WO2019110786A1 - Filterelement für eine filtervorrichtung für fluid, filtergehäuse und filtervorrichtung - Google Patents

Filterelement für eine filtervorrichtung für fluid, filtergehäuse und filtervorrichtung Download PDF

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WO2019110786A1
WO2019110786A1 PCT/EP2018/083941 EP2018083941W WO2019110786A1 WO 2019110786 A1 WO2019110786 A1 WO 2019110786A1 EP 2018083941 W EP2018083941 W EP 2018083941W WO 2019110786 A1 WO2019110786 A1 WO 2019110786A1
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WO
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filter element
filter
radially
seal
axis
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Application number
PCT/EP2018/083941
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Hasenfratz
Christoph Wittmers
Andreas Franz
Torsten Fritzsching
Thomas Löhl
Daniel Schmid
Peter Pekny
Mathias HÖSL
Andreas FREIBERGER
Original Assignee
Mann+Hummel Gmbh
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Publication date
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/009—Identification of filter type or position thereof, e.g. by transponders or bar codes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02—Air cleaners
    • F02M35/024—Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/024—Mounting aids
    • B01D2265/026—Mounting aids with means for avoiding false mounting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/022—Axial sealings

Definitions

  • Filter element for a filter device for fluid, filter housing and filter device Technical field
  • the invention relates to a filter element for a filter device for fluid, which can be arranged interchangeably in a filter housing between at least one inlet and at least one outlet for the fluid, wherein the filter element has
  • At least one seal which is arranged circumferentially with respect to an axis of the filter element on an end edge of the filter element,
  • the at least one seal has at least one with respect to the axis at least partially extending sealing surface which is at least partially directed axially and radially inwardly from at least one at least partially extending radially inner sealing land and / or radially outward of at least one at least partially extending radially outer Seal is limited.
  • the invention relates to a filter housing of a filter device for fluid with at least one inlet for fluid to be filtered and at least one outlet for filtered fluid,
  • At least one filter element is interchangeably arranged so as to separate the at least one inlet from the at least one outlet
  • the filter housing has at least one first housing part and at least one second housing part, which are at least partially separable from each other for opening the filter housing,
  • the at least one first housing part has at least one with respect to an imaginary axis of the filter housing circumferentially extending Andschreibsteg with at least one at least partially parallel to the axis sealing surface to bear at least one seal at least one filter element and the at least one second housing part at least one at least one Andschreibsteg axially opposite pressing portion for pressing the at least one seal against the at least one sealing surface.
  • the invention relates to a filter device for fluid, with a filter housing in which at least one filter element is arranged interchangeable.
  • WO 2013139901 A2 discloses a filter insert part for a filter device, which is preferably used for gas filtration, for example for filtering the intake air for an internal combustion engine.
  • the filter insert part comprises a filter element and a filter element arranged on the preferably circumferential sealing part.
  • the filter insert part is inserted into a filter housing of the filter device, wherein the sealing part separates the raw from the clean side of the filter element and sealingly rests against a wall of the filter housing in the assembled state. It is for example possible that a sealing portion of the sealing part is received in a receiving channel of the housing and is acted upon by a further housing part, such as a lid, with a force.
  • the loading direction here is either parallel to the flow direction of the filter element, ie axially, or transversely to the flow direction, ie radially.
  • the invention has for its object to design a filter element, a filter housing and a filter device of the type mentioned, in which the at least one seal is realized to save space and can be kept safe and stable.
  • gaps are realized between the radially outer sealing webs and / or between the radially inner sealing webs. At least a portion of the radially outer gaps are thereby radially at least partially covered on the radially inner side with corresponding sections of radially inner sealing webs. Accordingly, at least a portion of the radially inner gaps radially opposite on the radially outer side at least partially covered with corresponding portions of radially outer sealing webs. In this way, the at least one seal at least on one side, either radially inward or radially outward, can be supported by a corresponding seal land.
  • the sealing webs can rest against corresponding housing-side pressing webs.
  • the at least one seal can be supported corresponding radially inward or radially outward.
  • the at least one seal is sealingly effective in the axial direction due to its at least partially axially directed sealing surface.
  • the interruption of the sealing webs due to the gaps ensures that tolerances of the seal, in particular during temperature changes or during assembly, can be better compensated. Thus, corresponding expansions and compressions on the outer skin of the at least one seal, which can lead to cracks, can be avoided.
  • the at least one seal has at least one with respect to the axis at least partially circumferential sealing surface.
  • the at least one sealing surface can be formed completely circumferentially.
  • the at least one first housing part and the at least one second housing part can be connected with respect to the axis in the axial direction and separated accordingly.
  • the housing parts can be connected with a straight motion.
  • the axis of the filter element (element axis) and a connecting axis between the two housing parts can be parallel or axial.
  • the filter housing can then be closed with the second housing part, in particular a housing hood.
  • the element axis and an installation axis of the filter element in the filter housing parallel to run axially.
  • the at least one first housing part and the at least one second housing part can each have at least one passage for fluid, in particular an inlet or an outlet.
  • the at least one filter element can be arranged between the two housing parts such that the at least one inlet is separated from the at least one outlet.
  • the at least one seal can be foamed, in particular foamed onto and / or foamed onto the filter medium.
  • the seal can comprise or consist of free-foaming material, in particular polyurethane (PUR).
  • PUR polyurethane
  • the at least one seal may be at least partially elastic. In this way, in particular operational influences, in particular temperatures and / or vibrations, can be better compensated.
  • the filter element may advantageously have an angular, in particular square, rectangular or round, oval or other circumference, viewed in the axial direction with respect to the axis of the filter element.
  • the filter element may be a so-called flat filter element.
  • a flat filter element differs from a so-called round filter element in that, in the flat filter element, the filter medium does not surround any interior of the egg.
  • the filter medium is preferably in the form of a filter bellows.
  • the filter element and the filter device can be used to purify air, gas, fuel, oil, water, urea water solution or the like.
  • the filter element and the filter device can be used in conjunction with an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the invention is not limited to internal combustion engines of motor vehicles.
  • it can also be used in other types of fluid systems, in particular gas systems, air systems, clean air systems, hydraulic systems, cooling systems, urea-water fluid systems, compressor air systems or the like, of motor vehicles or other machines, in particular agricultural machines, construction machines or compressors.
  • the filter element and the filter device can also be used outside the automotive industry, especially in industrial engines.
  • the filter device may be an air filter.
  • the air filter may advantageously be part of an air intake tract of an internal combustion engine. It can serve for the purification of combustion air, which is supplied to the internal combustion engine.
  • the air filter may also be a cabin air filter.
  • At least one seal can have at least one corner section.
  • the shape of the at least one seal can be adapted to a corresponding angular shape of the filter element and / or the filter housing.
  • the at least one seal may have an angular, in particular rectangular or square shape.
  • the shape of the filter element or filter bellows seals with round shapes are possible, such as circular or oval.
  • At least one radially outer sealing web can extend circumferentially over a vertex of at least one corner section with respect to the axis and / or at least one radially inner sealing web can extend over a vertex of at least one corner section.
  • a mechanical stability of the seal can be increased, in particular in the region. Furthermore, the filter element can thus be centered more easily in the filter housing.
  • the filter element at the corners can be easier grasped and more easily arranged in the filter housing and removed therefrom.
  • At least one radially outer sealing web can extend circumferentially between two adjacent corner sections with respect to the axis and / or at least one radially inner sealing web can extend circumferentially between two adjacent corner sections with respect to the axis. In this way, in areas of the at least one seal between the corner sections, mechanical stabilization can take place with the aid of the sealing webs.
  • a radially outer sealing web can extend circumferentially over respective vertices of adjacent corner sections and at least one radially inner sealing web can extend between the adjacent corner sections, and / or circumferentially about respective vertices of adjacent corner sections with respect to the axis each extending radially inner sealing ridge and at least one radially outer sealing ridge may extend between the adjacent corner portions. In this way, along the circumferential course of the seal, a more even support can be provided by sealing webs.
  • the respectively facing ends of at least one radially inner sealing web and at least one adjacent radially outer sealing web can be aligned, overlapped or viewed perpendicular to an imaginary circumferential line of the at least one seal form a gap.
  • mutually aligned ends a seamless transition between the sealing webs viewed in projection can be achieved.
  • overlapping ends can be done there both radially inward and radially outward support by means of the respective sealing webs.
  • gaps between the ends in particular mechanical strains and compressions caused by temperature changes can be better compensated.
  • the sealing webs can form an arrangement which is asymmetrical with respect to rotations about the axis.
  • a corresponding installation orientation of the filter element in the filter housing can be specified by means of the sealing webs.
  • the sealing webs can form an asymmetrical arrangement with respect to at least one imaginary plane with the axis. In this way, an installation orientation of the filter element in the filter housing can be specified by appropriate arrangement of the sealing webs.
  • At least one seal may have a rectangular course viewed in the direction of the axis. In this way, the seal can be used in conjunction with a corresponding rectangular filter element.
  • At least two sealing webs which are arranged with respect to the axis radially opposite sides of the at least one seal, have different circumferential extensions. In this way, with respect to rotations about the axis asymmetric arrangement can be realized. Furthermore, an asymmetrical arrangement with respect to an imaginary plane can thus also be realized.
  • the filter element may have an at least partially extending plastic frame to which the seal is attached.
  • the seal can be about releasably linked with respect to the plastic frame or indissolubly, for example molded.
  • the plastic frame can in particular have a radially projecting flange section, on which the seal can be arranged.
  • Such filter elements are also referred to as plastic-coated filter elements and have the advantage of forming a mechanically stable frame and allow a wide range of different sealing materials to be used.
  • the plastic frame itself is either connected by encapsulation with the filter medium of the filter bellows or glued to this, in particular by a hot melt adhesive.
  • the radially outer sealing web and the radially inner sealing web may be connected to each other at least one circumferential position of the filter element by at least one transverse web, which preferably at least one at least partially axially directed Has web sealing surface.
