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Diese
Anmeldung ist technisch verwandt mit der
EP 01 105 394.9 .
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Die
Erfindung betrifft Fluidfilter und im einzelnen Konstruktionen,
die die Strömungskapazität maximieren
und den Strömungswiderstand
minimieren.
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Es
gibt eine anhaltende Nachfrage nach einer erhöhten Strömungskapazität bei Filtern
gleicher oder sogar kleinerer Größe. Dies
ist besonders zutreffend bei Luftfilteranordnungen für interne
Verbrennungsmotoren, bei denen der Motorraum begrenzt ist. Eine
Filterkonstruktion, die eine höhere Kapazität auf gleichem
oder geringerem Raum ermöglicht,
verschafft einen Wettbewerbsvorteil und ein raumeffizientes Filtersystem.
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Ein
gewöhnlicher
Luftfilter, verwendet in Lastkraftwagenmotoren, weist ein Filterelement
auf, das bereitgestellt wird durch gefaltetes Filtermaterial mit
einer Mehrzahl von Falten in einer geschlossenen Schleifenanordnung, üblicherweise
einem Ring, mit einem äußeren Umfang,
definiert durch eine Mehrzahl äußerer Faltenspitzen,
einem inneren Umfang, definiert durch eine Mehrzahl innerer Faltenspitzen und
einem hohlen Inneren, das sich entlang einer Achse erstreckt. Die
Luft strömt üblicherweise
lateral oder radial nach innen durch das Filtermaterial in das hohle
Innere und dann axial nach außen
durch einen Auslaßströmungskanal
zu einer Einlaßöffnung des Motors
für Verbrennungsluft.
Der Auslaßkanal
weist einen etwas kleineren Durchmesser auf als der Durchmesser
des hohlen Inneren zwischen den inneren Faltenspitzen. Eine erste
Endkappe bedeckt die axialen Enden der Falten an einem axialen Ende
des Filterelements und bildet eine radiale Dichtung mit dem Auslaßkanal,
der sich dort hindurch teilweise in das hohle Innere erstreckt.
Zusätzlich
oder alternativ bildet die Endkappe eine axiale Dichtung mit dem Gehäuse, das
das Filterelement enthält.
Die Endkappe besteht aus einem elastischen, kompressiblen Material,
um die Bildung der Dichtungen zu unterstützen. Die radiale Dichtung
wird durch radiales Zusammendrücken
des Endkappenmaterials zwischen dem Auslaßkanal und den inneren Faltenspitzen
oder einem inneren Abstandsstück,
das sich dort entlang erstreckt, gebildet. Die axiale Dichtung wird
durch axiales Zusammendrücken
des Endkappenmaterials zwischen den axialen Enden der Falten und
dem axialen Ende des Gehäuses,
das das Filterelement enthält, gebildet.
Eine zweite Endkappe bedeckt die axialen Enden der Falten an dem
anderen axialen Ende des Filterelements und kann das hohle Innere überspannen,
um dieses zu schließen,
oder dieses hohle Innere kann geschlossen sein durch einen Abschnitt
des Gehäuses,
der sich darin erstreckt. Die Strömungskapazität des Filters
wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt, einschließlich Beschränkungen,
wie z. B. die Größe der Auslaßöffnung durch
den zuvor beschriebenen Auslaßkanal
an dem axialen Ende des Filters.
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Die
Erfindung der zuvor genannten Vorgängeranmeldung erhöht die Strömungskapazität durch Ermöglichung
einer Vergrößerung des
Auslaßströmungskanals,
um den Strömungswiderstand
zu reduzieren. Die erhöhte
Größe des Auslasses
des Filterelements und der reduzierte Strömungswiderstand werden bei
gleichbleibender oder sogar vergrößerter Menge des Filtermaterials
sowie bei gleichbleibender Baugruppengröße oder Gehäusegröße erzielt. Wie zuvor beschrieben,
ist im Stand der Technik der größte Auslaßdurchmesser
des Filterelements begrenzt auf ungefähr die Größe des Durchmessers des hohlen
Inneren, definiert durch die inneren Faltenspitzen. In der bevorzugten
Ausführung der
Vorgängererfindung
umfaßt
die Endkappe nur die äußeren Kanten
der axialen Enden der Falten und weist einen Innendurchmesser größer als
der Durchmesser des hohlen Inneren, definiert durch die inneren
Faltenspitzen, auf. Der vergrößerte innere
Durchmesser der Endkappe bildet eine radiale Dichtung mit dem vergrößerten Auslaßkanal,
der einen Durchmesser größer als
der Durchmesser des hohlen Inneren, definiert durch die inneren
Faltenspitzen, aufweist. Eine radiale Dichtung ist zwischen dem
Auslaßkanal
mit vergrößertem Durchmesser
und der Endkappe mit vergrößertem Innendurchmesser
an einer Stelle entlang der axialen Enden der Falten zwischen den
inneren Faltenspitzen und den äußeren Faltenspitzen
gebildet. Eine äußere Einfassung
umfaßt
das Filterelement entlang der äußeren Faltenspitzen
und erstreckt sich hinter dessen axiales Ende bis in die Endkappe
hinein und stellt eine Halterung für die radiale Dichtung bereit,
d. h. das Endkappenmaterial ist radial zwischen dem Auslaßkanal und
der äußeren Einfassung
zusammengepreßt.
Der Auslaßströmungskanal
des Filterelements ist nun der innere Durchmesser der Endkappe statt
des Durchmessers des hohlen Inneren, definiert durch die inneren
Faltenspitzen. Fluid, das durch das Filtermaterial strömt, kann
jetzt auch axial zwischen die Falten ebenso wie axial durch das
hohle Innere, definiert durch die inneren Faltenspitzen, strömen. Als
ein Ergebnis dieser Konstruktion ist der Strömungswiderstand reduziert und
die radiale Tiefe der Falten ist nicht länger begrenzt auf einen speziellen
Durchmesser des Auslaßkanals.
Statt dessen kann sich die radiale Tiefe der Falten theoretisch
den ganzen Weg zur axialen Mittellinie des Filters erstrecken, was
eine Maximierung der Filtermaterialfläche bei einer vorgegebenen Baugruppen-
oder Gehäusegröße ermöglicht.
Die Vorgängererfindung
kann auch für
Filter mit entgegengesetzter Strömungsrichtung
verwendet werden, in welchem Fall die Vergrößerung des Einlaßströmungskanals
ermöglicht
ist, um den Strömungswiderstand
für die
Einlaßströmung zu
reduzieren.
