DE102022109239A1

DE102022109239A1 - Dimensionally stable filter element, filter cartridge and brake dust particle filter as well as method and tool for producing the filter element

Info

Publication number: DE102022109239A1
Application number: DE102022109239.9A
Authority: DE
Inventors: Benedikt Weller; Tobias Wörz; Reiner Bulling; Steffen Pfannkuch; Theodor Rockinger; Korbinian Riedinger; Thomas Jessberger; Franc Pricken; Peter Münch; Andreas Aigner; Philipp Plenk
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2022-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2023-10-19
Also published as: WO2023198658A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein formstabiles Filterelement (28) für einen Bremsstaubpartikelfilter (16) aufweisend ein zumindest einen Filtrationsabschnitt (46) und zumindest einen Befestigungsabschnitt (48) ausbildendes Hochtemperaturfiltermedium (76) mit einer hitzebeständige Filterlage (78). Der Befestigungsabschnitt (68) umgibt den zumindest eine Auswölbung (52) und/oder eine Einbuchtung zur Oberflächenvergrößerung aufweisenden Filtrationsabschnitt (46) rahmenartig umlaufend und bildet einen Flanschbereich (68) aus, der als ein mechanisch kompaktierter Abschnitt des Hochtemperaturfiltermediums (76) zu einer Verbindung des Filterelements (28) mit einem Gehäusebauteil eines Bremsstaubpartikelfilters (16) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft zudem eine Filterkartusche (24) mit einem solchen Filterelement (28). Weiter betrifft die Erfindung einen Bremsstaubpartikelfilter (16) mit einem solchen Filterelement (28). Ferner betrifft die Erfindung ein Werkzeug (86) und ein Verfahren zum Herstellen des Filterelements (28).The invention relates to a dimensionally stable filter element (28) for a brake dust particle filter (16), having a high-temperature filter medium (76) which forms at least one filtration section (46) and at least one fastening section (48) and has a heat-resistant filter layer (78). The fastening section (68) surrounds the filtration section (46), which has at least one bulge (52) and/or an indentation for increasing the surface area, in a frame-like manner and forms a flange region (68), which forms a connection as a mechanically compacted section of the high-temperature filter medium (76). of the filter element (28) is formed with a housing component of a brake dust particle filter (16). The invention also relates to a filter cartridge (24) with such a filter element (28). The invention further relates to a brake dust particle filter (16) with such a filter element (28). The invention further relates to a tool (86) and a method for producing the filter element (28).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen Bremstaubpartikelfilter mit einem Hochtemperaturfiltermedium. Weiter betrifft die Erfindung eine Filterkartusche für einen Bremsstaubpartikelfilter mit einem Filterelement, einen Bremsstaubpartikelfilter mit einer Filterkartusche sowie ein Werkzeug und ein Verfahren zum Herstellen des Filterelements.The invention relates to a filter element for a brake dust particle filter with a high-temperature filter medium. The invention further relates to a filter cartridge for a brake dust particle filter with a filter element, a brake dust particle filter with a filter cartridge and a tool and a method for producing the filter element.

Stand der TechnikState of the art

Ein Filterelement der oben genannten Art ist allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere werden derlei Filterelemente an Scheibenbremsen verwendet, um den durch den Bremsvorgang entstehenden und in der Strömungsluft mitgeführten Bremsstaub abzuscheiden.A filter element of the type mentioned above is generally known from the prior art. In particular, such filter elements are used on disc brakes to separate the brake dust created by the braking process and carried in the flow air.

Herkömmliche Filterelemente bzw. Bremstaubpartikelfilter weisen ein aus einer filternden Lage und einer stützenden Lage bestehendes Filtermedium auf. Das Filtermedium ist meist eben bzw. glatt ausgebildet und wird zur Verwendung in einem Bremsstaubpartikelfilter kontaktlos zur Bremsscheibe um eben diese angeordnet. Die ebene Ausbildung des Filtermediums bewirkt jedoch eine starke Drosselung des zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitts, sodass es aufgrund des hohen Staudrucks vor dem Filtermedium oftmals zu einem Umströmen des Filtermediums kommt. Ferner besteht bei flach ausgebildeten Filtermedien der Nachteil, dass abströmseitig keine Hinterlüftung bzw. kein klar ausgeprägter Strömungsquerschnitt bereitgestellt werden kann. Hierdurch kann bremsstaubbelastete Luft ungefiltert in die Umgebung gelangen.Conventional filter elements or brake dust particle filters have a filter medium consisting of a filtering layer and a supporting layer. The filter medium is usually flat or smooth and is arranged around the brake disc without contact for use in a brake dust particle filter. However, the flat design of the filter medium causes a strong throttling of the available flow cross section, so that flow around the filter medium often occurs due to the high back pressure in front of the filter medium. Furthermore, flat filter media have the disadvantage that no rear ventilation or a clearly defined flow cross section can be provided on the downstream side. This allows air contaminated with brake dust to escape into the environment unfiltered.

Um den durch das Filtermedium verursachten Drosselquerschnitt zu vergrößern, wird die filternde Lage üblicherweise gefaltet. Gängige Filtermaterialien sind jedoch form instabil ausgebildet und neigen zur Rückkehr in ihren Ausgangszustand. Daher muss das Filtermedium in diesem Fall aufwendig - oftmals in Handarbeit - an jedem Faltengrund an der stützenden Lage befestigt, bzw. angeschweißt werden. Dies stellt einen erheblichen Fertigungsaufwand dar. Darüber hinaus kann eine auch bei dieser Fertigungsmethode die Formstabilität des Filtermaterials nicht gewährleistet werden, da ein Zurückkehren des Filtermaterials in den Ausgangszustand auch mit dieser Fertigungsmethode nicht gänzlich verhindert werden kann. Ein Abdichten des Filtermediums gegenüber einer Gehäusewand ist nur mit hohem Aufwand möglich, sodass herkömmliche Filterelemente dieser Bauart oftmals Leckageströme zwischen Gehäuse und Filtermedium aufweisen. Zudem unvorteilhaft ist die Auswahl des Filtermediums bei dieser Fertigungsmethode zusätzlich durch die Materialfähigkeit zur Verbindung mit der stützenden Lage, bspw. der Schweißbarkeit beschränkt. Hierdurch können Filtermaterialien mit besseren Filtrationseigenschaften oftmals aufgrund Ihrer mangelnden Verbindungseignung zur stützenden Lage nicht verwendet werden.In order to increase the throttle cross section caused by the filter medium, the filtering layer is usually folded. However, common filter materials are designed to be unstable and tend to return to their original state. Therefore, in this case, the filter medium must be laboriously attached or welded to the supporting layer at each fold base - often by hand. This represents a considerable manufacturing effort. In addition, even with this manufacturing method, the dimensional stability of the filter material cannot be guaranteed, since the filter material cannot return to its original state even with this manufacturing method. Sealing the filter medium from a housing wall is only possible with great effort, so that conventional filter elements of this type often have leakage flows between the housing and the filter medium. In addition, the selection of the filter medium in this production method is disadvantageously limited by the material's ability to connect to the supporting layer, for example its weldability. As a result, filter materials with better filtration properties often cannot be used due to their inability to connect to the supporting layer.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Filterelement anzugeben, das den Strömungswiderstand gering hält und dennoch kostengünstig zu fertigen ist. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, eine Filterkartusche mit einem solchen Filterelement, einen Bremsstaubpartikelfilter mit einem solchen Filterelement sowie ein Verfahren und ein Werkzeug zur Herstellung eines solchen Filterelements anzugeben.It is an object of the invention to provide a filter element that keeps the flow resistance low and yet can be manufactured inexpensively. It is a further object of the invention to provide a filter cartridge with such a filter element, a brake dust particle filter with such a filter element and a method and a tool for producing such a filter element.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie eine Filterkartusche gemäß Anspruch 11, einen Bremsstaubpartikelfilter gemäß Anspruch 16, ein Verfahren gemäß Anspruch 18 und ein Werkzeug gemäß Anspruch 21 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen und der Beschreibung angegeben.This object is achieved by a filter element with the features specified in claim 1 and a filter cartridge according to claim 11, a brake dust particle filter according to claim 16, a method according to claim 18 and a tool according to claim 21. Preferred embodiments are specified in the subclaims and the description.

Erfindungsgemäß weist das Filterelement ein Hochtemperaturfiltermedium auf. Das Hochtemperaturfiltermedium weist zumindest eine hitzebeständige Filterlage auf. Das Hochtemperaturfiltermedium ist vorzugsweise für den Einsatz bei Umgebungstemperaturen des Filterelements von mehr als 300°C ausgebildet. Dies ermöglicht den Einsatz an stark aufheizbaren Komponenten wie beispielsweise Scheibenbremsen. According to the invention, the filter element has a high-temperature filter medium. The high-temperature filter medium has at least one heat-resistant filter layer. The high-temperature filter medium is preferably designed for use at ambient temperatures of the filter element of more than 300 ° C. This enables use on components that can get very hot, such as disc brakes.

Vorzugsweise ist das Hochtemperaturfiltermedium mehrlagig ausgebildet. Hierdurch kann das Hochtemperaturfiltermedium hinsichtlich der Filtereigenschaften besonders flexibel angepasst werden.The high-temperature filter medium is preferably designed in multiple layers. This allows the high-temperature filter medium to be particularly flexibly adapted with regard to the filter properties.

Des Weiteren weist das Filterelement zumindest einen an dem Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten Befestigungsabschnitt und zumindest einen an dem Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten Filtrationsabschnitt auf. Mit anderen Worten sind der Befestigungsabschnitt und der Filtrationsabschnitt an demselben Hochtemperaturfiltermedium bzw. einteilig ausgebildet.Furthermore, the filter element has at least one fastening section formed on the high-temperature filter medium and at least one filtration section formed on the high-temperature filter medium. In other words, the fastening section and the filtration section are formed on the same high-temperature filter medium or in one piece.

Der Filtrationsabschnitt ist luftdurchlässig und zum Abscheiden von Feststoffen, insbesondere von Bremsstaubpartikeln, aus einem strömenden Fluid, insbesondere aus der die Bremsscheibe umströmenden Luft, ausgebildet.The filtration section is permeable to air and is designed to separate solids, in particular brake dust particles, from a flowing fluid, in particular from the air flowing around the brake disc.

Erfindungsgemäß weist der Befestigungsabschnitt einen Flanschbereich auf, der zu einer Verbindung des Filterelements mit einem Gehäusebauteil des Bremsstaubpartikelfilters und/oder einer Filterkartusche ausgebildet ist. Dies ermöglicht die unmittelbare Anordnung des Filterelements an einer Filterkartusche und/oder einem Bremsstaubpartikelfilter.According to the invention, the fastening section has a flange area which forms a connection The filter element is formed with a housing component of the brake dust particle filter and/or a filter cartridge. This enables the filter element to be arranged directly on a filter cartridge and/or a brake dust particle filter.

Der Befestigungsabschnitt, bzw. der Flanschbereich ist als ein mechanisch kompaktierter Abschnitt des Hochtemperaturfiltermediums ausgebildet. Mit anderen Worten wird das Hochtemperarturfiltermedium bereichsweise umgeformt bzw. in anderen Worten zusammengedrückt und weist zumindest zwei unterschiedliche Endmaßdicken auf. Insbesondere weist der Befestigungsabschnitt bzw. der Flanschbereich eine von dem Filtrationsabschnitt abweichende Endmaßdicke auf. Hierdurch wird die Verbindungsfähigkeit des Filterelements im Befestigungsabschnitt, bzw. im Flanschbereich erhöht. Insbesondere weist der Befestigungsabschnitt somit eine höhere Verbindungsfähigkeit als der Filtrationsabschnitt des Hochtemperaturfiltermediums auf.The fastening section or the flange area is designed as a mechanically compacted section of the high-temperature filter medium. In other words, the high-temperature filter medium is reshaped or, in other words, compressed in areas and has at least two different gauge thicknesses. In particular, the fastening section or the flange area has a final thickness that deviates from the filtration section. This increases the connectivity of the filter element in the fastening section or in the flange area. In particular, the fastening section therefore has a higher connection capability than the filtration section of the high-temperature filter medium.

Der Befestigungsabschnitt, bzw. der Flanschbereich umgibt den zumindest einen Filtrationsabschnitt rahmenartig umlaufend. Mit anderen Worten umgibt der Befestigungsabschnitt bzw. der Flanschbereich den Filtrationsabschnitt lückenlos. Mit anderen Worten weist der Befestigungsabschnitt bzw. der Flanschbereich keine Lücken auf, die in einem Einbauzustand des Filterelements Leckageströme begünstigen können. Als ein Leckagestrom wird ein Fluidstrom angesehen, der das Filterelement abseits des Filtrationsabschnitts passieren kann und/oder zwischen dem Filterelement und der Befestigungsstruktur, beispielsweise dem Bremsstaubpartikelfilter oder der Filterkartusche, an dem Filterelement vorbeiströmen kann.The fastening section or the flange area surrounds the at least one filtration section in a frame-like manner. In other words, the fastening section or the flange area surrounds the filtration section completely. In other words, the fastening section or the flange area does not have any gaps that can promote leakage flows when the filter element is installed. A leakage stream is considered to be a fluid stream that can pass through the filter element away from the filtration section and/or can flow past the filter element between the filter element and the fastening structure, for example the brake dust particle filter or the filter cartridge.

In einer weiteren Ausführungsform kann der umlaufende Flanschbereich mit einem zumindest teilumfänglich verlaufenden Versteifungselement versehen sein. Das Versteifungselement kann in Ausführungen einer Kontur des Flanschbereichs vollumfänglich folgen. In anderen Ausführungen können über den Umfang des Flanschbereichs verteilt mehrere Versteifungselemente angeordnet sein. Es kann ferner vorgesehen sein, dass das zumindest eine Versteifungselement nur einseitig an dem Flanschbereichs vorliegt. In anderen Ausführungsformen kann das zumindest eine Versteifungselement an zwei einander abgewandten Seiten des Flanschbereichs vorliegen. Das zumindest eine Versteifungselement kann an mit dem Flanschbereich über kraft- und/oder formschlüssige Verbindungstechniken verbunden sein, beispielsweise durch Schweißen, Löten, Bördeln, Nieten, Toxen. Bei dem zumindest einen Versteifungselement kann es sich in Ausführungen um einen Blechstreifen handeln. In Ausführungen kann das als Blechstreifen ausgeführte Versteifungselement eine Außenkante des Flanschbereichs U-förmig umgreifen, was die Versteifungswirkung weiter erhöht.In a further embodiment, the circumferential flange area can be provided with a stiffening element that extends at least partially around the circumference. In versions, the stiffening element can completely follow a contour of the flange area. In other embodiments, several stiffening elements can be arranged distributed over the circumference of the flange area. It can also be provided that the at least one stiffening element is only present on one side of the flange area. In other embodiments, the at least one stiffening element can be present on two sides of the flange area facing away from each other. The at least one stiffening element can be connected to the flange area via non-positive and/or positive connection techniques, for example by welding, soldering, flanging, riveting, toxing. In embodiments, the at least one stiffening element can be a sheet metal strip. In embodiments, the stiffening element designed as a sheet metal strip can surround an outer edge of the flange area in a U-shape, which further increases the stiffening effect.

Der Einsatz des zumindest einen Versteifungselements des Flanschbereichs ist vorteilhaft, da das Hochtemperaturfiltermedium hierdurch von Krafteinwirkungen, die bei der Befestigung des Filterelements in einem Gehäuse entstehen, entlastet werden kann. Dies ist insbesondere, aber nicht hierauf beschränkt, bei einer klemmenden Befestigung des Filterelements an einem Gehäuse vorteilhaft.The use of the at least one stiffening element of the flange area is advantageous because the high-temperature filter medium can thereby be relieved of forces that arise when the filter element is fastened in a housing. This is particularly, but not limited to, advantageous when the filter element is clamped to a housing.

Das Filterelement weist vorzugsweise zumindest eine Stützlage auf. Besonders bevorzugt ist die zumindest eine Stützlage auf einer - im angeordneten Zustand des Filterelements an einer Bremsscheibe - der Bremsscheibe abgewandten Seite des Filterelements, bzw. abströmseitig angeordnet. Hierdurch kann die hitzebeständige Filterlage vor äußeren Einflüssen, beispielsweise vor versehentlichen Beschädigungen durch unbeabsichtigten Kontakt mit Personen und/oder Gegenständen von außen geschützt werden.The filter element preferably has at least one support layer. Particularly preferably, the at least one support layer is arranged on a side of the filter element facing away from the brake disc, or on the downstream side - when the filter element is arranged on a brake disc. This allows the heat-resistant filter layer to be protected from external influences, for example from accidental damage due to unintentional contact with people and/or objects from the outside.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass das Hochtemperaturfiltermedium zumindest zwei, insbesondere mehrere, Stützlagen aufweist. Die hitzebeständige Filterlage ist dabei vorzugsweise zwischen zwei Stützlagen angeordnet. Durch die Stützlage(n) wird die hitzebeständige Filterlage im Betrieb vor schädlichen Einflüssen wie Funkenflug, Steinschlag und/oder unzulässigen mechanischen Einwirkungen durch Luftströmungen geschützt, die zu einer Beschädigung der empfindlichen hitzebeständige Filterlage führen können. Ferner kann die hitzebeständige Filterlage durch die Stützlage(n) zusätzlich vor versehentlichen Beschädigungen durch unbefugten Kontakt mit Personen und/oder Gegenständen, bspw. im Wartungsfall oder Reparaturfall geschützt werden.In a preferred embodiment of the filter element it is provided that the high-temperature filter medium has at least two, in particular several, support layers. The heat-resistant filter layer is preferably arranged between two support layers. The support layer(s) protects the heat-resistant filter layer during operation from harmful influences such as flying sparks, falling stones and/or impermissible mechanical effects caused by air currents, which can lead to damage to the sensitive heat-resistant filter layer. Furthermore, the heat-resistant filter layer can be additionally protected by the support layer(s) from accidental damage due to unauthorized contact with people and/or objects, for example in the event of maintenance or repairs.