  • the crossbar thus connects the two sealing webs with each other and therefore makes it possible to realize an alternating sealing alternately over the radially inner sealing web and the outer sealing web opposite at least one housing part.
  • the crossbar in turn is adapted to sealingly cooperate with the corresponding housing part.
  • the web sealing surface of the transverse web can also be directed exclusively axially according to one embodiment.
  • the cross bar may have a V-shaped cross-sectional shape and have two splayed sealing legs, each having at least one at least partially radially directed web sealing surface.
  • At least two transverse webs are provided, which are arranged circumferentially such that circumferentially on both sides of a peripheral portion of the filter element adjacent, in the radially inner portion of a radially inner sealing web is disposed, but radially outside at least a portion of at least one radially outer sealing web is arranged or
  • the object is achieved in the filter housing according to the invention in that at least one projection is disposed radially within the at least one Andschreibstegs at least one projection with respect to the axis and / or radially outside the at least one Andschreibstegs at least one projection is arranged, wherein at least one projection with mounted filter element in a With respect to the axis circumferential gap between adjacent sealing webs of the at least one seal of the filter element can intervene.
  • the projection is arranged offset in the axial direction with respect to the pressing web and / or is formed on the second housing part.
  • the protrusion may also be formed, in particular, as an indentation, which has at least one transverse wall, which is designed to come into sealing contact with the at least one web sealing surface of the transverse web of the seal of the filter element in a user arrangement.
  • the protrusion designed as a recess is preferably located on the second part designed as a cover part Housing part in front.
  • the projection in this case has two transverse walls which are circumferentially spaced and which serve in the use arrangement (inserted filter element) for the realization of the completely circumferential sealing line between the inner and outer sealing web already described herein.
  • a corresponding support of the at least one seal of the filter element can take place in the region of a gap between sealing webs.
  • at least one projection can be used as a centering and / or orientation aid with which the centering and / or orientation of the filter element in the filter housing can be specified more simply and accurately. In this way, an assembly of the filter element in the filter housing can be simplified. Furthermore, a wrong mounting of the filter element or a mounting of a non-suitable filter element can be prevented. The reliability of the filter device can be increased as a whole.
  • At least one projection may extend radially, axially and / or circumferentially with respect to the axis.
  • the extension of the at least one protrusion can be adapted to the extent of the corresponding gap on the side of the seal.
  • the projection may also be present on the second housing part on which the pressing web is not present. Under Vorsprung is to be understood explicitly a recess.
  • the asymmetrical arrangement can be realized by a shape, a size and / or a position of at least one projection.
  • the asymmetrical arrangement can be realized by a plurality of projections.
  • an arrangement which is asymmetrical with respect to at least one imaginary plane with the axis can be realized.
  • a mounting orientation of the filter element can be specified in the filter housing.
  • At least one pressing web may have a rectangular course viewed in the direction of the axis. In this way, the Andauersteg can be used in conjunction with a corresponding rectangular filter housing.
  • At least two projections which are arranged with respect to the axis radially opposite sides of the at least one Andrückstegs, have different circumferential extensions.
  • at least one pressing web may have at least one corner section, wherein at least one pressing web may extend circumferentially around a vertex of at least one corner section with respect to the axis and / or at least one pressing web may extend circumferentially between two adjacent corner sections with respect to the axis.
  • the at least one pressure bar can be adapted to a rectangular filter housing, viewed in the axial direction, with a corresponding angular filter element, in particular a flat filter element.
  • the object is achieved in the filter device according to the invention in that in the filter housing at least one inventive filter element is arranged.
  • the filter housing may be according to the invention.
  • Figure 1 is a side view of a housing pot of a filter device for fluid according to a first embodiment, in which a filter element is arranged;
  • Figure 2 is a bottom view of the filter element of the filter device of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a first longitudinal section of the filter device from FIG. 1 along the section line there
  • FIG. 4 shows a second longitudinal section of the filter device from FIG. 1 along the section line IV - IV there;
  • Figure 5 is a side view of a filter device according to a second embodiment, which is similar to the first embodiment of Figures 1 to 4;
  • Figure 6 is a bottom view of the filter element of the filter device of Figure 5;
  • Figure 7 is a side view of a filter device according to a third embodiment, which is similar to the embodiments of Figures 1 to 6;
  • Figure 8 is a bottom view of the filter element of the filter device of Figure 7;
  • Figure 9 is an isometric view of the filter pot of the filter device of Figure 7;
  • Figure 10 is a bottom view of a filter element of a filter device according to a fourth embodiment
  • Fig. 1 1 is an exploded isometric view of another embodiment of the filter device according to the invention
  • FIG. 12 shows a longitudinal sectional view of the filter device according to the invention from FIG. 11;
  • FIG. 13 shows an isometric partial view of the filter device according to the invention according to FIG. 11 with the lower housing part hidden;
  • FIG. 14 is an isometric detail view of detail A of FIG. 13; FIG.
  • Fig. 15 is a partial isometric view in section of still another embodiment of the filter device according to the invention.
  • FIG. 16 is an isometric detailed view of detail A of FIG. 15.
  • FIGS. 1 to 4 show a filter device 10 for fluid in different perspectives, sections and detailed views.
  • the filter device 10 may be arranged, for example, as an air filter for purifying combustion air in an intake tract of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the filter device may be a filter device 10 for purifying another liquid or gaseous fluid, particularly motor oil, fuel, urea water solution, compressor air, or the like.
  • the filter device 10 includes a filter housing 12 having an inlet 14 for fluid to be cleaned and a purified fluid outlet not shown in the figures for clarity.
  • a filter element 16 is interchangeably arranged to separate the inlet 14 from the outlet.
  • the filter housing 12 has viewed in an overhead view axially to an axis 18 by way of example an approximately rectangular circumference.
  • the axis 18 coincides in the exemplary embodiment together with a housing axis of the filter housing 12, a mounting / dismounting axis of the filter element 16 in a housing pot 20 of the filter housing 12, a connecting axis of clarity for not shown in the figures housing cover of the filter housing 12 with the housing pot 20 and an element axis of the filter element 16.
  • the element axis, the housing axis, the connection axis and the installation / removal axis are provided with the same reference numeral 18 below and are referred to as "axis 18". It is understood that when the filter element 16 is removed, depending on the context, the housing axis, the element axis and / or the installation / removal axis is meant. Whenever “radial”, “coaxial”, “axial”, “tangential”, “circumferential”, “concentric”, “eccentric” or the like is used, this refers to the axle unless otherwise stated 18th
  • the filter housing 12 comprises the housing pot 20, in Figures 1, 3 and 4 below, which is closed at the top with the housing cover.
  • the housing cover is separably connected to the housing pot 20.
  • the housing cover is plugged by way of example with a free edge on the open side of the housing pot 20 in the axial direction.
  • a circumferentially extending seal 22 of the filter element 16 is arranged between the housing pot 20 and the housing cover.
  • the inlet 14 leads by way of example through a side wall of the housing pot 20.
  • the outlet is located, for example, in a corresponding side wall of the housing hood, not shown.
  • the inlet 14 and the outlet may also be disposed at other locations of the housing pot 20 and the housing cover.
  • the inlet 14 can also serve as an outlet and the outlet as an inlet.
  • the housing pot 20 In the region of its open side facing the housing hood, the housing pot 20 has a cross-sectional widened region which forms a receiving space 24 for the filter element 16.
  • the circumferential edge of the housing pot 20 on its open side forms a Andschreibsteg 26 for the seal 22.
  • the Andschreibsteg 26 extends circumferentially and parallel to the axis 18, ie axially.
  • the axial end face of the pressure bridge 26 forms a sealing surface 28.
  • the sealing surface 28 extends circumferentially and is directed parallel to the axis 18 at least in its radial center.
  • the housing cover has on its open side axially frontally on a circumferential pressing portion.
  • the pressing portion is in the mounted state of the filter device 10 axially opposite the sealing surface 28 of the Andrückstegs 26.
  • the pressing portion is used for pressing the seal 22 against the sealing surface 28th
  • the seal 22 is a polyurethane seal, which is foamed onto an end edge of a folded filter medium 30. Overall, the seal 22 is constructed in one piece.
  • the filter medium 30 is folded by way of example zigzag. It consists for example of a filter paper.
  • the folded filter medium 30 has an overall approximately cuboid shape.
  • the filter element 16 may be designed, for example, as a so-called "flat filter element". For better clarity, only part of the folded filter medium 30 is indicated in FIG.
  • the filter medium 30 and the seal 22 are each viewed in the axial direction in each case rectangular. In the embodiment shown, one end face of the filter element 16 with the seal 22 forms a clean side of the filter element 16. The axially opposite end face forms a raw side. In the reverse flow direction, the seal 22 may alternatively be located on the raw side of the filter element 16.
  • the seal 22 projects beyond the end edge of the folded filter medium 30 both in the axial direction and from radially inward to radially outward.
  • the seal 22 has a circumferential attachment region, with which it is attached to the edge region of the filter medium 30.
  • the attachment portion includes a circumferential radial attachment portion and a circumferential axial attachment portion.
  • the radial attachment portion extends circumferentially and substantially transverse to the axis 18 from radially inward to radially outward.
  • the axial attachment portion extends circumferentially and substantially parallel, ie axially to the axis 18.
  • the attachment region engages with the radial attachment portion and the axial attachment portion of the edge of the folded Filter medium 30.
  • a peripheral sealing area 32 connects to the attachment area radially on the outside.
  • rectangular seal 22 each have a radially inner sealing web 36 is arranged.
  • the total of four radially inner sealing webs 36 extend in the axial extension of the axial mounting portion on the housing pot 20 axially facing side.
  • the radially inner sealing webs 36 define in the corner sections 34 on the radially inner side a circumferentially continuous sealing surface 38 of the seal 22.
  • the sealing surface 38 faces the housing pot 20.
  • the sealing surface 38 is directed parallel to the axis 18.
  • the radially inner sealing webs 36 viewed in the axial direction are approximately L-shaped.
  • the radially inner sealing webs 36 each extend over the corresponding vertices of the corner sections 34 of the seal 22.
