DE102014005348A1

DE102014005348A1 - Filterelement eines Filters und Filter

Info

Publication number: DE102014005348A1
Application number: DE102014005348.2A
Authority: DE
Inventors: Günter Jokschas; Marco Schweikart
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2015-10-15
Anticipated expiration: 2034-04-12
Also published as: DE102014005348B4

Abstract

Es werden ein Filterelement (20) eines Filters (10) für Fluid, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und ein Filter (10) beschrieben. Das Filterelement (20) umfasst ein zu einem Filterbalg (36) gestaltetes Filtermedium (38), das einen Elementinnenraum (40) bezüglich einer Elementachse (22) des Filterelements (20) umfangsmäßig wenigstens teilweise umgibt. Der Filterbalg (36) weist an wenigstens einer Stirnseite eine ringförmige, wenigstens zweiteilige Endscheibe (50) mit einem Hauptring (52) und einem Innenring (54) auf, welche die Elementachse (22) jeweils umfangsmäßig umgeben. Der Hauptring (52) umgreift den Innenring (54) auf der dem Filterbalg (36) bezüglich der Elementachse (22) axial abgewandten Seite.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement eines Filters für Fluid, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem zu einem Filterbalg gestalteten Filtermedium, das einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse des Filterelements umfangsmäßig wenigstens teilweise umgibt, wobei der Filterbalg an wenigstens einer Stirnseite eine ringförmige, wenigstens zweiteilige Endscheibe mit einem Hauptring und einem Innenring aufweist, welche die Elementachse jeweils umfangsmäßig umgeben.
Ferner betrifft die Erfindung einen Filter für Fluid, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filterelement mit einem zu einem Filterbalg gestalteten Filtermedium, das einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse des Filterelements umfangsmäßig wenigstens teilweise umgibt, wobei der Filterbalg an wenigstens einer Stirnseite eine ringförmige, wenigstens zweiteilige Endscheibe mit einem Hauptring und einem Innenring aufweist, welche die Elementachse jeweils umfangsmäßig umgeben.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2009 015 094 B4 ist ein Filterelement für Fluide, insbesondere für Öle oder Kraftstoffe von Brennkraftmaschinen, bekannt, das eine Endscheibe umfasst. Die Endscheibe umfasst eine Scheibe, deren Unterseite zur Aufnahme eines ringförmigen Filtermediums im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Ferner umfasst die Endscheibe einen ersten, inneren, ringförmigen Steg, welcher sich axial von der Oberseite der Scheibe erstreckt und eine radial nach innen öffnende Nut aufweist. Die Nut nimmt eine Dichtung zur Abdichtung einer Nut eines Fluidfiltergehäuses auf. Außerdem umfasst die Endscheibe einen zweiten, äußeren, ringförmigen Steg, welcher sich von dem ersten Steg radial beabstandet axial von der Oberseite der Scheibe erstreckt und eine radial nach außen öffnende Nut aufweist. Die Nut nimmt eine Dichtung zur Abdichtung einer Nut eines Fluidfiltergehäuses auf. Die Endscheibe umfasst ein ringförmiges, im Wesentlichen flaches Einlegeteil zur Befestigung an mindestens einem der axialen Stege oder der Scheibe. Das Einlegeteil begrenzt die innere Nut axial. Das Einlegeteil weist mindestens einen sich axial erstreckenden Fortsatz auf, welcher zwischen die ringförmigen, axialen Stege eingreift.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement und einen Filter der eingangs genannten Art zu gestalten, bei dem die Endscheibe, insbesondere der Hauptring und der Innenring, stabil und einfach mit dem Filterbalg verbunden werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Hauptring an dem Innenring auf der dem Filterbalg bezüglich der Elementachse axial abgewandten Seite des Innenrings anliegt bzw. angeordnet ist. Der Hauptring erstreckt sich zumindest abschnittsweise auf der dem Filterbalg bezüglich der Elementachse axial abgewandten Seite des Innenrings. Insbesondere umgreift der Hauptring den Innenring auf der dem Filterbalg bezüglich der Elementachse axial abgewandten Seite.