Die Stützlagen sind in diesem Fall plastisch verformbar und weisen lediglich ein geringes, vorzugsweise kein, elastisches Rückstellverhalten auf. Dies ermöglicht die Deformierung des Hochtemperaturfiltermediums, bspw. das besonders genaue Ausbilden einer Auswölbung und/oder einer Einbuchtung, wobei die hitzebeständige Filterlage im Anschluss an die Deformierung durch die zwei Stützlagen in seiner deformierten Form gehalten wird. Ein Rückfedern des Filterelements, insbesondere des Hochtemperaturfiltermediums, kann somit verhindert werden.In this case, the support layers are plastically deformable and have only a slight, preferably no, elastic recovery behavior. This enables the high-temperature filter medium to be deformed, for example the particularly precise formation of a bulge and/or an indentation, with the heat-resistant filter layer being held in its deformed shape by the two support layers following the deformation. Springing back of the filter element, in particular of the high-temperature filter medium, can thus be prevented.

Vorzugsweise bildet der Befestigungsabschnitt den Flanschbereich durch Verbinden der zumindest zwei Stützlagen aus. Zudem wird in diesem Fall die Filterlage des Hochtemperaturfiltermediums durch Verbinden der Stützlagen von den Stützlagen umschlossen. Mit anderen Worten bilden die Stützlagen nach dem Verbinden ein umschlossenes Volumen aus, welches durch die Filterlage ausgefüllt ist. Dies begünstigt die Auswahl der Materialien zur Herstellung der Filterlage des Hochtemperaturfiltermediums, da eine Befestigung des Hochtemperaturfiltermediums, bzw. der Filterlage mittelbar durch die Befestigung der Stützlagen erfolgen kann. Die Filterlage ist somit unabhängig von der Wahl des Befestigungsmittels. Grundsätzlich lässt sich jedoch sagen, dass durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Hochtemperaturfiltermediums mit Stützlagen, die die hitzebeständige Filterlage beidseitig kaschieren, eine Verbindung des Hochtemperaturfiltermediums erleichtert ist und insbesondere durch Schweißen auch für hitzebeständige Filterlagen möglich ist, die selbst elektrisch nicht leitend sind, z.B. auch für glasfaserbasierte hitzebeständige Filterlagen.Preferably, the fastening section forms the flange area by connecting the at least two support layers. In addition, in this case the filter layer of the high-temperature filter Diums surrounded by the support layers by connecting the support layers. In other words, after connection, the support layers form an enclosed volume which is filled by the filter layer. This favors the selection of materials for producing the filter layer of the high-temperature filter medium, since the high-temperature filter medium or the filter layer can be fastened indirectly by fastening the support layers. The filter layer is therefore independent of the choice of fastener. In principle, however, it can be said that the structure according to the invention of the high-temperature filter medium with support layers that cover the heat-resistant filter layer on both sides makes it easier to connect the high-temperature filter medium and, in particular, is also possible by welding for heat-resistant filter layers that themselves are not electrically conductive, for example also for glass fiber based heat-resistant filter layers.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass der Flanschbereich gegenüber dem Filtrationsabschnitt allenfalls eine unwesentliche, insbesondere keine, Einbuchtung und/oder Auswölbung aufweist. Mit anderen Worten ist der Flanschbereich vorzugsweise flächig ausgebildet. Hierdurch kann die Befestigung des Filterelements an dem Bremsstaubpartikelfilter und/oder der Filterkartusche besonders schnell und einfach erfolgen.In a further preferred embodiment of the filter element it is provided that the flange region has at most an insignificant, in particular none, indentation and/or bulge compared to the filtration section. In other words, the flange area is preferably flat. This allows the filter element to be attached to the brake dust particle filter and/or the filter cartridge particularly quickly and easily.

Alternativ oder zusätzlich kann der Befestigungsabschnitt eine gegenüber dem Filtrationsabschnitt geringere, insbesondere keine, Luftdurchlässigkeit aufweisen. Mit anderen Worten kann der Befestigungsabschnitt luftundurchlässig ausgebildet sein. Die Luftdurchlässigkeit des Hochtemperaturfiltermediums in dem Filtrationsabschnitt kann nach DIN EN ISO 9237 zwischen 200 - 4000 l/m²/s, vorzugsweise zwischen 1500 - 3000 l/m²/s, betragen. Mit anderen Worten umrandet der vorzugsweise luftundurchlässige Befestigungsabschnitt vorzugsweise einen luftdurchlässigen Innenbereich des Hochtemperaturfiltermediums, bzw. umschließt den luftdurchlässigen Filtrationsabschnitt des Hochtemperaturfiltermediums vollumfänglich. Hierdurch kann die Luftströmung durch das Filterelement zuverlässig durch den Filtrationsabschnitt geführt und somit Leckageströme vermieden werden.Alternatively or additionally, the fastening section can have a lower, in particular no, air permeability compared to the filtration section. In other words, the fastening section can be designed to be airtight. The air permeability of the high temperature filter medium in the filtration section can be reduced DIN EN ISO 9237 between 200 - 4000 l/m ² /s, preferably between 1500 - 3000 l/m ² /s. In other words, the preferably air-impermeable fastening section preferably surrounds an air-permeable inner region of the high-temperature filter medium, or completely encloses the air-permeable filtration section of the high-temperature filter medium. As a result, the air flow through the filter element can be reliably guided through the filtration section and leakage flows can thus be avoided.

Das Filterelement kann mehrere Filtrationsabschnitte aufweisen. Die die Filtrationsabschnitte vorzugsweise vollständig umschließenden Befestigungsabschnitte können in diesem Fall zusammenhängend ausgebildet sein. Ein Befestigungsabschnitt kann dazu ausgebildet sein, einen weiteren Filtrationsabschnitt teilweise zu umschließen. Mit anderen Worten kann ein Befestigungsabschnitt an mehrere Filtrationsabschnitte angrenzen.The filter element can have multiple filtration sections. The fastening sections, which preferably completely enclose the filtration sections, can in this case be designed to be coherent. A fastening section can be designed to partially enclose a further filtration section. In other words, one fastening section can adjoin multiple filtration sections.

In besonderer mehrlagiger Ausgestaltung weist das Hochtemperaturfiltermedium vier oder mehr Lagen auf. Vorzugsweise ist in diesem Fall die erste und die letzte Lage eine Stützlage sowie die verbleibenden Lagen Filterlagen. Weiter vorzugsweise weisen die Filterlagen einen sich in Durchströmungsrichtung des Hochtemperaturfiltermediums verringernden Durchmessers der abscheidbaren Feststoffe, insbesondere der Bremsstaubpartikel, aus der Luft auf. Hierdurch kann die Feststoffspeicherkapazität bzw. die Staubspeicherkapazität des Hochtemperaturfiltermediums besonders effektiv ausgenutzt werden. Ferner lässt sich der Abscheidegrad des Hochtemperaturfiltermediums verbessern.In a special multi-layer design, the high-temperature filter medium has four or more layers. In this case, the first and last layers are preferably a support layer and the remaining layers are filter layers. Further preferably, the filter layers have a diameter of the separable solids, in particular the brake dust particles, from the air that decreases in the direction of flow through the high-temperature filter medium. As a result, the solid storage capacity or the dust storage capacity of the high-temperature filter medium can be used particularly effectively. Furthermore, the separation efficiency of the high-temperature filter medium can be improved.

In besonderer Ausgestaltung des Filterelements ist zumindest eine, insbesondere jede, Filterlage in Form eines Mediums zur Tiefenfiltration ausgebildet. Hierdurch kann das Entstehen eines sogenannten Filterkuchens wirkungsvoll vermieden werden. Weiter vorzugsweise weist die zumindest eine Filterlage Metallfasern, insbesondere Edelstahlfasern, Glasfasern, Mineralfasern, insbesondere mit einem Basalt oder Erdalkalisilikat, auf oder besteht daraus und/oder weist ein Vliesmaterial, insbesondere ein Glasfaservlies, auf.In a special embodiment of the filter element, at least one, in particular each, filter layer is designed in the form of a medium for depth filtration. In this way, the formation of a so-called filter cake can be effectively avoided. Further preferably, the at least one filter layer has or consists of metal fibers, in particular stainless steel fibers, glass fibers, mineral fibers, in particular with a basalt or alkaline earth silicate, and/or has a nonwoven material, in particular a glass fiber nonwoven.

In besonderer Ausgestaltung weisen die Fasern der Filterlage einen Faserdurchmesser zwischen 2 µm und 40 µm auf. Hierdurch kann ein konstanter Abscheidegrad des Hochtemperaturfiltermediums erreicht werden. Bei Verwendung mehrerer Filterlagen kann vorgesehen sein, dass der Faserdurchmesser in Durchströmungsrichtung abnimmt. Die Größe der durch das Hochtemperaturfiltermedium abscheidbaren Feststoffe, bzw. Partikel sinkt mit abnehmendem Faserdurchmesser. Vorzugsweise weist eine in Durchströmungsrichtung stromaufwärts angeordnete Filterlage, bzw. eine anströmseitige Filterlage Faserdurchmesser zwischen 12 µm bis 40 µm auf. Weiter vorzugsweise weist eine in Durchströmungsrichtung stromabwärts angeordnete Filterlage, bzw. eine abströmseitige Filterlage, Faserdurchmesser zwischen 2 µm bis 8 µm auf.In a special embodiment, the fibers of the filter layer have a fiber diameter between 2 µm and 40 µm. This allows a constant degree of separation of the high-temperature filter medium to be achieved. When using several filter layers, it can be provided that the fiber diameter decreases in the direction of flow. The size of the solids or particles that can be separated through the high-temperature filter medium decreases as the fiber diameter decreases. Preferably, a filter layer arranged upstream in the flow direction, or a filter layer on the upstream side, has a fiber diameter between 12 μm and 40 μm. Further preferably, a filter layer arranged downstream in the flow direction, or a filter layer on the downstream side, has fiber diameters between 2 μm and 8 μm.

Die Faserdurchmesserverteilung ist über die Filterlage vorzugsweise gleichmäßig. Hierdurch kann ein gleichmäßiger Abscheidegrad über das gesamte Filterelement sichergestellt werden.The fiber diameter distribution is preferably uniform across the filter layer. This ensures a uniform degree of separation across the entire filter element.

Die zumindest eine hitzebeständige Filterlage, vorzugsweise das gesamte Hochtemperaturfiltermedium, kann, insbesondere wasserabweisend, imprägniert sein. Hierdurch kann die Oxidationsbeständigkeit und/oder der Wasserabscheidegrad des Filterelements verbessert, sowie der Adsorptionsgrad des Hochtemperaturfiltermediums erhöht werden. The at least one heat-resistant filter layer, preferably the entire high-temperature filter medium, can be impregnated, in particular water-repellent. In this way, the oxidation resistance and/or the degree of water separation of the filter element can be improved, and the degree of adsorption of the high-temperature filter medium can be increased.

Vorzugsweise ist zumindest eine, insbesondere jede, Stützlage als Lochblech, Spaltsieb, Streckgitter oder Drahtgitter ausgebildet und/oder besteht eine, insbesondere jede, Stützlage aus einem Metall oder einer Metalllegierung, insbesondere aus Stahl, bevorzugt aus einem rostfreien Edelstahl. Vorzugsweise weisen die Stützlagen ein großes Öffnungsverhältnis, bzw. ein großes Verhältnis zwischen durchströmbarer Fläche und undurchströmbarer Fläche auf. Hierdurch kann der durch die Stützlagen hervorgerufene Strömungswiderstand reduziert und die durchströmbare Fläche der hitzebeständigen Filterlage erhöht werden.Preferably, at least one, in particular each, support layer is designed as a perforated sheet metal, slotted screen, expanded mesh or wire mesh and/or one, in particular each, support layer is made of a metal or a metal alloy, in particular of steel, preferably of a stainless steel. The support layers preferably have a large opening ratio, or a large ratio between the area through which flow can flow and the area through which the flow cannot pass. As a result, the flow resistance caused by the support layers can be reduced and the area of the heat-resistant filter layer through which flow can pass can be increased.

Bevorzugt sind die Stützlagen aus einem hitzebeständigen Material und zum dauerhaften Einsatz bei Temperaturen über 300°C ausgebildet. Weiter bevorzugt weisen die Stützlagen ein Material mit hoher Festigkeit auf. Hierdurch kann die undurchströmbare Fläche der Stützlagen bei gleichbleibender Festigkeit reduziert werden.The support layers are preferably made of a heat-resistant material and are designed for permanent use at temperatures above 300 ° C. More preferably, the support layers have a material with high strength. This allows the impermeable area of the support layers to be reduced while maintaining the same strength.

Vorzugsweise weisen die Stützlagen eine, insbesondere konstante, Maschenweite von 0,02 bis 2,2 Millimetern, besonders bevorzugt von 0,45 bis 1,4 Millimetern auf. Dies ist besonders vorteilhaft in Bezug auf die Durchströmbarkeit der Stützlagen.The support layers preferably have a, in particular constant, mesh size of 0.02 to 2.2 millimeters, particularly preferably of 0.45 to 1.4 millimeters. This is particularly advantageous in terms of the flow through the support layers.

Weiter vorzugsweise weist zumindest eine, insbesondere jede, Stützlage eine Stegweite von 0,03 bis 0,35 Millimetern, insbesondere von 0,1 bis 0,25 Millimetern auf. Dies ist besonders vorteilhaft in Bezug auf die Umformbarkeit und die Formstabilität der Stützlagen.Further preferably, at least one, in particular each, support layer has a web width of 0.03 to 0.35 millimeters, in particular 0.1 to 0.25 millimeters. This is particularly advantageous with regard to the formability and dimensional stability of the support layers.

In einer bevorzugten Ausbildung weist zumindest eine, insbesondere jede, Stützlage eine Lagendicke von höchstens 0,7 Millimetern, insbesondere von höchstens 0,3 Millimetern, besonders bevorzugt von höchstens 0,1 Millimetern, auf.In a preferred embodiment, at least one, in particular each, support layer has a layer thickness of at most 0.7 millimeters, in particular at most 0.3 millimeters, particularly preferably at most 0.1 millimeters.

Weiter bevorzugt ist eine Ausbildung, bei der zumindest eine, insbesondere jede, Stützlage eine Biegesteifigkeit zwischen 1,5 bis 20 Newtonmillimetern, insbesondere von 2 bis 6 Newtonmillimetern, aufweist.Further preferred is a design in which at least one, in particular each, support layer has a bending stiffness between 1.5 to 20 Newton millimeters, in particular from 2 to 6 Newton millimeters.

Der Filtrationsabschnitt weist zumindest eine Auswölbung und/oder eine Einbuchtung, bevorzugt zumindest eine Falte zur Oberflächenvergrößerung auf. Eine Oberflächenvergrößerung bezieht sich dabei auf einen ebenen Ausgangszustand der Filterlage ohne eine Auswölbung oder eine Einbuchtung. Mit anderen Worten ist in einem Ausgangszustand die projizierte Fläche des Filtrationsabschnitts gleich der effektiven Filterfläche des Filtrationsabschnitts in der Projektionsrichtung. Die Projektionsrichtung ist vorzugsweise eine Axialrichtung und/oder eine Hauptdurchströmungsrichtung des Filterelements. Eine Auswölbung oder eine Einbuchtung dagegen vergrößert die effektive Filterfläche des Filtrationsabschnitts bei gleichbleibender projizierter Fläche. Hierdurch kann der Strömungswiderstand des Filterelements verringert werden, was sich günstig auf den durch das Filterelement verursachten Staudruck und die filterbare Luftmenge pro Zeit auswirkt.The filtration section has at least one bulge and/or an indentation, preferably at least one fold to increase the surface area. An increase in surface area refers to a flat initial state of the filter layer without a bulge or indentation. In other words, in an initial state, the projected area of the filtration section is equal to the effective filter area of the filtration section in the projection direction. The projection direction is preferably an axial direction and/or a main flow direction of the filter element. A bulge or indentation, on the other hand, increases the effective filter area of the filtration section while maintaining the same projected area. As a result, the flow resistance of the filter element can be reduced, which has a positive effect on the dynamic pressure caused by the filter element and the filterable amount of air per time.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Filterelements ist vorgesehen, dass der Befestigungsflansch durch formschlüssiges und/oder stoffschlüssiges Verbinden, insbesondere durch Ineinandergreifen und/oder Verkeilen, der Stützlagen ausgebildet ist. Hierdurch kann der Befestigungsabschnitt besonders einfach, schnell und dauerhaltbar ausgebildet werden.In a preferred embodiment of the filter element, it is provided that the fastening flange is formed by positive and/or cohesive connection, in particular by interlocking and/or wedging, of the support layers. As a result, the fastening section can be designed to be particularly simple, quick and durable.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Filterelements ragt die zumindest eine Auswölbung und/oder die zumindest eine Einbuchtung unidirektional über den Flanschbereich hervor. Unter einem unidirektionalen Hervorragen ist ein einseitiges Überstehen der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung über den Flanschbereich zu verstehen. Vorzugsweise ragt die zumindest eine Auswölbung und/oder die zumindest eine Einbuchtung in der Axialrichtung des Filterelements über den Flanschbereich hervor. Die Axialrichtung ist vorzugsweise die Hauptdurchströmungsrichtung des Filterelements. Weiter vorzugsweise ragt die zumindest eine Auswölbung und/oder die zumindest eine Einbuchtung in einem an einer Bremsscheibe angeordneten Zustand in Richtung der Bremsscheibe über den Befestigungsflansch hervor. Hierdurch kann ein zur Verfügung stehender Bauraum effektiv ausgenutzt und der Strömungswiderstand bereits an der Anströmseite des Filterelements reduziert werden. In anderen Ausführungen kann die zumindest eine Auswölbung in einem an einer Bremsscheibe angeordneten Zustand in einer von der Bremsscheibe weg weisenden Richtung über den Flanschbereich hervor ragen.In a further preferred embodiment of the filter element, the at least one bulge and/or the at least one indentation protrudes unidirectionally over the flange area. Unidirectional protrusion is to be understood as meaning a one-sided protrusion of the at least one bulge and/or the at least one indentation beyond the flange area. Preferably, the at least one bulge and/or the at least one indentation protrudes beyond the flange region in the axial direction of the filter element. The axial direction is preferably the main flow direction of the filter element. Further preferably, the at least one bulge and/or the at least one indentation protrudes in the direction of the brake disk over the fastening flange in a state arranged on a brake disk. As a result, the available installation space can be effectively utilized and the flow resistance can be reduced on the inflow side of the filter element. In other embodiments, the at least one bulge can protrude beyond the flange region in a state pointing away from the brake disk in a state arranged on a brake disk.