  • a radially inner gap 40 Between adjacent radially inner sealing webs 36 is in each case a radially inner gap 40.
  • the radially inner gaps 40 each extend on the longitudinal sides or transverse sides of the seal 22nd
  • the radially outer sealing webs 42 each bound the sealing surface 38 radially outward.
  • the sealing webs 42 each extend in the circumferential direction and the axial direction. Between adjacent radially outer sealing webs 42 is in each case a radially outer gap 40.
  • the radially outer sealing webs 42 are each opposite a radially inner gap 40. In each peripheral portion of the seal 22, in which no radially inner portion of a radially inner sealing web 36 is disposed, so radially outside a portion of a radially outer sealing web 42 is disposed.
  • the radially inner sealing webs 36 are in each case opposite a radially outer gap 40.
  • radially outward no section of a radially outer sealing web 42 is arranged, so radially inside a portion of a radially inner sealing web 36 is disposed.
  • the respectively facing ends 44 of the respectively adjacent radially inner sealing webs 36 and radially outer sealing webs 42 are aligned.
  • the corresponding ends 44 may also overlap or form a gap when viewed in this direction.
  • the sealing webs 36 and 42 form a relative to the axis 18 symmetrical arrangement.
  • the filter medium 30 When mounted filter element 16, the filter medium 30 is in the receiving space 24.
  • the seal 22 rests on the Andschreibsteg 26, such that the sealing surface 28 in the axial direction sealingly abuts the sealing surface 38 circumferentially contiguous. With the help of the sealing webs 36 and 42 the sealing surface 38 is centered on the Andschreibsteg 26 and held.
  • the circumferential pressure portion of the housing cover presses in the axial direction against the back of the sealing portion 32 of the seal 22, so that the sealing effect between the sealing surface 28 of the Andschreibstegs 26 and the sealing surface 38 of the seal 22 is improved.
  • FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of a filter device 10. Those elements that are similar to those of the first embodiment of Figures 1 to 4 are provided with the same reference numerals.
  • the radially outer sealing webs 142 are arranged in the region of the corner portions 34 of the seal 22 and each surround the respective vertices.
  • the radially inner sealing webs 136 are arranged between the corner sections 34 and are thus located on the axis 18 radially facing side of the sealing surface 38th
  • FIGS. 7 to 9 show a third exemplary embodiment of a filter device 10. Those elements that are similar to those of the second embodiment of Figures 5 and 6 are provided with the same reference numerals.
  • the radially inner sealing webs 236 and the radially outer sealing webs 242 with respect to rotations about the axis 18 form an overall asymmetrical arrangement. This asymmetrical arrangement is achieved, in particular, in that the radially outer gaps 240 and the respective radially inner sealing webs 236 on the opposite transverse sides of the seal 22 have different lengths.
  • the housing pot 20 has, for example, a total of four projections 246.
  • the projections 246 extend at the radially outer side of the pressing web 26 with respect to the axis 18 radially outwardly, in the axial direction and circumferentially.
  • the projections 246 each extend between the corner portions 248 of the Andrückstegs 26.
  • the circumferential extent of the projections 246 and their circumferential arrangements correspond to the arrangement of the radially outer gaps 240 on the side of the seal 22.
  • the filter element 16 can be arranged only in the orientation in the housing pot 20 in which the projections 246 can engage in the corresponding gaps 240. In this way it can be ensured that the filter element 16 is not mounted incorrectly.
  • the Andrücksteg 26 and the projections 246 are indicated by dashed lines for purposes of illustration.
  • FIG. 10 shows a fourth exemplary embodiment of a filter device 10.
  • a further projection 346 is provided in the fourth embodiment on the side of the housing pot 20 by way of example.
  • the projection 346 extends radially inwardly, axially and circumferentially, with respect to the axis 18 radially inner side of the Andrückstegs 26.
  • the projection 346 protrudes into the radially inner gap in a corner sections 34.
  • the extent of the projection 346 radially inward is so great that it projects into the region of the filter medium 30.
  • a corresponding recess in the filter medium 30 and a filter bellows, if it is a folded filter medium is provided for receiving the projection 346, therefore, a corresponding recess in the filter medium 30 and a filter bellows, if it is a folded filter medium is provided.
  • the filter element 16 has a plastic frame 161, in which the filter medium 30, which is in the form of a multiply folded filter bellows, is accommodated, preferably inextricably received, encapsulated with, for example, thermally plasticizable plastic material or glued into the plastic frame 161.
  • the plastic frame 161 has at one end near the end of a radially projecting flange 162, on which the seal 22 is mounted.
  • the seal 22 has a radially inner seal web 36 and a radially outer seal web 42, which are tilted according to the present embodiment with respect to the longitudinal axis 18 and form sealing lips, which are adapted to the housing, in particular with respect to the second housing part 31 (cover) , at least with an axial portion to dense.
  • the outer sealing web 42 has a gap 40 along which the outer sealing web 42 is interrupted. At this gap 40 circumferentially adjacent to each other a transverse web 221 is provided, which is part of the seal 22 and the outer sealing web 42 connects to the inner sealing web 36 so that relative to the second housing part 31 (cover) despite the interruption of the outer sealing web 42 through the Gap 40 a circumferential sealing line can be formed, which alternates between inside and outside, so to speak.
  • the outer sealing web 42 does not terminate circumferentially in the embodiment shown strictly on the crossbar 221, but extends a distance far beyond this circumferentially, which facilitates sealing to the housing.
  • a protrusion 246 extending radially inward is provided on the second housing part 31, which has a radially extending transverse wall 247 which, in the mounted state of the filter element 16, makes an at least axially effective sealing contact with the web sealing surface 222 of the transverse web 221 of the seal 22 of the filter element 16 occurs.
  • This is shown in detail in Figures 13 and 14, wherein the above-described circumferential sealing line is obtained, which includes the inner sealing web 36, the outer sealing web 42 and as a connecting element, the transverse web 221 of the seal 22.
  • the radially inner sealing web 36 is not formed completely encircling and forms an inner gap.
  • an inner, at least partially encircling, deformation-limiting web 311 is provided on the housing side on the second housing part 31 (cover), on which the sealing lip of the inner sealing web 36 comes in the assembled state to the plant.
  • the deformation of the outer sealing web 42 is achieved in a similar manner by a portion of a housing wall of the second housing part 31. This is shown in FIG.
  • FIGS. 15 and 16 show a development according to which the transverse web 221 of the seal 22, which connects the outer sealing web 42 to the inner sealing web 36, is formed with a V-shaped cross-sectional shape, so that this two projecting sealing leg 223 with web sealing surfaces 222 formed, each of which is adapted to at least partially seal radially relative to the housing-side transverse wall 247.
  • the transverse wall 247 of the housing cover 31 engages in an area between the two projecting web sealing surfaces 222 of the crosspiece 221 and is advantageously also at its free end V-shaped, so that in cooperation with the V-shaped web sealing surfaces 222 a particularly good seal gives what is clearly visible in Figure 16, the detail A of Figure 15 shows.

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Abstract

Es werden ein Filterelement (16) für eine Filtervorrichtung für Fluid, welches austauschbar in ein Filtergehäuse zwischen wenigstens einem Einlass und wenigstens einem Auslass für das Fluid angeordnet werden kann, ein Filtergehäuse und eine Filtervorrichtung beschrieben. Das Filterelement (16) weist wenigstens ein Filtermedium (30) undwenigstens eine Dichtung (22), welche bezüglich einer Achse des Filterelements (16) umfangsmäßig an einem stirnseitigen Rand des Filterelements (16) angeordnet ist, auf. Die wenigstens eine Dichtung (22) weist wenigstens eine bezüglich der Achse (18) wenigstens teilumfänglich verlaufende Dichtungsfläche (38) auf, die wenigstenszum Teil axial gerichtet ist und die radial innen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial inneren Dichtungssteg (36) und/oder radial außen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial äußeren Dichtungssteg (42) begrenzt ist. In wenigstens einem Umfangsabschnitt (40) der wenigstens einen Dichtung (22), in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs (36) angeordnet ist, ist radial außen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial äußeren Dichtungsstegs (42) angeordnet. Alternativ oder zusätzlich ist in wenigstens einem Umfangsabschnitt (40) der wenigstens einen Dichtung (22), in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs (42) angeordnet ist, radial innen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs (36) angeordnet.

Description

Beschreibung
Filterelement für eine Filtervorrichtung für Fluid, Filtergehäuse und Filtervorrichtung Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für eine Filtervorrichtung für Fluid, welches austauschbar in ein Filtergehäuse zwischen wenigstens einem Einlass und wenigstens einem Auslass für das Fluid angeordnet werden kann, wobei das Filterelement aufweist
- wenigstens ein Filtermedium und
- wenigstens eine Dichtung, welche bezüglich einer Achse des Filterelements umfangsmäßig an einem stirnseitigen Rand des Filterelements angeordnet ist,
- wobei die wenigstens eine Dichtung wenigstens eine bezüglich der Achse wenigstens teilumfänglich verlaufende Dichtungsfläche aufweist, die wenigstens zum Teil axial gerichtet ist und die radial innen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial inneren Dichtungssteg und/oder radial außen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial äußeren Dichtungssteg begrenzt ist.
Ferner betrifft die Erfindung ein Filtergehäuse einer Filtervorrichtung für Fluid mit wenigstens einem Einlass für zu filtrierendes Fluid und wenigstens einem Auslass für filtriertes Fluid,
- wobei in dem Filtergehäuse wenigstens ein Filterelement austauschbar so angeordnet ist oder werden kann, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt,
- wobei das Filtergehäuse wenigstens ein erstes Gehäuseteil und wenigstens ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche zum Öffnen des Filtergehäuses wenigstens teilweise voneinander trennbar sind,
- wobei das wenigstens eine erste Gehäuseteil wenigstens einen bezüglich einer gedachten Achse des Filtergehäuses umfangsmäßig verlaufenden Andrücksteg mit wenigstens einer wenigstens abschnittsweise zur Achse parallel gerichteten Dichtfläche zur Anlage wenigstens einer Dichtung wenigstens eines Filterelements aufweist und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil wenigstens einen dem wenigstens einen Andrücksteg axial gegenüberliegenden Andrückabschnitt zum Andrücken der wenigstens einen Dichtung gegen die wenigstens eine Dichtfläche aufweist.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Filtervorrichtung für Fluid, mit einem Filtergehäuse, in dem wenigstens ein Filterelement austauschbar angeordnet ist.