Erfindungsgemäß wird der Innenring zwischen dem Hauptring und dem Filterbalg gehalten. Auf diese Weise können mechanische Kräfte, die insbesondere beim Einbau des Filterelements in ein Filtergehäuse und beim Ausbau auf den Innenring wirken können, besser verteilt und eingeleitet werden. Ferner können beim Betrieb des Filters auftretende Kräfte insbesondere infolge von Druckdifferenzen zwischen einer Reinfluidseite und einer Rohfluidseite besser verteilt und übertragen werden. Durch die Anordnung des Innenrings zwischen dem Hauptring und dem Filterbalg kann beim Auftreten von großen Drucken der Innenring nicht herausgedrückt werden. Der Innenring kann durch den Hauptring gestützt werden.
Vorteilhafterweise kann der Hauptring den Innenring auf der Rohfluidseite umgreifen. Auf diese Weise kann ein entsprechender Überdruck auf der Rohfluidseite bewirken, dass der Innenring noch fester gegen den Filterbalg gepresst werden kann. So kann die Verbindung zwischen der Endscheibe und dem Filterbalg weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann sich der Hauptring auf der dem Filterbalg gegenüberliegenden Außenseite des Filterelements befinden. So kann der Innenring durch den Hauptring nach außen hin geschützt werden.
Vorteilhafterweise können der Hauptring und der Innenring bezüglich des Filterbalgs labyrinthartig zueinander angeordnet, insbesondere miteinander verbunden, sein. So kann eine Dichtheit der Verbindung zwischen dem Hauptring, dem Innenring, der Endscheibe und dem Filterbalg verbessert werden. Ferner kann eine Kraftübertragung und/oder Kraftverteilung zwischen der Endscheibe und dem Filterbalg verbessert werden.
Der wenigstens zweiteilige Aufbau der Endscheibe hat ferner den Vorteil, dass die einzelnen Teile einfacher hergestellt werden können. Insbesondere kann zur Realisierung von etwaigen Nuten auf Hinterschnitte bei den Teilen verzichtet werden. Insbesondere bei der Herstellung der Endscheibe nach einem Kunststoffformverfahren, insbesondere einem Spritzgussverfahren oder Blasformverfahren, kann so die Entformung der Endscheibe vereinfacht werden.
Die Endscheibe kann vorteilhafterweise materialschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit dem Filterbalg verbunden sein. Vorteilhafterweise kann hierzu eine Klebverbindung, eine Schweißverbindung, insbesondere Infrarotschweißverbindung, eine Rastverbindung, eine Klemmverbindung, einer Steckverbindung oder dergleichen verwendet werden.
Vorteilhafterweise kann der Hauptring und/oder der Innenring Kunststoff, Metall oder ein andersartiges Material oder einen Materialmix aufweisen oder aus einem derartigen Material bestehen. Der Hauptring und der Innenring können aus dem gleichem Material oder aus unterschiedlichen Materialien sein.
Bei dem Filterelement kann es sich vorteilhafterweise um ein Hohlfilterelement, insbesondere ein Rundfilterelement mit einem runden Querschnitt, ein ovales Rundfilterelement mit einem ovalen Querschnitt, ein flach-ovales Rundfilterelement mit einem abgeflachten ovalen Querschnitt, ein konisches Rundfilterelement, bei dem sich der runde Querschnitt in axialer Richtung zur Elementachse verjüngt, ein konisch-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der ovale Querschnitt in axialer Richtung zur Elementachse zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, ein konisches flach-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der flach-ovale Querschnitt in axialer Richtung zur Elementachse zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, oder ein Hohlfilterelement mit einem andersartigen, insbesondere eckigen, Querschnitt und/oder einer andersartigen Querschnittsvariation in Richtung der Elementachse, handeln.
Das Filtermedium kann vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossen, insbesondere sternförmig, zickzackförmig oder wellenförmig, gefaltet oder gebogen, sein. Das Filtermedium kann auch ungefaltet sein.
Bei dem Filtermedium kann es sich um Filterpapier, Filtervlies oder ein andersartiges zur Filtrierung des Fluids, insbesondere Motoröl, geeignetes Filtermedium handeln. Das Filtermedium kann einlagig oder mehrlagig sein. Das Filtermedium kann auch aus einem geschäumten Material sein.
