WO2019091979A1 - Filterelement mit drehbar gelagertem dichtungselement für die ablauföffnung eines filtergehäuses sowie filtersystem - Google Patents

Filterelement mit drehbar gelagertem dichtungselement für die ablauföffnung eines filtergehäuses sowie filtersystem Download PDF

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WO2019091979A1
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housing
filter element
sealing
support
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PCT/EP2018/080347
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Herbert Jainek
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Mann+Hummel Gmbh
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    • B01D2201/40—Special measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2201/4084—Snap or Seeger ring connecting means

Definitions

  • the invention relates to a filter element for filtering a fluid, in particular fuel or oil, for use in an apparent filter housing having a bottom-side drain opening, which is to be closed by the filter element in the filter operation.
  • drain holes are also referred to as idle openings.
  • the filter element has a filter medium, which is annularly arranged to the longitudinal axis of the filter element.
  • the filter medium thus encompasses the longitudinal axis in the radial direction.
  • the filter medium is preferably permeable by the fluid to be filtered in a radial direction to the longitudinal axis.
  • the invention further relates to a filter system with an apparent filter housing comprising a housing pot, which has a drain opening arranged on the bottom side, and a filter element which can be arranged in the filter housing and sealingly closes the bottom drain opening of the housing pot during filter operation.
  • the filter elements used in filter systems are wear parts and must therefore be replaced or replaced at intervals. This should be done easily, quickly and safely. Serves the filter element in the filter operation of the sealing of a bottom-side drainage channel of the filter housing, so at the same time a reproducible and reliable sealing seat of the filter element or the sealing sealing element must be ensured in the drain hole.
  • the filter element to be arranged in the filter housing has at its lower end disk a sealing element for closing the drain opening of the filter housing and a positioning aid for manually moving the filter element with the sealing element in a predetermined rotational position relative to the drain opening Position the filter housing and transfer in its sealing seat on the filter housing.
  • the filter element must be arranged in advance of screwing the housing cover in its predetermined rotational position. An exchange of the filter element is characterized comparatively uncomfortable and difficult.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide an aforementioned filter element and a filter system that are simple and inexpensive to manufacture and allow a particularly simple and reliable positioning of the filter element in its predetermined mounting position in the filter housing, in which the drain opening of the filter housing for the filter operation is sealed.
  • the object relating to the filter element is achieved by a filter element having the features specified in claim 1.
  • the filter system according to the invention is specified in claim 12.
  • the filter element according to the invention has at one end a support element with a sealing element arranged thereon for closing the housing-side drain opening, which is rotatable relative to the filter medium about the longitudinal axis of the filter element.
  • the support element is arranged rotatably on the filter element together with the sealing element.
  • the support element is rotatable relative to the filter element only against a certain frictional resistance.
  • a rotational or screwing movement of the filter element during its mounting in the filter housing is therefore initially accompanied by a synchronous rotational movement of the support element and the sealing element arranged thereon in the same direction.
  • the rotational or screwing movement of the filter element can be achieved, for example, by a rotationally fixed or frictional coupling of the filter element with a housing cover which can be screwed on or screwed onto the filter cup.
  • sealing element If the sealing element reaches a rotational position which is aligned axially with respect to the discharge opening, then further rotation of the support element and thus of the sealing element can be prevented until the filter element is lowered into its predetermined mounting position in the filter housing by means of the Schaub movement or in the predetermined installation position. is positioned on and the sealing element sealingly closes the bottom-side drain opening of the filter housing.
  • the support element may be formed according to the invention, in particular annular or disc-shaped.
  • the support element is therefore designed in the form of a support ring.
  • space for other structures of the filter housing for example a housing or outlet dome, can be created. Overall, this allows a large application width of the filter element. If the support element is disk-shaped, then, for example, fluid chambers of the filter element or filter housing can be sealed against each other in a simplified manner.
  • the support element and the sealing element can according to the invention consist of the same material or of different materials.
  • the two elements can be embodied integrally with one another or can be designed as two components which are separate from one another.
  • the two elements consist of a different material and are designed as a one-piece multi-component injection molded part.
  • Such a multi-component injection-molded part can be produced in particular by means of the so-called 2K injection molding process.
  • the sealing element can - analogous to the case that the support element and the sealing element are designed as two mutually separate components - made of a material with a smaller compared to the material of the support member module. This is advantageous for the sealing ability of the sealing element.
  • the sealing element in particular of a rubber elastic deformable material, ie made of rubber or an elastomer. Elastomers with a sufficiently high chemical resistance to fluids, such as fuel or oil, are available at low cost on the market.
  • the support element can in particular consist of a preferably viscoelastic plastic material, in particular of a thermoplastic.
  • the support member may be arranged according to the invention, in particular on an end plate of the filter element.
  • a mechanical stabilization as well as an end-side sealing of the, preferably zigzag-shaped, filter medium can be achieved at the same time.
  • the end disk can also serve for the circumferential sealing engagement of the filter element on the filter housing in order, for example, to seal a clean side of the filter housing with respect to a raw side of the filter housing.
  • the support element is locked according to a preferred embodiment of the invention with the end plate.
  • Conceivable here are a permanent or a releasable locking of the support member with the end plate.
  • the unsolvable locking is in contrast to the releasable locking not possible without destroying one or more locking elements of the locking connection.
  • the support element can thereby be easily mounted on the filter element and held rotatable relative thereto.
  • filter elements are usually replaced together with functional attachments such as the support element according to the invention. In that regard, an indissoluble attachment of the support element on the filter element to give preference.
  • filter elements can be easily retrofitted with a support element / seal element pairing and so nach- or retrofitted for use in filter housings with a bottom-side drain opening.
  • standardized filter elements can be flexibly adapted to different filter housings, for example in the motor vehicle area, with bottom-side drain opening to be closed during operation.
  • the support member may be attached to the sealing element, if necessary, to different filter elements, so that different requirements specifications can be covered with one and the same filter housing.
  • the support element according to the invention with other suitable components of the filter element such as a known per se support or center tube, can be rotatably coupled, if the filter element has such components.
  • the support element according to the invention preferably has a plurality of latching fingers which extend away from the support element in the axial direction in the same direction and engage behind the end plate of the filter element in the radial direction.
  • the snap fingers can be spaced regularly in the circumferential direction of the filter element.
  • the end plate may have at least one complementary to the detent fingers formed locking receptacle, which can be engaged behind by the locking fingers.
  • the end disk or another component of the filter element has at one end a plurality of latching fingers which project in the axial direction in the same direction from the end disk or the other component and which engage behind the carrier element. If the support element is designed as a plastic injection-molded part, then the latching fingers can be formed cost-effectively without additional manufacturing steps on the support element directly.
  • the support element is displaceable relative to the filter medium in the axial direction (relative to the longitudinal axis of the filter element), preferably against the force of a spring element.
  • the sealing element is thereby mounted with an axial clearance relative to the filter medium or the aforementioned end plate on the filter element.
  • the spring element can be supported at one end on the support element and at the other end on the filter medium and / or on the end plate.
  • the spring element is designed as a compression spring.
  • the sealing element can be positioned by means of the spring element in its predetermined sealing position or filter operating position and / or remain while the filter element is still transferred to its predetermined mounting position in the filter housing or moved out of this.