Stand der Technik
Aus WO 2013139901 A2 ist ein Filtereinsatzteil für eine Filtereinrichtung bekannt, welche vorzugsweise zur Gasfiltration, zum Beispiel zur Filtration der Ansaugluft für eine Brennkraftmaschine eingesetzt wird. Das Filtereinsatzteil umfasst ein Filterelement sowie ein am Filterelement angeordnetes, vorzugsweise umlaufendes Dichtungsteil. Das Filtereinsatzteil wird in ein Filtergehäuse der Filtereinrichtung eingesetzt, wobei das Dichtungsteil die Roh- von der Reinseite des Filterelementes separiert und im montierten Zustand an einer Wandung des Filtergehäuses dichtend anliegt. Es ist beispielsweise möglich, dass ein Dichtabschnitt des Dichtungsteils in einem Aufnahmekanal des Gehäuses aufgenommen ist und von einem weiteren Gehäuseteil, beispielsweise einem Deckel, mit einer Kraft beaufschlagt wird. Die Beaufschlagungsrichtung ist hierbei entweder parallel zur Durchströmungsrichtung des Filterelementes, also axial, oder quer zur Durchströmungsrichtung, also radial. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement, ein Filtergehäuse und eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die wenigstens eine Dichtung platzsparend realisiert ist und sicher und stabil gehalten werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei dem Filterelement erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in wenigstens einem Umfangsabschnitt der wenigstens einen Dichtung, in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs angeordnet ist, radial außen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial äußeren Dichtungsstegs angeordnet ist und/oder in wenigstens einem Umfangsabschnitt der wenigstens einen Dichtung, in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs angeordnet ist, radial innen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs angeordnet ist.
Erfindungsgemäß sind also zwischen den radial äußeren Dichtungsstegen und/oder zwischen den radial inneren Dichtungsstegen jeweils Lücken realisiert. Wenigstens ein Teil der radial äußeren Lücken werden dabei radial gegenüberliegend auf der radial inneren Seite wenigstens teilweise mit entsprechenden Abschnitten von radial inneren Dichtungsstegen abgedeckt. Entsprechend wenigstens ein Teil der radial inneren Lücken radial gegenüberliegend auf der radial äußeren Seite wenigstens teilweise mit entsprechenden Abschnitten von radial äußeren Dichtungsstegen abgedeckt. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Dichtung wenigstens auf einer Seite, entweder radial innen oder radial außen, von einem entsprechenden Dichtungssteg gestützt werden.
Die Dichtungsstege können an entsprechenden gehäuseseitigen Andrückstegen anliegen. So kann die wenigstens eine Dichtung entsprechend radial innen oder radial außen abgestützt werden.
Die wenigstens eine Dichtung ist aufgrund ihrer wenigstens abschnittsweise axial gerichteten Dichtungsfläche in axialer Richtung dichtend wirkend.
Durch die Unterbrechung der Dichtungsstege aufgrund der Lücken wird erreicht, dass Toleranzen der Dichtung, insbesondere bei Temperaturänderungen oder bei der Montage, besser ausgeglichen werden können. So können entsprechende Dehnungen und Stauchungen an der Außenhaut der wenigstens einen Dichtung, welche zu Rissen führen können, vermieden werden.
Die wenigstens eine Dichtung weist wenigstens eine bezüglich der Achse wenigstens teilumfänglich verlaufende Dichtungsfläche auf. Bei einer bevorzugten Variante kann die wenigstens eine Dichtungsfläche vollumfänglich umlaufend ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise können das wenigstens eine erste Gehäuseteil und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil bezüglich der Achse in axialer Richtung miteinander verbunden und entsprechend getrennt werden. Auf diese Weise können die Gehäuseteile mit einer geraden Bewegung verbunden werden. In diesem Fall können die Achse des Filterelements (Elementachse) und eine Verbindungsachse zwischen den beiden Gehäuseteilen parallel oder axial verlaufen. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Filterelement bezüglich der Achse in axialer Richtung in wenigstens eines der Gehäuseteile, insbesondere das wenigstens eine erste Gehäuseteil, bevorzugt einen Gehäusetopf, eingesteckt und entsprechend entfernt werden. Das Filtergehäuse kann anschließend mit dem zweiten Gehäuseteil, insbesondere einer Gehäusehaube, verschlossen werden. In diesem Fall können die Elementachse und eine Einbauachse des Filterelements in das Filtergehäuse paralleler axial verlaufen.
Vorteilhafterweise können das wenigstens eine erste Gehäuseteil und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil jeweils wenigstens einen Durchlass für Fluid, insbesondere einen Einlass beziehungsweise einen Auslass, aufweisen. Das wenigstens eine Filterelement kann zwischen den beiden Gehäuseteilen so angeordnet werden, dass der wenigstens eine Einlass von dem wenigstens einen Auslass getrennt ist.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Dichtung geschäumt, insbesondere an und/oder auf das Filtermedium geschäumt, sein. Vorteilhafterweise kann die Dichtung freischäumendes Material, insbesondere Polyurethan (PUR), aufweisen oder daraus bestehen. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Dichtung wenigstens teilweise elastisch sein. Auf diese Weise können insbesondere betriebsbedingte Einflüsse, insbesondere Temperaturen und/oder Vibrationen, besser kompensiert werden.
Vorteilhafterweise kann das Filterelement einen bezüglich der Achse des Filterelements in axialer Richtung betrachtet eckigen, insbesondere quadratischen, rechteckigen, oder runden, ovalen oder andersartigen Umfang aufweisen.
Vorteilhafterweise kann es sich bei dem Filterelement um ein sogenanntes Flachfilterelement handeln. Ein Flachfilterelement unterscheidet sich von einem sogenannten Rundfilterelement dadurch, dass bei dem Flachfilterelement das Filtermedium keinen Eiementinnenraum umgibt. Dabei kann auch ein Filterelement mit Faltenhöhen, welche im Verhältnis zur sonstigen Ausdehnung relativ groß sind, also mit sogenannten "tiefen Falten", als "Flachfilterelement" bezeichnet werden. Das Filtermedium liegt bevorzugt in Form eines Filterbalgs vor.
Vorteilhafterweise können das Filterelement und die Filtervorrichtung zur Reinigung von Luft, Gas, Kraftstoff, Öl, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder dergleichen verwendet werden. Das Filterelement und die Filtervorrichtung können in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Fluidsystemen, insbesondere Gassystemen, Luftsystemen, Reinluftsystemen, Hydrauliksystemen, Kühlsystemen, Fluidsystemen mit Harnstoffwasserlösung, Kompressorluft-Sys- temen oder dergleichen, von Kraftfahrzeugen oder anderen Maschinen, insbesondere Landmaschinen, Baumaschinen oder Kompressoren, verwendet werden. Das Filterelement und die Filtervorrichtung können auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann die Filtervorrichtung ein Luftfilter sein. Der Luftfilter kann vorteilhafterweise Teil eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine sein. Er kann zur Reinigung von Verbrennungsluft dienen, welche der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Bei dem Luftfilter kann es sich auch um einen Innenraumfilter handeln.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Dichtung wenigstens einen Eckabschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann die Form der wenigstens eine Dichtung an eine entsprechende eckige Form des Filterelements und/oder des Filtergehäuses angepasst sein.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Dichtung in Richtung der Achse betrachtet eine eckige, insbesondere rechteckige oder quadratische, Form aufweisen. In Abhängigkeit der Form des Filterelements bzw. Filterbalgs sind auch Dichtungen mit runden Formen möglich, etwa kreisrund oder oval.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg bezüglich der Achse umfangsmäßig über einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts erstrecken und/oder wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg kann sich über einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts erstrecken.
Mit einem radial äußeren Dichtungssteg, welcher sich über einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts erstrecken kann, kann eine mechanische Stabilität der Dichtung insbesondere im Bereich erhöht werden. Ferner kann so das Filterelement einfacher in dem Filtergehäuse zentriert werden.
Durch Verwendung eines radial inneren Dichtungssteg, welcher sich über einen Scheitel erstreckt, kann das Filterelement an den Ecken einfacher gefasst und einfacher in dem Filtergehäuse angeordnet und aus diesem entnommen werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg bezüglich der Achse umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten erstrecken und/oder wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg kann sich bezüglich der Achse umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten erstrecken. Auf diese Weise kann in Bereichen der wenigstens einen Dichtung zwischen den Eckabschnitten eine mechanische Stabilisierung mithilfe der Dichtungsstege erfolgen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich bezüglich der Achse umfangsmäßig über jeweilige Scheitel benachbarter Eckabschnitte jeweils ein radial äußerer Dichtungssteg erstrecken und wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg kann sich zwischen den benachbarten Eckabschnitten erstrecken, und/oder bezüglich der Achse umfangsmäßig über jeweilige Scheitel benachbarter Eckabschnitte kann sich jeweils ein radial innerer Dichtungssteg erstrecken und wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg kann sich zwischen den benachbarten Eckabschnitten erstrecken. Auf diese Weise kann entlang des umfänglichen Verlaufs der Dichtung eine gleichmäßigere Abstützung durch Dichtungsstege erfolgen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die jeweils zugewandten Enden wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs und wenigstens eines benachbarten radial äußeren Dichtungsstegs senkrecht zu einer gedachten Umfangslinie der wenigstens einen Dichtung betrachtet fluchten, überlappen oder eine Lücke bilden. Mit zueinander fluchtenden Enden kann ein in Projektion betrachtet nahtloser Übergang zwischen den Dichtungsstegen erreicht werden. Mit überlappenden Enden kann dort sowohl radial innen als auch radial außen eine Abstützung mithilfe der jeweiligen Dichtungsstege erfolgen. Mit Lücken zwischen den Enden können insbesondere durch Temperaturänderungen bewirkte mechanische Dehnungen und Stauchungen besser kompensiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können die Dichtungsstege eine bezüglich Rotationen um die Achse unsymmetrische Anordnung bilden. Auf diese Weise kann mithilfe der Dichtungsstege eine entsprechende Einbauorientierung des Filterelements in dem Filtergehäuse vorgegeben werden. Es gibt keine zwei Einbauorientierung bezüglich der Rotation um die Achse, in denen die Anordnung der Dichtungsstege gleich ist. Durch Zusammenwirkung mit entsprechenden Lücken und Vorsprüngen aufseiten des Gehäuses kann so verhindert werden, dass das Filterelement in falscher Orientierung oder ein nicht passendes Filterelement eingebaut wird. Auf diese Weise kann die Betriebssicherheit der Filtervorrichtung insgesamt verbessert werden.