Der Filter kann vorteilhafterweise ein Ölfilter sein. Der Ölfilter kann vorteilhafterweise Teil eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine sein. Er kann zur Reinigung von Motoröl dienen. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf einen Ölfilter eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftfahrzeugs oder Lastkraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Fluidsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Der Filter kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann der Filter Teil einer Nutz(kraft)maschine, insbesondere einer Baumaschine oder einer landwirtschaftlichen Maschine, oder eines Nutz(kraft)fahrzeugs, insbesondere eines Nutzkraftwagens, insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Busses, einer Baufahrzeugs oder eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs, sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Innenring und/oder der Hauptring wenigstens einen Verbindungsabschnitt, insbesondere einen Innenring-Verbindungsabschnitt und/oder Hauptring-Verbindungsabschnitt, aufweisen zum Verbinden mit der Stirnseite des Filterbalges. Auf diese Weise kann der Innenring und/oder der Hauptring jeweils eigenständig mit dem Filterbalg verbunden werden. So kann die Verbindung zwischen der Endscheibe und dem Filterbalg weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Verbindungsabschnitt wenigstens einen Abschnitt einer Verbindungsfläche aufweisen. Der wenigstens eine Abschnitt der Verbindungsfläche kann vorteilhafterweise zur Stirnseite des Filterbalgs im Wesentlichen parallel verlaufen. So kann der Innenring und/oder der Hauptring flächig und/oder dicht mit der Stirnseite des Filterbalgs verbunden werden. Der wenigstens eine Abschnitt der Verbindungsfläche kann vorteilhafterweise im Wesentlichen radial zur Elementachse verlaufen.
Vorteilhafterweise können bei zusammengebautem Hauptring und Innenring die Konturen der Abschnitte der Verbindungsfläche des wenigstens einen Innenring-Verbindungsabschnitts und des wenigstens einen Hauptring-Verbindungsabschnitts ineinander übergehen. Auf diese Weise kann eine kontinuierlich zusammenhängende, insbesondere im Wesentlichen ebene, Verbindungsfläche realisiert werden.
Vorteilhafterweise können sowohl der Innenring als auch der Hauptring jeweils separat mit dem Filterbalg verbunden sein. Auf diese Weise kann die Verbindungsfläche der Endscheibe mit dem Filterbalg aus zwei unterschiedlichen Teilen, insbesondere dem wenigstens einen Innenring-Verbindungsabschnitt und dem wenigstens einen Hauptring-Verbindungsabschnitt, zusammengesetzt sein. So kann eine Kraftübertragung und/oder die Stabilität der Verbindung zwischen der Endscheibe und dem Filterbalg weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann die Verbindungsfläche im Bereich des wenigstens einen Innenring-Verbindungsabschnitts und/oder des wenigstens einen Hauptring-Verbindungsabschnitts auf der dem Filterbalg zugewandten Seite profiliert, reliefiert, rilliert oder strukturiert sein. Auf diese Weise kann die Oberfläche der Seite vergrößert werden. Dies kann insbesondere eine Schweißverbindung, insbesondere nach einem Infrarot-Schweißverfahren, verbessern und/oder vereinfachen. Bei Verwendung einer Klebverbindung kann durch die Profilierung/Reliefierung/Rillierung/Strukturierung zwischen der Endscheibe und dem Filterbalg der Klebstoff besser an der Verbindungsfläche haften.
Der wenigstens eine Innenring-Verbindungsabschnitt und/oder der wenigstens eine Hauptring-Verbindungsabschnitt können jeweils ringförmig bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossen sein. Sie können auch umfangsmäßig unterbrochen sein. Es können auch mehrere Innenring-Verbindungsabschnitte und/oder Hauptring-Verbindungsabschnitte vorgesehen sein, welche umfangsmäßig verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet sein können.
Vorteilhafterweise können sich der Hauptring und der Innenring, insbesondere die entsprechenden Verbindungsabschnitte zum Filterbalg, an der Stirnseite des Filterbalgs überlappen. Auf diese Weise kann die Verbindung der Endscheibe mit dem Filterbalg weiter verbessert werden. So kann auch eine labyrinthartige Verbindung zwischen dem Hauptring und dem Innenring realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine Innenring-Verbindungsabschnitt zwischen dem Hauptring, insbesondere dem Hauptring-Verbindungsabschnitt, und der Stirnseite des Filterbalges angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Innenring bezüglich der Elementachse stabil gehalten werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Innenring-Verbindungsabschnitt axial zwischen dem Hauptring und der Stirnseite des Filterbalges angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Innenring besser gegenüber bezüglich der Elementachse axiale Kräfte, insbesondere Zugkräfte oder Druckkräfte, gehalten werden.
