DE10354315A1

DE10354315A1 - Abdichtung für Filterelement

Info

Publication number: DE10354315A1
Application number: DE10354315A
Authority: DE
Inventors: Günter Jokschas; Norbert Straßenberger; Renate Gottwald-Grill
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-08-19

Abstract

Es wird ein Filterelement, insbesondere Rundfilterelement, mit einem, vorzugsweise hohlzylindrischen, konzentrisch um eine Zylinderachse zickzackförmig gefalteten Filtermedium, wobei mindestens eine der Stirnseiten des Filterelements mit einem Folienmaterial versehen ist, das als Klebemittel dient, und einer an mindestens einer der Stirnseiten des Filterelements angeordneten Endscheibe vorgestellt. Am Innenumfang des Filtermediums ist im Bereich der Endscheibe eine elastische Masse aufgebracht, die aus dem gleichen Material besteht wie das Folienmaterial.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdichtung für ein Filterelement, insbesondere für ein Rundfilterelement.
Hintergrund der Erfindung, Stand der Technik
Filtereinsätze zur Filterung von flüssigen oder gasförmigen Medien sind allgemein bekannt. Viele dieser Filtereinsätze weisen Kunststoffendscheiben auf, zwischen denen der Filterkörper aus Papier und/oder Baumwolle und/oder Filz angeordnet und mittels einer thermischen Schweißverbindung dichtend verbunden ist. Diese bekannten Filtereinsätze müssen mit zusätzlichen Elastomerdichtungen versehen werden, um eine exakte Abdichtung zu erreichen.

So offenbart bspw. die DE 44 16 577 C2 einen Filtereinsatz mit Kunststoff-Stirnscheiben aus thermisch verwertbarem Kunststoff, der eine ringförmige Dichtung mit rechteckigem Querschnitt aus einem flexiblen, thermisch verwertbaren Material aufweist, die mit der Außenseite der Stirnscheibe thermisch verschweißt oder verklebt ist. Die Dichtung besteht aus einem Elastomer oder aus einem Filz.

Alternativ zu diesen Lösungen existieren Abdichtungen durch sogenannte Folienendscheiben, die aus einem auf schmelzbaren, verformbaren Material bestehen. In der DE 42 25 144 C2 ist ein Ringfilterelement aus einem ringförmig angeordneten Filtermaterial, das insbesondere ein zickzackförmig gefaltetes Filterbahnmaterial sein kann, mit einem die Stirnseiten jeweils durch Verbindung mit dem Filtermaterial dicht abdeckenden, platten- oder folienförmigen Dichtmaterial offenbart, auf das an mindestens einer Stirnseite des Filterelementes eine Ringscheibe aus aufschmelzbarem, verformbarem Material durch eine Schmelzverbindung dicht aufgebracht ist, wobei die Ringscheibe ein auf das Dichtmaterial aufgeschmolzenes Vlies ist und wobei dieses Vlies das Dichtmaterial radial innen und/oder außen ringförmig überragt.

Die DE 44 28 139 C2 zeigt eine Filtereinrichtung, bei der die Endscheiben an den Stirnseiten der Filterpatrone elastisch ausgeführt sind und aus Folien bestehen, die zur Verbindung mit dem Filtermedium erwärmt werden. Durch die Erwärmung schäumen sich die Folien zum Filtermittel hin auf, wodurch dieses durch die Folien teilweise durchdrungen wird und somit eine Abdichtung der stirnseitigen Filterfalten entsteht. Durch die Erwärmung härtet das Folienmaterial gleichzeitig aus, wodurch eine feste Verbindung durch Verkleben mit dem Filtermaterial zustande kommt.

Aus der DE 44 41 608 C2 ist eine Filteranordnung bekannt, die ein vorzugsweise hohlzylindrisches Filterelement für das zu filternde Medium aufweist, sowie Dichtungen an mindestens einer der Stirnseiten und an radial innenliegenden, an einem Mittelrohr anliegenden Bereichen des Filterelements, wobei die Dichtungen aus einer unter Wärmeeinwirkung verflüssigbaren elastischen Masse gebildet sind und die Masse nach ihrer Aushärtung in die zickzackförmige Faltung des Filterelements hineinreicht und mit ihrer Restelastizität eine Dichtung gegenüber den an die Filteranordnung anfügbaren Anschlussteilen bildet. Die verflüssigbare elastische Masse besteht dabei aus Nitrilkautschuk und Phenolharz in einem Mischungsverhältnis im Bereich von 1:0,8 bis 1:1,5.