Vorteilhafterweise können die Dichtungsstege eine bezüglich wenigstens einer gedachten Ebene mit der Achse unsymmetrische Anordnung bilden. Auf diese Weise kann durch entsprechende Anordnung der Dichtungsstege eine Einbauorientierung des Filterelements in dem Filtergehäuse vorgegeben werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Dichtung einen in Richtung der Achse betrachtet rechteckigen Verlauf aufweisen. Auf diese Weise kann die Dichtung in Verbindung mit einem entsprechenden rechteckigen Filterelement verwendet werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens zwei Dichtungsstege, welche auf bezüglich der Achse radial gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Dichtung angeordnet sind, unterschiedliche umfangsmäßige Ausdehnungen aufweisen. Auf diese Weise kann eine bezüglich Rotationen um die Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden. Ferner kann so auch eine bezüglich einer gedachten Ebene mit der Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Filterelement einen zumindest teilumfänglich verlaufenden Kunststoffrahmen aufweisen an dem die Dichtung angebracht ist. Die Dichtung kann bezüglich des Kunststoffrahmens etwa lösbar eingeknüpft sein oder aber unlösbar, beispielsweise angespritzt. Der Kunststoffrahmen kann hierzu insbesondere einen radial auskragenden Flanschabschnitt aufweisen, an dem die Dichtung angeordnet sein kann. Solche Filterelemente werden auch als kunststoffumspritzte Filterelemente bezeichnet und weisen den Vorteil auf, einen mechanisch stabilen Rahmen zu bilden und erlauben es, eine große Bandbreite an unterschiedlichen Dichtungswerkstoffen eingesetzt zu werden. Der Kunststoffrahmen selbst ist dabei entweder durch Umspritzen mit dem Filtermedium des Filterbalgs verbunden oder mit diesem Verklebt, insbesondere durch einen Schmelzkleber.
Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform können der radial äußere Dichtungssteg und der radial inneren Dichtungssteg an zumindest einer Umfangsposition des Filterelements durch zumindest einen Quersteg miteinander verbunden sein, der bevorzugt zumindest eine zumindest teilweise axial gerichtete Stegdichtfläche aufweist. Der Quersteg verbindet also die beiden Dichtungsstege miteinander und erlaubt es daher, eine alternierende Abdichtung wechselweise über den radial inneren Dichtungssteg und den äußeren Dichtungssteg gegenüber zumindest einem Gehäuseteil zu realisieren. Der Quersteg seinerseits ist dazu eingerichtet, mit dem korrespondierenden Gehäuseteil dichtend Zusammenzuwirken.
Die Stegdichtfläche des Querstegs kann gemäß einer Ausführungsform auch ausschließlich axial gerichtet sein. Alternativ kann der Quersteg eine V-förmige Querschnittsform aufweisen und zwei abgespreizte Dichtschenkel haben, die jeweils zumindest eine zumindest teilweise radial gerichtete Stegdichtfläche aufweisen. Durch die V-Form kann in Wechselwirkung mit einer korrespondierenden vorteilhafterWeise ebenfalls V-förmigen Querwandung des Gehäuseteils eine Dichtverbindung geschaffen werden, die sich dadurch auszeichnet, dass sie nur geringe Anpresskräfte in Axialrichtung benötigt, was für die Montage eines solchen Filterelements in ein Gehäuse (Service) klare Vorteile bietet.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zumindest zwei Querstege vorgesehen sind, die umfangsmäßig derart angeordnet sind, dass umfangsmäßig beiderseitig an einen Umfangsabschnitt des Filterelements angrenzend, in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs angeordnet ist, jedoch radial außen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial äußeren Dichtungsstegs angeordnet ist oder
in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs angeordnet ist, jedoch radial innen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs angeordnet ist,
jeweils ein Quersteg vorliegt.
Durch diese erfindungsgemäße Weiterbildung wird es ermöglicht, eine vollständig umfangsmäßig um das Filterelement umlaufende Dichtlinie zu generieren, welche unter Zwischenschaltung der Querstege zumindest einmal zwischen innerem und äußerem Dichtungssteg wechselt. Dies ist insbesondere wichtig, wenn das Filterelement in der konkreten Anwendung nicht in einem "Nutgrund" zwischen den beiden Dichtungsstegen gedichtet wird, sondern über die Dichtungsstege selbst.
Ferner wird die Aufgabe bei dem Filtergehäuse erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bezüglich der Achse radial innerhalb des wenigstens einen Andrückstegs wenigstens ein Vorsprung angeordnet ist und/oder radial außerhalb des wenigstens einen Andrückstegs wenigstens ein Vorsprung angeordnet ist, wobei wenigstens ein Vorsprung bei montiertem Filterelement in eine bezüglich der Achse umfangsmäßige Lücke zwischen benachbarten Dichtungsstegen der wenigstens einen Dichtung des Filterelements eingrei- fen kann.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung gegenüber dem Andrücksteg in Axialrichtung versetzt angeordnet ist und/oder an dem zweiten Gehäuseteil ausgebildet ist. Der Vorsprung kann ferner insbesondere als Einbuchtung ausgebildet sein, die zumindest eine Querwandung aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einer Benutzungsanordnung in dichtenden Kontakt mit der zumindest einen Stegdichtfläche des Querstegs der Dichtung des Filterelements zu treten.
Der als Einbuchtung ausgebildete Vorsprung liegt bevorzugt an dem als Deckelteil ausgebildeten zweiten Gehäuseteil vor. Bevorzugt hat der Vorsprung in diesem Fall zwei Querwände, die umfänglich beabstandet sind und die in der Benutzungsanordnung (eingelegtes Filterelement) zur Realisierung der hierin bereits beschriebenen vollständig umlaufenden zwischen innerem und äußerem Dichtungssteg alternierenden Dichtlinie dienen.
Erfindungsgemäß kann mithilfe wenigstens eines Vorsprungs eine entsprechende Abstützung der wenigstens einen Dichtung des Filterelements im Bereich einer Lücke zwischen Dichtungsstegen erfolgen. Ferner kann wenigstens ein Vorsprung als Zentrier- und/oder Orientierungshilfe verwendet werden, mit der die Zentrierung und/oder Orientierung des Filterelements in dem Filtergehäuse einfacher und genauer vorgegeben werden kann. Auf diese Weise kann eine Montage des Filterelements im Filtergehäuse vereinfacht werden. Ferner kann eine Falschmontage des Filterelements oder eine Montage eines nicht geeigneten Filterelements verhindert werden. Die Betriebssicherheit der Filtervorrichtung kann so insgesamt erhöht werden.
Vorteilhafterweise kann sich wenigstens ein Vorsprung bezüglich der Achse radial, axial und/oder umfangsmäßig erstrecken. Auf diese Weise kann die Ausdehnung des wenigsten einen Vorsprungs an die Ausdehnung der entsprechenden Lücke auf Seiten der Dichtung angepasst werden.
Der Vorsprung kann in einer alternativen Ausführungsform auch an dem zweiten Gehäuseteil vorliegen, an dem der Andrücksteg nicht vorliegt. Unter Vorsprung ist explizit auch eine Einbuchtung zu verstehen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann mit wenigstens einem Vorsprung eine bezüglich Rotationen um die Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden. Auf diese Weise kann einfach eine Orientierungshilfe zum Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann die unsymmetrische Anordnung durch eine Form, eine Größe und/oder eine Position wenigstens eines Vorsprungs realisiert werden. Alternativ oder zusätzlich kann die unsymmetrische Anordnung durch mehrere Vorsprünge realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann mit wenigstens einem Vorsprung eine bezüglich wenigstens einer gedachten Ebene mit der Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden. Auf diese Weise kann eine Einbauorientierung des Filterelements in dem Filtergehäuse vorgegeben werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Andrücksteg eine in Richtung der Achse betrachtet rechteckigen Verlauf aufweisen. Auf diese Weise kann der Andrücksteg in Verbindung mit einem entsprechenden rechteckigen Filtergehäuse verwendet werden.
Vorteilhafterweise können wenigstens zwei Vorsprünge, welche auf bezüglich der Achse radial gegenüberliegenden Seiten des wenigstens einen Andrückstegs angeordnet sind, unterschiedliche umfangsmäßige Ausdehnungen aufweisen. Auf diese Weise kann eine bezüglich Rotationen um die Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden. Ferner kann so eine bezüglich einer gedachten Ebene mit der Achse unsymmetrische Anordnung realisiert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Andrücksteg wenigstens einen Eckabschnitt aufweisen, wobei sich wenigstens ein Andrücksteg bezüglich der Achse umfangsmäßig um einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts erstrecken kann und/oder sich wenigstens ein Andrücksteg bezüglich der Achse umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten erstrecken kann. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Andrücksteg an ein in axialer Richtung betrachtet eckiges Filtergehäuse mit einem entsprechenden eckigen Filterelement, insbesondere einem Flachfilterelement, angepasst werden.
Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei der Filtervorrichtung dadurch gelöst, dass in dem Filtergehäuse wenigstens ein erfindungsgemäßes Filterelement angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Filtergehäuse erfindungsgemäß sein.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement, dem erfindungsgemäßen Filtergehäuse und der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch:
Figur 1 eine Seitenansicht eines Gehäusetopfs einer Filtervorrichtung für Fluid gemäß einem ers- ten Ausführungsbeispiel, in dem ein Filterelement angeordnet ist;
Figur 2 eine Unteransicht des Filterelements der Filtervorrichtung aus Figur 1 ;
Figur 3 einen ersten Längsschnitt der Filtervorrichtung aus Figur 1 entlang der dortigen Schnittlinie
III
Figur 4 einen zweiten Längsschnitt der Filtervorrichtung aus Figur 1 entlang der dortigen Schnittlinie IV - IV;
Figur 5 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß einem zweitem Ausführungsbeispiel, welches zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus Figuren 1 bis 4 ähnlich ist;
Figur 6 eine Unteransicht des Filterelements der Filtervorrichtung aus Figur 5;
Figur 7 eine Seitenansicht einer Filtervorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, welches zu den Ausführungsbeispielen aus Figuren 1 bis 6 ähnlich ist;
Figur 8 eine Unteransicht des Filterelements der Filtervorrichtung aus Figur 7;
Figur 9 eine isometrische Ansicht des Filtertopfs der Filtervorrichtung aus Figur 7;
Figur 10 eine Unteransicht eines Filterelements einer Filtervorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel; Fig. 1 1 eine isometrische Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
Fig. 12 eine Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung aus Fig. 1 1 ;
Fig. 13 eine isometrische Teilansicht der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung gemäß Fig. 1 1 mit ausgeblendetem unterem Gehäuseteil;
Fig. 14 eine isometrische Detailansicht des Details A aus Fig. 13;
Fig. 15 eine isometrische Teilschnittansicht einer noch weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
Fig. 16 eine isometrische Detailansicht des Details A aus Fig. 15.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In Figuren 1 bis 4 ist eine Filtervorrichtung 10 für Fluid in unterschiedlichen Perspektiven, Schnitten und Detailansichten gezeigt. Die Filtervorrichtung 10 kann beispielsweise als Luftfilter zur Reinigung von Verbrennungsluft in einem Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Alternativ kann es sich bei der Filtervorrichtung um eine Filtervorrichtung 10 zur Reinigung eines anderen flüssigen oder gasförmigen Fluids, insbesondere Motoröl, Kraftstoff, Harnstoffwasserlösung, Kompressorluft oder dergleichen, handeln.
Die Filtervorrichtung 10 umfasst ein Filtergehäuse 12 mit einem Einlass 14 für zu reinigendes Fluid und einem in den Figuren der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigten Auslass für gereinigtes Fluid. In dem Filtergehäuse 12 ist ein Filterelement 16 austauschbar so angeordnet, dass es den Einlass 14 von dem Auslass trennt. Das Filtergehäuse 12 hat in einer Draufsicht axial zu einer Achse 18 betrachtet beispielhaft einen etwa rechteckigen Umfang.
Die Achse 18 fällt in dem Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Gehäuseachse des Filtergehäuses 12, einer Einbau-/Ausbauachse des Filterelements 16 in einen Gehäusetopf 20 des Filtergehäuses 12, einer Verbindungsachse einer der besseren Übersichtlichkeit wegen in den Figuren nicht gezeigten Gehäusehaube des Filtergehäuses 12 mit dem Gehäusetopf 20 und einer Elementachse des Filterelements 16. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind im Folgenden die Elementachse, die Gehäuseachse, die Verbindungsachse und die Einbau-/Ausbauachse mit dem gleichen Bezugszeichen 18 versehen und werden kurz als "Achse 18" bezeichnet. Es versteht sich, dass bei ausgebautem Filterelement 16, je nach Kontext, die Gehäuseachse, die Elementachse und/oder die Einbau-/Ausbauachse gemeint ist. Wenn im Folgenden von "radial", "koaxial", "axial", "tangential", "umfangsmäßig", "konzentrisch", "exzentrisch" oder dergleichen die Rede ist, so bezieht sich dies, sofern nicht anders erwähnt, auf die Achse 18.
Das Filtergehäuse 12 umfasst den Gehäusetopf 20, in Figuren 1 , 3 und 4 unten, welcher mit der Gehäusehaube oben verschlossen ist. Die Gehäusehaube ist trennbar mit dem Gehäusetopf 20 verbunden. Die Gehäusehaube ist beispielhaft mit einem freien Rand auf die offene Seite des Gehäusetopfs 20 in axialer Richtung aufgesteckt. Im Bereich ihrer jeweiligen offenen Seiten ist zwischen dem Gehäusetopf 20 und der Gehäusehaube ist eine umfangsmäßig verlaufende Dichtung 22 des Filterelements 16 eingeordnet. Der Einlass 14 führt beispielhaft durch eine Seitenwand des Gehäusetopfs 20. Der Auslass befindet sich beispielhaft in einer entsprechenden Seitenwand der nicht gezeigten Gehäusehaube. Der Einlass 14 und der Auslass können auch an anderen Stellen des Gehäusetopfs 20 und der Gehäusehaube angeordnet sein. Bei einer Umkehrung der Strömungsrichtung des Fluids in der Filtervorrichtung 10 können auch der Einlass 14 als Auslass und der Auslass als Einlass dienen.
Im Bereich seiner der Gehäusehaube zugewandten offenen Seite weist der Gehäusetopf 20 einen querschnittserweiterten Bereich auf, welcher einen Aufnahmeraum 24 für das Filterelement 16 bildet. Der umfangsmäßige Rand des Gehäusetopfs 20 an seiner offenen Seite bildet einen Andrücksteg 26 für die Dichtung 22. Der Andrücksteg 26 erstreckt sich umfangsmäßig und parallel zur Achse 18, also axial. Die axiale Stirnseite des Andrückstegs 26 bildet eine Dichtfläche 28. Die Dichtfläche 28 erstreckt sich umfangsmäßig und ist zumindest in ihrem radialen Zentrum parallel zur Achse 18 gerichtet.
Die Gehäusehaube weist auf ihrer offenen Seite axial stirnseitig einen umfangsmäßigen Andrückabschnitt auf. Der Andrückabschnitt befindet sich im montierten Zustand der Filtervorrichtung 10 axial gegenüber der Dichtfläche 28 des Andrückstegs 26. Der Andrückabschnitt dient zum Andrücken der Dichtung 22 gegen die Dichtfläche 28.
Das Filterelement 16 mit Dichtung 22 wird im Folgenden näher erläutert. Bei der Dichtung 22 handelt es sich beispielhaft um eine Polyurethan-Dichtung, welche an einen stirnseitigen Rand eines gefalteten Filtermediums 30 angeschäumt ist. Insgesamt ist die Dichtung 22 einstückig aufgebaut.
Das Filtermedium 30 ist beispielhaft zickzackförmig gefaltet. Es besteht beispielhaft aus einem Filterpapier. Das gefaltete Filtermedium 30 hat insgesamt eine etwa quaderförmige Gestalt. Das Filterelement 16 kann beispielhaft als ein sogenanntes "Flachfilterelement" ausgelegt sein. In Figur 2 ist der besseren Übersichtlichkeit wegen lediglich ein Teil des gefalteten Filtermediums 30 angedeutet. Das Filtermedium 30 und die Dichtung 22 sind in axialer Richtung betrachtet jeweils rechteckig. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet eine Stirnseite des Filterelements 16 mit der Dichtung 22 eine Reinseite des Filterelements 16. Die axial gegenüberliegende Stirnseite bildet eine Rohseite. Bei umgekehrter Durchströmrichtung kann sich die Dichtung 22 alternativ auch auf der Rohseite des Filterelements 16 befinden.
Die Dichtung 22 überragt den stirnseitigen Rand des gefalteten Filtermediums 30 sowohl in axialer Richtung als auch von radial innen nach radial außen betrachtet.
Die Dichtung 22 verfügt über einen umfangsmäßigen Befestigungsbereich, mit dem sie am Randbereich des Filtermediums 30 befestigt ist. Der Befestigungsbereich umfasst, wie beispielsweise in Figuren 3 und 4 gezeigt ist, einen umfangsmäßig radialen Befestigungsabschnitt und einen umfangsmäßigen axialen Befestigungsabschnitt. Der radiale Befestigungsabschnitt erstreckt sich umfangsmäßig und im Wesentlichen quer zur Achse 18 von radial innen nach radial außen. Der axiale Befestigungsabschnitt erstreckt sich umfangsmäßig und im Wesentlichen parallel, also axial zur Achse 18. Der Befestigungsbereich umgreift mit dem radialen Befestigungsabschnitt und dem axialen Befestigungsabschnitt den Rand des gefalteten Filtermediums 30.
An den Befestigungsbereich schließt sich radial außen ein umfangsmäßiger Dichtungsbereich 32 an. In Eckabschnitten 34 der in axialer Richtung betrachtet rechteckigen Dichtung 22 ist jeweils ein radial innerer Dichtungssteg 36 angeordnet. Die insgesamt vier radial inneren Dichtungsstege 36 erstrecken sich in axialer Verlängerung des axialen Befestigungsabschnitts auf der dem Gehäusetopf 20 axial zugewandten Seite. Die radial inneren Dichtungsstege 36 begrenzen in den Eckabschnitten 34 auf der radial inneren Seite eine umfangsmäßig zusammenhängende Dichtungsfläche 38 der Dichtung 22. Die Dichtungsfläche 38 ist dem Gehäusetopf 20 zugewandt. Die Dichtungsfläche 38 ist parallel zur Achse 18 gerichtet. Beispielhaft sind die radial inneren Dichtungsstege 36 in axialer Richtung betrachtet etwa L-förmig. Die radial inneren Dichtungsstege 36 erstrecken sich jeweils über die entsprechenden Scheitel der Eckabschnitte 34 der Dichtung 22.