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Die
Erfindung der später
erwähnten
Vorgängeranmeldung
erhöht
die Strömungskapazität weiter durch
Ermöglichung
einer weiteren Vergrößerung des
Auslaßströmungskanals,
um den Strömungswiderstand
weiter zu reduzieren. Die weiter vergrößerte Auslaßgröße des Filterelements und der
weiter reduzierte Strömungswiderstand
wird dabei erreicht, während
die Menge des Filtermaterials noch immer beibehalten oder sogar
vergrößert wird
und während
es auch bei der selben Baugruppengröße oder Gehäusegröße bleibt. Bei dieser Vorgängererfindung
ist der größte Auslaßdurchmesser
des Filterelements weder begrenzt auf die Größe des Durchmessers des hohlen
Inneren, definiert durch die Faltenspitzen, noch auf den inneren
Durchmesser der Endkappe, selbst wenn diese in Übereinstimmung mit der Vorgängererfindung
vergrößert ist.
Diese Vorgängererfindung ermöglicht,
daß der
Filterauslaß einen
Durchmesser im wesentlichen gleich groß wie der äußere Durchmesser des Filterelements
an den äußeren Faltenspitzen
aufweist. Die Vorgängererfindung
kann für Filter
mit entgegengesetzter Strömungsrichtung
verwendet werden, in welchem Fall eine maximale Vergrößerung des
Einlaßströmungskanals
ermöglicht ist,
um die Begrenzung des Einlaßstroms
zu minimieren.
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Ein
aus dem Stand der Technik bekannter Fluidfilter (
US 5,106,397 A ) weist ein
gefaltetes Filterelement mit einer ersten Gruppe von Strömungskanälen offen
an einem stromaufwärtigen
Ende und eine zweite Gruppe von Strömungskanälen verschränkt mit der ersten Gruppe von
Strömungskanälen geschlossen
an dem stromaufwärtigen
Ende auf. Das Fluid strömt
axial durch die erste Gruppe von Strömungskanälen, dann durch die Wandsegmente des
Filterelements und zuletzt lenkt es ein, um den Auslaß des Filters
zu erreichen. Ein ähnliches
Konzept ist offenbart in der
US
4,732,678 A .
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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf dem technischen Problem, den Strömungswiderstand
zu reduzieren und gleichzeitig eine hohe Filterleistung zu garantieren.
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Vollstromfluidfilter bereit,
wobei das Fluid im wesentlichen unmittelbar axial durch das Filterelement strömt, wobei
der Strömungswiderstand
durch die Minimierung von Biegungen und Richtungswechseln im Strömungsverhalten
begrenzt wird.
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1 ist
der oben genannten
EP 01 105 394.9 entnommen
und zeigt eine Seitenansicht eines Filters, konstruiert in Übereinstimmung
mit jener Offenbarung,
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2 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus 1,
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3 zeigt
eine isometrische Ansicht eines Ausschnitts des Filterelements aus 2,
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4 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus 3,
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5 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 5-5 aus 4,
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6 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus 4,
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7 zeigt
einen Schnitt entlang der Linie 7-7 aus 4,
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8 zeigt
eine vergrößerte Ansicht
eines Ausschnitts der Anordnung aus 3, teilweise
geschnitten,
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9 zeigt
eine Ansicht wie 8 mit einem weiteren geschnittenen
Abschnitt,
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10 ist
eine Ansicht wie ein Ausschnitt aus 2 und zeigt
eine alternative Ausführung,
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11 zeigt
eine Gußform
zum Formen oder Vergießen
einer Endkappe an das gefaltete Filtermaterial des Filterelements,
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12 ist
ein Schnitt ähnlich
zu 2, zeigt aber ein Filterelement nach dem Stand
der Technik,
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13 ist
wie 11, zeigt aber eine Gußform zum Formen oder Vergießen einer
Endkappe an gefaltetes Filtermaterial des Filterelements aus 12,
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14 ist
wie 12 und zeigt eine weitere Ausführungsform,
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15 ist
eine Schnittansicht ähnlich
zu 2 und 12, zeigt aber einen Filter
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung,
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16 ist
wie 15 und zeigt eine andere Ausführungsform.
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1 und 2 zeigen
einen Filter 20 mit einem Filterelement 22, das
in einem Gehäuse 24 enthalten
ist. Das Filterelement 22 ist realisiert durch gefaltetes
Filtermaterial 26, 2, das eine
Mehrzahl von Falten 28, 5–9,
in einer geschlossenen Schleife aufweist, üblicherweise einem Ring, der
wiederum einen äußeren Umfang 30,
definiert durch eine Mehrzahl äußerer Faltenspitzen 32,
und einen inneren Umfang 34, definiert durch eine Mehrzahl
innerer Faltenspitzen 36, aufweist. Die ringförmige geschlossene
Schleife weist ein hohles Inneres 38 auf, das sich entlang
einer Achse 40 erstreckt. Das Gehäuse 24 ist üblicherweise
zylinderförmig
und ist realisiert durch Gehäuseabschnitte 42 und 44,
die in konventioneller Weise aneinander befestigt sind, wie z. B.
durch federbügelartige
Klammern wie 46 oder in anderer geeigneter Weise. Das Gehäuse 24 weist eine
Einlaßöffnung 50 auf,
die den Einlaß von
Fluid gestattet, wie z. B. Luft oder Flüssigkeit, radial und/oder tangential
in einen ringförmigen
Raum 52 in dem Gehäuse
um das Filterelement 22 herum. Das Gehäuse 24 kann einen
inneren Damm oder eine Ablenkfläche 54 zur
Verhinderung direkten Auftreffens auf das Filterelement 22 beinhalten
und/oder zur Lenkung des Stromes, z. B. in einer spiralförmigen oder
ringförmigen
Form. Das Fluid strömt
zunächst lateral
oder radial nach innen durch das Filtermaterial 26 in das
hohle Innere 38 und dann strömt das saubere Fluid axial
in 2 nach rechts im hohlen Inneren 38 entlang
eines Strömungskanals 56,
wie durch Pfeile 58, 59 gezeigt.
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Der
Strömungskanal 56,
der sich entlang der Achse 40 erstreckt, umschreibt das
hohle Innere 38 und weist einen Strömungsrand 60 größer als
der innere Umfang 34, definiert durch die inneren Faltenspitzen 36,
auf, wie noch beschrieben wird. Der Strömungsrand 60 ist kleiner
als der äußere Umfang 30, definiert
durch die äußeren Faltenspitzen 32.