  • the spring element may be formed according to the invention as a metal spring, as an elastomeric or as a rubber element.
  • the sealing element has in this case therefore a double function, so that the number of components required for the production of the filter element can be kept low, which offers cost advantages.
  • the sealing element can in particular Re have a holding portion which extends through a through-hole of the support member in the axial direction, wherein the spring element is formed by an end portion of the holding portion of the sealing member.
  • the holding element is preferably supported on the aforementioned end disk of the filter element or on another component of the filter element in the axial direction.
  • the sealing element is designed in the structurally simplest case as an axial sealing element.
  • the sealing element can be designed in particular bell-shaped. This allows the sealing element - due to the shape - compensate even without a larger axial sealing pressure of the sealing element against the sealing surface larger manufacturing tolerances of the filter element and in particular the sealing surface of the filter housing, thus ensuring a reliable seal the bottom-side drain opening of the filter housing.
  • the sealing element may also be sealing radially, i. as a radial sealing element.
  • the sealing element in its predetermined sealing position, for example, at least partially - in the sense of a sealing plug - engage in the drain opening of the filter housing.
  • the sealing element is designed as a sealing ring, which is arranged held on a profile projection of the support member. In this case, the sealing element is thus designed as a radial sealing element.
  • the support element may be provided with a positioning aid, by means of which the support element with the sealing element in a direction of the drain opening of the filter housing axially aligned rotational position can be positioned.
  • the positioning aid is preferably in the axial and / or radial direction away from the support element. It can be designed, for example, as an orientation nose.
  • the positioning aid can be formed by the sealing element itself or as a separate component.
  • the positioning of the support member or supporting ring is designed as a slot.
  • a positioning stop which is complementary to the positioning aid is preferably formed on or in the filter housing in which the filter element is to be used, in this case.
  • the filter system according to the invention is preferably used for filtering fuel or oil and can be used in particular in mobile applications, such as in a motor vehicle.
  • the filter system comprises an apparent filter housing with a housing pot, which has a drain opening arranged on the bottom side.
  • a filter element explained above can be arranged, wherein the filter element arranged in its mounting position seals the drain opening of the filter system in filter operation.
  • a pre-alignment of the filter element can be omitted relative to the filter housing, which in particular significantly simplify the installation of the filter system and replacement of the filter element.
  • the filter housing preferably has a housing cover which can be screwed onto the housing pot by means of a screwing movement or screwed into the housing pot in order to close the housing pot, wherein the filter element can be coupled to the housing cover, such that the filter element by means of the screwing movement of the housing cover moved together with the support member axially in the direction of the drain opening and the support member as far as together with the filter element about the longitudinal axis is rotatable until the support element, locked by means of the sealing element or a positioning aid in a predetermined rotational position relative to the housing pot, in which the sealing element to the drain opening is aligned axially aligned.
  • the sealing element can be converted into its sealing the occlusion opening of the housing pot sealing position.
  • the filter element can be positioned in a simple manner in its predetermined mounting position in the filter housing.
  • the filter housing in particular the housing pot, according to the invention preferably has a sealing element or the positioning aid of the filter element together. acting positioning stop.
  • the positioning stop can be formed according to the invention as a groove or relative to the longitudinal axis of the filter housing or the filter element a radially or axially inwardly projecting profile extension of the filter housing or an inner wall of the filter housing.
  • Figure 1 is a schematic representation of a filter system with a filter housing and with a filter element arranged therein, which has at its lower end an annular or disc-shaped support member having a sealing element arranged thereon for closing a bottom-side drain opening of the filter housing, in a sectional view.
  • Fig. 2 shows another filter system in a sectional view
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the detail section labeled "IM" in FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a further filter system in which the sealing element of the filter element forms a resilient biasing element
  • Fig. 5 is an enlarged view of the designated in Fig. 4 with "V" detail detail.
  • the filter system 10 comprises a filter housing 12, with a housing cover 14, which can be screwed by means of a screw thread 15 with a housing pot 16.
  • a housing bottom 18 of the housing pot 16 is fluidly connected via an idle or drain port 20 to an idle or drain passage 22.
  • fluid to be filtered enters the filter housing 12 via a fluid inlet 24.
  • Filtered fluid leaves the filter system 10 in the filter operation via a fluid outlet 26 arranged on the bottom side.
  • the drain opening 20 thus represents an auxiliary outlet for maintenance purposes, in particular for emptying the filter system 10. In filter operation of the filter system 10, the drain opening 20 must be sealed.
  • the filter element 28 has a filter medium 30, which is arranged annularly to the longitudinal axis L of the filter element 28 and the filter housing 12.
  • the filter medium 30 can be folded in a zigzag fashion in a manner known per se.
  • the filter medium 30 can be flowed through from the fluid to be filtered in a direction radial to the longitudinal axis L from outside to inside.
  • the filter medium surrounds a central outlet channel 32 arranged on the clean side, which extends at least in sections in the axial direction through the filter medium 30.
  • the outlet channel 32 is fluidly connected to the fluid outlet of the filter housing.
  • the filter element 28 is frictionally or rotatably coupled to the housing cover 14 in a manner not shown in detail, so that the filter element 28 when mounting or unscrewing the housing cover 14 on or from the housing pot 16 together with the housing cover in each case in the same direction in the screwing of the housing cover 14 is rotated.
  • the filter element here has a lower end plate 34, which engages over the filter medium 30 in the axial direction.
  • the filter medium 30 may be glued to the end plate, welded or kept embedded embedded in the material of the lower end plate 34.
  • the end plate 34 may be made of plastic, for example.
  • the lower end disk 34 has a latching receptacle 36 for a plurality of latching fingers 38 of a support element 40.
  • the support member 40 is locked in the filter operation of the filter system 10 with the end plate 34 and shown here only for illustrative reasons in a spaced-apart from the end plate 34 position.
  • the latching fingers 38 of the support element 40 are arranged in the circumferential direction of the support element, spaced from each other, preferably regularly.
  • the latching fingers 38 extend in the axial direction of the support member 40 in the same direction away. If the latching fingers are latched to the end disk 34, they engage behind the end disk with latching projections 39 in a radial direction. The detent me 36 and the latching fingers 38 have in the latched state an axial clearance d. It should be noted that the latching receptacle 36 and the latching fingers 38 are designed to be complementary to one another in such a way that the support element 40 is rotatable about the longitudinal axis L relative to the filter medium in its latched state with the endplate 34.
  • a spring element 44 may be arranged, which is exemplified here as an axial spring element or as a compression spring.
  • the spring element may for example be a metal spring.
  • the spring element 44 is supported here, for example, at one end on the end disk 34 of the filter element 28 and at the other end on the support element 40.
  • the support member 40 is held by the spring element in a spaced from the lower end plate axial position (not shown) resilient and can be moved against the force of the spring member axially in the direction of the end plate 34. The range of motion is limited to the axial play d of the locking connection.
  • the axial clearance d thus results in a tolerance compensation for length tolerances of the filter element 28, in particular of the filter medium 30 or of the filter housing 12.
  • the support element 40 has a sealing element 46.
  • the seal member 46 extends outwardly from the support member 40 in the axial direction.