Zwischen benachbarten radial inneren Dichtungsstegen 36 befindet sich jeweils eine radial innere Lücke 40. Die radial inneren Lücken 40 erstrecken sich jeweils an den Längsseiten beziehungsweise Querseiten der Dichtung 22.
Zwischen benachbarten Eckabschnitten 34 erstreckt sich jeweils ein gerader radial äußerer Dichtungssteg 42. Die radial äußeren Dichtungsstege 42 begrenzen jeweils die Dichtungsfläche 38 radial außen. Die Dichtungsstege 42 erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung und axialer Richtung. Zwischen benachbarten radial äußeren Dichtungsstegen 42 befindet sich jeweils eine radial äußere Lücke 40.
Die radial äußeren Dichtungsstege 42 befinden sich jeweils gegenüber einer radial inneren Lücke 40. In jedem Umfangsabschnitt der Dichtung 22, in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs 36 angeordnet ist, ist also radial außen ein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs 42 angeordnet.
Die radial inneren Dichtungsstege 36 befinden sich jeweils gegenüber einer radial äußeren Lücke 40. in jedem Umfangsabschnitt der Dichtung 22, in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs 42 angeordnet ist, ist also radial innen ein Abschnitt eines radial inneren Dichtungssteg 36 angeordnet.
Senkrecht zum Umfangsverlauf der Dichtung 22 betrachtet fluchten die jeweils zugewandten Enden 44 der jeweils benachbarten radial inneren Dichtungsstege 36 und radial äußeren Dichtungsstege 42. Alternativ können sich die entsprechenden Enden 44 in diese Richtung betrachtet auch überlappen oder eine Lücke bilden.
Bei dem in Figuren 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel bilden die Dichtungsstege 36 und 42 eine bezüglich der Achse 18 symmetrische Anordnung.
Bei montiertem Filterelement 16 befindet sich das Filtermedium 30 in dem Aufnahmeraum 24. Die Dichtung 22 liegt auf dem Andrücksteg 26 auf, derart, dass die Dichtfläche 28 in axialer Richtung dichtend an der Dichtungsfläche 38 umfangsmäßig zusammenhängend anliegt. Mit Hilfe der Dichtungsstege 36 und 42 wird die Dichtungsfläche 38 auf dem Andrücksteg 26 zentriert und gehalten. Der umfangsmäßige Andrückabschnitt der Gehäusehaube drückt in axialer Richtung gegen die Rückseite des Dichtbereichs 32 der Dichtung 22, so dass die Dichtwirkung zwischen der Dichtfläche 28 des Andrückstegs 26 und der Dichtungsfläche 38 der Dichtung 22 verbessert wird.
In Figuren 5 und 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung 10 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus Figuren 1 bis 4 ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel die radial äußeren Dichtungsstege 142 im Bereich der Eckabschnitte 34 der Dichtung 22 angeordnet und umgreifen jeweils die dortigen Scheitel. Die radial inneren Dichtungsstege 136 sind hingegen zwischen den Eckabschnitten 34 angeordnet und befinden sich so auf der der Achse 18 radial zugewandten Seite der Dichtungsfläche 38.
In Figuren 7 bis 9 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung 10 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des zweiten Ausführungsbeispiels aus Figuren 5 und 6 ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel bilden beim dritten Ausführungsbeispiel die radial inneren Dichtungsstege 236 und die radial äußeren Dichtungsstege 242 bezüglich Rotationen um die Achse 18 eine insgesamt unsymmetrische Anordnung. Dies unsymmetrische Anordnung wird insbesondere dadurch erreicht, dass die radial äußeren Lücken 240 und die jeweiligen radial inneren Dichtungsstege 236 an den gegenüberliegenden Querseiten der Dichtung 22 unterschiedlich lang sind. Die beiden querseitigen radial inneren Dichtungsstege 236, welche auf bezüglich der Achse 18 radial gegenüberliegenden Seiten der Dichtung 22 angeordnet sind, haben also unterschiedliche umfangsmäßige Ausdehnungen. Ferner bilden die Dichtungsstege 236 und 242 eine bezüglich einer gedachten Längsebene 243a und einer gedachten Querebene 243b, welche senkrecht zueinander verlaufen und deren Schnittlinie in der Achse 18 liegt, jeweils eine unsymmetrische Anordnung.
Ferner weist der Gehäusetopf 20, wie in Figuren 7 und 9 gezeigt, beispielhaft insgesamt vier Vorsprünge 246 auf. Die Vorsprünge 246 erstrecken sich an der bezüglich der Achse 18 radial äußeren Seite des Andrückstegs 26 nach radial außen, in axialer Richtung und umfangsmäßig. Die Vorsprünge 246 erstrecken sich jeweils zwischen den Eckbereichen 248 des Andrückstegs 26. Die umfangsmäßige Ausdehnung der Vorsprünge 246 und deren umfangsmäßige Anordnungen entsprechen der Anordnung der radial äußeren Lücken 240 aufseiten der Dichtung 22. Aufgrund der bezüglich Rotationen um die Achse 18 unsymmetrischen Anordnung und Ausdehnung der querseitigen radial äußeren Lücken 240 und der querseitigen Vorsprünge 246 kann das Filterelement 16 ausschließlich in der Orientierung in den Gehäusetopf 20 angeordnet werden, in der die Vorsprünge 246 in die entsprechenden Lücken 240 eingreifen können. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Filterelement 16 nicht falsch montiert wird. In der Unteransicht des Filterelements 16 in Figur 8 sind zur Veranschaulichung der Andrücksteg 26 und die Vorsprünge 246 gestrichelt angedeutet.
In Figur 10 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Filtervorrichtung 10 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des dritten Ausführungsbeispiels aus Figuren 7 bis 9 ähnlich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum dritten Ausführungsbeispiel ist beim vierten Ausführungsbeispiel auf Seiten des Gehäusetopfs 20 beispielhaft ein weiterer Vorsprung 346 vorgesehen. Der Vorsprung 346 erstreckt sich an der bezüglich der Achse 18 radial inneren Seite des Andrückstegs 26 nach radial innen, in axialer Richtung und umfangsmäßig. Der Vorsprung 346 ragt in die radial innere Lücke in einem Eckabschnitte 34. Die Ausdehnung des Vorsprungs 346 nach radial innen ist so groß, dass er in den Bereich des Filtermediums 30 hineinragt. Zur Aufnahme des Vorsprungs 346 ist daher eine entsprechende Aussparung im Filtermedium 30 bzw. einem Filterbalg, wenn es sich um ein gefaltetes Filtermedium handelt, vorgesehen.
In Figuren 1 1 bis 16 sind Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filterelements 16 dargestellt, bei denen es sich um kunststoffumspritzte Ausführungen handelt. Die im Folgenden beschriebenen strukturellen und funktionellen Merkmale, insbesondere hinsichtlich der Interaktion des Filterelements 16 mit Schnittstellen des Filtergehäuses 10, sind jedoch weder auf kunststoffumspritzte Lösungen beschränkt noch auf Lösungen mit allgemeinen Kunststoffrahmen.
Das Filterelement 16 weist einen Kunststoffrahmen 161 auf, in dem das Filtermedium 30, welches als mehrfach gefalteter Filterbalg vorliegt, aufgenommen ist, bevorzugt unlösbar aufgenommen, etwa mit thermisch plastifizierbarem Kunststoffmaterial umspritzt oder in den Kunststoffrahmen 161 eingeklebt. Der Kunststoffrahmen 161 weist an einem der Stirnseite nahen Ende einen radial auskragenden Flanschabschnitt 162 auf, an dem die Dichtung 22 angebracht ist. Die Dichtung 22 verfügt über einen radial inneren Dichtungssteg 36 und einen radial äußeren Dichtungssteg 42, die gemäß der vorliegenden Ausführungsform gegenüber der Längsachse 18 verkippt sind und Dichtlippen ausbilden, die dazu eingerichtet sind, gegenüber dem Gehäuse, insbesondere gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 31 (Deckel), zumindest mit einem Axialanteil zu dichten.
Der äußere Dichtungssteg 42 weist eine Lücke 40 auf, entlang der der äußere Dichtungssteg 42 unterbrochen ist. An diese Lücke 40 umfangsmäßig beiderseitig angrenzend ist ein Quersteg 221 vorgesehen, der Teil der Dichtung 22 ist und den äußeren Dichtungssteg 42 mit dem inneren Dichtungssteg 36 verbindet, so dass gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 31 (Deckel) trotz der Unterbrechung des äußeren Dichtungsstegs 42 durch die Lücke 40 eine umlaufende Dichtlinie ausgebildet werden kann, die quasi zwischen innen und außen alterniert. Der äußere Dichtungssteg 42 endet in Umfangsrichtung in der gezeigten Ausführungsform nicht strikt an dem Quersteg 221 , sondern erstreckt sich ein Stück weit umfangsmäßig über diesen hinaus, was die Abdichtung zum Gehäuse erleichtert.
Gehäuseseitig ist an dem zweiten Gehäuseteil 31 (Deckel) ein als Einbuchtung 246 sich nach radial innen erstreckender Vorsprung 246 vorgesehen, der eine in Radialrichtung verlaufende Querwandung 247 aufweist, die in dem montierten Zustand des Filterelements 16 in einen zumindest axial wirksamen Dichtkontakt mit der Stegdichtfläche 222 des Querstegs 221 der Dichtung 22 des Filterelements 16 tritt. Dies ist in Figuren 13 und 14 im Detail gezeigt, wobei die oben beschriebene umlaufende Dichtungslinie erhalten wird, welche den inneren Dichtungssteg 36, den äußeren Dichtungssteg 42 sowie als Verbindungselement den Quersteg 221 der Dichtung 22 einschließt. Es sind jedoch auch invertierte Ausführungen von der Erfindung umfasst, bei denen der radial innere Dichtungssteg 36 nicht komplett umlaufend ausgebildet ist und eine innere Lücke bildet.