Eine Hauptdurchströmungsrichtung ist eine theoretische globale Durchströmungsrichtung des Filterelements. Die Hauptdurchströmungsrichtung resultiert vorzugsweise aus der Summe der lokalen Strömungsrichtungen durch das Hochtemperaturfiltermedium. Die Hauptdurchströmungsrichtung bei einem ebenen Filterelement ohne eine Auswölbung und/oder Einbuchtung kann beispielsweise senkrecht zum Filterelement ausgerichtet sein.A main flow direction is a theoretical global flow direction of the filter element. The main flow direction preferably results from the sum of the local flow directions through the high-temperature filter medium. The main flow direction in a flat filter element without a bulge and/or indentation can, for example, be aligned perpendicular to the filter element.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der zumindest eine Filtrationsabschnitt des Filterelements eine Vielzahl an, insbesondere über dem Filtrationsabschnitt gleichverteilten, Auswölbungen und/oder Einbuchtungen, insbesondere eine Mehrzahl an benachbart, vorzugsweise parallel oder gleichfluchtend, angeordneter Falten, aufweist. Hierdurch kann im Fall von Auswölbungen eine besonders große Oberflächenvergrößerung bei möglichst geringer Auswölbungshöhe, bzw. Faltenhöhe, der Auswölbungen, bzw. Falten erreicht werden. Im Fall von Einbuchtungen wird die besonders große Oberflächenvergrößerung analog bei möglichst geringer Einbuchtungstiefe, bzw. Faltentiefe, der Einbuchtungen, bzw. Falten erreicht. In beiden Fällen kann der zur Verfügung stehende Bauraum besonders effektiv genutzt werden.Preferred is an embodiment in which the at least one filtration section of the filter element has a plurality of bulges and/or indentations, in particular a plurality of folds arranged adjacently, preferably parallel or aligned, which are evenly distributed over the filtration section. This means that in the case of bulges, a special The large surface area enlargement can be achieved with the lowest possible bulge height or fold height of the bulges or folds. In the case of indentations, the particularly large surface enlargement is achieved analogously with the lowest possible indentation depth or fold depth of the indentations or folds. In both cases, the available installation space can be used particularly effectively.

Besonders bevorzugt weisen mehrere, insbesondere alle, Auswölbungen bzw. Einbuchtungen, insbesondere Falten, die gleiche Auswölbungshöhe bzw. Einbuchtungstiefe, Auswölbungsbreite bzw. Einbuchtungsbreite und/oder Auswölbungslänge bzw. Einbuchtungslänge auf. Die Auswölbungshöhe bzw. Einbuchtungstiefe bezieht sich auf eine Auswölbungserstreckung bzw. Einbuchtungserstreckung in oder entgegen der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts. Die Auswölbungsbreite bzw. Einbuchtungsbreite und die Auswölbungslänge bzw. Einbuchtungslänge sind Auswölbungserstreckungen bzw. Einbuchtungserstreckungen in der in Hauptdurchströmungsrichtung projizierten Fläche des Filtrationsabschnitts. Mit anderen Worten ist die Auswölbungshöhe bzw. die Einbuchtungstiefe senkrecht zu der Auswölbungsbreite bzw. Einbuchtungsbreite und der Auswölbungslänge bzw. Einbuchtungslänge bestimmbar. Ein hoher Gleichheitsgrad der Auswölbungen bzw. Einbuchtungen begünstigt eine schnelle und einfache Fertigung des Filterelements.Particularly preferably, several, in particular all, bulges or indentations, in particular folds, have the same bulge height or indentation depth, bulge width or indentation width and/or bulge length or indentation length. The bulge height or indentation depth refers to a bulge extension or indentation extension in or against the main flow direction of the filtration section. The bulge width or indentation width and the bulge length or indentation length are bulge extensions or indentation extensions in the surface of the filtration section projected in the main flow direction. In other words, the bulge height or the indentation depth can be determined perpendicular to the bulge width or indentation width and the bulge length or indentation length. A high degree of uniformity of the bulges or indentations promotes quick and easy production of the filter element.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Filterelements ist der Befestigungsabschnitt durch mechanisches Verdichten, insbesondere durch Verpressen, der Stützlagen ausgebildet. Mechanisches Verdichten stellt eine besonders schnelle, kostengünstige und prozesssichere Methode zur Ausbildung des Befestigungsabschnitts dar.In a preferred development of the filter element, the fastening section is formed by mechanically compacting, in particular by pressing, the support layers. Mechanical compaction is a particularly quick, cost-effective and process-reliable method for forming the fastening section.

Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform des Filterelements, bei der der Flanschbereich überwiegend in einer zu der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts orthogonalen Ebene oder überwiegend gekrümmt zu einer zu der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts orthogonal ausgebildeten Krümmungsachse ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann das Filterelement in der in Hauptdurchströmungsrichtung projizierten Ebene oder um eine zu dieser Ebene parallel verlaufende Krümmungsachse gebogen sein. Dies ist von besonderem Vorteil, um eine Ausbildung des Filterelements als ein Axial-Filterelement und/oder als ein Radial-Filterelement zu ermöglichen.Further preferred is an embodiment of the filter element in which the flange region is formed predominantly in a plane orthogonal to the main flow direction of the filtration section or predominantly curved to an axis of curvature orthogonal to the main flow direction of the filtration section. In other words, the filter element can be bent in the plane projected in the main flow direction or around an axis of curvature that runs parallel to this plane. This is of particular advantage in order to enable the filter element to be designed as an axial filter element and/or as a radial filter element.

Das Axial-Filterelement ist ein zur Anordnung in einer axialen Richtung einer Scheibenbremse, bzw. einer Bremsscheibe ausgebildetes Filterelement. Das Axial-Filterelement ist im Wesentlichen flach und als Kreisringabschnitt ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Axial-Filterelement der axialen Bremsscheibenkontur nachgebildet.The axial filter element is a filter element designed to be arranged in an axial direction of a disc brake or a brake disc. The axial filter element is essentially flat and designed as a circular ring section. In other words, the axial filter element is modeled on the axial brake disc contour.

Das Radial-Filterelement ist ein zur Anordnung in einer radialen Richtung der Scheibenbremse, bzw. der Bremsscheibe ausgebildetes Filterelement. Das Radial-Filterelement ist im Wesentlichen im Raum gewölbt und als Rechteck ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Radial-Filterelement dem radialen Bremsscheibenumfang nachgebildet.The radial filter element is a filter element designed to be arranged in a radial direction of the disc brake or the brake disc. The radial filter element is essentially curved in space and designed as a rectangle. In other words, the radial filter element is modeled on the radial brake disc circumference.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Filterelements ist zumindest ein Teilabschnitt des Flanschbereichs aus der zur Hauptdurchströmungsrichtung orthogonalen Ebene in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts geneigt ausgebildet. Mit anderen Worten ist ein Teilabschnitt des Flanschbereichs bzw. des Befestigungsabschnitts gegenüber der in Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts projizierten Fläche abgewinkelt ausgebildet. Vorzugsweise ist der gesamte Flanschbereich aus der orthogonalen Ebene in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung geneigt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist der zumindest eine Teilabschnitt, insbesondere der gesamte Flanschbereich, parallel zur Hauptdurchströmungsrichtung ausgebildet. Vorzugsweise verläuft der Befestigungsabschnitt bzw. der Flanschbereich parallel zur Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts. Hierdurch kann das Filterelement besonders flexibel an einem Kartuschenkörper oder einem Bremsstaubpartikelfilter angeordnet bzw. befestigt werden.In a preferred development of the filter element, at least a partial section of the flange region is designed to be inclined from the plane orthogonal to the main flow direction in the direction of the main flow direction of the filtration section. In other words, a partial section of the flange area or the fastening section is designed to be angled relative to the surface projected in the main flow direction of the filtration section. Preferably, the entire flange area is designed to be inclined from the orthogonal plane in the direction of the main flow direction. Particularly preferably, the at least one partial section, in particular the entire flange area, is designed parallel to the main flow direction. Preferably, the fastening section or the flange area runs parallel to the main flow direction of the filtration section. As a result, the filter element can be arranged or attached particularly flexibly to a cartridge body or a brake dust particle filter.

Die Aufgabe wird weiter erfindungsgemäß gelöst durch eine Filterkartusche für einen Bremsstaubpartikelfilter mit dem Filterelement und einem Kartuschenkörper. Vorzugsweise ist das Filterelement mittels des Befestigungsabschnitts dauerhaft an dem Kartuschenkörper befestigt.The object is further achieved according to the invention by a filter cartridge for a brake dust particle filter with the filter element and a cartridge body. Preferably, the filter element is permanently attached to the cartridge body by means of the fastening section.

Der Kartuschenkörper ist zur zumindest teilweisen Aufnahme einer Bremsscheibe ausgebildet. Der Kartuschenkörper kann zum zweiseitigen oder dreiseitigen Umgreifen der Bremsscheibe ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der Kartuschenkörper in einem die Bremsscheibe umgreifenden Querschnitt als L-Form oder als C- bzw. U-Form ausgebildet sein. Hierdurch kann der Kartuschenkörper ein Umströmen des Filterelements verringern.The cartridge body is designed to at least partially accommodate a brake disc. The cartridge body can be designed to grip the brake disc on two or three sides. In other words, the cartridge body can be designed as an L-shape or as a C or U-shape in a cross section encompassing the brake disk. This allows the cartridge body to reduce flow around the filter element.

Der Kartuschenkörper weist zumindest eine Filterelementausnehmung auf. Die Filterelementausnehmung ist zur Anordnung des Filterelements ausgebildet. Die Filterelementausnehmung weist vorzugsweise einen die Filterelementausnehmung umschließenden Rand auf, der zur Anordnung, insbesondere Befestigung, des Filterelements ausgebildet ist. Dies vereinfacht die Anordnung bzw. Befestigung des Filterelements an der Filterkartusche.The cartridge body has at least one filter element recess. The filter element recess is designed for arranging the filter element. The filter element recess preferably has an edge surrounding the filter element recess, which is designed for arranging, in particular fastening, the filter element det is. This simplifies the arrangement or attachment of the filter element to the filter cartridge.

In Kombination des Kartuschenkörpers mit einem vorhergehend beschriebenen - zumindest einen aus der zur Hauptdurchströmungsrichtung orthogonalen Ebene in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts geneigten Teilabschnitt aufweisenden Flanschbereichs - kann vorgesehen sein, dass das Filterelement an einer angrenzenden Seitenfläche des Kartuschenkörpers oder des Bremsstaubpartikelfilters befestigt wird. Der Filtrationsabschnitt des Filterelements kann bei dieser Ausführungsform die Filterelementausnehmung des Kartuschenkörpers überlappen, wodurch ein effektiver Strömungsquerschnitt, welcher maßgeblich für die Drosselung des zu filternden Luftstromes ist, nicht mit einem Strömungsquerschnitt der Filterelementausnehmung zusammenfällt. Der effektive Strömungsquerschnitt kann in diesem Fall in der Hauptdurchströmungsrichtung des Filterelements stromaufwärts oder stromabwärts der Filterelementausnehmung des Kartuschenkörpers ausgebildet sein. Der durch die Filterelementausnehmung bereitgestellt Strömungsquerschnitt wird somit nicht durch den effektiven Strömungsquerschnitt des Filterelements zusätzlich beschränkt. Hierdurch kann der Strömungswiderstand durch das Filterelement verringert werden, bzw. eine höhere Luftmenge pro Zeit gefiltert werden.In combination of the cartridge body with a flange region described above - at least one partial section inclined from the plane orthogonal to the main flow direction of the filtration section - it can be provided that the filter element is attached to an adjacent side surface of the cartridge body or the brake dust particle filter. In this embodiment, the filtration section of the filter element can overlap the filter element recess of the cartridge body, whereby an effective flow cross section, which is decisive for throttling the air flow to be filtered, does not coincide with a flow cross section of the filter element recess. In this case, the effective flow cross section can be formed in the main flow direction of the filter element upstream or downstream of the filter element recess of the cartridge body. The flow cross section provided by the filter element recess is therefore not additionally limited by the effective flow cross section of the filter element. This allows the flow resistance through the filter element to be reduced or a larger amount of air to be filtered per time.

Vorzugsweise weist der Kartuschenkörper zwei oder mehr Filterelementausnehmungen auf. Dies ermöglicht die besonders einfache Anordnung weiterer Filterelemente an der Filterkartusche.The cartridge body preferably has two or more filter element recesses. This enables the particularly simple arrangement of additional filter elements on the filter cartridge.

Der Kartuschenkörper ist vorzugsweise aus einem thermisch widerstandsfähigen Material, insbesondere aus Metall, gefertigt. Er kann jedoch auch aus einem Kunststoff bestehen, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff, was Vorteile bei der Herstellung durch Spritzgießen bietet. Ein Kartuschenkörper aus Kunststoff kann durchaus im Einzelfall in Abhängigkeit der zu erwartenden thermischen Belastung im Bremsenumfeld eingesetzt werden. Im Falle eines Kartuschenkörpers aus Kunststoff kann die Verbindung des Filterelements mit dem Kartuschenkörper bevorzugt durch Verschweißen des Befestigungsabschnitts des Filterelements mit einem die Filterelementausnehmung des Kartuschenkörpers umlaufenden Rand erfolgen. Als Schweißverfahren eignet sich insbesondere Ultraschallschweißen, da dies sowohl prozesssicher als auch mit kurzen Taktzeiten umsetzbar ist.The cartridge body is preferably made of a thermally resistant material, in particular metal. However, it can also consist of a plastic, in particular a thermoplastic, which offers advantages in production by injection molding. A cartridge body made of plastic can definitely be used in individual cases depending on the expected thermal load in the brake area. In the case of a cartridge body made of plastic, the connection of the filter element to the cartridge body can preferably take place by welding the fastening section of the filter element to an edge surrounding the filter element recess of the cartridge body. Ultrasonic welding is particularly suitable as a welding process, as it can be implemented both reliably and with short cycle times.

Der Kartuschenkörper ist vorzugsweise einstückig ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist der Kartuschenkörper aus lediglich einem Rohling, insbesondere durch Blechumformung, hergestellt. Dies ermöglicht die besonders schnelle und kostengünstige werkzeugfallende Herstellung des Kartuschenkörpers.The cartridge body is preferably formed in one piece. Further preferably, the cartridge body is made from just one blank, in particular by sheet metal forming. This enables the cartridge body to be manufactured particularly quickly and cost-effectively using tools.

Der Befestigungsabschnitt des Filterelements ist an dem Kartuschenkörper, vorzugsweise an einem Rand einer der Filterelementausnehmungen, luftundurchlässig befestigt. Somit kann eine Leckageströmung des Filterelements über den Befestigungsabschnitt bzw. zwischen Befestigungsabschnitt und Kartuschenkörper wirkungsvoll verhindert werden.The fastening section of the filter element is attached to the cartridge body, preferably on an edge of one of the filter element recesses, in an airtight manner. A leakage flow of the filter element via the fastening section or between the fastening section and the cartridge body can thus be effectively prevented.