  • a fluid-tight closure of the drain opening 20 of the housing pot 16 is effected in the filter operation.
  • the pressure required for sealing contact pressure as explained in more detail below, generated by the spring element 44.
  • the sealing element 46 by means of a likewise arranged on the underside of the support member 40 positioning aid 48 in the filter operation in a predetermined rotational position, in particular axially aligned over the drain opening 20, can be fixed.
  • the positioning aid 48 can be designed as an orientation nose and project axially downwards, ie toward the housing bottom 18, or away from the support element 40 in the radial direction. To position the support element 40 in its predetermined rotational position, the positioning aid 48 cooperates with a positioning stop 50 of the filter housing 12, in this case of the housing pot 16, that is complementary to it.
  • the positioning stop 50 comprises here two rib-like housing wall projections which form between them a groove for receiving the positioning aid.
  • the housing cover 14 is unscrewed from the housing pot 16 and the filter element 28 is moved out of the housing pot in the axial direction (upward).
  • the sealing element 46 is moved away from the drain opening 20 in the axial direction, so that in the filter housing 12, in particular on the raw side 52, arranged fluid, following gravity, can flow out of the filter housing 12 via the drain opening 20 and the drain channel 22.
  • the housing cover 14 is first coupled to the filter element 28.
  • the filter element 28 can be inserted into the housing cover, latched thereto or otherwise secured thereto.
  • the housing cover 14 together with the filter element 28 is then screwed up or screwed into the housing pot 16 in order to close the housing pot 16.
  • the filter element 28 is taken during the screwing movement of the housing cover 14 and rotated about the longitudinal axis L, so that the filter element 28 is moved together with the housing cover 14 axially in the direction of the discharge opening 20 of the filter housing 12.
  • the support member 40 Due to ubiquitous friction, in particular between the end plate 34 and the support member 40, and further reinforced by the spring member 44, the support member 40 is rotated so far together with the filter element 28 about the longitudinal axis L until the positioning aid 48 of the support member 40 in the groove of the Positioning stopper 50 engages and abuts one of the ribs of the positioning stop 50. As a result, a further rotation of the support element 40 in the screwing direction of the housing cover 14 or the filter element 28 is prevented and the support element 40 locked in a rotational position in which the sealing element 46 is arranged flush with the discharge opening 20 in the axial direction.
  • the housing cover 14 can be moved with the filter element 28 despite Dreharretierung the support member 40 in the previous screwing until the filter element 28 reaches its predetermined mounting position in the filter housing.
  • the sealing element 46 is arranged in its sealing position (its sealing seat on the filter housing), in which the sealing element 46, the drain opening 20 of the drain channel 22 fluid and pressure sealed.
  • the sealing element 46 is sealingly biased by the spring element 44 in the axial direction on the housing bottom of the filter housing 12.
  • the sealing element is additionally pressed by the filter element flowing through the pressurized fluid against the filter housing 12 and thus pressure-activated.
  • FIG. 2 shows a further filter system 10 in a detailed detail view.
  • FIG. 3 shows an enlarged detail of a detail section labeled "IM" in FIG. 2.
  • the filter element 28 is arranged in its predetermined mounting position in the filter housing 12.
  • the filter system 10 according to FIGS. 2 and 3 essentially differs from the filter system 10 shown in FIG. 1 in that the housing pot 16 has an integrated outlet sleeve or an outlet dome 53 which extends into the filter element 28 in the axial direction.
  • the outlet dome 53 is fluidly connected on the input side to the outlet channel 32 of the filter medium 30.
  • the filter element 28 is arranged coaxially with the outlet dome 52 at its predetermined mounting position within the filter housing.
  • the lower end plate 34 is located on the outlet dome 53 on the outside in the radial direction circumferentially sealingly.
  • the support element 40 is latched to the end plate 34 of the filter element.
  • the sealing element 46 is arranged in its predetermined sealing position and closes the drain opening 20 fluid and pressure-tight.
  • the sealing element 46 has a sealing lip 54 which, when the sealing element is arranged in the sealing position, abuts on the housing bottom 18 in a pretensioned manner in the axial direction in a sealing manner.
  • the sealing element 46 has a holding portion 56 which extends through a through-passage 58 of the support element 40 and is held on the support element in an interference fit.
  • FIG. 4 and 5 another filter system 10 is shown in which the spring element 44 is formed by the sealing element 46 itself or by its holding portion 56.
  • the holding section 56 of the sealing element 46 rests at one end on the filter element 28, here the lower end plate 34 of the filter element 28, in the axial direction, so that the sealing element 46 in the sealing position shown on the housing bottom in the axial direction biased sealingly.
  • Figs. 4 and 5 graphically illustrated by the axial overlap of the holding portion 56 with the lower end plate 34 of the filter element 28 and the sealing lip 54 with the filter housing.
  • the spring element 44 presses the sealing element onto the drain opening for the tight closure of the same.
  • the axial counter bearing to the spring element 44 on the end plate 34 serves to secure the spring element 44 during the initial assembly of the support element 40.
  • the sealing element 46 of the above-explained filter elements 28 may consist in particular of a rubber or elastomer or comprise these materials. It is understood that the rubber or elastomer may, if necessary, have additives or even reinforcing elements.
  • the sealing member 46 may be formed in particular as a bell-shaped Axialdichtungselement, by the shape and its flexible deformability even larger dimensional tolerances of the sealing surface are compensated and a reliable sealing capability is ensured.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (28) zur Filterung eines Fluids, insbesondere Kraftstoff oder Öl, und zur Verwendung in einem öffenbaren Filtergehäuse (12) mit einer bodenseitigen Ablauföffnung (20), die im Filterbetrieb durch das Filterelement (28) zu verschließen ist. Erfindungsgemäß umfasst das Filterelement (28) ein Filtermedium (30), das zur Längsachse des Filterelements (28) ringförmig angeordnet ist und das von dem zu filternden Fluid bevorzugt in einer zur Längsachse radialen Richtung durchströmbar ist, und ein Tragelement (40) mit einem Dichtungselement (46) zum Verschließen der gehäuseseitigen Ablauföffnung (20), wobei das Tragelement (40) einenends am Filterelement (28) um die Längsachse des Filterelements (28) relativ zum Filtermedium (30) drehbar angeordnet ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Filtersystem (10) mit einem erfindungsgemäßen Filterelement (28). Durch das erfindungsgemäße Filterelement (28) bzw. das erfindungsgemäße Filtersystem (10) werden Wartungstätigkeiten wesentlich vereinfacht.

Description

Beschreibung
Filterelement mit drehbar gelagertem Dichtungselement für die Ablauföffnung eines Filtergehäuses sowie Filtersystem Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluids, insbesondere Kraftstoff oder Öl, zur Verwendung in einem offenbaren Filtergehäuse mit einer bodenseitigen Ablauföffnung, die im Filterbetrieb durch das Filterelement zu verschließen ist. Derlei Ablauföffnungen werden auch als Leerlauföffnungen bezeichnet. Das Filterelement weist ein Filtermedium auf, das zur Längsachse des Filterelements ringförmig angeord- net ist. Das Filtermedium umgreift somit die Längsachse in radialer Richtung. Das Filtermedium ist dabei von dem zu filternden Fluid bevorzugt in einer zur Längsachse radialen Richtung durchströmbar. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Filtersystem mit einem offenbaren Filtergehäuse umfassend einen Gehäusetopf, der eine boden- seitig angeordnete Ablauföffnung aufweist, und ein im Filtergehäuse anordenbares Fil- terelement, das im Filterbetrieb die bodenseitige Ablauföffnung des Gehäusetopfs dichtend verschließt.