Vorteilhafterweise kann der Hauptring eine bezüglich der Elementachse axiale Aufnahmevertiefung aufweisen, in der der Innenring-Verbindungsabschnitt des Innenrings aufgenommen werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Innenring und/oder der Hauptring wenigstens einen Abschnitt, insbesondere einen Innenring-Anschlussabschnitt und/oder Hauptring-Anschlussabschnitt, aufweisen zum Verbinden wenigstens des Innenrings mit dem Hauptring. Mit diesem wenigstens einen Abschnitt kann der Innenring einfach und stabil mit dem Hauptring verbunden sein.
Zusätzlich oder alternativ kann der Innenring gegebenenfalls mit dem wenigstens einen Innenring-Verbindungsabschnitt und/oder dem wenigstens einen Hauptring-Verbindungsabschnitt mit dem Hauptring verbunden sein. So kann die Stabilität der Verbindung zwischen dem Hauptring und dem Innenring weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann sich der wenigstens eine Abschnitt zum Verbinden des Innenrings mit dem Hauptring wenigstens mit einer Richtungskomponente axial oder parallel zur Elementachse erstrecken. So können Kräfte zwischen dem Innenring und dem Hauptring mit radialen Richtungskomponenten besser übertragen werden. Der wenigstens eine Abschnitt kann vorteilhafterweise hülsenartig sein. Der wenigstens ein Abschnitt kann vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossen oder unterbrochen sein. Es können auch mehrere Abschnitte bezüglich der Elementachse umfangsmäßig am Innenring und/oder Hauptring verteilt angeordnet sein. Der wenigstens eine Abschnitt kann vorteilhafterweise koaxial zur Elementachse sein.
Vorteilhafterweise können der Innenring und der Hauptring jeweils einen hülsenförmigen Abschnitt aufweisen. Die hülsenförmigen Abschnitte können einfach zum Verbinden des Innenrings mit dem Hauptring ineinander gesteckt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Abschnitt des Innenrings und/oder des Hauptrings, insbesondere der wenigstens eine Innenring-Anschlussabschnitt und/oder der wenigstens eine Hauptring-Anschlussabschnitt, eine Dichtungsnut der Endscheibe wenigstens auf ihrer dem Filterbalg axial zugewandten und/oder abgewandten Seite begrenzen. Auf diese Weise kann einfach eine Dichtungsnut an der Endscheibe realisiert werden, welche durch Zusammenbau des Hauptrings und des Innenrings wenigstens auf einer Seite mittels des wenigstens einen Abschnitts begrenzt werden kann. So kann bei der Herstellung des Hauptrings und/oder des Innenrings auf entsprechende Hinterschnitte zur Realisierung der Dichtungsnut verzichtet werden. Der Innenring kann mit dem Hauptring verbunden werden und dadurch mit dem entsprechenden wenigstens einen Abschnitt die Dichtungsnut auf der noch offenen Seite begrenzt werden. Anschließend kann eine entsprechende Dichtung in die Dichtungsnut eingelegt/montiert werden.
Alternativ kann eine entsprechende Dichtung vor der Montage des Innenrings einfach in die auf einer Stirnseite zunächst offene Dichtungsnut eingelegt werden. Auf diese Weise können auch Dichtungen verwendet werden, die insbesondere aufgrund ihres Materials und/oder ihrer Form ansonsten nicht oder nur schwierig in die Dichtungsnut eingebaut werden können.
Vorteilhafterweise kann sich die Dichtungsnut im Wesentlichen an dem Hauptring befinden. So kann die Dichtung am Hauptring gehalten werden.
Bei der Dichtung kann es sich um eine Ringdichtung, insbesondere eine O-Ring-Dichtung, eine Formdichtung oder dergleichen, handeln. Ringförmige Dichtungen können einfach in eine bezüglich der Elementachse umfangsmäßige Dichtungsnut eingelegt werden. Auf diese Weise kann eine bessere Kraftübertragung insbesondere bei Zugbelastungen zwischen der Dichtung und der Endscheibe erreicht werden. Zugbelastungen können insbesondere bei Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse und/oder beim Ausbau auftreten.