Der Filtrationsabschnitt des Filterelements verschließt bzw. überdeckt die Filterelementausnehmung. Vorzugsweise verschließt bzw. überdeckt der Filtrationsabschnitt die Filterelementausnehmung vollständig. Mit anderen Worten weist der Filtrationsabschnitt zumindest die Fläche der Filterelementausnehmung auf. Hierdurch kann eine zur Verfügung stehenden Filterelementausnehmung hinsichtlich des geringsten Strömungswiderstandes effektiv genutzt werden.The filtration section of the filter element closes or covers the filter element recess. Preferably, the filtration section completely closes or covers the filter element recess. In other words, the filtration section has at least the surface of the filter element recess. As a result, an available filter element recess can be used effectively with regard to the lowest flow resistance.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Filterkartusche bildet der Kartuschenkörper in einer zu der aufnehmbaren Bremsscheibe parallelen Ebene ein Kreisringsegment aus. Hierdurch kann die Filterkartusche besonders platzsparend an der Scheibenbremse angeordnet werden.In a preferred embodiment of the filter cartridge, the cartridge body forms a circular ring segment in a plane parallel to the removable brake disc. This allows the filter cartridge to be arranged on the disc brake in a particularly space-saving manner.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform der Filterkartusche, bei der das Filterelement formschlüssig, insbesondere mittels Bördeln, und/oder stoffschlüssig, insbesondere mittels Schweißen, an dem Kartuschenkörper befestigt ist. Die vorbeschriebenen beispielhaften Befestigungsmittel sind dabei hinsichtlich einer besonders hohen Prozessautomatisierung von Vorteil.An embodiment of the filter cartridge is preferred in which the filter element is fastened to the cartridge body in a form-fitting manner, in particular by means of flanging, and/or in a materially-fitting manner, in particular by means of welding. The exemplary fastening means described above are advantageous in terms of a particularly high level of process automation.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform der Filterkartusche, bei der die Filterkartusche zumindest zwei Filterelemente aufweist und die zumindest zwei Filterelemente insbesondere auf verschiedene Seiten der Bremsscheibe weisend an dem Kartuschenkörper befestigt sind. Mit anderen Worten sind die Filterelemente vorzugsweise an verschiedenen Seitenflächen des Kartuschenkörpers ausgebildet. Hierdurch kann ein Filtern der von der Bremsscheibe abströmenden und bremsstaubkontaminierten Luft in mehreren Abströmrichtungen der Bremsscheibe erfolgen. Zudem wird der Strömungswiderstand der gesamten Filterkartusche und/oder des Bremsstaubpartikelfilters verbessert.Particularly preferred is an embodiment of the filter cartridge in which the filter cartridge has at least two filter elements and the at least two filter elements are attached to the cartridge body, in particular facing different sides of the brake disc. In other words, the filter elements are preferably formed on different side surfaces of the cartridge body. In this way, the air flowing out of the brake disc and contaminated with brake dust can be filtered in several outflow directions of the brake disc. In addition, the flow resistance of the entire filter cartridge and/or the brake dust particle filter is improved.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Filterkartusche sieht vor, dass die zumindest zwei Filterelemente gegenüberliegend und/oder in einem rechten Winkel zueinander an dem Kartuschenkörper angeordnet sind. Mit anderen Worten sind die Filterelemente bei dieser Weiterbildung axial gegenüberliegend an der Bremsscheibe angeordnet. Hierdurch kann ein besonders großer Filtrationsbereich bereitgestellt werden.A preferred development of the filter cartridge provides that the at least two filter elements are arranged opposite one another and/or at a right angle to one another on the cartridge body. In other words, the filter elements in this development are axially opposite arranged on the brake disc. This allows a particularly large filtration area to be provided.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch einen Bremsstaubpartikelfilter für ein eine Bremsscheibe aufweisendes Transportmittel, insbesondere für ein radgetriebenes Fahrzeug, besonders bevorzugt für ein Kraftfahrzeug, mit einem Filtergehäuse und dem Filterelement.The object is also achieved by a brake dust particle filter for a means of transport having a brake disc, in particular for a wheel-driven vehicle, particularly preferably for a motor vehicle, with a filter housing and the filter element.

Das Filterelement ist vorzugsweise zum Filtern von Bremsstaub aus der die Bremsscheibe umströmenden Luft ausgebildet und im unmittelbaren Umfeld der Bremsscheibe angeordnet.The filter element is preferably designed to filter brake dust from the air flowing around the brake disc and is arranged in the immediate vicinity of the brake disc.

Das Filtergehäuse ist zum Abdecken des Filterelements ausgebildet. Hierdurch kann ein ungewünschter Kontakt mit dem Innenraum des Bremsstaubpartikelfilters durch Gegenstände und/oder Personen wirkungsvoll verhindert werden. Weiter vorteilhaft kann der Bremsstaubpartikelfilter vor Verunreinigungen und/oder Flüssigkeiten, insbesondere Spritzwasser, wirkungsvoll geschützt werden.The filter housing is designed to cover the filter element. This can effectively prevent unwanted contact with the interior of the brake dust particle filter by objects and/or people. Further advantageously, the brake dust particle filter can be effectively protected from contamination and/or liquids, in particular splash water.

Das Filterelement kann unmittelbar an dem Bremsstaubpartikelfilter angeordnet sein. Hierdurch kann auf weiter Komponenten verzichtet werden, was sich günstig auf die Produktionskosten auswirken kann.The filter element can be arranged directly on the brake dust particle filter. This means that additional components can be dispensed with, which can have a positive effect on production costs.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Bremsstaubpartikelfilter eine Filterkartusche auf, wobei die Filterkartusche das Filterelement aufweist. Mit anderen Worten ist das Filterelement unmittelbar an der Filterkartusche angeordnet. Die Filterkartusche kann lösbar bzw. austauschbar an dem Bremsstaubpartikelfilter angeordnet sein. Hierdurch kann der Wartungs- und Reparaturaufwand verringert werden, da lediglich ein Teil des Bremsstaubpartikelfilters nach Sättigung des Filterelements ausgetauscht werden muss.In a preferred embodiment, the brake dust particle filter has a filter cartridge, the filter cartridge having the filter element. In other words, the filter element is arranged directly on the filter cartridge. The filter cartridge can be detachably or interchangeably arranged on the brake dust particle filter. This can reduce maintenance and repair costs, as only part of the brake dust particle filter needs to be replaced after the filter element is saturated.

Die Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen des Filterelements aus einem Filterformling mit den Verfahrensschritten:

a) Vorfertigen des, insbesondere als Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten, Filterformlings durch Ausbilden von Auswölbungen und/oder Einbuchtungen, insbesondere Einbringen von Falten mittels Plissieren, in einer Einzellagenanordnung, insbesondere mit zumindest einer Filterlage und zumindest zwei Stützlagen;
b) Fixieren des Filterformlings;
c) bereichsweises mechanisches Kompaktieren, insbesondere Verpressen, des Filterformlings zur Ausbildung des den Filtrationsabschnitt rahmenartig umgebenden Befestigungsabschnitts.

The task is also solved by a method for producing the filter element from a filter molding with the following process steps:

a) prefabrication of the filter molding, in particular designed as a high-temperature filter medium, by forming bulges and/or indentations, in particular introducing folds by means of pleating, in a single-layer arrangement, in particular with at least one filter layer and at least two support layers;
b) fixing the filter molding;
c) mechanical compaction, in particular pressing, of the filter molding in areas to form the fastening section surrounding the filtration section in a frame-like manner.

Der Filterformling ist vorzugsweise als umgeformtes Hochtemperaturfiltermedium ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist das Hochtemperaturfiltermedium ein mehrlagiges Filtermedium mit zumindest einer Auswölbung und/oder einer Einbuchtung zur Oberflächenvergrößerung. Das umgeformte Hochtemperaturfiltermedium weist vorzugsweise einen Einzellagenverbund mit zumindest einer Filterlage und zumindest zwei Stützlagen auf. Im Fall eines zumindest zwei Stützlagen aufweisenden Hochtemperaturfiltermediums ist die Filterlage besonders bevorzugt zwischen den Stützlagen angeordnet.The filter molding is preferably designed as a formed high-temperature filter medium. Further preferably, the high-temperature filter medium is a multi-layer filter medium with at least one bulge and/or one indentation to increase the surface area. The formed high-temperature filter medium preferably has a single-layer composite with at least one filter layer and at least two support layers. In the case of a high-temperature filter medium having at least two support layers, the filter layer is particularly preferably arranged between the support layers.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das mechanische Kompaktieren mittels Verpressen des Filterformlings erfolgt, wobei das Verpressen insbesondere mit einer Presskraft zwischen 300 Kilonewton und 1000 Kilonewton, vorzugsweise zwischen 600 Kilonewton und 800 Kilonewton, erfolgt.A preferred development of the method provides that the mechanical compaction takes place by pressing the filter molding, the pressing taking place in particular with a pressing force between 300 kilonewtons and 1000 kilonewtons, preferably between 600 kilonewtons and 800 kilonewtons.

In einer bevorzugten Ausbildung des Verfahrens wird das Filterelement entlang eines Außenrandes des mechanisch kompaktierten, insbesondere verpressten, Befestigungsabschnitts, insbesondere während des Verfahrensschrittes c) oder unmittelbar an den Verfahrensschritt c) anschließend, beschnitten. Dies ermöglicht das Beschneiden des Filterelements unter Einsatz desselben Hubmittels wie für das mechanische Kompaktieren. Hierdurch kann das Filterelement prozessgünstig in einer Hubbewegung gefertigt werden.In a preferred embodiment of the method, the filter element is trimmed along an outer edge of the mechanically compacted, in particular pressed, fastening section, in particular during method step c) or immediately following method step c). This allows the filter element to be trimmed using the same lifting means as for mechanical compaction. As a result, the filter element can be manufactured in a process-efficient manner in a lifting movement.

Ferner wird die Aufgabe gelöst durch ein Werkzeug zur Herstellung des Filterelements aus dem Filterformling. Das Werkzeug kann Teil einer, insbesondere automatisierten, Fertigungsstraße sein. Vorzugsweise ist das Werkzeug zur unmittelbaren Nachlagerung an ein Umformmittel zur Ausbildung der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung, bspw. einer Plissiereinheit, ausgebildet.Furthermore, the task is solved by a tool for producing the filter element from the filter molding. The tool can be part of a production line, particularly an automated one. Preferably, the tool is designed for immediate storage on a forming means to form the at least one bulge and/or the at least one indentation, for example a pleating unit.

Das Werkzeug weist zwei relativ zueinander bewegbare Werkzeugbacken auf, die zum mechanischen Kompaktieren, insbesondere Verpressen, des Filterformlings und zur Ausbildung des Befestigungsabschnitts ausgebildet sind. Hierfür können die Werkzeugbacken zumindest einen Pressstock und/oder zumindest einen Pressstempel aufweisen, die vorzugsweise in Richtung der Hauptdurchströmungsrichtung des Filtrationsabschnitts bewegbar sind. Der Pressstock und/oder der Pressstempel weisen weiter vorzugsweise eine Pressfläche auf, welche der Fläche des vollständigen Befestigungsabschnitts des fertiggestellten Filterelements entspricht. Hierdurch kann der Befestigungsabschnitt prozessökonomisch mit einem einzigen Pressvorgang ausgebildet werden.The tool has two tool jaws that can be moved relative to one another and are designed for mechanically compacting, in particular pressing, the filter molding and for forming the fastening section. For this purpose, the tool jaws can have at least one press block and/or at least one press ram, which are preferably movable in the direction of the main flow direction of the filtration section. The press block and/or the press ram further preferably have a pressing surface which corresponds to the surface of the complete fastening section of the finished filter element. As a result, the fastening section can be formed in a process-economical manner with a single pressing process.

Die Werkzeugbacken weisen eine Filtermedium-Fixierung zum Positionieren und Festhalten des Filterformlings innerhalb des Werkzeugs auf.The tool jaws have a filter medium fixation for positioning and holding the filter molding within the tool.

Die Filtermedium-Fixierung ist zumindest teilweise komplementär zu der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest Einbuchtung des Filterelements ausgebildet. Mit anderen Worten kann die Filtermedium-Fixierung zu der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung komplementär ausgebildete Ausnehmungen und/oder Vorsprünge, insbesondere Kämme im Fall von Falten, aufweisen, die während des mechanischen Kompaktierens, insbesondere des Verpressens, des Befestigungsabschnitts in die Auswölbung und/oder in die Einbuchtung eingreifen. Hierdurch kann der Filterformling vor und während des mechanischen Kompaktierens, insbesondere des Verpressens, positioniert und fixiert werden, sodass ein genaueres mechanisches Kompaktieren, insbesondere Verpressen, des Befestigungsabschnitts erfolgen kann. Ferner dient die Filtermedium-Fixierung einer maßhaltigen Herstellung des Filterelements, da hierdurch die beabsichtigte Verformung auf den Befestigungsabschnitt begrenzt werden kann und im Bereich der Auswölbungen oder Einbuchtungen die Verformung im Wesentlichen unterbunden wird.The filter medium fixation is at least partially designed to be complementary to the at least one bulge and/or the at least indentation of the filter element. In other words, the filter medium fixation can have recesses and/or projections that are complementary to the at least one bulge and/or the at least one indentation, in particular combs in the case of folds, which are formed during the mechanical compaction, in particular the pressing, of the fastening section the bulge and/or intervene in the indentation. As a result, the filter molding can be positioned and fixed before and during the mechanical compaction, in particular the pressing, so that a more precise mechanical compaction, in particular the pressing, of the fastening section can take place. Furthermore, the filter medium fixation serves to ensure dimensionally accurate production of the filter element, since this allows the intended deformation to be limited to the fastening section and the deformation is essentially prevented in the area of the bulges or indentations.

Die Filtermedium-Fixierung kann ein, insbesondere in Richtung der Auswölbungshöhe bzw. Einbuchtungstiefe, ausgebildetes Spaltmaß zwischen der Filtermedium-Fixierung der einen Werkzeugbacke und der Filtermedium-Fixierung der anderen Werkzeugbacke aufweisen, welches durch den aufgenommenen Filterformling nicht vollständig ausgefüllt ist. Mit anderen Worten ist der Filterformling innerhalb der Filtermedium-Fixierung locker angeordnet. Das Spaltmaß kann an verschiedene Abmessungen des Filterformlings angepasst sein. Hierdurch kann eine Deformierung der Auswölbungen und/oder der Einbuchtungen des Filterformlings während des mechanischen Kompaktierens, insbesondere des Verpressens, durch die Werkzeugbacken verhindert werden.The filter medium fixation can have a gap between the filter medium fixation of one tool jaw and the filter medium fixation of the other tool jaw, in particular in the direction of the bulge height or indentation depth, which is not completely filled by the received filter molding. In other words, the filter molding is loosely arranged within the filter medium fixation. The gap dimension can be adapted to different dimensions of the filter molding. This makes it possible to prevent deformation of the bulges and/or indentations of the filter molding during mechanical compaction, in particular during pressing, by the tool jaws.

In einer bevorzugten Weiterbildung kann das Spaltmaß bereichsweise die Abmessung des Filterformlings unterschreiten. Mit anderen Worten wird der Filterformling bereichsweise durch die Filtermedium-Fixierung eingeklemmt. Beispielsweise kann ein Vorsprung der Filtermedium-Fixierung einer Werkzeugbacke in die Auswölbung und/oder die Einbuchtung, insbesondere ein Kamm in den Faltengrund einer Falte, eingreifen und diese gegen die Filtermedium-Fixierung der anderen Werkzeugbacke pressen. Der Filterformling ist in diesem Fall geklemmt innerhalb der Filtermedium-Fixierung angeordnet. Hierdurch kann der Filterformling besonders sicher fixiert werden.In a preferred development, the gap dimension can be less than the dimension of the filter molding in some areas. In other words, the filter molding is clamped in areas by the filter medium fixation. For example, a projection of the filter medium fixation of a tool jaw can engage in the bulge and/or the indentation, in particular a comb in the base of a fold, and press it against the filter medium fixation of the other tool jaw. In this case, the filter molding is clamped within the filter medium fixation. This allows the filter molding to be fixed particularly securely.

Weiter bevorzugt kann das Spaltmaß zur Ausbildung der Auswölbungshöhe bzw. Einbuchtungstiefe, Auswölbungsbreite bzw. Einbuchtungsbreite und/oder Auswölbungslänge bzw. Einbuchtungslänge der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung ausgebildet sein. Die Filtermedium-Fixierung ist in diesem Fall als Pressform für den Filtrationsabschnitt des Filterelements ausgebildet. Die zumindest eine Auswölbung und/oder die zumindest eine Einbuchtung des Filterformlings kann somit auf besonders einfache Art justiert und Ungenauigkeiten des Umformverfahrens zur Ausbildung der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung ausgeglichen werden.More preferably, the gap dimension can be designed to form the bulge height or indentation depth, bulge width or indentation width and/or bulge length or indentation length of the at least one bulge and/or the at least one indentation. In this case, the filter medium fixation is designed as a press mold for the filtration section of the filter element. The at least one bulge and/or the at least one indentation of the filter molding can thus be adjusted in a particularly simple manner and inaccuracies in the forming process for forming the at least one bulge and/or the at least one indentation can be compensated for.

