DE10040262A1 - Ringförmiges Filterelement mit einer Vlies-Endscheibe sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Ein ringförmiges radial durchströmbares Filterelement aus insbesondere zickzack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial als Filtermaterial mit einer ringförmigen Vlies-Endscheibe an mindestens einer Stirnseite des Filterelementes und einem radial innen- und/oder außen liegenden ringförmigen, elastischen Randbereich für ein dichtes Aufsetzen auf ein Anschlußteil soll einfach herstellbar sein und eine Dichtung mit hoher Funktionssicherheit besitzen. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solches Ringfilterelement durch folgende Merkmale aus: DOLLAR A - die Vlies-Endscheibe erfaßt lediglich einen außerhalb des ringförmigen, elastischen Randbereiches liegenden Bereich, DOLLAR A - der von der Vlies-Endscheibe nicht erfaßte, elastische Randbereich besteht aus einem elastischen, direkt und gleichzeitig an das Filtermaterial des Filterelementes einerseits sowie das mit diesem bereits fest verbundene Vlies der Endscheibe andererseits angeschäumten Dichtmaterial.

Description

Die Erfindung betrifft ein ringförmiges Filterelement mit einer Vlies-Endscheibe nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.

Eine solches Filterelement ist bekannt aus EP 0 559 011 A1.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, den stirn­ seitigen, radialen Dichtrandbereich eines solchen Filters, mit dem dieser auf ein Anschlußteil dicht aufgesetzt wird, bezüglich der Funktionssicherheit zu verbessern. Bei derart zu verbessernden Ringfilterelementen handelt es sich insbe­ sondere um solche, die in Filter für Kraftstoff und Schmier­ öl von Verbrennungsmotoren aus Fahrzeugen eingesetzt werden.

Gelöst wird dieses Problem vorrichtungsmäßig durch die Aus­ führung eines gattungsgemäßen Ringfilterelementes nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 einschließlich ei­ ner vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2.

Vorteilhafte Herstellungsverfahren sind Gegenstand der An­ sprüche 3 und 4.

Ein dem erfindungsgemäß für den jeweiligen Dichtrand des Filterelementes einzusetzenden Material ähnliches Material wird im Stand der Technik nach DE 44 28 139 A1 und DE 44 41 608 A1 bereits für die Herstellung einer Endscheibe einge­ setzt. Nachteilig bei diesen bekannten Ausführungen ist, daß entweder die gesamte Endscheibe aus dem betreffenden Materi­ al besteht (DE 44 28 139 A1) oder daß zumindest keine voll­ ständige Materialtrennung zwischen den radial unterschied­ lich ausgebildeten Bereichen gegeben ist (DE 44 41 608 A1). Bei DE 44 28 139 A1 ist der Dichtringbereich noch durch das Einbringen eines Zusatzmaterials zu verstärken, um eine aus­ reichende Dichtwirkung zu erzielen. Gleiches gilt bezüglich DE 44 41 608 A1, da dort die gesamte Endscheibe aus einem gleichen Grundmaterial bestehen soll, das lediglich in dem radial dichtenden Bereich zusätzlich mit einem Material ver­ sehen werden soll, das unter Temperatur aufweichbar und in aufgeweichtem Zustand aushärtbar (vulkanisierbar) ist und in ausgehärtetem beziehungsweise vulkanisiertem Zustand elasti­ sche Eigenschaften besitzt.

Der Vorteil der Erfindung besteht insbesondere darin, ein gattungsgemäßes Filterelement mit einer Vlies-Endscheibe ei­ nerseits wirtschaftlich äußerst günstig herstellen zu können und andererseits durch das Aufbringen der erfindungsgemäßen Dichtung eine äußerst sicher funktionierende Dichtung zu be­ sitzen. Dies ist besonders wichtig bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Filterelementes bei Kraftfahrzeugfiltern, in denen Kraftstoff oder Schmieröl zu filtern ist.

Ein nachfolgend beschriebenes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.

In dieser zeigt die einzige

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Endscheibenbereich ei­ nes Ringfilters bei ausschnittsweiser Darstellung des Filtermaterials und einer strichpunktiert ange­ deuteten Herstellungsform.

Eine Endscheibe 1 aus Vlies ist dicht mit den Stirnkanten eines zick-zack-förmig gefalteten Filterbahnmaterials 2 ver­ bunden. Das Filterbahnmaterial 2 kann aus Papier bestehen. Radial innen ist gleichzeitig an die Endscheibe 1 und das Filterbahnmaterial 2 elastisches Dichtmaterial 3 angeformt.

Die Endscheibe 1 steht radial innen gegenüber dem Innenum­ fang des Filterbahnmaterials 2 zurück, so daß das elastische Dichtmaterial 3 einen axial nicht von der Endscheibe 1 abge­ deckten Bereich des Filterbahnmaterials 2 erfaßt. Das Mate­ rial des elastischen Dichtmaterials 3 ist einerseits dicht mit dem Innenumfangsbereich der Endscheibe 1, die es auch axial übergreift und andererseits dicht mit dem angrenzenden Filterbahnmaterial 2 verbunden. In das gefaltete Filterbahn­ material 2 ragt das elastische Dichtmaterial 3 hinein und umschließt den Innenumfangsbereich der Vlies-Endscheibe 1 geringfügig, wodurch eine garantiert feste und dichte Anbin­ dung an das Filterbahnmaterial 2 gegeben ist.