Der innere Umfang 34 definiert und begrenzt eine erste Querschnittsfläche. Der
Strömungsrand 60 definiert und
begrenzt eine zweite Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist
größer als
die erste Querschnittsfläche.
Der äußere Umfang 30 definiert und
begrenzt eine dritte Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist
kleiner als die dritte Querschnittsfläche.
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Das
Filterelement 22 weist erste und zweite axiale Enden 62 und 64 auf.
Das axiale Ende 62 ist offen, 3, und stellt
einen axialen Strömungskanal 56 dort
hindurch bereit. Eine Endkappe 66 aus weichem, elastischem,
kompressiblem Material, wie z. B. geschäumtes, gegossenes Urethan,
grenzt axial an die axialen Enden 68 der Falten. Die Endkappe 66 weist
einen inneren Umfang 70, 3 und 4, größer als
der innere Umfang 34, definiert durch die inneren Faltenspitzen 36,
auf. Die Endkappe 66 bedeckt die axialen Enden 68 der
Falten teilweise, so daß die
lateral äußeren Abschnitte 72 der
axialen Enden der Falten bedeckt sind durch die Endkappe 66, nicht
aber die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden
der Falten, so daß die
lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten
unbedeckt und offen sind am axialen Ende 62 des Filterelements 22, 8 und 9.
Das zweite axiale Ende 64 des Filterelements 22 ist
geschlossen. Eine zweite Endkappe 76, 2,
aus weichem, kompressiblem, elastischem Material, wie z. B. geschäumtes, gegossenes
Urethan, ist an dem zweiten Ende 64 des Filterelements
vorgesehen und bedeckt das axiale Ende 78 der Falten vollständig einschließlich der äußeren Faltenspitzen
und der inneren Faltenspitzen an dem axialen Ende 64. Die
Endkappe 76 beinhaltet auch einen zentralen Abschnitt 80,
der das hohle Innere 38 des Filterelements 22 an,
dem axialen Ende 64 des Filterelements umspannt und vollständig bedeckt.
Der Gehäuseabschnitt 44 beinhaltet
eine ringförmige
innere Seitenwand 82, die sich axial teilweise in das Gehäuse erstreckt,
um das Filterelement 22 an dem axialen Ende 64 auszurichten
und zu halten. Bei anderen Ausführungsformen
ist der zentrale Abschnitt 80 der End kappe 76 ausgelassen,
und ein Teil des Gehäuseabschnitts 44 erstreckt
sich in das hohle Innere 38 des Filterelements 22,
um das axiale Ende 64 des Filterelements 22 zu
schließen
und um das axiale Ende 64 des Filterelements 22 in
dem Gehäuse
zu positionieren. Die Endkappe 76 beinhaltet einen ringförmigen Steg 84,
der an eine axiale Endwand 85 des Gehäuseabschnitts 44 angelegt
ist und axial leicht dagegen gepreßt ist, um dazu beizutragen,
das Filterelement 22 in dem Gehäuse 24 zu halten und
um axiale Toleranzen aufzunehmen und auch um eine axiale Dichtung
bereitzustellen, um einen Bypass von schmutziger Luft von der ringförmigen Kammer 52 um
das axiale Ende 62 des Filterelements 22 zu verhindern.
Die axiale Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 weist
einen axialen Strömungskanal 90 auf,
der sich dort hindurch erstreckt. Zusätzlich oder alternativ zu der
axialen Dichtung bei 86 stellt die Endkappe 66 eine
radiale Dichtung zu dem axialen Strömungskanal 90 bereit,
wie noch beschrieben wird.
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Die
Endkappe 66 weist eine Seitenwand 92, 2 und 4,
auf, die sich axial weg von den axialen Enden 68 der Falten 28 am
axialen Ende 62 des Filterelements 22 erstreckt.
Die Seitenwand 92 weist den inneren Umfang 70,
wie oben erwähnt,
und einen äußeren Umfang 94 auf.
Wie oben erwähnt
ist der innere Umfang 70 der Seitenwand 92 größer als
der innere Umfang 34 des Filterelements 22, definiert durch
die inneren Faltenspitzen 36. Der innere Umfang 70 der
Seitenwand 92 der Endkappe 66 ist kleiner als
der äußere Umfang 30 des
Filterelements 22, definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32.
Der äußere Umfang 94 der
Seitenwand 92 der Endkappe 66 ist größer als
der äußere Umfang 30 des
Filterelements 22, definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32.
Der Strömungskanal 90 weist
einen inneren Abschnitt 96 auf, der axial den axialen Enden 68 der Falten 28 zugewandt
ist. Der innere Abschnitt 96 des Strömungskanals 90 weist
einen inneren Umfang 98 und einen äußeren Umfang 100 auf.
Der äußere Umfang 100 ist
größer als
der innere Umfang 70 der Seitenwand 92 der Endkappe 66,
so daß,
wenn das Filterelement 22 an der Endkappe 66 axial
nach rechts über
den inneren Abschnitt 96 des Strömungskanals 90 geschoben
ist, die Endkappe 66 radial zusammengepreßt ist,
um den inneren Umfang 70 entlang der äußeren Seitenwand 100 des
inneren Abschnitts 96 des Strömungskanals auszudehnen, um
die radiale Dichtung zu erzielen. Der innere Umfang 70 der Endkappe 66 ist
vorzugsweise gestuft, wie an Stufen 71 gezeigt, 8,
um fortlaufend leicht abnehmende Durchmesser von rechts nach links,
wie in 8 und 2 zu sehen, zu erzielen, um
den inneren Abschnitt 96 des Strömungskanals 90 aufzu nehmen und
daran entlangzuführen
und um den radialen Dichtungsdruck zu erhöhen. Die Endkappe 66 umschreibt
den inneren Abschnitt 96 des Strömungskanals 90 und
drückt
radial in dichtender Verbindung dagegen, um dort die radiale Dichtung
zu schaffen. Die Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 steht den
axialen Enden 68 der Falten 28 axial gegenüber und
die Endkappe 66 drückt
auch in dichtender Verbindung axial gegen die Endwand 88,
um dort die axiale Dichtung zu bilden.
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Eine äußere Einfassung 102, 2 und 4,
bereitgestellt durch ein gedehntes Streckmetall oder ein Netz oder
ein Lochblech, umfaßt
das Filterelement 22 entlang der äußeren Faltenspitzen 32 und
weist einen axialen Endabschnitt 104 auf, der sich axial
hinter den axialen Enden 68 der Falten 28 erstreckt.