Die Filtermedium-Fixierung weist vorzugsweise eine die Ausnehmungen und/oder Vorsprünge aufweisende Fixierungsfläche auf, die der in der Hauptdurchströmungsrichtung projizierten Fläche des Filtrationsabschnitts entspricht. Hierdurch kann der gesamte Filtrationsabschnitt mittels der Filtermedium-Fixierung fixiert und vor Deformationen bewahrt werden.The filter medium fixation preferably has a fixation surface having the recesses and/or projections, which corresponds to the surface of the filtration section projected in the main flow direction. As a result, the entire filtration section can be fixed using the filter medium fixation and protected from deformation.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Werkzeugs sieht vor, dass der Pressstock und/oder der Pressstempel zumindest einer Werkzeugbacke entlang der Hubachse des Werkzeugs relativ zu der Filtermedium-Fixierung derselben Werkzeugbacke bewegbar, insbesondere hubverlängernd und/oder hubverkürzend, ausgebildet ist. Hierdurch kann ein mechanisches Kompaktieren, insbesondere Pressen, oder ein Fixieren fertigungsabhängig vor und/oder nachgelagert durchgeführt werden.A preferred embodiment of the tool provides that the press stock and/or the press ram of at least one tool jaw is designed to be movable along the stroke axis of the tool relative to the filter medium fixation of the same tool jaw, in particular to lengthen the stroke and/or shorten the stroke. As a result, mechanical compaction, in particular pressing, or fixing can be carried out before and/or downstream depending on the production.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zumindest eine, insbesondere jede, Werkzeugbacke eine Schneidmatrize und/oder einen Schneidestempel aufweist, die zum Durchtrennen des Filterelements ausgebildet sind. Die zumindest eine Schneidmatrize und/oder der zumindest eine Schneidestempel ist vorzugsweise entlang der Hubachse des Werkzeugs relativ zu dem Pressstempel und/oder der Filtermedium-Fixierung ausgebildet. Hierdurch kann ein Durchtrennen des Filterelements unmittelbar im Anschluss an das mechanische Kompaktieren, insbesondere Verpressen, des Befestigungsabschnitts erfolgen.It can preferably be provided that at least one, in particular each, tool jaw has a cutting die and/or a cutting punch, which are designed to cut through the filter element. The at least one cutting die and/or the at least one cutting punch is preferably formed along the stroke axis of the tool relative to the press punch and/or the filter medium fixation. As a result, the filter element can be severed immediately following the mechanical compaction, in particular pressing, of the fastening section.

Die zumindest eine Schneidmatrize und/oder der zumindest eine Schneidestempel sind insbesondere dazu ausgebildet, das Filterelement entlang eines Außenrandes des Befestigungsabschnitts zu durchtrennen. Hierdurch kann mittels einer Hubbewegung ein Fixieren und Erhalten der zumindest einen Auswölbung und/oder der zumindest einen Einbuchtung, ein mechanisches Kompaktieren, insbesondere Verpressen, des Befestigungsabschnitts und ein Zuschneiden des Filterelements erfolgen.The at least one cutting die and/or the at least one cutting punch are designed in particular to cut through the filter element along an outer edge of the fastening section. As a result, a lifting movement can be used to fix and maintain the at least one bulge and/or the at least one indentation, to mechanically compact, in particular press, the fastening section and to cut the filter element.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, aus den Patentansprüchen sowie anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigen. Die zuvor genannten und noch weiter ausgeführten Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen, zweckmäßigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. Die in der Zeichnung gezeigten Merkmale sind derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können.Further features and advantages of the invention result from the following detailed description of exemplary embodiments of the invention, from the patent claims and from the figures in the drawing, which show details of the invention. The previously mentioned and further detailed features can be implemented individually or in groups in any practical combinations in variants of the invention. The features shown in the drawing are shown in such a way that the special features according to the invention can be made clearly visible.

In der Zeichnung zeigen:

1 einen erfindungsgemäßen Bremsstaubpartikelfilter mit einer Filterkartusche und zwei Filterelementen in einem an einer Scheibenbremse angeordneten Zustand;
2 den Bremsstaubpartikelfilter aus 1 in einer geschnittenen Ansicht entlang der Schnittkante B-B in 1;
3 die Filterkartusche des Bremsstaubpartikelfilters aus den 1 und 2 in einem von der Scheibenbremse losgelösten Zustand;
4 eine perspektivische Darstellung des Filterelements aus 3;
5 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Filterkartusche, aufweisend ein Filterelement mit einem abgewinkelten Befestigungsabschnitt;
6 die Filterkartusche aus 5 in einer geschnittenen Ansicht;
7 das Filterelement aus den 5 und 6 in einer von der Filterkartusche losgelösten perspektivischen Darstellung;
8 eine weitere Ausführungsform einer Filterkartusche mit einem eine Aussparung aufweisenden Filterelement;
9 das die Aussparung aufweisende Filterelement aus 8 in einer Draufsicht;
10 das die Aussparung aufweisende Filterelement aus den 8 und 9 in einer perspektivischen Darstellung;
11 eine schematische Anordnung einer Einzellagenanordnung zur Herstellung eines als Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten Filterformlings, aufweisend eine zwischen zwei Stützlagen angeordnete hitzebeständige Filterlage;
12 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Umformvorgangs der Einzellagenanordnung aus 11 zu einem als Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten Filterformling;
13 eine schematische Darstellung eines als Hochtemperaturfiltermedium ausgebildeten Filterformlings;
14 eine schematische Darstellung eines Filterelements mit einem ausgebildeten Befestigungsabschnitt;
15 eine geschnittene Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Werkzeugs zur Herstellung eines Filterelements aus einem Filterformling mit zwei Werkzeugbacken und einer Filterelement-Fixierung in einem geöffneten Zustand;
16 das Werkzeug aus 15 in einem geschlossenen Zustand.

Show in the drawing:

1 a brake dust particle filter according to the invention with a filter cartridge and two filter elements in a state arranged on a disc brake;
2 the brake dust particle filter 1 in a sectioned view along the cutting edge BB in 1 ;
3 Remove the filter cartridge of the brake dust particle filter 1 and 2 in a state detached from the disc brake;
4 a perspective view of the filter element 3 ;
5 a perspective view of a further embodiment of a filter cartridge, having a filter element with an angled fastening section;
6 the filter cartridge 5 in a sectioned view;
7 the filter element from the 5 and 6 in a perspective view detached from the filter cartridge;
8th a further embodiment of a filter cartridge with a filter element having a recess;
9 the filter element having the recess 8th in a top view;
10 the filter element having the recess from the 8th and 9 in a perspective view;
11 a schematic arrangement of a single layer arrangement for producing a filter molding designed as a high-temperature filter medium, having a heat-resistant filter layer arranged between two support layers;
12 a schematic representation of an exemplary forming process of the individual layer arrangement 11 to a filter molding designed as a high-temperature filter medium;
13 a schematic representation of a filter molding designed as a high-temperature filter medium;
14 a schematic representation of a filter element with a formed fastening section;
15 a sectional view of an embodiment of a tool according to the invention for producing a filter element from a filter molding with two tool jaws and a filter element fixation in an open state;
16 the tool 15 in a closed state.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Scheibenbremse 10 mit einer Bremsscheibe 12, einem Bremssattel 14 und einem Bremsstaubpartikelfilter 16. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist der Bremsstaubpartikelfilter 16 dem Bremssattel 14 in einer Drehrichtung 18 der Bremsscheibe 12 nachgelagert. Eine derartige Anordnung ist besonders effektiv, wenn die Drehrichtung 18 der Scheibenbremse 10 eine Hauptdrehrichtung, bzw. eine überwiegend verwendete Drehrichtung ist. Beispielsweise die Drehrichtung 18 eines an der Bremsscheibe 12 angeordneten Rades eines Kraftfahrzeugs in Vorwärtsbewegung. Während des Bremsvorgangs entstehender Bremsstaub (nicht gezeigt) wird dabei hauptsächlich in der Drehrichtung 18 über einen bestimmten Winkelbereich mitgeführt und anschließend abgeschieden. Bei einer Scheibenbremse 10, die keine Hauptdrehrichtung aufweist, kann vorgesehen sein, dass dem Bremssattel 14 ein Bremsstaubpartikelfilter 16 vorgelagert (nicht gezeigt) und ein weiterer Bremsstaubpartikelfilter 16 nachgelagert ist. 1 shows a disc brake 10 with a brake disc 12, a brake caliper 14 and a brake dust particle filter 16. According to the embodiment shown, the brake dust particle filter 16 is downstream of the brake caliper 14 in a direction of rotation 18 of the brake disc 12. Such an arrangement is particularly effective if the direction of rotation 18 of the disc brake 10 is a main direction of rotation or a predominantly used direction of rotation. For example, the direction of rotation 18 of a wheel of a motor vehicle arranged on the brake disc 12 in forward movement. Brake dust (not shown) produced during the braking process is mainly carried along in the direction of rotation 18 over a certain angular range and then separated. In the case of a disc brake 10 that does not have a main direction of rotation, it can be provided that a brake dust particle filter 16 is located upstream of the brake caliper 14 (not shown) and a further brake dust particle filter 16 is located downstream.

Der Bremsstaubpartikelfilter 16 erstreckt sich in der Drehrichtung 18 ausführungsgemäß über einen Winkelbereich von 100°±45°, insbesondere ±30°, vorzugsweise ±15°. Hierdurch kann ein wirkungsvolles Abscheiden von Bremsstaub über den Bremsstaubpartikelfilter 16 bei gleichzeitig guter Luftkühlung der Bremsscheibe 12 erfolgen. In anderen Ausführungen kann die Winkelerstreckung aber auch darüber hinaus gehen und beispielsweise zwischen 150° und 280° liegen.According to the embodiment, the brake dust particle filter 16 extends in the direction of rotation 18 over an angular range of 100°±45°, in particular ±30°, preferably ±15°. This allows effective separation of brake dust via the brake dust particle filter 16 while at the same time providing good air cooling for the brake disc 12. In other embodiments, the angular extent can also go beyond this and lie, for example, between 150° and 280°.

Der Bremsstaubpartikelfilter 16 umgreift die Bremsscheibe 12 an dem radial äußeren Rand der Bremsscheibe 12. Hierdurch kann verhindert werden, dass ein Großteil an bremsstaubbelasteter Luft ungefiltert um den Bremsstaubpartikelfilter 16 strömen kann (siehe hierzu auch 2).The brake dust particle filter 16 surrounds the brake disk 12 at the radially outer edge of the brake disk 12. This can prevent a large proportion of air contaminated with brake dust can flow unfiltered around the brake dust particle filter 16 (see also 2 ).

2 zeigt die Scheibenbremse 10 aus 1 in einer Ansicht auf die Schnittkante B-B aus 1. Der Bremsstaubpartikelfilter 16 weist einen Filter-Halter 20, ein Filtergehäuse 22 und eine Filterkartusche 24 auf. Die Filterkartusche 24 weist einen Kartuschenkörper 26 und zwei Filterelemente 28 auf. 2 shows the disc brake 10 1 in a view of the cutting edge BB 1 . The brake dust particle filter 16 has a filter holder 20, a filter housing 22 and a filter cartridge 24. The filter cartridge 24 has a cartridge body 26 and two filter elements 28.

Der Kartuschenkörper 26 weist einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf und ist zur Anordnung an dem Filter-Halter 20 ausgebildet, bzw. an diesem befestigbar. Vorzugsweise ist der Kartuschenkörper 26 an dem Filter-Halter 20 angeschweißt, angeklebt und/oder angeschraubt. Mit anderen Worten bildet der Kartuschenkörper 26 zusammen mit dem Filter-Halter 20 ausführungsgemäß einen U-förmigen, bzw. einen C-förmigen Querschnitt aus.The cartridge body 26 has a substantially L-shaped cross section and is designed to be arranged on the filter holder 20 or can be attached to it. Preferably, the cartridge body 26 is welded, glued and/or screwed to the filter holder 20. In other words, according to the embodiment, the cartridge body 26 together with the filter holder 20 forms a U-shaped or a C-shaped cross section.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Kartuschenkörper 26 für sich einen im Wesentlichen U-förmigen, bzw. C-förmigen Querschnitt ausbildet. Hierdurch können Filterelemente 28 an allen der Bremsscheibe 12 zugewendeten Seiten des Kartuschenkörpers 26 angeordnet werden.Alternatively or additionally, it can be provided that the cartridge body 26 forms a substantially U-shaped or C-shaped cross section. As a result, filter elements 28 can be arranged on all sides of the cartridge body 26 facing the brake disc 12.

Der Filter-Halter 20 dient der Anordnung des Bremsstaubpartikelfilter 16 an der Scheibenbremse 10. Vorzugsweise ist der der Bremsstaubpartikelfilter 16 zur besseren Wartung und Reparatur lösbar an der Scheibenbremse 10 angeordnet.The filter holder 20 is used to arrange the brake dust particle filter 16 on the disc brake 10. Preferably, the brake dust particle filter 16 is detachably arranged on the disc brake 10 for better maintenance and repair.

Ausführungsgemäß ist ein Filterelement 28 als ein Radial-Filterelement 30 ausgebildet. Das Radial-Filterelement 30 ist in radialer Richtung der Bremsscheibe 12 unmittelbar an der Filterkartusche 24, bzw. mittelbar an dem Bremsstaubpartikelfilter 16 angeordnet. Das Radial-Filterelement 30 weist eine in Bezug auf die Bremsscheibe 12 radiale Hauptdurchströmungsrichtung 32 auf.According to the embodiment, a filter element 28 is designed as a radial filter element 30. The radial filter element 30 is arranged in the radial direction of the brake disc 12 directly on the filter cartridge 24 or indirectly on the brake dust particle filter 16. The radial filter element 30 has a main flow direction 32 that is radial in relation to the brake disc 12.

Das andere Filterelelement 28 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform als ein Axial-Filterelement 34 ausgebildet. Das Axial-Filterelement 34 ist in axialer Richtung der Bremsscheibe 12 unmittelbar an der Filterkartusche 24, bzw. mittelbar an dem Bremsstaubpartikelfilter 16 angeordnet. Das Axial-Filterelement 34 weist eine in Bezug auf die Bremsscheibe 12 axiale Hauptdurchströmungsrichtung 36 auf.The other filter element 28 is designed as an axial filter element 34 according to the embodiment shown. The axial filter element 34 is arranged in the axial direction of the brake disc 12 directly on the filter cartridge 24 or indirectly on the brake dust particle filter 16. The axial filter element 34 has an axial main flow direction 36 with respect to the brake disk 12.

Unter einer Hauptdurchströmungsrichtung 32, 36 ist eine auf das Filterelelement 28 bezogene globale Durchströmungsrichtung zu verstehen, wobei jedes Filterelement 28 mehrere lokale, unterschiedliche Durchströmungsrichtungen aufweisen kann.A main flow direction 32, 36 is to be understood as meaning a global flow direction related to the filter element 28, whereby each filter element 28 can have several local, different flow directions.

Die Filterelemente 28 sind gemäß der gezeigten Ausführungsform L-förmig angeordnet. Die Filterelemente 28 sind an dem Kartuschenkörper 26 fluiddicht befestigt, beispielsweise angeschweißt, angeklebt, geklemmt und/oder angelötet. Hierdurch kann ein Umströmen der Filterelemente 28 verhindert und der Abscheidegrad des Bremsstaubpartikelfilters 16 verbessert werden.The filter elements 28 are arranged in an L-shape according to the embodiment shown. The filter elements 28 are attached to the cartridge body 26 in a fluid-tight manner, for example welded, glued, clamped and/or soldered. This can prevent flow around the filter elements 28 and improve the separation efficiency of the brake dust particle filter 16.

Im Falle eines Bremsvorgangs, bzw. dem aktiven Abbremsen der Bremsscheibe 12 durch die im Bremssattel 14 (siehe 1) gelagerten Bremsbeläge entsteht in Folge der Reibung zwischen Bremssattel 14 und der Bremsscheibe 12 Bremsstaub (nicht gezeigt), der in einer durch die Drehbewegung der Bremsscheibe 12 erzwungenen Luftströmung (nicht gezeigt) mitgeführt wird. Die Luftströmung wird durch die Drehbewegung der Bremsscheibe 12 entlang eines beispielhaften Strömungspfades 38 durch das Filterelement 28 - hier das Axial-Filterelement 34 - geführt, wobei der mitgeführte Bremsstaub an dem Filterelement 28 abgeschieden wird. Der gereinigte Luftstrom wird anschließend durch das Filtergehäuse 22 des Bremsstaubpartikelfilter 16 in die Umgebung geleitet.In the event of a braking process or the active braking of the brake disc 12 by the brake caliper 14 (see 1 ) mounted brake pads arises as a result of the friction between the brake caliper 14 and the brake disc 12. Brake dust (not shown) is carried along in an air flow (not shown) forced by the rotational movement of the brake disc 12. The air flow is guided by the rotational movement of the brake disk 12 along an exemplary flow path 38 through the filter element 28 - here the axial filter element 34 - whereby the entrained brake dust is separated on the filter element 28. The cleaned air flow is then passed through the filter housing 22 of the brake dust particle filter 16 into the environment.

3 zeigt die Filterkartusche 24 in einer von dem Bremsstaubpartikelfilter 16 (siehe 1 und 2) losgelösten rückseitigen Ansicht auf das Axial-Filterelement 34. 3 shows the filter cartridge 24 in one of the brake dust particle filter 16 (see 1 and 2 ) detached rear view of the axial filter element 34.