Diese bekannten Lösungen haben den Nachteil, dass sie einerseits zusätzliche Elastomerdichtungen benötigen und zum anderen einen relativ hohen Montageaufwand erfordern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdichtung für ein Filterelement der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch das Filterelement nach Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt
1 schematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung;
2 schematisch eine zweite Ausführungsform der Erfindung;
3 schematisch eine dritte Ausführungsform der Erfindung; und
4 schematisch eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements 2. Dargestellt ist eine hohlzylindrische Anordnung, bei der ein ringförmig angeordnetes Filtermaterial 4, das ein zickzackförmig gefaltetes Filterbahnmaterial sein kann, an mindestens einer Stirnseite mit einem Folienmaterial 8, das als Klebematerial dient, versehen ist. Das Folienmaterial besteht bspw. aus einer Mischung von Nitrilkautschuk und Phenolharz. Durch Erwärmen der Folie wird das Filtermittel teilweise durchdrungen und so verklebt.
Auf die Oberseite des mit dem Folienmaterial 8 versehenen Filtermaterials 4 wird eine Endscheibe 6 aufgebracht, die aus thermoplastischem Kunststoff oder aus einem Stahlblech bestehen kann.
In bestimmten Fällen war es notwendig, eine zusätzliche Dichtung zu verwenden, insbesondere bei Kraftstoffen. Diese zusätzlichen Dichtungen wurden meist am Innenumfang des Filterelements eingeknüpft. Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, statt der eingeknüpften Elastomerdichtung eine Dichtung vorzusehen, die aus dem selben Material wie das Folienmaterial 8 besteht. Dazu wird am Innenumfang des Filterelements auf die Endscheibe 6 eine elastische Masse 18 (Klebefolie) aufgebracht. Die elastische Masse besteht vorzugsweise aus Nitrilkautschuk und Phenolharz in einem Mischungsverhältnis im Bereich von 1:0,8 bis 1:1,5.
Zum Aufbringen der elastischen Masse 18 kann die Endscheibe 6 dazu, wie in 1 gezeigt, auf der Innenseite 12 des Filterelements 2 eine zum Inneren der hohlzylindrischen Anordnung weisende treppenförmige Ausbildung 14 aufweisen, die eine oder mehrere (in der dargestellten Ausführungsform zwei) Stufen 16 umfassen kann. Bevorzugt sind die Stufen 16 so ausgebildet, dass die Ausdehnung entlang der Innenseite 12 des Filterelements 2 in Längsrichtung der Ausdehnung des abgewinkelten Teils 28 der Endscheibe 6 auf der Außenseite 10 in Längsrichtung des Filterelements 2 entspricht.
Auf die Treppenstruktur 14 der Endscheibe 6 wird nun die elastische Masse 18 aufgebracht, die sich der Form der Treppenstruktur 14 anpasst. Das Aufbringen der elastischen Masse 18 auf die Treppenstruktur 14 kann bspw. durch Aufspritzen, Verkleben und dgl. geschehen.
Das genannte bevorzugte Mischungsverhältnis von Nitrilkautschuk und Phenolharz bietet eine optimale Restelastizität bei gleichzeitiger hoher Passgenauigkeit, es lässt sich also eine optimierte Abdichtungswirkung in einem Arbeitsgang erreichen, ohne dass eine zusätzliche Elastomerdichtung erforderlich ist. Somit können die bisher benötigten Elastomer-Dichtungen entfallen, was einerseits zu einer Materialeinsparung bei der Herstellung solcher Filterelemente führt und zum anderen den Montageaufwand deutlich verringert. Zudem wird der Service für solche Filterelemente vereinfacht, da kein Ausknüpfen der Dichtung beim Filterwechsel nötig ist.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements, wobei in die hohlzylindrische Öffnung des Filterelements 2 ein Mittelrohr 20 aus Kunststoff zur Stabilisierung eingesetzt wurde. Das Mittelrohr 20 weist in seinem oberen Abschnitt, d.h., im Bereich des Folienmaterials 8 und der Endscheibe 6 einen verbreiterten Abschnitt 22 auf, in den mehrere (im gezeigten Beispiel zwei) umlaufende Nuten 24 eingelassen sind. Im Bereich des verbreiterten Abschnitt 22 des Mittelrohres 20 ist die elastische Masse 18 aufgebracht, die sich in die Nuten 24 und auf den freien Bereich 26 der Endscheibe 6 erstreckt. Des weiteren erstreckt sich die elastische Masse 18 im Inneren der hohlzylindrischen Anordnung im Bereich der Endscheibe 6 in Längsrichtung des Filterelements 2, so dass der verbreiterte Abschnitt 22 des Mittelrohres 20 in diesem Bereich von der elastischen Masse 18 umgeben ist. Dabei dienen die Nuten 24 der Stabilisierung der elastischen Masse 18 an dem Mittelrohr 20. Bei dieser Ausführungsform verbindet die Klebefolie 18 das Filtermedium 4, das Mittelrohr 20 und die Endscheibe 6 miteinander.
3 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelements 2 mit einem Mittelrohr 20, wobei der obere Bereich des Mittelrohres 20 ebenfalls Nuten 24 aufweist, jedoch nicht verbreitert ist. An der Endscheibe 6 kann eine Rastnase 30 angebracht sein, diese kann auch in einem späteren Schritt aufgeklebt werden.
Es sind auch Konstruktionen möglich, bei denen die Rastnase 30 nicht an der Endscheibe 6, sondern im oberen Bereich des Mittelrohrs 20 angebracht ist.
Schließlich zeigt die 4 eine Ausführungsform der Erfindung, in der die Endscheibe 6 als separates Einlegeteil ausgebildet ist, das eine oder mehrere umlaufende Nuten 32 für Dichtelemente aufweist, die über das separate Einlegeteil hinausstehen können, so dass über diese zusätzliche Bauteile, wie bspw. ein Labyrinth, an das Filterelement 2 adaptiert werden können. Das separate Einlegeteil ist dabei mit seiner der hohlzylindrischen Öffnung des Filterelements 2 zugewandten Seite 34 zwischen dem Folienmaterial 8 und der elastischen Masse 18 angeordnet. Wie in 4 gezeigt, kann das separate Einlegeteil ein parallel zur Stirnseite des Filtermediums 4 verlaufendes Ansatzstück 36 aufweisen, das von der elastischen Masse 18 bedeckt und auf diese Weise abgedichtet wird.