Wie zuvor beschrieben, steht der Strömungskanal 90 mit
dem hohlen Inneren 38 des Filterelements mittels des Strömungskanals 56 in
Verbindung und erstreckt sich axial von dem axialen Ende des Filterelements.
Die Endkappe 66 an dem axialen Ende des Filterelements 22 wirkt
radial dazwischen und ist radial zusammengepreßt zwischen und gegen den Abschnitt 104 der äußeren Einfassung 102 und
den inneren Abschnitt 96 des Strömungskanals 90. Die äußere Einfassung 102 erstreckt
sich axial bei 104 in die Endkappe 66 und ist
darin während
des Formprozesses gegossen, wie noch beschrieben wird. Wie oben
erwähnt
erstreckt sich die Seitenwand 92 der Endkappe 66 axial
weg von den axialen Enden 68 der Falten 28 an
dem axialen Ende des Filterelements. Der äußere Umfang 94 der
Endkappenseitenwand begrenzt den Abschnitt 104 der äußeren Einfassung 102.
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Die
Falten 28 weisen Wandpaare auf, die sich axial erstreckende
innere Kanäle 106, 7, und
die sich axial erstreckende äußere Kanäle 108 definieren.
Die Wände
der Falten, die die äußeren Kanäle 108 definieren,
sind gegeneinander bei den axialen Enden 62 des Filterelements
durch eine Wärmedichtungsverbindung
entlang von Klebestreifen wie 110 abgedichtet, wie es aus
dem Stand der Technik bekannt ist, z. B. aus dem offengelegten US-Patent
5,106,397, das hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird. Dies verhindert
einen Bypass von schmutziger Luft um die axialen Enden der Falten
an den inneren offenen Abschnitten 74, 8 und 9.
Fluid wie Luft, das radial nach innen durch das Filtermaterial wie
bei 112 gezeigt, 4, strömt, muß durch
die Seitenwände
der Falten 28 strömen,
bevor dieses Fluid axial strömen
kann, wie bei den Pfeilen 58, 59 gezeigt. Ein
Teil dieser Luft kann in 4 axial nach rechts, wie bei
Pfeil 59 gezeigt, axial entlang der inneren Kanäle 106 strömen, und
der Rest der Luft strömt
weiter radial nach innen, wie bei Pfeil 114 gezeigt, und
strömt
dann axial, wie bei Pfeil 58 gezeigt. Die axialen Enden
der äußeren Kanäle 108 an
dem axialen Ende des Filterelements sind versiegelt durch die dichtende
Verbindung entlang der Klebestreifen 110. Das Fluid, das
durch das Filterelement strömt,
ist gezwungen, von den äußeren Kanälen 108 zu
den inneren Kanälen 106 zu
strömen. 6 und 9 zeigen
den dichtend verbundenen Kleber 110, der sich in den äußeren Kanälen 108 vollständig von den
inneren Faltenspitzen 36 zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstreckt,
wie es im Idealfall ist. Wenn sich die dichtende Verbindung vollständig von
den inneren Faltenspitzen 36 bis zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstreckt,
ist die Gestalt der inneren Kanäle 106 an
den äußeren Faltenspitzen 32 generell
rundlicher, und die Wände
der Falten 28, die die äußeren Kanäle 108 an
den äußeren Faltenspitzen 32 bilden, sind üblicherweise
näher beieinander.
In einer Alternative kann sich die klebende Dichtungsverbindung in
den äußeren Kanälen 108 von
den inneren Faltenspitzen 36 nur teilweise zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstrecken,
und die äußeren Abschnitte
der äußeren Kanäle 108 sind
an den axialen Enden den Filterelements durch die Endkappe 66 versiegelt. Während des
Form-Gußprozesses,
wie noch beschrieben wird, schäumt
das flüssige,
gießbare
Material, in das das gefaltete Filtermaterial eingetaucht wird,
eine kurze Strecke axial in die Kanäle zwischen den Falten, wie
am inneren Abschnitt 116 der Endkappe gezeigt, 4, 8, 9,
welcher eine Strecke 118, 4, zwischen
die Falten eingedrungen ist. Der Abstand der Klebestreifen 110 an
den Falten von den axialen Enden 68 der Falten kann wie gewünscht an
Standardklebestreifendichtungsapplikatoren angepaßt werden.
Vorzugsweise sind die dichtenden Klebestreifen 110 von
den axialen Enden 68 der Falten in einem kleinen Abstand 118 angeordnet,
um eine geringe Deformation der axialen Enden 68 der Falten
durch einen Damm in der Gußform während des
Form-Gußprozesses
zu ermöglichen, um
das flüssige,
gießbare
Material der Endkappe von dem Fließen radial nach innen auf die
inneren Abschnitte 74 der Faltenenden abzuhalten, welche
gewünscht
sind offen zu sein, der Formprozeß und der Damm werden noch
beschrieben. Alternativ können die
dichtenden Klebestreifen 110 an den axialen Enden 68 der
Falten ohne Abstand 118 dazwischen angelegt sein.
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11 zeigt
eine Gußform 120 zum
Formen oder Gießen
der Endkappe 66 an das gefaltete Filtermaterial 26 des
Filterelements. Die Gußform
weist eine Wanne 122 auf, die sich entlang eines ringförmigen ersten
Umfangs erstreckt und das flüssige,
gießbare
Material, wie z. B. Urethan, in welches die axialen Enden 68 der
Falten 28 eingetaucht werden, darin hält. Die Gußform weist einen Einsatz 124 mit
einem aufrechten Damm 126 auf, der sich entlang eines zweiten
ringförmigen
Umfangs begrenzt durch den ringförmigen
Umfang der Wanne 122 erstreckt. Der Damm 126 ist
im Eingriff mit den axialen Enden 68 der Falten zwischen
den äußeren Faltenspitzen 32 und
den inneren Faltenspitzen 36 und verhindert den Fluß von flüssigem,
gießbarem
Material lateral radial nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36.
Die Wanne 122 umfaßt
die axialen Enden 68 der Falten teilweise, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der
axialen Enden der Falten bedeckt sind durch das flüssige, gießbare Material,
nicht aber die lateral inneren Abschnitte 74 der Falten,
so daß die
lateral äußeren Abschnitte 72 der
axialen Enden der Falten bedeckt sind durch die Endkappe 66 und die
lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten
durch die Endkappe 66 nicht bedeckt und offengelassen sind.