Der Kartuschenkörper 26 ist ausführungsgemäß im Wesentlichen in Form eines Kreisringabschnitts ausgebildet. Einenends kann der Kartuschenkörper 26 einen an den Bremssattel 14 angepassten Bremssattel-Endabschnitt 40 aufweisen. Hierdurch kann die Filterkartusche 24, bzw. der Bremsstaubpartikelfilter 16 (siehe 1 und 2) möglichst spaltfrei an dem Bremssattel 14 angeordnet werden, wodurch Leckageströme zwischen Bremssattel 14 und Bremsstaubpartikelfilter 16 verringert werden können. Anderenends kann der Kartuschenkörper 26 einen Bremsscheiben-Endabschnitt 42 aufweisen. Der Bremsscheiben-Endabschnitt 42 weist bevorzugt axial in Richtung der Bremsscheibe 12 (siehe 1 und 2) ragende Endabschnitte (nicht sichtbar) auf, die möglichst nahe an die Bremsscheibe 12 heranreichen, ohne diese zu kontaktieren. Hierdurch kann ein möglichst geringer Leckagestrom durch den Bremsscheiben-Endabschnitt 42 erreicht werden, wodurch ein höherer Luftstromanteil die Filterelemente 28 durchströmt.According to the embodiment, the cartridge body 26 is essentially designed in the form of a circular ring section. At one end, the cartridge body 26 can have a brake caliper end section 40 adapted to the brake caliper 14. This allows the filter cartridge 24 or the brake dust particle filter 16 (see 1 and 2 ) can be arranged on the brake caliper 14 with as little gap as possible, whereby leakage flows between the brake caliper 14 and the brake dust particle filter 16 can be reduced. At the other end, the cartridge body 26 can have a brake disc end section 42. The brake disc end section 42 preferably points axially in the direction of the brake disc 12 (see 1 and 2 ) protruding end sections (not visible) which reach as close as possible to the brake disc 12 without contacting it. As a result, the lowest possible leakage flow can be achieved through the brake disc end section 42, as a result of which a higher proportion of air flow flows through the filter elements 28.

Der Kartuschenkörper 26 weist eine Filterelementausnehmung 44 zur Anordnung des Filterelements 28 - hier dem Axial-Filterelement 34 - auf. Mit anderen Worten bedeckt das Filterelement 28 die Filterelementausnehmung 44 des Kartuschenkörpers 26. Ausführungsgemäß weist das Filterelement 28 einen Filtrationsabschnitt 46 auf, der die Filterelementausnehmung 44 des Kartuschenkörpers 26 im Wesentlichen, insbesondere vollständig, bedeckt. Der Filtrationsabschnitt 46 ist gemäß 3 durch eine gestrichelte Linie kenntlich gemacht. Der Filtrationsabschnitt 46 ist luftdurchlässig, jedoch zum Abscheiden von Feststoffen, bzw. Bremsstaubpartikeln, aus der Luft ausgebildet.The cartridge body 26 has a filter element recess 44 for arranging the filter element 28 - here the axial filter element 34. In other words, the filter element 28 covers the filter element recess 44 of the cartridge body 26. According to the embodiment, the filter element 28 a filtration section 46, which essentially, in particular completely, covers the filter element recess 44 of the cartridge body 26. The filtration section 46 is according to 3 indicated by a dashed line. The filtration section 46 is permeable to air, but is designed to separate solids or brake dust particles from the air.

Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist der Filtrationsabschnitt 46 orthogonal zu der Hauptdurchströmungsrichtung 36 des Filterelements 28 ausgebildet. Die Hauptdurchströmungsrichtung 36 ist in der figurgemäßen Darstellung aus der Bildebene gerichtet.According to the embodiment shown, the filtration section 46 is designed orthogonally to the main flow direction 36 of the filter element 28. The main flow direction 36 is directed out of the image plane in the representation shown in the figure.

Das Filterelement 28 ist fluiddicht an dem Kartuschenkörper 26 befestigt. Ausführungsgemäß weist das Filterelement 28 hierzu einen Befestigungsabschnitt 48 auf, der an einem Rand 50 der Filterelementausnehmung 44 befestigt ist.The filter element 28 is attached to the cartridge body 26 in a fluid-tight manner. According to the embodiment, the filter element 28 has a fastening section 48 for this purpose, which is fastened to an edge 50 of the filter element recess 44.

Der Befestigungsabschnitt 48 und der Filtrationsabschnitt 46 sind vorzugsweise an dem Filterelement 28 ausgebildet. Mit anderen Worten weisen der Filtrationsabschnitt 46 und der Befestigungsabschnitt 48 dieselben Materialen, bzw. den selben Materialverbund auf.The attachment section 48 and the filtration section 46 are preferably formed on the filter element 28. In other words, the filtration section 46 and the fastening section 48 have the same materials or the same material composite.

4 zeigt das als Axial-Filterelement 34 ausgebildete Filterelement 28 aus 3 in einer Einzeldarstellung. Das Filterelement 28 weist in seiner Grundform einen Kreisringabschnitt auf (siehe hierzu auch 3). Gemäß der gezeigten Ausführungsform des Filterelements 28 umschließt der Befestigungsabschnitt 48 den Filtrationsabschnitt 46. Der Befestigungsabschnitt ist vorzugsweise durch thermische, mechanische und/oder chemische Bearbeitung mit einer geringeren Luftdurchlässigkeit oder sogar luftundurchlässig ausgebildet. Besonders bevorzugt wird der Befestigungsabschnitt durch mechanisches Kompaktieren luftundurchlässig ausgebildet. Mit anderen Worten kann Luft das Filterelement 28 - in einem an dem Kartuschenkörper 26 (siehe 3) angeordneten Zustand des Filterelements 28 lediglich durch den Filtrationsabschnitt 46 passieren. 4 shows the filter element 28 designed as an axial filter element 34 3 in a single presentation. In its basic shape, the filter element 28 has a circular ring section (see also 3 ). According to the embodiment of the filter element 28 shown, the fastening section 48 encloses the filtration section 46. The fastening section is preferably formed by thermal, mechanical and/or chemical processing with a lower air permeability or even air-impermeable. Particularly preferably, the fastening section is made airtight by mechanical compaction. In other words, air can pass through the filter element 28 - in one on the cartridge body 26 (see 3 ) arranged state of the filter element 28 only pass through the filtration section 46.

Der Befestigungsabschnitt 48 bildet ausführungsgemäß eine Ebene aus. Hierdurch kann eine besonders einfache und zugleich zuverlässig fluiddichte Anordnung an dem Kartuschenkörper 26 erfolgen.According to the embodiment, the fastening section 48 forms a plane. This allows for a particularly simple and at the same time reliably fluid-tight arrangement on the cartridge body 26.

Der Filtrationsabschnitt 46 weist mehrere - hier exakt 25 - Auswölbungen 52 - hier in Form von Falten 54 - auf (aus Übersichtlichkeitsgründen sind lediglich drei Auswölbungen 52 bzw. Falten 54 mit einem Bezugszeichen versehen). Die Auswölbungen 52 weisen eine Auswölbungshöhe 56 in der Hauptdurchströmungsrichtung 36, eine Auswölbungslänge 58 und eine Auswölbungsbreite 60 auf. Die Auswölbungslänge 58 und die Auswölbungsbreite 60 spannen ausführungsgemäß eine zur Hauptdurchströmungsrichtung 36 orthogonale Ebene auf.The filtration section 46 has several - here exactly 25 - bulges 52 - here in the form of folds 54 - (for reasons of clarity, only three bulges 52 or folds 54 are provided with a reference number). The bulges 52 have a bulge height 56 in the main flow direction 36, a bulge length 58 and a bulge width 60. According to the embodiment, the bulge length 58 and the bulge width 60 span a plane orthogonal to the main flow direction 36.

Die Auswölbungen 52 sind entlang des als Kreisringabschnitt verlaufenden Filterelements 28 benachbart angeordnet. Die Auswölbungen 42 können in einem gemeinsamen Faltenzentrum (nicht gezeigt) fluchten. Die Auswölbungen 52 können in Richtung der Auswölbungslängen 58 gefächert angeordnet sein. Dementsprechend kann gemäß der gezeigten Ausführungsform die Auswölbungsbreite 60 mit zunehmender radialer Beabstandung von dem Faltenzentrum zunehmen. Vorzugsweise liegt das Faltenzentrum in einem an einer Scheibenbremse 10 angeordneten Zustand des Filterelements 28 in einem Rotationszentrum (nicht gezeigt) der Bremsscheibe 12 (siehe 1 und 2). In einer nicht gezeigten Ausführungsform können die Auswölbungen 42 in Form von Filterfalten jedoch auch parallel zueinander verlaufen.The bulges 52 are arranged adjacently along the filter element 28, which runs as a circular ring section. The bulges 42 can be aligned in a common fold center (not shown). The bulges 52 can be arranged in a fanned manner in the direction of the bulge lengths 58. Accordingly, according to the embodiment shown, the bulge width 60 may increase with increasing radial distance from the fold center. Preferably, when the filter element 28 is arranged on a disc brake 10, the fold center lies in a center of rotation (not shown) of the brake disc 12 (see 1 and 2 ). However, in an embodiment not shown, the bulges 42 in the form of filter folds can also run parallel to one another.

Gemäß der gezeigten Ausführungsform sind die Auswölbungen 52 mit Bezug auf den Befestigungsabschnitt 48 unidirektional ausgebildet. Mit anderen Worten ragen die Auswölbungen 52 lediglich in einer Richtung mit der Auswölbungshöhe 56 über den Befestigungsabschnitt 48 hervor. Ausführungsgemäß ragen die Auswölbungen 52 entgegen der axialen Hauptdurchströmungsrichtung 36 über den Befestigungsabschnitt 48 hervor. In einem an einer Scheibenbremse 10 angeordneten Zustand des Filterelements 28 ragen die Auswölbungen 52 mithin in Richtung der Bremsscheibe 12. Hierdurch kann der maximale durchströmbare Querschnitt im Filtrationsabschnitt 46 an der Anströmseite des Filterelements 28 strömungsgünstig vergrößert werden.According to the embodiment shown, the bulges 52 are designed to be unidirectional with respect to the fastening section 48. In other words, the bulges 52 protrude beyond the fastening section 48 only in one direction with the bulge height 56. According to the embodiment, the bulges 52 protrude over the fastening section 48 counter to the main axial flow direction 36. In a state of the filter element 28 arranged on a disc brake 10, the bulges 52 therefore protrude in the direction of the brake disc 12. As a result, the maximum flow-through cross-section in the filtration section 46 on the inflow side of the filter element 28 can be increased in a flow-efficient manner.

Die vorhergehend beschriebene Ausbildung der Auswölbungen 52 kann in analoger Weise auf das Radial-Filterelement 30 (siehe 2) übertragen werden.The previously described design of the bulges 52 can be applied in an analogous manner to the radial filter element 30 (see 2 ) be transmitted.

5 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Filterkartusche 24 in einer perspektivischen Ansicht. Die Filterkartusche 24 weist exakt ein Filterelement 28 auf, das als Axial-Filterelement 34 ausgebildet ist. 5 shows another embodiment of a filter cartridge 24 in a perspective view. The filter cartridge 24 has exactly one filter element 28, which is designed as an axial filter element 34.

Das Filterelement 28 ist in einem an einer Scheibenbremse 10 (siehe 1 und 2) angeordneten Zustand des Filterelements 28 an einer der Bremsscheibe 12 zugewandten Seite, bzw. einer Innenseite der Filterkartusche 24 befestigt.The filter element 28 is in one on a disc brake 10 (see 1 and 2 ) arranged state of the filter element 28 on a side facing the brake disk 12 or on an inside of the filter cartridge 24 attached.

Das Filterelement 28 weist mehrere Auswölbungen 52 auf, die an dem Filterelement 28 gefächtert ausgebildet sind (aus Übersichtlichkeitsgründen sind lediglich drei Auswölbungen 52 mit einem Bezugszeichen versehen).The filter element 28 has several bulges 52, which are designed to be fanned on the filter element 28 (for reasons of clarity only three bulges 52 are provided with a reference number).

6 zeigt eine geschnittene Ansicht der Filterkartusche 24 aus 5. Das als Axial-Filterelement 34 ausgebildete Filterelement 28 weist eine Hauptdurchströmungsrichtung 36 auf, die aus einem Innenraum 62 des Kartuschenkörpers 26, bzw. des Bremsstaubpartikelfilter 16 (siehe 1 und 2) in die Umgebung 64 gerichtet ist. Der Filtrationsabschnitt 46 weist eine zur Hauptdurchströmungsrichtung 36 orthogonale Ebene 66 auf. Der ausführungsgemäße Befestigungsabschnitt 48 weist einen Flanschbereich 68 auf, der schräg - hier im Wesentlichen senkrecht zu der orthogonalen Ebene 66 - ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist der Befestigungsabschnitt 48 gemäß der gezeigten Ausführungsform im Wesentlichen parallel zu der Hauptdurchströmungsrichtung 36 ausgebildet. Hierdurch kann das Axial-Filterelement 34 - wie gezeigt - an einer die Filterelementausnehmung 44 ausbildenden Seitenfläche angrenzenden Seitenfläche des Kartuschenkörpers 26 mittels des Flanschbereichs 68 befestigt werden. Hierdurch kann der Fitrationsabschnitt 46 die Filterelementausnehmung 44 in der orthogonalen Ebene 66 deutlich überlappen, wodurch der effektive Strömungsquerschnitt durch das Filterelement 28 vergrößert wird. Die Festigkeit des Kartuschenkörpers 26 ist bei konstant gehaltener Abmessung der Filterelementausnehmung 44 hiervon nicht beeinträchtigt. Mit anderen Worten ist der effektive Strömungsquerschnitt des Filtrationsabschnitts 46 des Filterelements 28 in der Hauptdurchströmungsrichtung 36 vor die Filterausnehmung 44 verlagert, wodurch ein niedrigerer Strömungswiderstand bewirkt wird. 6 shows a sectioned view of the filter cartridge 24 5 . The filter element 28 designed as an axial filter element 34 has a main flow direction 36, which consists of an interior 62 of the cartridge body 26 or the brake dust particle filter 16 (see 1 and 2 ) is directed into the environment 64. The filtration section 46 has a plane 66 orthogonal to the main flow direction 36. The fastening section 48 according to the embodiment has a flange region 68 which is designed obliquely - here essentially perpendicular to the orthogonal plane 66. In other words, according to the embodiment shown, the fastening section 48 is formed essentially parallel to the main flow direction 36. As a result, the axial filter element 34 can - as shown - be attached to a side surface of the cartridge body 26 adjacent to the filter element recess 44 by means of the flange region 68. As a result, the filtration section 46 can clearly overlap the filter element recess 44 in the orthogonal plane 66, whereby the effective flow cross section through the filter element 28 is increased. The strength of the cartridge body 26 is not affected by this if the dimension of the filter element recess 44 is kept constant. In other words, the effective flow cross section of the filtration section 46 of the filter element 28 is shifted in front of the filter recess 44 in the main flow direction 36, which results in a lower flow resistance.

Ferner kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, die Filterelementausnehmung 44 des Kartuschenkörpers 26 bei gleichbleibenden Abmessungen des Kartuschenkörpers 26 größer zu dimensionieren. Dies ist in Fällen vorteilhaft, bei denen lediglich eine geringe Auswölbungshöhe 56 möglich ist, eine Reduzierung des Strömungswiderstands jedoch dennoch erfolgen soll.Furthermore, in a further development it can be provided that the filter element recess 44 of the cartridge body 26 is dimensioned larger while the dimensions of the cartridge body 26 remain the same. This is advantageous in cases where only a small bulge height 56 is possible, but the flow resistance still needs to be reduced.

Der Filtrationsabschnitt 46 bedeckt gemäß der gezeigten Ausführungsform die Filterelementausnehmung 44 des Filterelements 28 vollständig.According to the embodiment shown, the filtration section 46 completely covers the filter element recess 44 of the filter element 28.

7 zeigt das Filterelement 28 aus den 5 und 6 in einer von der Filterkartusche 24 (siehe 5 und 6) losgelösten Darstellung. Der - ausführungsgemäß abgewinkelte - Flanschbereich 68 des Befestigungsabschnitts 48 ist umlaufend und parallel zur Hauptdurchströmungsrichtung 36 ausgebildet. 7 shows the filter element 28 from the 5 and 6 in one of the filter cartridge 24 (see 5 and 6 ) detached representation. The flange region 68 of the fastening section 48 - which is angled according to the embodiment - is designed to be circumferential and parallel to the main flow direction 36.

8 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Filterkartusche 24 mit zwei Filterelementen 28. Eines der Filterelemente 28 ist als Axial-Filterelement 34 und das andere Filterelement 28 als Radial-Filterelement 30 ausgebildet. 8th shows a further embodiment of a filter cartridge 24 with two filter elements 28. One of the filter elements 28 is designed as an axial filter element 34 and the other filter element 28 as a radial filter element 30.

Sowohl das Axial-Filterelement 34 als auch das Radial-Filterelement 30 sind ausführungsgemäß - in einem an der Scheibenbremse 10 (siehe 1 und 2) angeordneten Zustand der Filterkartusche 24 - an einer der Bremsscheibe 12 (siehe 1) zugewandten Seite des Kartuschenkörpers 26 befestigt.According to the embodiment, both the axial filter element 34 and the radial filter element 30 are in one on the disc brake 10 (see 1 and 2 ) arranged state of the filter cartridge 24 - on one of the brake disc 12 (see 1 ) facing side of the cartridge body 26 attached.

Die Befestigungsabschnitte 48 (hier durch den Kartuschenkörper 26 verdeckt) der Filterelemente 28 können dabei überlappend angeordnet sein. Mit anderen Worten können der Flanschbereich 68 (hier durch den Kartuschenkörper 26 verdeckt) geschichtet angeordnet und gemeinsam an dem Kartuschenkörper 26 befestigt, bspw. gelötet, geschweißt und/oder geklebt sein.The fastening sections 48 (covered here by the cartridge body 26) of the filter elements 28 can be arranged in an overlapping manner. In other words, the flange region 68 (covered here by the cartridge body 26) can be arranged in layers and fastened together to the cartridge body 26, for example soldered, welded and/or glued.