Stand der Technik
Die bei Filtersystemen eingesetzten Filterelemente sind Verschleißteile und müssen deshalb intervallweise ausgetauscht bzw. ersetzt werden. Dies soll einfach, zügig und sicher durchgeführt werden können. Dient das Filterelement im Filterbetrieb der Abdichtung eines bodenseitigen Ablaufkanals des Filtergehäuses, so muss zugleich ein reproduzierbarer und zuverlässiger Dichtsitz des Filterelements bzw. des abdichtenden Dichtungselements im Bereich der Ablauföffnung gewährleistet werden. Bei dem aus DE 10 201 1 088 742 A1 bekannt gewordenen Filtersystem weist das im Filtergehäuse anzuordnende Filterelement an seiner unteren Endscheibe ein Dichtungselement zum Verschließen der Ablauföffnung des Filtergehäuses sowie eine Positionierhilfe auf, um das Filterelement mit dem Dichtungselement manuell in einer vorgegebenen Drehposition relativ zur Ablauföffnung des Filtergehäuses zu positionieren und in seinen Dichtsitz am Filtergehäuse zu überführen. Das Filterelement muss dabei vorab des Einschraubens des Gehäusedeckels in seiner vorgegebenen Drehposition angeordnet werden. Ein Austausch des Filterelements gestaltet sich dadurch vergleichsweise unkomfortabel und schwierig. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Filterelement sowie ein Filtersystem anzugeben, die einfach und kostengünstig herzustellen sind und die eine besonders einfache und zuverlässiges Positionieren des Filterelements in seiner vorgegebenen Montageposition im Filtergehäuse erlauben, in der die Ablauföffnung des Filtergehäuses für den Filterbetrieb dichtend verschlossen ist.
Offenbarung der Erfindung
Die das Filterelement betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filterelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Filtersystem ist in Anspruch 12 angegeben.
Das Filterelement weist erfindungsgemäß einenends ein Tragelement mit einem daran angeordneten Dichtungselement zum Verschließen der gehäuseseitigen Ablauföffnung auf, der relativ zum Filtermedium um die Längsachse des Filterelements drehbar ist. Das Tragelement ist mit anderen Worten gemeinsam mit dem Dichtungselement rotierbar am Filterelement angeordnet. Dadurch kann die Montage des Filterelements im Filtergehäuse bei geringen Fertigungskosten des Filterelements weiter vereinfacht werden. Zur Montage des Filterelements im Filtergehäuse bedarf es dabei keiner präzisen manuellen Vorab-Ausrichtung des Filterelements relativ zur Ablauföffnung. Das Filter- element kann vielmehr in das Filtergehäuse allein durch eine Schraubbewegung des Filterelements, beispielsweise mittels eines Gehäusedeckels, auf einfache und zuverlässige Weise in seine Dichtposition im Filtergehäuse überführt werden. Es versteht sich, dass das Tragelement nur gegen einen gewissen Reibwiderstand relativ zum Filterelement drehbar ist. Eine Dreh- oder Schraubbewegung des Filterelements während dessen Montage im Filtergehäuse geht somit zunächst mit einer gleichsinnigen synchronen Drehbewegung des Tragelements sowie des daran angeordneten Dichtelements einher. Die Dreh- bzw. Schraubbewegung des Filterelements kann dabei beispielsweise durch eine drehfeste bzw. reibschlüssige Verkopplung des Filterelements mit einem auf den Filtertopf auf- oder einschraubbaren Gehäusedeckel erreicht werden. Erreicht das Dichtelement eine zur Ablauföffnung axial fluchtende Drehposition, so kann ein weiteres Mitdrehen des Tragelements und somit des Dichtungselements unterbunden werden, bis das Filterelement anhand der Schaubbewegung in seine vorgegebene Montageposition im Filtergehäuse abgesenkt bzw. in der vorgegebenen Montagepositi- on positioniert ist und das Dichtungselement die bodenseitige Ablauföffnung des Filtergehäuses dichtend verschließt.
Das Tragelement kann nach der Erfindung insbesondere ring- oder scheibenförmig aus- gebildet sein. Im erstgenannten Fall ist das Tragelement mithin in Form eines Tragrings ausgeführt. Dadurch kann ein zur Herstellung des Filterelements erforderlicher Materialeinsatz geringgehalten werden. Zugleich kann dadurch Raum für andere Strukturen des Filtergehäuses, beispielsweise einen Gehäuse- oder Auslassdom, geschaffen werden. Insgesamt wird dadurch eine große Einsatzbreite des Filterelements ermöglicht. Ist das Tragelement scheibenförmig ausgeführt, so können dadurch beispielsweise Fluidräume des Filterelements bzw. Filtergehäuses vereinfacht gegeneinander abgedichtet werden.
Das Tragelement und das Dichtungselement können erfindungsgemäß aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Darüber hinaus können die beiden Elemente erfindungsgemäß miteinander einstückig ausgeführt sein oder als zwei zueinander separate Bauteile ausgebildet sein. Besonders bevorzugt bestehen die beiden Elemente aus einem unterschiedlichen Material und sind als ein einstückiges Mehrkomponenten-Spritzgussteil ausgeführt. Ein solches Mehrkomponenten-Spritzgussteil kann insbesondere im Wege des sogenannten 2K-Spritzgießverfahrens erzeugt sein.
Dies bietet Kostenvorteile sowie fertigungstechnische Vorteile. Darüber hinaus kann das Dichtungselement - analog zu dem Fall, dass das Tragelement und das Dichtungselement als zwei zueinander separate Bauteile ausgeführt sind - aus einem Material mit einem im Vergleich zum Material des Tragelements kleineren Modul bestehen. Dies ist für das Dichtvermögen des Dichtungselements von Vorteil. So kann das Dichtungselement insbesondere aus einem gummielastisch verformbaren Material, d.h. aus Gummi oder einem Elastomer, bestehen. Am Markt sind Elastomere mit einer ausreichend großen chemischen Beständigkeit gegenüber Fluiden, wie beispielsweise Kraftstoff oder Öl, kostengünstig verfügbar. Das Tragelement kann insbesondere aus einem, be- vorzugt zähelastischen, Kunststoffmaterial, insbesondere aus einem Thermoplast bestehen. Das Tragelement kann nach der Erfindung insbesondere an einer Endscheibe des Filterelements angeordnet sein. Durch eine solche Endscheibe kann zugleich eine mechanische Stabilisierung sowie eine stirnseitige Abdichtung des, bevorzugt zickzack- förmig gefalteten, Filtermediums erreicht werden. Auch kann die Endscheibe der umlau- fenden dichtenden Anlage des Filterelements am Filtergehäuse dienen, um beispielsweise eine Reinseite des Filtergehäuses gegenüber einer Rohseite des Filtergehäuses abzudichten.