Es ist bevorzugt, daß das
gefaltete Filtermaterial zunächst
in das flüssige,
gießbare Material
in der Gußform
eingetaucht wird durch Absenken des gefalteten Filtermaterials nach
unten bis die axialen Enden 68 der Falten den Damm 126 belegen,
und daß dann
ein weiteres, leichtes Herunterdrücken des gefalteten Filtermaterials
gegen den Damm erfolgt, so daß der
Damm die axialen Enden 68 der Falten an den Verbindungspunkten
leicht verformt, was wiederum die Seitenwände der Falten, die die Kanäle formen,
leicht lateral drückt,
um die Kanäle
weiter zu blockieren und weiteren Fluß des flüssigen, gießbaren Materials lateral nach
innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 zu verhindern.
Die Wanne 122 ist begrenzt durch einen äußeren Umfang 126 und
einen inneren Umfang 128. Der äußere Umfang 126 der
Wanne 122 ist größer als
der äußere Umfang 30 des
Filterelements, definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32.
Der innere Umfang 128 der Wanne 122 ist kleiner
als der äußere Umfang 30 des Filterelements.
Der innere Umfang 128 der Wanne 122 ist größer als
der innere Umfang 34 des Filterelements, definiert durch
die inneren Faltenspitzen 36. Der zweite Umfang der Gußform an
dem ringförmigen
Damm 126 ist kleiner oder gleich dem inneren Umfang 128 der
Wanne 122.
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Wie
beschrieben, schließt
das Verfahren zum Formen der Endkappe 66 an das gefaltete
Filtermaterial 26 das Eintauchen der axialen Enden 68 der Falten
in flüssiges,
gießbares
Material in der Wanne 122 der Gußform 120 und das
Einrücken
der axialen Enden 68 der Falten gegen den Damm 126 an
einer Stelle zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und den
inneren Faltenspitzen 36 ein, so daß der Damm 126 den
Fluß von
flüssigem,
gießbarem
Material lateral nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 verhindert.
Die Wanne 122 ist so vorgesehen und ausgerichtet, daß sie teilweise
die axialen Enden 68 der Falten überspannt, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der
axialen Enden der Falten während des
Eintauchens bedeckt sind von dem flüssigen, gießbaren Material, aber nicht
die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der
Falten. Ferner in Übereinstimmung
mit dem beschriebenen Verfahren ist ein lateral nach innen gerichteter
Fluß des
flüssigen,
gießbaren
Materials entlang der axialen Enden der Falten in Richtung der inneren
Faltenspitzen 36 dadurch verhindert, daß der Damm 126 vorgesehen und
ausgerichtet ist, um mit den axialen Enden 68 der Falten
zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und
den inneren Faltenspitzen 36 derart in Eingriff zu kommen,
daß die
lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen
Enden der Falten durch die Endkappe 66 bedeckt sind und
die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der
Falten durch die Endkappe 66 nicht bedeckt und freigelassen
sind. Die Wanne 122 und das Filterelement 22 sind
während
des Eintauchens so ausgerichtet, daß der äußere Umfang 126 der
Wanne 122 den äußeren Umfang 30 des
Filterelements, definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32,
begrenzt und daß der
innere Umfang 128 der Wanne 122 den inneren Umfang 26 des
Filterelements, definiert durch die inneren Falten 36,
begrenzt.
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10 zeigt
eine alternative Ausführungsform,
wobei der Auslaßkanal 90a einen äußeren Abschnitt 90b mit
reduziertem Durchmesser aufweist, um ihn an die Größe der Motorteile
und Anforderungen des Einbauortes anzupassen, wobei jedoch ein innerer
Abschnitt 90c mit erhöhtem
Durchmesser beibehalten wird, der den erhöhten Durchmesser und Umfang
des Strömungskanals 56 einschließlich des axialen
Fluidstroms bei 58 und des zusätzlichen axialen Fluidstroms
bei 59, 4 und 10, beibehält. Der
Abstand der axialen Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 von
den axialen Enden 68 der Falten des Filtermaterials stellt
eine Kammer 130 bereit, die einen zusätzlichen Strom bringt und die
Begrenzung reduziert.
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Die
beschriebene Filterkonstruktion wurde für Luftfilter entwickelt, kann
aber auch für
andere Fluide wie z. B. Flüssigkeiten
verwendet werden. In der dargelegten Ausführungsform strömt zu filterndes
Fluid lateral nach innen durch das Filtermaterial von dem äußeren Umfang
zu dem inneren Umfang und strömt
dann axial in das hohle Innere, so daß der Strömungskanal 56 ein
Auslaßströ mungskanal
ist. Alternativ kann zu filterndes Fluid axial in das hohle Innere 38 strömen und
dann lateral nach außen durch
das Filtermaterial von dem inneren Umfang zum äußeren Umfang strömen, in
welchem Fall der Strömungskanal 56 ein
Einlaßströmungskanal
ist. In anderen Alternativen sind Metallendkappen anstelle von Urethanendkappen
verwendet oder es sind verschiedene Materialkombinationen für die Endkappen verwendet.
In weiteren Ausführungsformen
kann eine innere Einfassung entlang der inneren Faltenspitzen 36 hinzugefügt sein.
In weiteren Alternativen weist der äußere Abschnitt 94b, 10,
des Strömungskanals
einen größeren inneren
Durchmesser als der innere Abschnitt 94c auf.
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12–14 verwenden
die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies geeignet ist, um das
Verständnis
zu vereinfachen. 12 zeigt ein Filterelement 202 zum
Einbau in dem Gehäuse 24. Das
Filterelement 202 wird bereitgestellt durch das gefaltete
Filtermaterial 26, das eine Mehrzahl von Falten 28 in
einer geschlossenen Schleife, üblicherweise
einem Ring, aufweist, das einen äußeren Umfang 30,
definiert durch eine Mehrzahl von äußeren Faltenspitzen 32,
und einen inneren Umfang 34, definiert durch eine Mehrzahl
von inneren Faltenspitzen 36, aufweist. Die ringförmige geschlossene
Schleife weist ein hohles Inneres 38, das sich entlang
einer Achse 40 erstreckt, auf. Zu filterndes Fluid strömt lateral
oder radial durch das Filtermaterial 26, und strömt axial
in das hohle Innere 38. Das Filterelement weist einen axialen
Strömungskanal 56a auf,
der sich entlang der Achse 40 erstreckt und das hohle Innere 38 begrenzt
und einen Strömungsumfang
wie bei Durchmesser 204 gezeigt größer als der innere Umfang 34 wie
bei Durchmesser 206 gezeigt aufweist. Das Filterelement 202 weist
erste und zweite axiale Enden 62 und 64 auf. Das
erste axiale Ende 62 ist offen und stellt den axialen Strömungskanal 56a dort hindurch
bereit. Eine Endkappe 208 aus weichem, kompressiblem, elastischem
Material, wie z. B. geschäumtes,
gegossenes Urethan, ist um die äußeren Faltenspitzen 32 an
dem axialen Ende 62 vorgesehen und weist einen äußeren Umfang 210,
wie bei Durchmesser 212 gezeigt, größer als der äußere Umfang 30 der äußeren Faltenspitzen 32,
wie bei Durchmesser 204 gezeigt, auf und bildet eine äußere Dichtungsfläche 214 außen vom
axialen Strömungskanal 56a und
rückt eine
innere Oberfläche 43 des Gehäuseabschnitts 42 in
eine radiale zusammengepreßte
Dichtungsverbindung ein. Das axiale Ende 216 der Endkappe 208 kann
oder kann nicht die axiale Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 in
axial zusammengepreßter
oder nicht zusammengepreßter Verbindung
einrücken.