Der Kartuschenkörper 26 und das Radial-Filterelement 30 weisen eine Aussparung 70 auf. Mit anderen Worten ist das Radial-Filterelement 30 an den Kartuschenkörper 26 angepasst ausgebildet. Der Kartuschenkörper 26 kann hierdurch besonders platzsparend an die vorherrschenden Einbaubedingungen an einer Scheibenbremse 10 angepasst werden. Der Vollständigkeit halber sei angeführt, dass der Kartuschenkörper 26 und das Radial-Filterelement 30 ebenso eine Ausbuchtung aufweisen können. Die beschriebene Aussparung 70 und/oder Ausbuchtung kann selbstverständlich auch bei einem Axial-Filterelement 34 ausgebildet sein.The cartridge body 26 and the radial filter element 30 have a recess 70. In other words, the radial filter element 30 is designed to be adapted to the cartridge body 26. The cartridge body 26 can thereby be adapted to the prevailing installation conditions on a disc brake 10 in a particularly space-saving manner. For the sake of completeness, it should be noted that the cartridge body 26 and the radial filter element 30 can also have a bulge. The recess 70 and/or bulge described can of course also be formed in an axial filter element 34.

9 zeig das Radial-Filterelement 30 in einer Draufsicht und 10 zeigt das Radial-Filterelement 30 in einer perspektivischen Ansicht. Das Radial-Filterelement 30 bildet mehrere - hier exakt 25 - Auswölbungen 52 - hier Falten 54 - aus. Die Haupdurchströmungsrichtung 32 des Radial-Filterelements 30 ist entgegen der Ausbildungsrichtung der Falten 54 von einer der Scheibenbremse 10 (siehe 1 und 2) im angeordnetenen Zustand des Filterelements 28 zugewandten Seite zu einer der Scheibenbremse 10 abgewandten Seite des Filterelements 28 gerichtet. Mit anderen Worten ist die Hauptdurchströmungsrichtung 32 von einer Bremsscheibe 12 (siehe 1 und 2) ausgehend radial auswärts gerichtet. Hierdurch kann der durch das Filterelement 28 gedrosselte Strömungsquerschnitt vergrößert werden. 9 show the radial filter element 30 in a top view and 10 shows the radial filter element 30 in a perspective view. The radial filter element 30 forms several - here exactly 25 - bulges 52 - here folds 54. The main flow direction 32 of the radial filter element 30 is opposite to the direction of formation of the folds 54 of one of the disc brakes 10 (see 1 and 2 ) in the arranged state of the filter element 28, the side facing the disc brake 10 is directed towards a side of the filter element 28. In other words, the main flow direction 32 is from a brake disc 12 (see 1 and 2 ) directed radially outwards. As a result, the flow cross section throttled by the filter element 28 can be increased.

Das Radial-Filterelement 30 weist eine Krümmungsachse 72 auf. Die Krümmungsachse 72 verläuft gemäß der gezeigten Ausführungsform parallel zu einer die Auswölbungslänge 58 aufweisenden Erstreckungsrichtung der Falten 54. Die Krümmungsachse 72 verläuft orthogonal zur Hauptdurchströmungsrichtung 32. Das Filterelement 28 ist in der gezeigten Ausführungsform um die Krümmungsachse 72 gekrümmt ausgebildet. Das Filterelement 28 kann konstant gekrümmt sein, bzw. der Befestigungsabhschnitt 48 an jedem Punkt einen konstanten Abstand zur Krümmungsachse 72 aufweisen. Mit anderen Worten kann das Filterelement 28 kreisförmig gekrümmt sein. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Filterelement 28 ungleichmäßig gekrümmt ist, bzw. der Befestigungsabschnitt 48 verschiedene Abstände zur Krümmungsachse 72 aufweist. In diesem Fall kann das Filterelement 28 beispielsweise elliptisch gekrümmt sein.The radial filter element 30 has an axis of curvature 72. According to the embodiment shown, the axis of curvature 72 runs parallel to an extension direction of the folds 54 having the bulge length 58. The axis of curvature 72 runs orthogonal to the main flow direction 32. The filter element 28 is in the Embodiment shown curved about the axis of curvature 72. The filter element 28 can be constantly curved, or the fastening section 48 can have a constant distance from the axis of curvature 72 at every point. In other words, the filter element 28 can be circularly curved. Alternatively, it can be provided that the filter element 28 is curved unevenly, or that the fastening section 48 has different distances from the axis of curvature 72. In this case, the filter element 28 can be curved elliptically, for example.

Der gekrümmte Befestigungsabschnitt 48 bildet ausführungsgemäß einen gekrümmten Flanschbereich 68 aus. Hierdurch kann das Filterelemente 28 besonders einfach und fluiddicht an der Befestigungskartusche 24 (siehe 8) befestigt werden.According to the embodiment, the curved fastening section 48 forms a curved flange region 68. As a result, the filter element 28 can be attached to the fastening cartridge 24 in a particularly simple and fluid-tight manner (see 8th ) can be attached.

Die Auswölbungshöhe 56 der Auswölbungen 52 ist ausführungsgemäß innerhalb einer Auswölbung 52 und die Auswölbungen 52 übergreifend konstant ausgebildet. Die Auswölbungsbreite 60 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform innerhalb einer Auswölbung 52 und die Auswölbungen 52 übergreifend konstant ausgebildet. Die Auwölbungslänge 58 variiert gemäß der gezeigten Ausführungsform in der Folge der Aussparung 70 des Filterelements 28. Die Auswölbungen 52, bzw. die Falten 54 des Radial-Filterelements 32 sind parallel zueinander an dem Filterelement 28 ausgebildet.According to the embodiment, the bulge height 56 of the bulges 52 is designed to be constant within a bulge 52 and across the bulges 52. According to the embodiment shown, the bulge width 60 is designed to be constant within a bulge 52 and across the bulges 52. According to the embodiment shown, the bulge length 58 varies as a result of the recess 70 of the filter element 28. The bulges 52 or the folds 54 of the radial filter element 32 are formed parallel to one another on the filter element 28.

Die hierin beispielhaft für ein Radial-Filterelement 32 beschriebenen Merkmale bezüglich einer Krümmung des Filterelements und Auswölbungen mit variabler Länge sind ausdrücklich unabhängig von weiteren Merkmalen auch auf andere erfindungsgemäße Filterelemente übertragbar.The features described here as an example for a radial filter element 32 with regard to a curvature of the filter element and bulges with variable length are expressly transferable to other filter elements according to the invention, independently of further features.

Der Befestigungsabschnitt 48 weist eine konstante Breite auf und folgt der Außenkontur des Filterelements 28. Das Filterelement 28 ist ausführungsgemäß aus einer einzigen Einzellagenanordnung 74 (siehe 11) gefertigt. Mit anderen Worten sind der Befestigungsabschnitt 48 und der Filtrationsabschnitt 46 an derselben Einzelllagenanordnung 74 ausgebildet. Der Filtrationsabschnitt 46 und der Befestigungsabschnitt 48 sind somit einteilig ausgebildet.The fastening section 48 has a constant width and follows the outer contour of the filter element 28. According to the embodiment, the filter element 28 is made of a single individual layer arrangement 74 (see 11 ) manufactured. In other words, the fastening section 48 and the filtration section 46 are formed on the same single-layer arrangement 74. The filtration section 46 and the fastening section 48 are thus formed in one piece.

11 zeigt eine schematische Darstellung einer Einzellagenanordnung 74 für ein zu fertigendes Hochtemperaturfiltermedium 76 (siehe 13). Die Einzellagen-Anordnung 74 weist ausführungsgemäß eine hitzebeständige Filterlage 78 und zwei Stützlagen 80 auf. Die hitzebständige Filterlage 78 ist zwischen den Stützlagen 80 angeordnet. Mit anderen Worten sind die Stützlagen 80 beidseitig an der hitzebeständigen Filterlage 78 angeordnet. 11 shows a schematic representation of an individual layer arrangement 74 for a high-temperature filter medium 76 to be manufactured (see 13 ). According to the embodiment, the individual layer arrangement 74 has a heat-resistant filter layer 78 and two support layers 80. The heat-resistant filter layer 78 is arranged between the support layers 80. In other words, the support layers 80 are arranged on both sides of the heat-resistant filter layer 78.

Die hitzebeständige Filterlage 78 ist zur Tiefenfiltration ausgebildet. Hierbei werden abgeschieden Partikel in der Filterlage 78 gelagert, wodurdch die Bildung eines sogenannten Filterkuchens wirkungsvoll verhindert werden kann.The heat-resistant filter layer 78 is designed for depth filtration. Here, separated particles are stored in the filter layer 78, which can effectively prevent the formation of a so-called filter cake.

Die hitzebeständige Filterlage 78 kann beispielsweise Metallfasern, insbesondere Edelstahlfasern, Glasfasern, Mineralfasern, insbesondere mit einem Basalt oder Erdalkalisilikat, aufweisen oder daraus bestehen und/oder als ein Vliesstoff, insbesondere als ein Glasfaservlies und/oder als ein Metallfaservlies, aufgebaut sein.The heat-resistant filter layer 78 can, for example, have or consist of metal fibers, in particular stainless steel fibers, glass fibers, mineral fibers, in particular with a basalt or alkaline earth silicate, and/or be constructed as a nonwoven material, in particular as a glass fiber fleece and/or as a metal fiber fleece.

Die Stützlagen 80 sind gitterartig ausgebildet. Hierdurch kann der Strömungswiderstand der Stützlagen 80 möglichst gering gehalten werden. Vorzugsweise sind die Stützlagen 80 aus Metall ausgebildet. Metall weist besonders hohe Festigkeiten auf und ist bei hohen Temperaturen einsetzbar. Hierdurch kann die Formstabilität in allen Einsatzbereichen des Hochtemperaturfiltermediums 76 sichergestellt werden.The support layers 80 are designed like a grid. As a result, the flow resistance of the support layers 80 can be kept as low as possible. The support layers 80 are preferably made of metal. Metal has particularly high strength and can be used at high temperatures. In this way, dimensional stability can be ensured in all areas of application of the high-temperature filter medium 76.

Die hitzebständige Filterlage 78 und/oder die Stützlagen 80 können beispielsweise von einer und/oder mehreren Lagenträgern (nicht gezeigt), bspw. Rollen abrollbar sein. Die hitzebständige Filterlage 78 und/oder die Stützlagen 80 sind bevorzugt mittels einer oder mehrerer Führungen, insbesondere Rollenführungen, geführt.The heat-resistant filter layer 78 and/or the support layers 80 can, for example, be unrollable from one and/or several layer supports (not shown), for example rollers. The heat-resistant filter layer 78 and/or the support layers 80 are preferably guided by means of one or more guides, in particular roller guides.

In der schematischen Darstellung sind die hitzebständige Filterlage 78 und die zwei Stützlagen 80 lose aneinander angeordnet, beziehungsweise lose geschichtet aufeinandergelegt.In the schematic representation, the heat-resistant filter layer 78 and the two support layers 80 are arranged loosely against one another, or are loosely stacked on top of each other.

12 zeigt die Einzellagenanordnung 74 aus 11 während eines beispielhaften Umformverfahrens zur Fertigung des Hochtemperaturfiltermediums 76 (siehe 13). Die Einzellagenanordnung 74 wird gemäß der gezeigten Ausführungsform durch eine Faltvorrichtung 82 geführt. Mittels zweier quer zu der Filterlage 78 und den Stützlagen 80 bewegbarer Faltmesser 84 werden Auswölbungen 52 - bzw. hier Falten 54 - an der Einzellagenanordnung 74 ausgebildet. In analoger Weise können Einbuchtungen (nicht gezeigt) in der Einzellagenanordnung ausgebildet werden. 12 shows the individual layer arrangement 74 11 during an exemplary forming process for producing the high-temperature filter medium 76 (see 13 ). The individual layer arrangement 74 is guided through a folding device 82 according to the embodiment shown. By means of two folding knives 84 movable transversely to the filter layer 78 and the support layers 80, bulges 52 - or here folds 54 - are formed on the individual layer arrangement 74. Indentations (not shown) can be formed in the individual layer arrangement in an analogous manner.

Das Umformverfahren bewirkt, dass die Filterlage 78 - hier - zusammen mit den beiden Stützlagen 80 gemeinsam deformiert wird. Während die solitäre Filterlage 78 im Anschluss an eine Deformierung nach Abschluss des Umformverfahrens ohne zusätzlichen Befestigungsmittel größtenteils wieder in seine ursprüngliche Form zurückkehren würde, verbleibt die Filterlage 78 bei Anordnung zwischen den Stützlagen 80 im deformierten Zustand. Dies ermöglicht die formstabile Ausbildung der Auswölbungen 52 bzw. der Falten 54 und zugleich die Bereitstellung eines formstabilen Hochtemperaturfiltermediums 76.The forming process causes the filter layer 78 - here - to be deformed together with the two support layers 80. While the solitary filter layer 78 would largely return to its original shape following deformation after completion of the forming process without additional fasteners, the filter layer 78 remains in the deformed state when arranged between the support layers 80. This enables the dimensionally stable formation of the selection exercises 52 or the folds 54 and at the same time the provision of a dimensionally stable high-temperature filter medium 76.

13 zeigt in einer schematischen Darstellung das Hochtemperaturfiltermedium 76 nach Abschluss des Umformvorgangs. Die Filterlage 78 und die beiden Stützlagen 80 befinden sich in einer plissierten bzw. gefalteten Anordnung miteinander. Vorzugsweise ist der Grad der Auswölbungen 52 bzw. hier die Ausbildung der Falten 54 derart gewählt, dass die Stützlagen 80 aufgrund des Umformvorgangs durch Verkeilen der Einzellagen untereinander dauerhaft an der Filterlage 78 befestigt angeordnet sind. 13 shows a schematic representation of the high-temperature filter medium 76 after completion of the forming process. The filter layer 78 and the two support layers 80 are in a pleated arrangement with one another. Preferably, the degree of bulges 52 or here the formation of the folds 54 is selected such that the support layers 80 are permanently attached to the filter layer 78 due to the forming process by wedging the individual layers to one another.

14 zeigt in einer schematischen Darstellung das Filterelement 28 nach Abschluss des mechanischen Kompaktierens, beispielsweie des mechanischen Verdichtens, insbesondere des Verpressens, zur Ausbildung des Befestigungsabschnitts 48 an dem Filterelement 28. 14 shows a schematic representation of the filter element 28 after completion of the mechanical compaction, for example the mechanical compaction, in particular the pressing, to form the fastening section 48 on the filter element 28.

Während des mechanischen Kompaktierens werden vorzugsweise zwei Pressbacken (nicht gezeigt) beidseitig des Filterelements 28 angeordnet und in einer Pressbewegung zueinander bewegt. Hierdurch werden die Auswölbungen 52 - hier die Falten 54 - bereichsweise mechanisch kompaktiert, insbesondere mechanisch verdichtet. Insbesondere können die Stützlagen 80 durch mechanisches Pressen ineinander verzahnt angeordnet werden, wordurch eine besonders dauerfeste Verbindung entstehen kann. Die zwischen den Stützlagen 80 angeordnete Filterlage 78 wird während des Pressvorgangs ebenfalls kompaktiert, insbesondere verdichtet. Dies führt zu einer höheren Dichte des Befestigungsabschnitts 48.During mechanical compaction, two pressing jaws (not shown) are preferably arranged on both sides of the filter element 28 and moved towards one another in a pressing movement. As a result, the bulges 52 - here the folds 54 - are mechanically compacted in areas, in particular mechanically compressed. In particular, the support layers 80 can be arranged interlocked by mechanical pressing, which can create a particularly durable connection. The filter layer 78 arranged between the support layers 80 is also compacted, in particular compacted, during the pressing process. This leads to a higher density of the fastening section 48.

Wie in 14 dargestellt, umschließt der Befestigungsabschnitt 48 den Filtrationsabschnitt 46. Entweichen einer Querströmung innerhalb des Filterelements 28 über den Befestigungsabschnitt 48 kann hierdurch vorzugsweise vollständig verhindert werden.As in 14 shown, the fastening section 48 encloses the filtration section 46. Escaping a cross flow within the filter element 28 via the fastening section 48 can thereby preferably be completely prevented.

Der Befestigungsabschnitt 48 bildet in Folge des mechanischen Kompaktierens, insbesondere des mechanischen Verdichtens, besonders bevorzugt des Verpressens, beidseits des Flanschbereichs 68 Flanschflächen zur Anordnung des Filterelements 28 an dem Filterkartuschenkörper 26 aus. Hierdurch ist das Filterelement 28 zur Anordnung an der Filterkartusche 24 besonders flexibel ausgebildet.As a result of the mechanical compaction, in particular the mechanical compression, particularly preferably the pressing, the fastening section 48 forms flange surfaces on both sides of the flange region 68 for arranging the filter element 28 on the filter cartridge body 26. As a result, the filter element 28 is designed to be particularly flexible for arrangement on the filter cartridge 24.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein ebener Flanschbereich 68 durch einen weiteren nachgelagerten Fertigungsschritt erfolgt.Alternatively, it can be provided that a flat flange area 68 is produced in a further downstream manufacturing step.