Das Tragelement ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit der Endscheibe verrastet. Vorstellbar sind hier eine unlösbare oder eine lösbare Verrastung des Tragelements mit der Endscheibe. Die unlösbare Verrastung ist dabei im Gegensatz zur lösbaren Verrastung nicht ohne Zerstörung eines oder mehrerer Rastelemente der Rastverbindung möglich. Insgesamt kann das Tragelement dadurch auf einfache Weise am Filterelement montiert und relativ zu diesem drehbar gehalten werden. In der Praxis werden Filterelemente im Regelfall gemeinsam mit funktionellen Anbauteilen wie dem erfindungsgemäßen Tragelement ausgetauscht. Insoweit ist einer unlösbaren Befestigung des Tragelements am Filterelement der Vorzug zu geben. Auch können bereits existierende Filterelemente vereinfacht mit einer Tragelement/Dichtungselementpaarung nachgerüstet und so für den Einsatz in Filtergehäusen mit einer bodenseitigen Ablauföffnung nach- bzw. aufgerüstet werden. Zu beachten ist dabei, dass dadurch beispielsweise standardisierte Filterelemente flexibel an unterschiedliche Filtergehäuse, beispielsweise im KFZ-Bereich, mit im Betrieb zu verschließender bodenseitiger Ablauföffnung angepasst werden können. Auch kann das Tragelement mit dem Dichtungselement bedarfsweise an unterschiedlichen Filterelementen befestigt werden, so dass unterschiedliche Anforderungsspezifikationen mit ein- und demselben Filtergehäuse abgedeckt werden können. Es versteht sich, dass das Tragelement nach der Erfindung auch mit anderen geeigneten Bauteilen des Filterelements, beispielsweise einem an sich bekannten Stütz- oder Mittelrohr, drehbar verkoppelt sein kann, sofern das Filterelement derlei Bauteile aufweist.
Das Tragelement weist nach der Erfindung vorzugsweise mehrere Rastfinger auf, die sich von dem Tragelement in axialer Richtung gleichsinnig wegerstrecken und die die Endscheibe des Filterelements in radialer Richtung hintergreifen. Die Rastfinger können in Umfangsrichtung des Filterelements regelmäßig voneinander beabstandet sein. Die Endscheibe kann wenigstens eine zu den Rastfingern komplementär ausgebildete Rastaufnahme aufweisen, die von den Rastfingern hintergriffen werden kann. Alternativ ist es natürlich auch denkbar, dass die Endscheibe oder ein anderes Bauteil des Filter- elements einenends mehrere Rastfinger aufweist, die in axialer Richtung gleichsinnig von der Endscheibe bzw. dem anderen Bauteil wegstehen und die das Tragelement hintergreifen. Ist das Tragelement als ein Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt, so können die Rastfinger kostengünstig ohne zusätzliche Fertigungsschritte an dem Tragelement unmittelbar angeformt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Tragelement relativ zum Filtermedium in axialer Richtung (bezogen auf die Längsachse des Filterelements), vorzugsweise gegen die Kraft eines Federelements, begrenzt verlagerbar ist. Das Dichtelement ist dadurch mit einem axialen Spiel relativ zum Filtermedium bzw. der vorgenannten Endscheibe am Filterelement gelagert. Dadurch können einerseits Fertigungstoleranzen des Filterelements bzw. des Filtergehäuses ausgeglichen und eine zuverlässige Abdichtung der Ablauföffnung im Filterbetrieb sichergestellt werden. Die Anpresskraft des Federelements ist vorzugsweise derart gewählt, dass eine Abdichtung bzw. ein Verschluss der Ablauföffnung im Filterbetrieb, insbesondere auch bei Toleranzschwankungen der Länge des Filterelements, gewährleistet ist. Dazu kann sich das Federelement einenends am Tragelement und anderenends am Filtermedium und/oder an der Endscheibe abstützen. Im konstruktiv einfachsten Fall ist das Federelement als Druckfeder ausgebildet. Das Dichtungselement kann mittels des Federelements in seiner vorgegebenen Dichtposition bzw. Filterbetriebsposition positioniert sein und/oder bleiben, während das Filterelement noch in seine vorgegebene Montageposition im Filtergehäuse überführt oder aus dieser herausbewegt wird. Das Federelement kann nach der Erfindung als eine Metallfeder, als ein Elastomer- oder als ein Gummielement, ausgebildet sein.
Unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten hat es sich als besonders vorteilhaft er- geben, wenn das Federelement durch das Dichtungselement selbst gebildet ist. Das Dichtungselement weist in diesem Fall mithin eine Doppelfunktion auf, so dass die Anzahl der für die Herstellung des Filterelements erforderlichen Bauteile geringgehalten werden kann, was Kostenvorteile bietet. Das Dichtungselement kann dabei insbesonde- re einen Halteabschnitt aufweisen, der sich durch eine Durchgangsausnehmung des Tragelements in axialer Richtung hindurcherstreckt, wobei das Federelement durch einen Endabschnitt des Halteabschnitts des Dichtungselements gebildet ist. Das Halte- element stützt sich hierzu bevorzugt an der vorbezeichneten Endscheibe des Filterele- ments bzw. an einem anderen Bauteil des Filterelements in axialer Richtung ab.
Das Dichtungselement ist im konstruktiv einfachsten Fall als ein Axialdichtungselement ausgeführt. In diesem Fall kann das Dichtungselement insbesondere glockenförmig ausgeführt sein. Dadurch kann das Dichtungselement - formbedingt - selbst ohne eine größere axiale Dichtpressung des Dichtelements gegen die Dichtfläche größere Fertigungstoleranzen des Filterelements sowie insbesondere auch der Dichtfläche des Filtergehäuses ausgleichen und so eine zuverlässige Abdichtung der bodenseitigen Ablauföffnung des Filtergehäuses gewährleisten. Zusätzlich oder alternativ kann das Dichtungselement auch radial dichtend, d.h. als ein Radialdichtungselement, ausgeführt sein. In diesem Fall kann das Dichtungselement in seiner vorgegebenen Dichtposition beispielsweise zumindest abschnittsweise - im Sinne eines Dichtstopfens - in die Ablauföffnung des Filtergehäuses eingreifen. Vorstellbar ist darüber hinaus, dass das Dichtelement als ein Dichtring ausgeführt ist, der an einem Profilvorsprung des Tragelements gehalten angeordnet ist. In diesem Fall ist das Dichtungselement mithin als ein Radialdichtungselement ausgeführt.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Tragelement mit einer Positionierhilfe versehen sein, mittels derer das Tragelement mit dem Dichtungselement in einer zur Ablauföffnung des Filtergehäuses axial fluchtenden Dreh- Stellung positionierbar ist. Die Positionierhilfe steht dabei vorzugsweise in axialer und/ oder in radialer Richtung vom Tragelement weg. Sie kann beispielsweise als Orientierungsnase ausgebildet sein. Die Positionierhilfe kann durch das Dichtungselement selbst oder als ein dazu separates Bauteil ausgebildet sein. Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Positionierhilfe des Tragelements bzw. Tragrings als ein Schlitz ausgeführt. Am oder im Filtergehäuse, in dem das Filterelement verwendet werden soll, ist in diesem Fall vorzugsweise ein zur Positionierhilfe komplementärer Positionieranschlag ausgebildet. Im Falle einer schlitzförmigen Positionierhilfe ist der Positionieranschlag zum Eingriff in die Positionierhilfe ausgebildet. Mittels der Positionierhilfe kann eine zwangsläufige Ausrichtung des Dichtungselements in seine zur Ablauföffnung axial fluchtende Drehstellung erreicht werden. Das erfindungsgemäße Filtersystem dient bevorzugt dem Filtern von Kraftstoff oder Öl und kann insbesondere bei mobilen Anwendungen, etwa bei einem Kraftfahrzeug, eingesetzt werden. Das Filtersystem umfasst ein offenbares Filtergehäuse mit einem Gehäusetopf, der eine bodenseitig angeordnete Ablauföffnung aufweist. Im Filtergehäuse ist ein vorstehend erläutertes Filterelement anordenbar, wobei das in seiner Montage- position angeordnete Filterelement die Ablauföffnung des Filtersystems im Filterbetrieb dichtend verschließt. Bei einem solchen Filtersystem kann eine Vorab-Ausrichtung des Filterelements relativ zum Filtergehäuse entfallen, wodurch sich insbesondere die Montage des Filtersystems sowie ein Austausch des Filterelements wesentlich vereinfachen.