Die Abdichtung ist erreicht durch die radiale Dichtung, bereitgestellt
durch die radiale Kompression der Endkappe 208 zwischen
dem Abschnitt 104 des äußeren Abstandsstücks 102 und der
dem Inneren zugewandten Oberfläche 43 des Gehäuses, und/oder
durch die axiale Dichtung, bereitgestellt durch die axiale Kompression
der Endkappe 208 gegen die axiale Endwand 88 des
Gehäuses.
Der Abschnitt 104 der äußeren Einfassung 102 stellt
eine Halteverstärkung
für die
Kompression der radialen Dichtung der Endkappe 208 bereit,
wie oben. Die zweite Endkappe 76 ist an dem zweiten Ende 64 des
Filterelements vorgesehen und bedeckt die axialen Enden der Falten
vollständig
einschließlich
der äußeren Faltenspitzen
und der inneren Faltenspitzen. Wie oben enthält die Endkappe 76 auch einen
zentralen Abschnitt 80, der das hohle Innere des Filterelements überspannt
und vollständig
bedeckt und das gleiche schließt.
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Die äußere Dichtungsfläche 214 der
Endkappe 208 am äußeren Umfang 210 ist
weg von dem axialen Strömungskanal 56a und
radial nach außen relativ
zur Achse 40 gewandt. Die Endkappe 208 weist einen
inneren Umfang 218, wie bei Durchmesser 204 gezeigt,
im wesentlichen gleich zum äußeren Umfang 30 an
den äußeren Faltenspitzen 32,
wie auch gezeigt bei Durchmesser 204, auf. Der Auslaßströmungskanal
des Gehäuses,
gezeigt bei 90 in 2, ist vergrößert um
den Durchmesser 204, wie bei 90d in 12 gezeigt.
Dies erhöht
und maximiert die Flußkapazität weiter
und reduziert und minimiert den Strömungswiderstand weiter. Das
Fluid fließt nicht
nur wie zuvor bei den Pfeilen 58 und 59, sondern
auch bei Pfeil 59a durch die lateral äußeren Abschnitte 72, 8 und 9, 4 der
axialen Enden der Falten axial durch die Kanäle 106, 6, 7.
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Die
Endkappe 208 kapselt die äußeren Faltenspitzen 32 und
die äußere Einfassung 102 ein.
Die Endkappe 208 weist einen großen Rand 220 auf,
der sich radial nach außen
weg von der äußeren Einfassung 102 zu
dem äußeren Umfang 210 der
Endkappe 208 erstreckt. Die Endkappe 208 weist
einen kleinen Rand 222 auf, der sich radial nach innen
von der äußeren Einfassung 102 zu
dem inneren Umfang 218 der Endkappe 208 erstreckt.
Der innere Rand 222 kapselt die äußeren Faltenspitzen 32 ein.
Die radiale oder laterale Ausdehnung des großen Randes 220 ist
im wesentlichen länger
als die radiale oder laterale Ausdehnung des kleineren Randes 222.
Der innere Umfang 218 der Endkappe 208 ist im
wesentlichen gleich zu dem äußeren Umfang 30 an
den äußeren Faltenspitzen 32,
der Unterschied ist die Länge
oder die radiale Ausdehnung des kleinen Randes 222.
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Der
innere Umfang 34 an den inneren Faltenspitzen 36 definiert
und begrenzt eine erste Querschnittsfläche. Der innere Umfang 218 der
Endkappe 208 definiert den Strömungsumfang, wie bei Durchmesser 204 gezeigt,
des axialen Strömungskanals 56a.
Der innere Umfang 218 der Endkappe 208 definiert
und begrenzt eine zweite Querschnittsfläche. Der äußere Umfang 30 an
den äußeren Faltenspitzen 32 definiert
und begrenzt eine dritte Querschnittsfläche. Die Differenz zwischen
der ersten und der zweiten Querschnittsfläche ist im wesentlichen größer als
die Differenz zwischen der zweiten und der dritten Querschnittsfläche.
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Wie
oben strömt
zu filterndes Fluid lateral nach innen durch das Filtermaterial 26 von
dem äußeren Umfang 30 an
den äußeren Faltenspitzen 32 zu
dem inneren Umfang 34 an den inneren Faltenspitzen 36 und
strömt
dann axial in das hohle Innere 38 und dann heraus durch
den Strömungskanal 56a und
den Gehäuseauslaßkanal 90d.
Der Strömungskanal 56a ist
folglich ein Auslaßströmungskanal.
In einer alternativen Ausführungsform
strömt
das zu filternde Fluid axial in das Gehäuse durch den Strömungskanal 90d,
dann axial entlang des Strömungskanals 56a in
das hohle Innere 38 und strömt dann lateral nach außen durch
das Filtermaterial 26 vom inneren Umfang 34 an
den inneren Faltenspitzen 36 zu dem äußeren Umfang 30 an
den äußeren Faltenspitzen 32.
In dieser Ausführungsform
ist der Strömungskanal 56a ein
Einlaßströmungskanal.
Die vorliegende Erfindung stellt den axialen Strom, wie bei Pfeil 58 in 4 gezeigt,
und den axialen Strom, wie bei Pfeil 59 gezeigt, bereit
und stellt weiter einen zusätzlichen axialen
Strom bereit, wie bei Pfeil 59a in 12 gezeigt.