Ausführungsgemäß ragen die Auswölbungen 52 hier bidirektional über den Befestigungsabschnitt 48 heraus. Durch entsprechende Positionierung der Pressbacken in Bezug auf das zu verformende Filtermedium 76 (siehe 13) kann darüber hinaus eine unidirektionale Ausbildung der Auswölbungen 52 erreicht werden.According to the embodiment, the bulges 52 protrude bidirectionally over the fastening section 48. By appropriately positioning the pressing jaws in relation to the filter medium 76 to be deformed (see 13 ) a unidirectional design of the bulges 52 can also be achieved.

Die 15 und 16 zeigen eine Ausführungsform eines Werkzeugs 86 zum mechanischen Kompaktieren - hier zum Verpressen - eines, insbesondere als Hochtemperaturfiltermedium 76 (siehe 13) ausgebildeten, Filterformlings.The 15 and 16 show an embodiment of a tool 86 for mechanical compaction - here for pressing - one, in particular as a high-temperature filter medium 76 (see 13 ) trained filter molding.

Das Werkzeug 86 weist zwei entlang einer Hubachse 88 zueinander bewegbare Werkzeugbacken 90a, 90b auf. Die Werkzeugbacken 90a, 90b sind zum Verpressen des Filterformlings und zur Ausbildung des Befestigungsabschnitts 48 (siehe bspw. 14) ausgebildet.The tool 86 has two tool jaws 90a, 90b that can be moved relative to one another along a lifting axis 88. The tool jaws 90a, 90b are used to press the filter molding and to form the fastening section 48 (see for example 14 ) educated.

Hierfür weisen die Werkzeugbacken 90a, 90b ausführungsgemäß eine Filtermedium-Fixierung 92 - hier in Form von zwei ineinandergreifenden Kämmen 94a, 94b - zum Positionieren und Festhalten des Filterformlings innerhalb des Werkzeugs 86 auf. Die Filtermedium-Fixierung 92 weist komplementär zu entsprechenden Auswölbungen 52 (siehe bspw. 4) des Filterelements 28 ausgebildete Vorsprünge und/oder Ausnehmungen auf. Während des Pressvorgangs greift die Filtermedium-Fixierung 92 in die Auswölbungen 52 des Filterelements 28 und fixiert das Filterelement 28 dadurch innerhalb des Werkzeugs 86. Ein Quetschen oder Verpressen des Filterformlings mittels der Filterelement-Fixierung 92 erfolgt ausführungsgemäß nicht.For this purpose, according to the embodiment, the tool jaws 90a, 90b have a filter medium fixation 92 - here in the form of two interlocking combs 94a, 94b - for positioning and holding the filter molding within the tool 86. The filter medium fixation 92 has complementary bulges 52 (see for example 4 ) of the filter element 28 formed projections and / or recesses. During the pressing process, the filter medium fixation 92 engages in the bulges 52 of the filter element 28 and thereby fixes the filter element 28 within the tool 86. According to the embodiment, the filter molding is not crushed or pressed by means of the filter element fixation 92.

Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist die Filtermedium-Fixierung 92 kreisförmig (in die Zeichenebene gerichtet) und mithin zur Fixierung eines kreisringartigen Filterelements 28 - insbesondere eines Axial-Filterelements 34 (siehe bspw. 3 und 4) ausgebildet.According to the embodiment shown, the filter medium fixation 92 is circular (directed into the plane of the drawing) and therefore for fixing a circular ring-like filter element 28 - in particular an axial filter element 34 (see for example 3 and 4 ) educated.

Das Werkzeug 86, bzw. die Werkzeugbacke 90a weist einen Pressstock 96 und die Werkzeugbacke 90b weist einen Pressstempel 98 auf. Der Pressstock 96 und der Pressstempel 98 können entlang der Hubachse 88 des Werkzeugs 86 relativ zu der Filtermedium-Fixierung 92 der jeweiligen Werkzeugbacke 90a, 90b bewegbar sein. Mit anderen Worten können der Pressstock 96 und der Pressstempel 98 hubverlängernd und/oder hubverkürzend, ausgebildet sein. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist der Pressstempel 98 beweglich und der Pressstock 96 unbeweglich zu der jeweiligen Filterelement-Fixierung 92 ausgebildet. Durch Positionieren des Pressstocks 96 und des Presstempels 98 in Bezug auf die Filterelement-Fixierung 92 kann die Lage des Befestigungsabschnitts 48 zu den Auswölbungen 52 festgelegt werden.The tool 86 or the tool jaw 90a has a press block 96 and the tool jaw 90b has a press stamp 98. The press stock 96 and the press ram 98 can be movable along the stroke axis 88 of the tool 86 relative to the filter medium fixation 92 of the respective tool jaw 90a, 90b. In other words, the press stock 96 and the press ram 98 can be designed to lengthen and/or shorten the stroke. According to the embodiment shown, the press ram 98 is movable and the press block 96 is designed to be immovable relative to the respective filter element fixation 92. By positioning the press stock 96 and the press ram 98 in relation to the filter element fixation 92, the position can be adjusted of the fastening section 48 to the bulges 52 can be fixed.

Gemäß der gezeigten Ausführungsform weist das Werkzeug 86, bzw. weist die Werkzeugbacke 90a eine Schneidmatrize 100 und die Werkzeugbacke 90b einen Schneidestempel 102 auf. Die Schneidmatrize 100 und der Schneidestempel 102 können dem Beschneiden des Filterelements 28 nach Ausbildung des Befestigungsabschnitts 48 dienen. Vorzugsweise wird das Filterelement 28 unmittelbar am äußeren Ende des Befestigungsabschnitts 48 durch die Schneidmatrize 100 und den Schneidestempel 102 beschnitten. Die Schneidmatrize 100 und der Schneidestempel 102 können zu diesem Zweck hubverlängernd bzw. hubverkürzend in Bezug auf die Filterelement-Fixierung 92 und/oder die Pressstempel 96a, 96b ausgebildet sein.According to the embodiment shown, the tool 86 or the tool jaw 90a has a cutting die 100 and the tool jaw 90b has a cutting punch 102. The cutting die 100 and the cutting punch 102 can be used to trim the filter element 28 after the fastening section 48 has been formed. Preferably, the filter element 28 is trimmed directly at the outer end of the fastening section 48 by the cutting die 100 and the cutting punch 102. For this purpose, the cutting die 100 and the cutting punch 102 can be designed to lengthen or shorten the stroke with respect to the filter element fixation 92 and/or the press punches 96a, 96b.

15 zeigt das Werkzeug 86 in einem geöffneten Zustand. Das Werkzeug 86 ist zur Aufnahme eines Filterformlings, insbesondere eines Hochtemperaturfiltermediums 76 (siehe 13) vorbereitet. Nach Einlegen des Filterformlings kann anschließend gemäß 16 das Werkzeug 86 in einen geschlossenen Zustand der Werkzeugbacken 90a, 90b übergehen. Vorzugsweise wird zunächst die Filtermedium-Fixierung 92 zum Fixieren des Filterformlings entlang der Hubachse 88 bewegt. Anschließend wird der Pressstempel 98 entlang der Hubachse 88 zum Pressstock 96 bewegt, um den Befestigungsabschnitt 48 durch bereichsweises mechanisches Kompaktieren des Filterformlings auszubilden. Anschließend und/oder gleichzeitig kann der Schneidstempel 102 entlang der Hubachse 88 zu der Schneidmatrize 100 bewegt werden um den Filterformling an dem Außenrand des mechanisch kompaktierten Bereichs zu beschneiden. 15 shows the tool 86 in an open state. The tool 86 is designed to hold a filter molding, in particular a high-temperature filter medium 76 (see 13 ) prepared. After inserting the filter molding, you can then proceed as follows 16 the tool 86 transitions into a closed state of the tool jaws 90a, 90b. Preferably, the filter medium fixation 92 is first moved along the lifting axis 88 to fix the filter molding. The press ram 98 is then moved along the lifting axis 88 to the press block 96 in order to form the fastening section 48 by mechanically compacting the filter blank in certain areas. Subsequently and/or simultaneously, the cutting punch 102 can be moved along the lifting axis 88 to the cutting die 100 in order to trim the filter blank on the outer edge of the mechanically compacted area.

Anschließend kann das Werkzeug 86 durch Bewegen der Werkzeugbacken 90a, 90b entlang der Hubachse 88 geöffnet und das fertige Filterelement 28 entnommen werden.The tool 86 can then be opened by moving the tool jaws 90a, 90b along the lifting axis 88 and the finished filter element 28 can be removed.

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010: Scheibenbremse;disc brake;
1212: Bremsscheibe;brake disc;
1414: Bremssattel;brake caliper;
1616: Bremsstaubpartikelfilter;brake dust particle filter;
1818: Hauptdrehrichtung;main direction of rotation;
2020: Filter-Halter;filter holder;
2222: Filtergehäuse;filter housing;
2424: Filterkartusche;filter cartridge;
2626: Kartuschenkörper;cartridge body;
2828: Filterelement;filter element;
3030: Radial-Filterelement;Radial filter element;
3232: radiale Hauptdurchströmungsrichtung des Radial-Filterelements 30;radial main flow direction of the radial filter element 30;
3434: Axial-Filterelement;Axial filter element;
3636: axiale Hauptdurchströmungsrichtung des Axial-Filterelements 34;axial main flow direction of the axial filter element 34;
3838: Strömungspfad;flow path;
4040: Bremssattel-Endabschnitt;caliper end section;
4242: Bremsscheiben-Endabschnitt;brake disc end section;
4444: Filterelementausnehmung des Kartuschenkörpers 26;Filter element recess of the cartridge body 26;
4646: Filtrationsabschnitt des Filterelements 28;filtration section of the filter element 28;
4848: Befestigungsabschnitt des Filterelements 28;Attachment portion of the filter element 28;
5050: Rand der Filterelementausnehmung 44;Edge of the filter element recess 44;
5252: Auswölbungen;bulges;
5454: Falten;Fold;
5656: Auswölbungshöhe;bulge height;
5858: Auswölbungslänge;bulge length;
6060: Auswölbungsbreite;bulge width;
6262: Innenraum des Kartuschenkörpers 26;Interior of the cartridge body 26;
6464: Umgebung;Vicinity;
6666: orthogonale Ebene;orthogonal plane;
6868: Flanschbereich des Befestigungsabschnitts 48;Flange area of the fastening section 48;
7070: Aussparung;recess;
7272: Krümmungsachse;axis of curvature;
7474: Einzellagenanordnung;individual layer arrangement;
7676: Hochtemperaturfiltermedium;high temperature filter media;
7878: hitzebeständige Filterlage;heat-resistant filter layer;
8080: Stützlage;support layer;
8282: Faltvorrichtung;folding device;
8484: Faltmesser;folding knife;
8686: Werkzeug;Tool;
8888: Hubachse des Werkzeugs 86;lifting axis of the tool 86;
90a, 90b90a, 90b: Werkzeugbacken;tool jaws;
9292: Filtermedium-Fixierung;filter media fixation;
94a, 94b94a, 94b: Kamm;Comb;
9696: Pressstock;press stock;
9898: Pressstempel;press stamp;
100100: Schneidmatrize;cutting die;
102102: Schneidestempel.cutting stamp.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

DIN EN ISO 9237 [0021]

Claims

Filter element (28) for a brake dust particle filter (16) having a high-temperature filter medium (76) forming at least one filtration section (46) and at least one fastening section (48), the high-temperature filter medium (76) having at least one heat-resistant filter layer (78); where the fastening section (68) surrounds the at least one filtration section (46) in a frame-like manner; and where the filtration section (46) has at least one bulge (52) and/or an indentation, preferably at least one fold (54), to increase the surface area; and where the fastening section (48) forms a flange region (68) which is designed to connect the filter element (28) to a housing component of a brake dust particle filter (16) and is designed as a mechanically compacted section of the high-temperature filter medium (76).

Filter element (28). Claim 1 , wherein the high-temperature filter medium (76) has at least two support layers (80), in particular metal-based, and wherein the at least one heat-resistant filter layer (78) is arranged between the support layers (80).

Filter element (28). Claim 2 , wherein the fastening section (48) forms the flange area (68) by connecting the at least two support layers (80).

Filter element (28). Claim 2 or 3 , wherein the flange region (68) is formed by positive and / or cohesive connection, in particular by interlocking, of the support layers (80).

Filter element (28). Claim 2 or 3 , wherein the fastening section (48) is formed by mechanical compression, in particular by pressing, of the support layers (80).

Filter element (28) according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the flange region (68) has an insignificant, in particular none, indentation and / or bulge (52) compared to the filtration section (46) and / or has a lower, in particular no, air permeability compared to the filtration section (46).

Filter element (28) according to one of the preceding claims, wherein the at least one bulge (52) and/or the at least one indentation protrudes unidirectionally, in particular in a main flow direction (32, 36) of the filter element (28), over the flange region (68).

Filter element (28) according to one of the preceding claims, wherein the at least one filtration section (46) has a plurality of bulges (52) and/or indentations, in particular uniformly distributed over the filtration section (46), in particular a plurality of adjacent, preferably parallel or aligned , arranged folds (54).

Filter element (28) according to one of the preceding claims, wherein at least the flange region (68), in particular the entire filter element (28), predominantly in a plane (66) orthogonal to the main flow direction (32, 36) of the filtration section (46) or predominantly curved to an axis of curvature (72) which is orthogonal to the main flow direction (32, 36) of the filtration section (46).

Filter element (28). Claim 9 , wherein at least a portion of the flange region (68) is inclined from the orthogonal plane (66) in the direction of the main flow direction (32, 36) of the filtration section (46), in particular parallel to the main flow direction (32, 36).

Filter cartridge (24) for a brake dust particle filter (16), with the filter element (28) according to one of Claims 1 until 10 , and a cartridge body (26), wherein the cartridge body (26) is designed to at least partially accommodate a brake disc (12); and wherein the cartridge body (26) has at least one filter element recess (44) and the fastening section (48) of the filter element (28) is attached to an edge (50) of the filter element recess (44) in an airtight manner; and wherein the filtration section (46) of the filter element (28) closes the filter element recess (44) in an air-permeable manner.

Filter cartridge (24). Claim 11 , wherein the cartridge body (26) forms a circular ring segment in a plane parallel to the removable brake disc (12) and / or wherein the cartridge body (26) has an L-shaped or U-shaped cross section that encompasses the recorded brake disc (12) on a radially outer edge -shaped.

Filter cartridge (24) according to one of the Claims 11 or 12 , wherein the filter element (28) is form-fitting, in particular by means of flanging, and/or cohesively, in particular by means of welding, is attached to the cartridge body (26).

Filter cartridge (24) according to one of the Claims 11 until 13 , wherein the filter cartridge (24) has at least two filter elements (28); wherein the at least two filter elements (28) are attached to the cartridge body (26), in particular facing different sides of the brake disc (12).

Filter cartridge (24). Claim 14 , wherein the at least two filter elements (28) are arranged opposite one another and/or at an, in particular right, angle to one another on the cartridge body (26).

Brake dust particle filter (16) for a means of transport having a brake disc (12), in particular for a wheel-driven vehicle, comprising a filter housing (22) and a filter element (28) according to one of Claims 1 until 10 , wherein the filter element (28) for filtering brake dust is arranged in the, in particular immediate, surroundings of the brake disc (12); and wherein the filter housing (22) is designed to receive the filter element (28).

Brake dust particle filter (16). Claim 16 , comprising a filter cartridge (24) according to one of Claims 11 until 15 which contains the filter element (28).

Method for producing the filter element (28) according to one of Claims 1 until 10 , comprising the process steps: a. Prefabrication of a filter molding designed as a high-temperature filter medium (76) by forming bulges (52) and/or indentations, in particular introducing folds (54) by means of pleating, in a single-layer arrangement (74), in particular with at least one filter layer (78) and at least two support layers (80); b. Fixing the filter molding; c. Area-wise mechanical compaction of the filter molding to form the fastening section (48) surrounding the filtration section (46) in a frame-like manner.

Procedure according to Claim 18 , wherein the mechanical compaction is carried out by pressing the filter molding, the pressing taking place in particular with a pressing force between 300 kilonewtons and 1000 kilonewtons, particularly preferably between 600 kilonewtons and 800 kilonewtons.

Procedure according to Claim 18 or 19 , wherein the filter blank is trimmed along an outer edge of the compacted fastening section (48), in particular during method step c).

Tool (86) for producing the filter element (28) according to one of Claims 1 until 10 from a filter molding, the filter molding being designed as a formed high-temperature filter medium (76); comprising two tool jaws (90a, 90b) which can be moved relative to one another and which are designed for mechanically compacting, in particular for pressing, the filter molding and for forming the fastening section (48); wherein the tool jaws (90a, 90b) have a filter medium fixation (92) for positioning and holding the filter blank within the tool (86); wherein the filter medium fixation (92) is at least partially designed to be complementary to the at least one bulge (52) and/or the at least one indentation of the filter element (28).

tool (86). Claim 21 , wherein at least one, in particular each, tool jaw (90a, 90b) is designed for mechanical compaction, in particular for pressing, of the filter molding and has a press stock (96) and / or a press ram (98) which runs along a stroke axis (88) of the Tool (86) is designed to be movable relative to the filter medium fixation (92) of the same tool jaw (90a, 90b), in particular to lengthen the stroke and / or shorten the stroke.