Das elastische Dichtmaterial 3 kann beispielsweise aus Äthy­ len-Acrylat-Kautschuk (AEM) bestehen. AEM ist ein Material, das in einem ersten relativ verformbaren Ausgangszustand in dem vorgesehenen Bereich des Filterbahnmaterials 2 und der Endscheibe 1 eingebracht und dort durch Wärmezufuhr erweicht werden kann, um in dem Erweichungszustand zu einem elasti­ schen, dauerwirksamen Dichtmaterial auszuhärten beziehungs­ weise zu vulkanisieren. In erweichtem Zustand ist das Dicht­ material zumindest in einem solchen Maße fließfähig, daß es in das Filterbahnmaterial 2, das heißt speziell in die Fal­ tenzwischenräume des Filterbahnmaterials 2, eindringen kann, um sodann in diesem Zustand auszuhärten beziehungsweise zu vulkanisieren.

Das vorgenannte Dichtungsmaterial ist im Vergleich zu ähnli­ chen anderen Dichtungsmaterialien für den erfindungsgemäßen Anwendungszweck besonders vorteilhaft. Deshalb umfaßt die vorliegende Erfindung auch Filterelemente, bei denen die Endscheibe aus einem anderen als Vliesmaterial besteht. Das Material der Endscheibe kann mit Bezug auf das erfindungsge­ mäße, elastische Dichtmaterial somit praktisch beliebiger Art sein. Zweckmäßigerweise wird die Endscheibe in diesen Fällen allerdings aus einem gegenüber dem elastischen Dicht­ material weniger elastischen Material bestehen.

Ein Verfahren zum Anformen eines elastischen Dichtmaterials 3 an gleichzeitig die Endscheibe 1 und das von der Endscheibe 1 gedichtete Filterbahnmaterial 2 kann nach beispielsweise dem nachstehend angegebenen Verfahren erfolgen.

In einem ersten Herstellungsschritt wird das zu einem Ring geformte, zick-zack-förmige Filterbahnmaterial 2 fest mit einer Vlies-Endscheibe 2 in an sich bekannter Weise verbun­ den. Die Endscheibe 1 läßt einen radial innen liegenden Stirnbereich des Filterbahnmaterials 2 unbedeckt. In diesem Zustand wird das Filterelement mit der Endscheibe 1 in eine Herstellungsform 5 eingelegt. Zuvor ist in diese Form 5 be­ reits ein Rohling als Basismaterial des elastischen Dichtma­ terials 3 eingesetzt worden. Dieser aus dem Material EAM be­ stehende Rohling hat insgesamt Abmessungen, durch die ein Spiel gegenüber der Form 5, dem Filterbahnmaterial 2 sowie der Endscheibe 1 gegeben ist. In dem EAM befindet sich in an sich bekannter Weise ein Bläh- beziehungsweise Aufschäummit­ tel, wodurch das Rohmaterial bei Wärmezufuhr aufschäumen kann. Um dieses Aufschäumen in der Herstellungsform 5 bei eingelegtem Filterelement erzielen zu können, wird die Form 5 erhitzt. Das Rohmaterial des elastischen Dichtmaterials 3 schäumt sodann in der Form 5 auf, in die die Gestalt des an dem fertigen Filterelement vorliegenden elastischen Dichtma­ terials 3 eingearbeitet ist. Das aufschäumende Rohmaterial des elastischen Dichtmaterials 3 dringt stirnseitig in die Falten des Filterbahnmaterials 2 ein und verbindet sich da­ bei dicht mit diesem Filterbahnmaterial. Die axiale Ein­ dringtiefe des elastischen Dichtmaterials 3 in die Falten­ räume des Filterelementes hängt von der voreinstellbaren Aufschäumkapazität des Rohmaterials ab.

Das elastische Dichtmaterial 3 umschließt an dem fertigen Filterelement auch einen geringen axialen Randbereich der Vlies-Endscheibe 1.

Claims (4)

1. Ringförmiges, radial durchströmbares Filterelement aus insbesondere zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial als Filtermaterial mit einer ringförmigen Vlies-Endscheibe an mindestens einer Stirnseite des Filterelementes und einem radial innen- und/oder außen liegenden ringförmigen, elasti­ schen Randbereich für ein dichtes Aufsetzen auf ein An­ schlußteil, gekennzeichnet durch die Merkmale,
die Vlies-Endscheibe (1) erfaßt lediglich einen außerhalb des ringförmigen, elastischen Randbereiches liegenden Be­ reich,
der von der Vlies-Endscheibe (1) nicht erfaßte, elasti­ sche Randbereich besteht aus einem elastischen, direkt und gleichzeitig an das Filtermaterial des Filterelemen­ tes einerseits sowie das mit diesem bereits fest verbun­ dene Vlies der Endscheibe (1) andererseits angeschäumten Dichtmaterial (3).

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Dichtmaterial (3) aus einem unter Tempe­ ratur aufweichbaren, in aufgeweichtem Zustand aushärtbaren Basismaterial besteht, das in ausgehärtetem Zustand elasti­ sche Eigenschaften besitzt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Filterelementes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu dem elastischen Dichtmaterial (3) umzuformende Basismaterial in noch nicht ausgehärtetem Zustand aufge­ bracht, auf Erweichungstemperatur erwärmt und sodann ausge­ härtet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Erweichen und Aushärten in einer das Basismaterial des elastischen Dichtmaterials (3) sowie die angrenzenden Filterelementbereiche einschließenden Form erfolgt.