Das Filtergehäuse weist vorzugsweise einen Gehäusedeckel auf, der mittels einer Schraubbewegung auf den Gehäusetopf aufschraubbar oder in den Gehäusetopf einschraubbar ist, um den Gehäusetopf zu verschließen, wobei das Filterelement mit dem Gehäusedeckel verkoppelbar ist, derart, dass das Filterelement mittels der Schraub- bewegung des Gehäusedeckels gemeinsam mit dem Tragelement axial in Richtung auf die Ablauföffnung bewegbar und das Tragelement soweit gemeinsam mit dem Filterelement um die Längsachse rotierbar ist, bis das Tragelement, mittels des Dichtungselements oder einer Positionierhilfe in einer vorgegebenen Drehlage relativ zum Gehäusetopf arretiert, in der das Dichtungselement zur Ablauföffnung axial fluchtend ausgerichtet ist. Wird das Filterelement mittels der Schraubbewegung des Gehäusedeckels weiter in axialer Richtung in seine vorgegebene Filterbetriebsposition im Filtergehäuse bewegt, so kann dadurch das Dichtungselement in seine die Ablauföffnung des Gehäusetopfs verschließende Dichtstellung überführt werden. Das Filterelement kann dadurch insgesamt auf einfache Weise in seiner vorgegebenen Montageposition im Filtergehäuse positioniert werden.
Das Filtergehäuse, insbesondere der Gehäusetopf, weist nach der Erfindung bevorzugt einen mit dem Dichtungselement bzw. der Positionierhilfe des Filterelements zusam- menwirkenden Positionieranschlag auf. Der Positionieranschlag kann dabei nach der Erfindung als eine Nut oder als bezogen auf die Längsachse des Filtergehäuses bzw. des Filterelements ein radial oder axial nach innen vorspringender Profilfortsatz des Filtergehäuses bzw. einer Innenwand des Filtergehäuses ausgebildet sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, sowie aus den Ansprüchen.
Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Filtersystems mit einem Filtergehäuse und mit einem darin angeordneten Filterelement, das an seinem unteren Ende ein ring- oder scheibenförmiges Tragelement mit einem daran angeordneten Dichtungselement zum Verschließen einer bodenseitigen Ablauföffnung des Filtergehäuses aufweist, in einer Schnittdarstellung;
Fig. 2 ein weiteres Filtersystem in einer geschnittenen Ansicht;
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 2 mit "IM" bezeichneten Detailausschnitts;
Fig. 4 ein weiteres Filtersystem, bei dem das Dichtungselement des Filterelements ein federelastisches Vorspannelement bildet; und
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 4 mit "V" bezeichneten Detailausschnitts.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Filtersystem 10 eines Kraftfahrzeugs für ein zu filterndes Fluid, insbesondere Öl oder Kraftstoff, in einer geschnittenen Ansicht. Das Filtersystem 10 umfasst ein Filtergehäuse 12, mit einem Gehäusedeckel 14, der mittels eines Schraubgewindes 15 mit einem Gehäusetopf 16 verschraubbar ist. Ein Gehäuseboden 18 des Gehäuse- topfs 16 ist über eine Leerlauf- oder Ablauföffnung 20 mit einem Leerlauf- bzw. Ablaufkanal 22 fluidisch verbunden. Im Filterbetrieb tritt zu filterndes Fluid über einen Fluidein- lass 24 in das Filtergehäuse 12 ein. Gefiltertes Fluid verlässt das Filtersystem 10 im Filterbetrieb über einen hier bodenseitig angeordneten Fluidauslass 26. Die Ablauföffnung 20 stellt somit einen Hilfsauslass für Wartungszwecke dar, insbesondere zur Entleerung des Filtersystems 10. Im Filterbetrieb des Filtersystems 10 muss die Ablauföffnung 20 dicht verschlossen sein. Hierzu dient ein im Filtergehäuse 12 anzuordnendes Filterelement 28. Das Filterelement 28 weist ein Filtermedium 30 auf, das zur Längsachse L des Filterelements 28 bzw. des Filtergehäuses 12 ringförmig angeordnet ist. Das Filter- medium 30 kann in an sich bekannter Weise zickzackförmig gefaltet sein. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Filtermedium 30 von dem zu filternden Fluid in einer zur Längsachse L radialen Richtung von außen nach innen durchströmbar. Das Filtermedium umschließt einen reinseitig angeordneten zentralen Auslasskanal 32, der sich zumindest abschnittsweise in axialer Richtung durch das Filtermedium 30 hindurcherstreckt. Der Auslasskanal 32 ist mit dem Fluidauslass des Filtergehäuses fluidisch verbunden. Das Filterelement 28 ist mit dem Gehäusedeckel 14 in nicht näher gezeigter Weise reibschlüssig oder drehfest verkoppelbar, so dass das Filterelement 28 beim Auf- bzw. Abschrauben des Gehäusedeckels 14 auf den bzw. vom Gehäusetopf 16 gemeinsam mit dem Gehäusedeckel jeweils gleichsinnig in Schraubrichtung des Ge- häusedeckels 14 mitrotiert wird.
Das Filterelement weist hier eine untere Endscheibe 34 auf, die das Filtermedium 30 in axialer Richtung übergreift. Das Filtermedium 30 kann mit der Endscheibe verklebt, verschweißt oder im Material der unteren Endscheibe 34 eingebettet gehalten angeordnet sein. Die Endscheibe 34 kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Die untere Endscheibe 34 weist eine Rastaufnahme 36 für mehrere Rastfinger 38 eines Tragelements 40 auf. Das Tragelement 40 ist im Filterbetrieb des Filtersystems 10 mit der Endscheibe 34 verrastet und hier lediglich aus Darstellungsgründen in einer von der Endscheibe 34 beabstandeten Position dargestellt. Die Rastfinger 38 des Tragelements 40 sind in Um- fangsrichtung des Tragelements, voneinander, bevorzugt regelmäßig, beabstandet angeordnet. Die Rastfinger 38 erstrecken sich in axialer Richtung vom Tragelement 40 gleichsinnig weg. Sind die Rastfinger mit der Endscheibe 34 verrastet, so hintergreifen sie die Endscheibe mit Rastvorsprüngen 39 in einer radialen Richtung. Die Rastaufnah- me 36 und die Rastfinger 38 weisen im miteinander verrasteten Zustand ein axiales Spiel d auf. Zu beachten ist, dass die Rastaufnahme 36 und die Rastfinger 38 derart komplementär zueinander ausgebildet sind, dass das Tragelement 40 in seinem mit der Endscheibe 34 verrasteten Zustand relativ zum Filtermedium um die Längsachse L drehbar ist.