Claims

Filterelement (2), insbesondere Rundfilterelement, mit einem, vorzugsweise hohlzylindrischen, konzentrisch um eine Zylinderachse zickzackförmig gefalteten Filtermedium (4), wobei mindestens eine der Stirnseiten des Filterelements (4) mit einem Folienmaterial (8) versehen ist, das als Klebemittel dient, und einer an mindestens einer der Stirnseiten des Filterelements (4) angeordneten Endscheibe (6), dadurch gekennzeichnet, dass am Innenumfang des Filtermediums (4) im Bereich der Endscheibe (6) eine elastische Masse (18) aufgebracht ist, die aus dem gleichen Material besteht wie das Folienmaterial (8).
Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheibe (6) aus einem thermoplastischen Kunststoff oder aus Stahlblech besteht.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich ein Mittelrohr (20) aufweist, das so ausgebildet ist, dass es formschlüssig mit der elastischen Masse (18) verbindbar ist.
Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr (20) in seinem oberen Bereich eine oder mehrere umlaufende Nuten (24) aufweist.
Filterelement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr (20) in seinem oberen Abschnitt (22) verbreitert ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Masse (18) aus Nitrilkautschuk und Phenolharz in einem Mischungsverhältnis im Bereich von 1:0,8 bis 1:1,5 besteht.
Filterelement nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Endscheibe (6) eine Rastnase (30) angebracht ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Endscheibe (6) als separates Einlegeteil ausgebildet ist, das mit seiner der hohlzylindrischen Öffnung des Filterelements 2 zugewandten Seite (34) zwischen dem Folienmaterial (8) und der elastischen Masse (18) angeordnet ist.
Filterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es eine oder mehrere umlaufende Nuten (32) zur Aufnahme von Dichtelementen aufweist.
Filterelement nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das separate Einlegeteil ein parallel zur Stirnseite des Filtermediums 4 verlaufendes Ansatzstück (36) aufweist, das von der elastischen Masse (18) bedeckt und von dieser abgedichtet wird.