Der letztere wird erreicht durch die fast vollständige Entfernung der radialen
Ausdehnung der Endkappe 208 von den axialen Enden 68 der
Falten und durch die Verlagerung der Dichtungsfunktion zum äußeren Umfang 210 und/oder 216, 12,
im Vergleich zur Endkappe der 2 und 4 mit
einer nach innen zugewandten radialen Dichtungsfläche 70 und/oder
einer axialen Dichtungsfläche 86 und
mit einem Abschnitt 116 der Endkappe, der die axialen Enden
der Falten abdeckt und eine sonst vorhandene Strömungskanalfläche versiegelt.
Der zusätzliche
Strom, ermöglicht
durch die vorliegende Erfindung, bei Pfeil 59a in 12 ist
zusätzlich
zu dem zusätzlichen
Fluß 59,
bereitgestellt durch die Vorgängererfindung,
vorhanden. Die vorliegende Erfindung erhöht und maximiert dadurch weiter
die Strömungskapazität und reduziert
und minimiert den Strömungswiderstand
weiter.
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13 ist ähnlich der 11 und
zeigt eine Gußform 230 zum
Formen oder Gießen
der Endkappe 208 auf das gefaltete Filtermaterial 26 des
Filterelements. Die Gußform
weist eine Wanne 232 auf, die sich entlang eines Rings
erstreckt und das flüssige, gießbare Material,
wie z. B. Urethan, darin hält,
in welche die axialen Enden 68 der Falten 28 eingetaucht
werden. Die ringförmige
Wanne 232 weist einen äußeren Umfang 234 auf,
der einen äußeren Umfang 210 der
Endkappe 208 definiert, und einen inneren Umfang 236,
der einen inneren Umfang 218 der Endkappe 208 definiert.
Es ist bevorzugt, daß dort
ein minimaler Abstand 238 zwischen dem inneren Umfang 236 und
der äußeren Einfassung 102 des
Filterelements ist, um den Endabschnitt 104 der Einfassung 102 einzukapseln
und um die äußeren Faltenspitzen 32 entlang
ihrer axialen Enden 68 einzukapseln. Es ist bevorzugt,
daß der
Abstand 238 minimal gehalten wird, so daß der innere
Umfang 236 im wesentlichen gleich dem Umfang 30 ist.
Bei anderen Ausführungsformen
beträgt
die radiale Länge des
Abstands 238 null, d. h. dort ist kein Abstand zwischen
dem inneren Umfang 236 und der äußeren Einfassung 102.
Die Gußform
weist einen Einsatz 240 mit einem aufrechten Damm 242 auf,
der sich entlang des inneren Umfangs 236 erstreckt und
ein axiales Ende aufweist, das die axialen Enden 68 der Falten
einrückt
und den Fluß von
flüssigem,
gießbarem
Material lateral radial nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 verhindert.
Das gefaltete Filtermaterial wird zunächst in das flüssige, gießbare Material
in der Wanne durch Absenken des gefalteten Filtermaterials nach
unten, bis die axialen Enden 68 der Falten den Damm 242 belegen,
eingetaucht, dann wird das gefaltete Filtermaterial weiter leicht nach
unten gegen den Damm gedrückt,
so daß der Damm
die axialen Enden 68 der Falten an diesem Eingriffspunkt
leicht verformt, was wiederum die Seitenwände der Falten drückt, die
die Kanäle
leicht lateral formen, um die Kanäle weiter zu versiegeln und den
Fluß des
flüssigen,
gießbarem
Materials lateral nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 weiter
zu verhindern.
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14 ist
wie 12 und zeigt eine andere Ausführungsform und verwendet die
gleichen Referenznummern wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu
vereinfachen. Ein Filterelement 250 weist eine Endkappe 252 mit
einem Metallanbaustützteil 254,
das während
des Formens darin eingeschlossen wird, auf. Das Metallanbaustützteil 254 weist
ein erstes Bein 256 entlang der äußeren Einfassung 102 an
den äußeren Faltenspitzen 32 auf,
ein zweites Bein 258, das sich radial nach außen von
dem Bein 256 erstreckt, und ein drittes Bein 260,
das eine Halteverstärkung
zur Kompression eines Dichtungsabschnitts 262 der Endkappe
dort gegen bereitstellt. Der Dichtungsabschnitt 262 liegt
zwischen dem Bein 260 und einer äußeren Dichtungsfläche 264 und
ist radial außen
von den äußeren Faltenspitzen 32 durch
einen radialen Abstand 266 zwischen den Beinen 256 und 260 angeordnet.
Das Bein 258 weist erste und zweite Seiten 268 und 270 auf,
die axial in entgegengesetzte Richtungen gewandt sind und in Verbindung
mit den Beinen 256 und 260 den radialen Abstand 266 definieren.
Die Endkappe 252 weist einen ersten Teil 272 in
dem radialen Abstand 266 und einen zweiten Teil 262 radial
außen
von diesem und den Dichtungsabschnitt bereitstellend auf. Die zweite Seite 270 des
Beins 258 ist einem offenen radialen Abstand 274 zwischen
den äußeren Faltenspitzen 32 und
dem Abschnitt 262 der Endkappe 252 zugewandt.
Der offene radiale Abstand 274 ist durch das Gußmaterial
der Endkappe 252 nicht gefüllt. Die Beine 256, 258, 260 definieren
ein U-förmiges
Anbaustützteil 254,
das zweite Bein 258 ist der Steg des U und die ersten und
dritten Beine 256 und 260 erstrecken sich axial
und generell parallel zueinander.
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15 zeigt
einen Vollstromfluidfilter 300, der ein Gehäuse 302 aufweist,
das sich axial entlang einer Achse 304 erstreckt. Das Gehäuse weist
eine Einlaßöffnung 306,
einen Hauptkörper 308 und
eine Auslaßöffnung 310 auf.
Das Gehäuse 302 ist
vorzugsweise aus Plastik und üblicherweise
zylindrisch, und die Gehäuseabschnitte
sind in konventioneller Weise wie z. B. durch Schrauben 312, 314 oder
in anderer konventioneller Weise, wie z. B. durch federklemmenartige
Klammern o. ä.
aneinander befestigt. Das Filterelement 318 ist in dem
Gehäuse
bereitgestellt durch gefaltetes Filtermaterial, wie oben, das eine
Mehrzahl von Falten, wie z. B. 28, 5–9, in
einer geschlossenen Schleife, üblicherweise
einem Ring, aufweist, der einen äußeren Umfang 320 definiert
durch eine Mehrzahl von äußeren Faltenspitzen
sowie 32, 5–9, und einen
inneren Umfang 322 definiert durch eine Mehrzahl von inneren
Faltenspitzen, wie z. B. 36, 5–9,
aufweist. Die ringförmige,
geschlossene Schleife weist ein hohles Inneres 324 auf,
das sich entlang der Achse 304 erstreckt. Die Falten des
Filtermaterials bilden Wandsegmente, die sich in gewundener Weise
zwischen den inneren und äußeren Faltenspitzen 36 und 32 erstrecken.