In einem Zwischenraum 42 zwischen der Endscheibe 34 und dem Tragelement 40 kann ein Federelement 44 angeordnet sein, das hier beispielhaft als ein Axialfederelement bzw. als eine Druckfeder ausgeführt ist. Das Federelement kann beispielsweise eine Metallfeder sein. Das Federelement 44 stützt sich hier beispielhaft einenends an der Endscheibe 34 des Filterelements 28 und anderenends an dem Tragelement 40 ab. Das Tragelement 40 ist dabei durch das Federelement in einer von der unteren Endscheibe beabstandeten Axialposition (nicht gezeigt) federelastisch gehalten und kann gegen die Kraft des Federelements axial in Richtung auf die Endscheibe 34 bewegt werden. Der Bewegungsumfang ist dabei auf das axiale Spiel d der Rastverbindung begrenzt. Durch das axiale Spiel d ergibt sich somit ein Toleranzausgleich für Längentoleranzen des Filterelements 28, insbesondere des Filtermediums 30 bzw. des Filtergehäuses 12. Das Tragelement 40 weist ein Dichtungselement 46 auf. Das Dichtungselement 46 erstreckt sich von dem Tragelement 40 in axialer Richtung nach außen weg. Durch das Dichtungselement 46 ist im Filterbetrieb ein fluiddichter Verschluss der Ablauföffnung 20 des Gehäusetopfes 16 bewirkt. Die zur Abdichtung erforderliche Anpresskraft wird, wie weiter unten noch näher erläutert, durch das Federelement 44 erzeugt. Ferner ist das Dichtungselement 46 mittels einer ebenfalls an der Unterseite des Tragelements 40 angeordneten Positionierhilfe 48 im Filterbetrieb in einer vorgegebenen Drehlage, insbesondere axial fluchtend über der Ablauföffnung 20, fixierbar. Die Positionierhilfe 48 kann als eine Orientierungsnase ausgebildet sein und axial nach unten, d.h. zum Gehäuseboden 18 hin, oder in radialer Richtung vom Tragelement 40 wegstehen. Zur Positionierung des Tragelements 40 in seiner vorgegebenen Drehlage kooperiert die Positionierhilfe 48 mit einem zu ihr komplementär gebildeten Positionieranschlag 50 des Filtergehäuses 12, hier des Gehäusetopfs 16. Der Positionieranschlag 50 umfasst hier zwei rippenartige Gehäusewandvorsprünge, die zwischen sich eine Nut zur Aufnahme der Positionierhilfe bilden.
Zu Wartungszwecken, beispielsweise zum Austausch des Filterelements 28, wird der Gehäusedeckel 14 vom Gehäusetopf 16 abgeschraubt und das Filterelement 28 aus dem Gehäusetopf in axialer Richtung (nach oben) herausbewegt. Dabei wird das Dichtungselement 46 von der Ablauföffnung 20 in axialer Richtung wegbewegt, so dass im Filtergehäuse 12, insbesondere auf der Rohseite 52, angeordnetes Fluid, der Schwerkraft folgend, über die Ablauföffnung 20 und den Ablaufkanal 22 aus dem Filtergehäuse 12 herausströmen kann.
Zur Montage des Filterelements 28 wird der Gehäusedeckel 14 zunächst mit dem Filterelement 28 verkoppelt. Dazu kann das Filterelement 28 in den Gehäusedeckel eingesteckt, mit diesem verrastet oder in anderer Weise an diesem befestigt werden. Der Gehäusedeckel 14 mitsamt dem Filterelement 28 wird dann in den Gehäusetopf 16 auf- bzw. eingeschraubt, um den Gehäusetopf 16 zu verschließen. Das Filterelement 28 wird während der Schraubbewegung vom Gehäusedeckel 14 mitgenommen und um die Längsachse L mitrotiert, so dass das Filterelement 28 gemeinsam mit dem Gehäusedeckel 14 axial in Richtung auf die Ablauföffnung 20 des Filtergehäuses 12 bewegt wird.
Aufgrund allgegenwärtiger Reibung, insbesondere zwischen der Endscheibe 34 und dem Tragelement 40, sowie hier weiter verstärkt durch das Federelement 44, wird das Tragelement 40 soweit gemeinsam mit dem Filterelement 28 um die Längsachse L rotiert, bis die Positionierhilfe 48 des Tragelements 40 in die Nut des Positionieranschlags 50 eingreift und an eine der Rippen des Positionieranschlags 50 anschlägt. Dadurch wird eine weitere Rotation des Tragelements 40 in Schraubrichtung des Gehäusedeckels 14 bzw. des Filterelements 28 unterbunden und das Tragelement 40 in einer Drehposition arretiert, in der das Dichtungselement 46 zur Ablauföffnung 20 in axialer Richtung fluchtend angeordnet ist. Auch aufgrund des - geeignet bemessenen - Spiels d kann der Gehäusedeckel 14 mit dem Filterelement 28 trotz Dreharretierung des Tragelements 40 in der bisherigen Schraubrichtung weiterbewegt werden, bis das Filterelement 28 seine vorgegebene Montageposition im Filtergehäuse erreicht. In dieser Mon- tageposition ist das Dichtungselement 46 in seiner Dichtposition (seinem Dichtsitz am Filtergehäuse) angeordnet, in der das Dichtungselement 46 die Ablauföffnung 20 des Ablaufkanals 22 fluid- und druckdicht verschließt. Das Dichtungselement 46 liegt dabei durch das Federelement 44 in axialer Richtung vorgespannt am Gehäuseboden des Fil- tergehäuses 12 dichtend an. Während des Filterbetriebs wird das Dichtungselement zusätzlich durch das das Filterelement durchströmende druckbeaufschlagte Fluid gegen das Filtergehäuse 12 gepresst und somit druckaktiviert.
In Fig. 2 ist ein weiteres Filtersystem 10 in einer ausschnittsweisen Detailansicht ge- zeigt. Fig. 3 zeigt einen in Fig. 2 mit "IM" bezeichneten Detailausschnitt in vergrößerter Darstellung. Das Filterelement 28 ist in seiner vorgegebenen Montageposition im Filtergehäuse 12 angeordnet.