Um eine zu starke Verformung der durch den radial inneren Dichtungssteg 36 und radial äußeren Dich- tungssteg 42 bereit gestellten Dichtlippen zu verhindern, ist gehäuseseitig am zweiten Gehäuseteil 31 (Deckel) ein innerer zumindest teilweise umlaufender Verformungsbegrenzungssteg 311 vorgesehen, an welchem die Dichtlippe des inneren Dichtungsstegs 36 im Montagezustand zur Anlage kommt. Die Verformung des äußeren Dichtungsstegs 42 wird in analoger Weise durch einen Abschnitt einer Gehäusewandung des zweiten Gehäuseteils 31 erreicht. Dies ist in Figur 12 dargestellt.
In Figuren 15 und 16 ist eine Weiterbildung gezeigt, gemäß der der Quersteg 221 der Dichtung 22, welcher den äußeren Dichtungssteg 42 mit dem inneren Dichtungssteg 36 verbindet, mit einer V-förmigen Querschnittsform ausgebildet ist, so dass dieser zwei abstehende Dichtschenkel 223 mit Stegdichtflächen 222 ausbildet, die jeweils dazu eingerichtet sind, gegenüber der gehäuseseitigen Querwandung 247 zumindest teilweise radial zu dichten. Die Querwandung 247 des Gehäusedeckels 31 greift dabei in einem Bereich zwischen den beiden abstehenden Stegdichtflächen 222 des Querstegs 221 ein und ist vorteilhaft an ihrem freien Ende ebenfalls V-förmig, so dass sich in Zusammenwirkung mit dem V-förmig angeordneten Stegdichtflächen 222 eine besonders gute Abdichtung ergibt, was in Figur 16, die Detail A aus Figur 15 zeigt, gut zu erkennen ist.

Claims

Ansprüche
1. Filterelement (16) für eine Filtervorrichtung (10) für Fluid, welches austauschbar in ein Filtergehäuse (12) zwischen wenigstens einem Einlass (14) und wenigstens einem Auslass für das Fluid angeordnet werden kann, wobei das Filterelement (16) aufweist
- wenigstens ein Filtermedium (30) und
- wenigstens eine Dichtung (22), welche bezüglich einer Achse (18) des Filterelements (16) umfangsmäßig an einem stirnseitigen Rand des Filterelements (16) angeordnet ist,
- wobei die wenigstens eine Dichtung (22) wenigstens eine bezüglich der Achse (18) wenigstens teilumfänglich verlaufende Dichtungsfläche (38) aufweist, die wenigstens zum Teil axial gerichtet ist und die radial innen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial inneren Dichtungssteg (36; 136) und/oder radial außen von wenigstens einem wenigstens teilumfänglich verlaufenden radial äußeren Dichtungssteg (42; 142) begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Umfangsabschnitt (40; 240) der wenigstens einen Dichtung (22), in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs (36; 136) angeordnet ist, radial außen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial äußeren Dichtungsstegs (42; 142) angeordnet ist
und/oder in wenigstens einem Umfangsabschnitt (40; 240) der wenigstens einen Dichtung (22), in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs (42; 142) angeordnet ist, radial innen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs (36; 136) angeordnet ist.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Dichtung (22) wenigstens einen Eckabschnitt (34) aufweist.
3. Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg (142) bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig über einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts (34) erstreckt und/oder wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg (36) sich über einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts (34) erstreckt.
4. Filterelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg (42) bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten (34) erstreckt und/oder wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg (136) sich bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten (34) erstreckt.
5. Filterelement nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig über jeweilige Scheitel benachbarter Eckabschnitte (34) jeweils ein radial äußerer Dichtungssteg (142) erstreckt und wenigstens ein radial innerer Dichtungssteg (136) sich zwischen den benachbarten Eckabschnitten (34) erstreckt, und/oder sich bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig über jeweilige Scheitel benachbarter Eckabschnitte (34) jeweils ein radial innerer Dichtungssteg (36) erstreckt und wenigstens ein radial äußerer Dichtungssteg (42) sich zwischen den benachbarten Eckabschnitten (34) erstreckt.
6. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils zugewandten Enden (44) wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs (36; 136) und wenigstens eines benachbarten radial äußeren Dichtungsstegs (42; 142) senkrecht zu einer gedachten Umfangslinie der wenigstens einen Dichtung (22) betrachtet fluchten, überlappen oder eine Lücke bilden.
7. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsstege (236, 242) eine bezüglich Rotationen um die Achse (18) unsymmetrische Anordnung bilden.
8. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Dichtung (22) einen in Richtung der Achse (18) betrachtet rechteckigen Verlauf oder runden Verlauf aufweist.
9. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Dichtungsstege (236), welche auf bezüglich der Achse (18) radial gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Dichtung (22) angeordnet sind, unterschiedliche umfangsmäßige Ausdehnungen aufweisen.
10. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (16) einen zumindest teilumfänglich verlaufenden Kunststoffrahmen (161 ) aufweist, an dem die Dichtung (22) angeordnet ist, bevorzugt lösbar eingeknüpft oder unlösbar angespritzt, wobei der Kunststoffrahmen (161 ) bevorzugt einen radial auskragenden Flanschabschnitt (162) aufweist, an dem die Dichtung (22) angeordnet ist.
11. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Dichtungssteg (42; 142) und der radial innere Dichtungssteg (36; 136) an zumindest einer Umfangsposition des Filterelements (16) durch zumindest einen Quersteg (221 ) miteinander verbunden sind, der bevorzugt zumindest eine zumindest teilweise axial gerichtete Stegdichtfläche (222) aufweist.
12. Filterelement nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Quersteg (221 ) eine V-förmige Querschnittsform aufweist und zwei abgespreizte Dichtschenkel (223) aufweist, die jeweils zumindest eine zumindest teilweise radial gerichtete Stegdichtfläche (222) aufweisen.
13. Filterelement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Querstege (221 ) vorgesehen sind, die umfangsmäßig derart angeordnet sind, dass umfangsmäßig beiderseitig an einen Umfangsabschnitt des Filterelements (16) angrenzend,
in dem radial innen kein Abschnitt eines radial inneren Dichtungsstegs (36; 136) angeordnet ist, jedoch radial außen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial äußeren Dichtungsstegs (42; 142) angeordnet ist
oder
in dem radial außen kein Abschnitt eines radial äußeren Dichtungsstegs (42; 142) angeordnet ist, jedoch radial innen wenigstens ein Abschnitt wenigstens eines radial inneren Dichtungsstegs (36; 136) angeordnet ist,
je ein Quersteg (221 ) vorliegt.
14. Filtergehäuse (12) einer Filtervorrichtung (10) für Fluid mit wenigstens einem Einlass (14) für zu filtrierendes Fluid und wenigstens einem Auslass für filtriertes Fluid, - wobei in dem Filtergehäuse (12) wenigstens ein Filterelement (16) austauschbar so angeordnet ist oder werden kann, dass es den wenigstens einen Einlass (14) von dem wenigstens einen Auslass trennt,
- wobei das Filtergehäuse (12) wenigstens ein erstes Gehäuseteil (20) und wenigstens ein zweites Gehäuseteil aufweist, welche zum Öffnen des Filtergehäuses (12) wenigstens teilweise voneinander trennbar sind,
- wobei das wenigstens eine erste Gehäuseteil (20) wenigstens einen bezüglich einer gedachten Achse (18) des Filtergehäuses (12) umfangsmäßig verlaufenden Andrücksteg (26) mit wenigstens einer wenigstens abschnittsweise zur Achse (18) parallel gerichteten Dichtfläche (28) zur Anlage wenigstens einer Dichtung (22) wenigstens eines Filterelements (16) aufweist und das wenigstens eine zweite Gehäuseteil wenigstens einen dem wenigstens einen Andrücksteg (26) axial gegenüberliegenden Andrückabschnitt zum Andrücken der wenigstens einen Dichtung (22) gegen die wenigstens eine Dichtfläche (28) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass bezüglich der Achse (18) radial innerhalb des wenigstens einen Andrückstegs (26) wenigstens ein Vorsprung angeordnet ist und/oder radial außerhalb des wenigstens einen Andrückstegs (26) wenigstens ein Vorsprung (246) angeordnet ist, wobei wenigstens ein Vorsprung (246) bei montiertem Filterelement (16) in eine bezüglich der Achse (18) umfangsmäßige Lücke (240) zwischen benachbarten Dichtungsstegen (142) der wenigstens einen Dichtung (22) des Filterelements (16) eingreifen kann.
15. Filtergehäuse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (246) gegenüber dem Andrücksteg (26) in Axialrichtung (18) versetzt angeordnet ist und/oder an dem zweiten Gehäuseteil (31 ), insbesondere einem Gehäusedeckel (31 ), ausgebildet ist, wobei bevorzugt der Vorsprung (246) als Einbuchtung ausgebildet ist, die zumindest eine Querwandung (247) aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einer Benutzungsanordnung in dichtenden Kontakt mit der zumindest einen Stegdichtfläche (222) des Querstegs (221 ) der Dichtung (22) des Filterelements (16) zu treten.
16. Filtergehäuse nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass mit wenigstens einem Vorsprung (246) eine bezüglich der Achse (18) unsymmetrische Anordnung realisiert wird.
17. Filtergehäuse nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Andrücksteg (26) wenigstens einen Eckabschnitt aufweist, wobei sich wenigstens ein Andrücksteg (26) bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig um einen Scheitel wenigstens eines Eckabschnitts erstreckt und/oder sich wenigstens ein Andrücksteg (26) bezüglich der Achse (18) umfangsmäßig zwischen zwei benachbarten Eckabschnitten (34) erstreckt.
18. Filtervorrichtung (10) für Fluid, mit einem Filtergehäuse (12), in dem wenigstens ein Filterelement (16) austauschbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Filtergehäuse (12) wenigstens ein Filterelement (16) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 angeordnet ist.
19. Filtervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (12) ein Filtergehäuse (12) nach einem der Ansprüche 14 bis 17 ist.
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