Die Dichtung kann vorteilhafterweise so ausgestaltet und/oder angeordnet sein, dass sie einen Anschluss der Endscheibe mit dem Filtergehäuse, insbesondere mit einem Anschlussstutzen des Filtergehäuses, abdichten kann. Beim Aufziehen der Dichtung auf den entsprechenden Anschlussstutzen oder beim Abziehen kann es zu Zugkräften auf die Dichtung axial zur Elementachse kommen.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsnut bezüglich der Elementachse radial innen offen sein. Die in der Dichtungsnut angeordnete Dichtung kann so nach radial innen abdichten.
Vorteilhafterweise kann die Endscheibe zusätzlich oder alternativ zur radial inneren Dichtung wenigstens eine radial äußere Dichtung aufweisen. Die radial äußere Dichtung kann gegen eine entsprechende gehäuseseitige Dichtfläche abdichten.
Vorteilhafterweise kann die etwaige radial äußere Dichtung in einer entsprechenden Dichtungsnut der Endscheibe, insbesondere des Hauptrings, angeordnet sein. Die radial äußere Dichtungsnut kann sich vorteilhafterweise an einem entsprechenden insbesondere ringförmigen oder hülsenförmigen Anschlusssteg des Hauptrings befinden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Kragen des Hauptrings, insbesondere ein Kragen, eine Dichtungsnut wenigstens auf ihrer dem Filterbalg axial abgewandten Seite begrenzen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Dichtung in axialer Richtung relativ zum Hauptring verschoben werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Innenring und/oder der Hauptring wenigstens einen Abschnitt, insbesondere wenigstens einen Anschlussabschnitt, aufweisen zum Verbinden mit einem Teil des Filterelements und/oder des Filtergehäuses, insbesondere einem Anschlussstutzen und/oder einem Mittelrohr eines Filtergehäuses und/oder einem Stützrohr des Filterelements. Mit dem wenigstens einen Abschnitt kann der Filterbalg über die Endscheibe einfach, stabil und/oder dicht mit dem Anschlussstutzen und/oder dem Mittelrohr und/oder dem Stützrohr verbunden werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Abschnitt funktional von etwaigen Abschnitten des Hauptrings und/oder des Innenrings zur Verbindung mit dem Filterbalg getrennt sein. Auf diese Weise können die entsprechenden Abschnitte jeweils getrennt voneinander optimiert werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Abschnitt zum Verbinden mit einem Teil des Filterelements und/oder des Filtergehäuses von dem etwaigen wenigstens einen Abschnitt, insbesondere den wenigstens einen Hauptring-Anschlussabschnitt und/oder den wenigstens einen Innenring-Anschlussabschnitt, zur Verbindung des Innenrings mit dem Hauptring wenigstens mit gebildet sein. Auf diese Weise kann der Aufwand an erforderlichen Abschnitten verringert werden. Ferner kann so der Montageaufwand und/oder der Herstellungsaufwand verringert werden.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Abschnitt des Innenrings und/oder des Hauptrings auch zum Verbinden mit wenigstens einem Funktionsbauteil, insbesondere einem Umgehungsventil, geeignet sein.
Die technische Aufgabe wird ferner bei dem Filter erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Hauptring den Innenring auf der dem Filterbalg bezüglich der Elementachse axial abgewandten Seite umgreift.
Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement und dessen vorteilhaften Ausführungsformen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für den erfindungsgemäßen Filter und dessen vorteilhafte Ausführungsformen entsprechend und umgekehrt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. 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
1 einen Längsschnitt eines Ölfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem Filtergehäuse, in dem ein Rundfilterelement mit einer zweiteiligen Anschlussendscheibe austauschbar angeordnet ist;
2 eine Detailansicht des Ölfilters aus der 1 im Bereich der zweiteiligen Anschlussendscheibe;
3 eine erste isometrische Ansicht der geschnittenen Anschlussendscheibe aus den 1 und 2;
4 eine zweite isometrische Ansicht der geschnittenen Anschlussendscheibe aus den 1 bis 3.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In der 1 ist ein Ölfilter 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in einem Längsschnitt gezeigt. Der Ölfilter 10 ist in einem ansonsten nicht gezeigten Motorölkreislauf der Brennkraftmaschine angeordnet und dient der Reinigung des Motoröls.