Das Filtersystem 10 gemäß Figuren 2 und 3 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 ge- zeigten Filtersystem 10 im Wesentlichen darin, dass der Gehäusetopf 16 eine integrierte Auslasshülse bzw. einen Auslassdom 53 aufweist, der sich in axialer Richtung in das Filterelement 28 hineinerstreckt. Der Auslassdom 53 ist eingangsseitig mit dem Auslasskanal 32 des Filtermediums 30 fluidisch verbunden. Das Filterelement 28 ist seiner vorgegebenen Montageposition innerhalb des Filtergehäuses koaxial zum Aus- lassdom 52 angeordnet. Die untere Endscheibe 34 liegt am Auslassdom 53 außenseitig in radialer Richtung umlaufend dichtend an. Das Tragelement 40 ist mit der Endscheibe 34 des Filterelements verrastet. Das Dichtungselement 46 ist in seiner vorgegebenen Dichtposition angeordnet und verschließt die Ablauföffnung 20 fluid- und druckdicht. Das Dichtungselement 46 weist eine Dichtlippe 54 auf, die bei in Dichtposition angeordnetem Dichtungselement am Gehäuseboden 18 in axialer Richtung vorgespannt dichtend anliegt. Das Dichtungselement 46 weist einen Halteabschnitt 56 auf, der sich durch eine Durchgangsausnehmung 58 des Tragelements 40 hindurcherstreckt und am Tragelement im Presssitz gehalten angeordnet ist.
In Fign. 4 und 5 ist ein weiteres Filtersystem 10 gezeigt, bei dem das Federelement 44 durch das Dichtungselement 46 selbst bzw. durch dessen Halteabschnitt 56 gebildet ist. Der Halteabschnitt 56 des Dichtungselements 46 stützt sich einenends an dem Filter- element 28, hier der unteren Endscheibe 34 des Filterelements 28, in axialer Richtung ab, so dass das Dichtungselement 46 in der gezeigten Dichtstellung am Gehäuseboden in axialer Richtung vorgespannt dichtend anliegt. Dies ist in Fign. 4 und 5 zeichnerisch durch den axialen Überlapp des Halteabschnitts 56 mit der unteren Endscheibe 34 des Filterelements 28 sowie der Dichtlippe 54 mit dem Filtergehäuse verdeutlicht. Bei dieser Bauweise des Filterelements erübrigt sich mithin ein zum Dichtungselement 46 separat ausgebildetes Federelement 44.
Das Federelement 44 drückt das Dichtungselement auf die Ablauföffnung zum dichten Verschluss derselben. Das axiale Gegenlager zum Federelement 44 an der Endscheibe 34 dient dabei zur Sicherung des Federelementes 44 bei der Erstmontage des Tragelements 40.
Das Dichtungselement 46 der vorstehend erläuterten Filterelemente 28 kann insbesondere aus einem Gummi oder Elastomer bestehen oder diese Materialien umfassen. Es versteht sich, dass das Gummi bzw. Elastomer bedarfsweise Zuschlagstoffe oder sogar Armierungselemente aufweisen kann. Das Dichtungselement 46 kann dabei insbesondere als ein glockenförmiges Axialdichtungselement ausgeformt sein, durch dessen Formgebung sowie dessen flexible Verformbarkeit selbst größere Maßtoleranzen der Dichtfläche ausgeglichen werden und ein zuverlässiges Dichtvermögen gewährleistet wird.

Claims

Ansprüche
1 . Filterelement (28) zur Filterung eines Fluids, insbesondere Kraftstoff oder Öl, und zur Verwendung in einem offenbaren Filtergehäuse (12) mit einer bodenseitigen Ablauföffnung (20), die im Filterbetrieb durch das Filterelement (28) zu verschließen ist, umfassend:
- ein Filtermedium (30), das zur Längsachse des Filterelements (28) ringförmig angeordnet ist und das von dem zu filternden Fluid bevorzugt in einer zur Längsachse radialen Richtung durchströmbar ist; und
- ein Tragelement (40) mit einem Dichtungselement (46) zum Verschließen der gehäuseseitigen Ablauföffnung (20), wobei das Tragelement (40) einenends am Filterelement (28) angeordnet und um die Längsachse des Filterelements (28) relativ zum Filtermedium (30) drehbar ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (40) ring- oder scheibenförmig ausgebildet ist.
3. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (40) an einer Endscheibe (34) des Filterelements (28) angeordnet ist.
4. Filterelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (40) mit der Endscheibe (34) verrastet ist.
5. Filterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (40) mehrere Rastfinger (38) aufweist, die sich von dem Tragelement (40) in axialer Richtung gleichsinnig wegerstrecken und die die Endscheibe (34) in radialer Richtung hintergreifen.
6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (40) relativ zum Filtermedium (30) in axialer Richtung, vorzugsweise gegen die Kraft eines Federelements (44, 45), begrenzt verlagerbar ist.
7. Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (44) als Metallfeder, als Elastomer- oder als Gummielement, ausgebildet ist.
8. Filterelement nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (44) durch das Dichtungselement (46) gebildet ist.
9. Filterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (46) einen Halteabschnitt (56) aufweist, der sich durch eine Durchgangsaus- nehmung (58) des Tragelements (40) in axialer Richtung hindurcherstreckt, wobei das Federelement (44) durch einen Endabschnitt (62) des Halteabschnitts (56) des Dichtungselements gebildet ist.
10. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (46) als ein, vorzugsweise glockenförmiges, Axialdichtungselement, ausgebildet ist.
1 1 . Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (28) mit einer Positionierhilfe (48) versehen ist, mittels derer das Tragelement (40) mit seinem Dichtungselement (46) in einer zur Ablauföffnung (20) axial fluchtenden Drehstellung positionierbar ist, wobei die Positionierhilfe (48) in axialer und/oder in radialer Richtung vom Tragelement (40) wegsteht oder schlitzförmig ausgeführt ist.
12. Filtersystem (10), insbesondere zur Filtrierung von Kraftstoff oder Öl, insbesondere zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, umfassend ein offenbares Filtergehäuse (12) mit einem Gehäusetopf (16), der eine bodenseitig angeordnete Ablauföffnung (20) aufweist, und mit einem im Filtergehäuse (12) anordenbaren Filterelement (28) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filterelement (28) im Filterbetrieb die bodenseitige Ablauföffnung (20) des Gehäusetopfs (16) dichtend verschließt.
13. Filtersystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (12) einen Gehäusedeckel (14) aufweist, der mittels einer Schraubbewegung auf den Gehäusetopf (16) aufschraubbar oder in den Gehäusetopf (16) einschraubbar ist, um den Gehäusetopf (16) zu verschließen, wobei das Filterelement (28) mit dem Gehäusedeckel (14) verkoppelbar ist, derart, dass das Filterelement (28) mittels der Schraubbewegung des Gehäusedeckels (14) gemeinsam mit dem Tragelement (40) axial in Richtung auf die Ablauföffnung (20) bewegbar und das Tragelement (40) soweit gemeinsam mit dem Filterelement (28) um die Längsachse rotierbar ist, bis die Positionierhilfe (48) des Tragelements (40) in einer vorgegebenen Drehlage relativ zum Gehäusetopf (16) arretiert, in der das Dichtungselement (46) zur Ablauföffnung (20) axial fluchtend ausgerichtet ist und wobei das Filterelement (28) mittels der Schraubbewegung des Gehäusedeckels (14) in axialer Richtung in seine vorgegebene Filterbetriebsposition im Filtergehäuse (12) bewegbar ist, in der das Dichtungselement (46) die Ablauföffnung (20) des Gehäusetopfs (16) dichtend verschließt.
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