Die Wandsegmente erstrecken sich axial zwischen stromaufwärtigen Enden 326 und stromabwärtigen Enden 328.
Die Wandsegmente definieren axiale Strömungskanäle dortzwischen. Die stromaufwärtigen Enden
der Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander abgedichtet, wie oben, um
eine erste Gruppe äußerer Strömungskanäle, wie z.
B. 108 offen an ihren stromaufwärtigen Enden 326, und
eine zweite Gruppe innerer Strömungskanäle, wie
z. B. 106 verschränkt
mit den Strömungskanälen 108 und
geschlossen an den stromaufwärtigen
Enden 326, zu definieren. Die stromabwärtigen Enden 328 der
Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander abgedichtet, so daß die erste
Gruppe der äußeren Strömungskanäle 108 geschlossene
stromabwärtige
Enden aufweist, und die zweite Gruppe der inneren Strömungskanäle 106 offene
stromabwärtige Enden
aufweist.
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Das
zu filternde Fluid strömt
im wesentlichen gerade axial durch das Filterelement 318,
wie bei Pfeilen 330 gezeigt. Das Fluid strömt durch
die Einlaßöffnung 306,
dann durch die offenen stromaufwärtigen
Enden 326 der äußeren Strömungskanäle 108, dann
durch die Wandsegmente des Filtermaterials der Falten 28,
dann durch die offenen stromabwärtigen
Enden 328 der inneren Strömungskanäle 106, dann durch
die Auslaßöffnung 310.
Die äußeren Strömungskanäle 108 sind
nach außen
weg von dem hohlen Inneren 324 gewandt und sind an dem äußeren Umfang 320 offen.
Das Fluid strömt
von der Einlaßöffnung 306 zusätzlich in
einen ringförmigen
Abstand 332 zwischen dem Gehäuseabschnitt 308 und dem
Filterelement 318, und strömt dann in die äußeren Kanäle 108 durch
den äußeren Umfang 320.
Die inneren Strömungskanäle 106 sind
an dem inneren Umfang 322 offen, so daß das Fluid zusätzlich aus den
inneren Kanälen 106 heraus
durch den inneren Umfang 322 in das hohle Innere 324 strömt. Ein
Vorfilter 334 ist um die stromaufwärtige Seite des Filterelements 318 an
den stromaufwärtigen
Enden 326 der gefalteten Wandsegmente und an den äußeren Faltenspitzen 32 am äußeren Umfang 320 vorgesehen.
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Das
Filterelement 318 ist in dem Gehäuse 302 abgedichtet
durch radiale Dichtungen in Reihe einschließlich eines inneren radialen
Dichtungsrings 336, der das Filterelement 318 zum
Gehäuse
an den inneren Faltenspitzen am inneren Umfang 322 abdichtet,
und eines äußeren radialen
Dichtungsrings 338, der den Filter 318 zu dem
Gehäuse
an den äußeren Faltenspitzen
am äußeren Umfang 320 abdichtet.
Die innere radiale Dichtung 336 drückt radial gegen die Fläche 340 einer
Strömungskappe 342 befestigt
an der Gehäuseeinlaßöffnung 306 durch
Rippen oder Stege 344. Der Dichtungsring 336 enthält auch
einen axialen Dichtungsabschnitt 346, der axial gegen einen
Flansch 348 der Strömungskappe 342 drückt, um
vorzugsweise beides, eine radiale und eine axiale Dichtung bereitzustellen.
Der äußere radiale
Dichtungsring 338 drückt
radial gegen eine Gehäuse schulter 350 und
enthält
auch einen axialen Dichtungsabschnitt 352, der axial gegen
einen Flansch 354 des Gehäuses drückt, um eine axiale Dichtung
dortgegen bereitzustellen, um so beides, eine radiale und eine axiale
Dichtung bereitzustellen.
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Die
Strömungskappe 342 bedeckt
das hohle Innere 324 an dem stromaufwärtigen Ende und erstreckt sich
axial nach außen
weg von dort, was in 15 nach rechts ist, und ist
zum Filterelement 318 wie oben beschrieben abgedichtet.
Die Strömungskappe 342 ist
gestaltet, um einkommenden Fluidstrom wie gezeigt bei den Pfeilen 356 zu
den offenen stromaufwärtigen
Enden der äußeren Strömungskanäle 108 zu
strömen.
Die Strömungskappe 342 ist
an dem Gehäuse
durch die Rippen oder Stege 344 befestigt und unterstützt und
fixiert die stromaufwärtigen
Enden des Filterelements 318. In einer alternativen Ausführungsform
ist die Strömungskappe 342 nicht
an dem Gehäuse
befestigt und an Stelle dessen kann ein anderer Stütz- und
Fixieraufbau für
das Filterelement verwendet werden. Die Strömungskappe 342 weist
einen sich axial erstreckenden inneren Abschnitt 340 auf,
der sich in das hohle Innere 324 erstreckt und radial gegen
die inneren Faltenspitzen 36 am inneren Umfang 322 durch
die radiale Dichtung 336 abgedichtet ist. Die Strömungskappe 342 weist ein
sich radial erstreckenden Flanschabschnitt 348 auf, der
sich teilweise entlang und axial abgedichtet gegen die stromaufwärtigen Enden 326 der
Wandsegmente der Strömungskanäle durch
den Dichtungsabschnitt 346 erstreckt.
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16 zeigt
eine weitere Ausführungsform und
verwendet die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies angebracht
ist, um das Verständnis
zu vereinfachen. Die Gehäuseeinlaßöffnung 306 aus 15 ist
in 16 ersetzt durch eine abgewinkelte oder tangentiale
Einlaßöffnung 358.
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In
jeder der Ausführungsformen
kann die Richtung des Fluidstroms umgekehrt sein, d. h. das Fluid
kann von links nach rechts in der Orientierung der 15, 16 strömen, in
welchem Fall die Enden 328 der Wandsegmente des gefalteten
Filtermaterials die stromaufwärtigen
Enden sind und die Enden 326 die stromabwärtigen Enden.
In 15, 16 ist das Filterelement 318 zylindrisch.
In weiteren Ausführungsformen
kann ein solches Filterelement kegelstumpfförmig sein.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß verschiedene Äquivalente,
Alternativen und Modifikationen im Rahmen der angefügten Ansprüche möglich sind.