Der Ölfilter 10 umfasst ein öffenbares Filtergehäuse 12 mit einem Filtertopf 14 und einem Filterdeckel 16. Der Filtertopf 14 ist fest mit der Brennkraftmaschine verbunden und verfügt über Anschlüsse für eine Ölzuführung und eine Ölableitung.
Der Filtertopf 14 weist eine Einbauöffnung 18 zum Einbau eines austauschbaren Filterelements 20 auf, die mit dem eingeschraubten Filterdeckel 16 verschlossen ist. An seiner der Einbauöffnung 18 bezüglich einer Elementachse 22 des Filterelements 20 axial gegenüberliegenden Seite weist der Filtertopf 14 einen Anschlussstutzen 24 auf, welcher einen Auslass 26 für gereinigtes Motoröl umgibt. Der Auslass 26 ist mit der Ölableitung zum Motorölkreislauf verbunden.
Wenn im Folgenden von „axial”, „radial”, „koaxial” oder „umfangsmäßig” die Rede ist, so bezieht sich dies, sofern nicht anders erwähnt, auf die Elementachse 22. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel fällt bei eingebautem Filterelement 20 die Elementachse 22 mit einer Gehäuseachse des Filtergehäuses 12 und einer Einbauachse, in deren Richtung das Filterelement 20 in den Filtertopf 14 eingebaut und aus diesem entnommen werden kann, zusammen. Ebenso fällt die Elementachse 22 mit einer Schraubachse zusammen, bezüglich der der Filterdeckel 16 in den Filtertopf 14 geschraubt werden kann.
Der Anschlussstutzen 24 erstreckt sich koaxial in einen Gehäuseinnenraum 28, in dem das Filterelement 20 angeordnet ist. Der Anschlussstutzen 24 ist von einem koaxialen gehäuseseitigen Anschlusssteg 30 umfangsmäßig zusammenhängend und radial beabstandet umgeben. Der Anschlussstutzen 24 und der gehäuseseitige Anschlusssteg 30 begrenzen eine Anschlussnut 32, welche zum Gehäuseinnenraum 28 hin offen ist. Die Anschlussnut 32 ist mit einem Rücklaufkanal 34 für das Motoröl verbunden, der im Betrieb des Ölfilters 10 drucklos ist.
Das Filterelement 20 ist als Rundfilterelement ausgestaltet. Es weist ein zu einem Filterbalg 36 gefaltetes Filtermedium 38 aus einem Filterpapier auf. Das Filtermedium 38 umgibt einen Elementinnenraum 40 des Filterelements 20 umfangsmäßig geschlossen.
In den Kunststoff einer dem Filterdeckel 16 zugewandten ringförmigen Deckelendscheibe 42 ist dicht eine dortige Stirnseite des Filterbalgs 26 mittels Infrarotschweißen eingebettet. Optional kann auch eine Klebeverbindung realisiert sein. In der zentralen Öffnung der Deckelendscheibe 42 ist ein hier nicht weiter interessierendes Umgehungsventil 44 angeordnet, welches bei bestimmten Druckbedingungen eine das Filterelement 20 umgebende Rohölseite 46 mit einer Reinölseite 48 aufseiten des Elementinnenraums 40 verbinden kann.
Auf der gegenüberliegenden Stirnseite weist das Filterelement 20 eine zweiteilige, ringförmige, koaxiale Anschlussendscheibe 50 auf, die in den 2 bis 4 im Detail gezeigt ist. Die Anschlussendscheibe 50 umfasst einen Hauptring 52 und einen Innenring 54, welche aus dem gleichen Kunststoff sind.
Der einstückige Hauptring 52 verfügt über einen ringscheibenförmigen Hauptring-Verbindungsabschnitt 56, einen hülsenförmigen Hauptring-Anschlussabschnitt 58 und einen hülsenförmigen elementseitigen Anschlusssteg 68.
Der Hauptring-Verbindungsabschnitt 56 erstreckt sich radial und umfangsmäßig. Seine dem Filterbalg 36 zugewandte Seite ist einfach abgestuft und bildet radial innen eine umfangsmäßige Aufnahmevertiefung 60 für den Innenring 54. Die dem Filterbalg 36 zugewandte Oberfläche außerhalb der Aufnahmevertiefung 60 bildet einen radial äußeren Abschnitt einer Verbindungsfläche 62 der Anschlussendscheibe 50. Die Verbindungsfläche 62 ist in Form von koaxialen ringförmigen Einkerbungen reliefiert. Der Filterbalg 36 ist mit seiner Stirnseite entlang der Verbindungsfläche 62 mittels Infrarotschweißen dicht in den Kunststoff der Anschlussendscheibe 50 eingebettet.
Radial innen geht der Hauptring-Verbindungsabschnitt 56 einstückig in den Hauptring-Anschlussabschnitt 58 über. Der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 hat die Form eines koaxialen Kreiszylinders, welcher sich auf der der Verbindungsfläche 62 gegenüberliegenden Seite des Hauptring-Verbindungsabschnitts 56 von dem Filterbalg 36 weg erstreckt. An seinem dem Hauptring-Verbindungsabschnitt 56 axial abgewandten freien Rand weist der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 einen sich nach radial innen erstreckenden Kragen 64 auf. Der Kragen 64 begrenzt eine radial innere Dichtungsnut 66 auf der dem Filterbalg 26 axial abgewandten Seite.
Der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 ist radial außen von dem koaxialen elementseitigen Anschlusssteg 68 radial beabstandet umgeben. Der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 überragt den elementseitigen Anschlusssteg 68 auf der dem Hauptring-Verbindungsabschnitt 56 abgewandten Seite in axialer Richtung.
Der Anschlusssteg 58 und der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 sind mittels Radialwänden 70 miteinander verbunden. Die Radialwände 70 sind umfangsmäßig verteilt angeordnet und erstrecken sich jeweils axial und radial.
An der radial äußeren Umfangsseite weist der elementseitige Anschlusssteg 68 eine radial äußere Dichtungsnut 72 auf, in der eine koaxiale, radial äußere O-Ring-Dichtung 74 angeordnet ist.
Ein radialer Abstand zwischen dem radial inneren Rand des Kragens 64 und einer radial äußeren Umfangsseite des Anschlussstegs 68 ist etwas kleiner als eine radiale Ausdehnung der Anschlussnut 32 des Filtertopfs 14. Bei montierten Filterelement 20 tauchen der elementseitige Anschlusssteg 68 und der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 in die Anschlussnut 32 ein. Dabei dichtet die radial äußere O-Ring-Dichtung 74 gegen die radial innere Umfangsseite des gehäuseseitigen Anschlussstegs 30 ab. Eine in der radial inneren Dichtungsnut 66 angeordnete koaxiale radial innere O-Ring-Dichtung 76 dichtet gegen eine radial äußere Umfangswand des Anschlussstutzens 24 ab.
Der Innenring 54 verfügt über einen ringscheibenförmigen Innenring-Verbindungsabschnitt 78 und einen hülsenförmigen Innenring-Anschlussabschnitt 80.
Der Innenring-Verbindungsabschnitt 78 erstreckt sich radial und umfangsmäßig. Seine dem Filterbalg 36 zugewandte Seite bildet die Verbindungsfläche 62 mit und ist ebenso wie die entsprechende Seite des Hauptring-Verbindungsabschnitts 56 reliefiert. Der Innenring-Verbindungsabschnitt 78 liegt auf der dem Filterbalg 36 axial abgewandten Seite in der Aufnahmevertiefung 60 des Hauptrings 52 flächig an. Durch Anordnung in der Aufnahmevertiefung 60 ist der Innenring 54 bezüglich der aneinander anliegenden Oberflächen insgesamt labyrinthartig zu dem Hauptring 52 angeordnet. Die radiale Erstreckung des Innenring-Verbindungsabschnitts 78 entspricht der radialen Erstreckung der Aufnahmevertiefung 60. Die axiale Erstreckung des Innenring-Verbindungsabschnitts 78 entspricht der axialen Höhe der Aufnahmevertiefung 60. Die Kontur des dem Filterbalg 36 zugewandten Abschnitts der Verbindungsfläche 62 des Hauptring-Verbindungsabschnitts 56 geht in die Kontur entsprechenden Abschnitts der Verbindungsfläche 62 des Innenring-Verbindungsabschnitts 78 über. Die Verbindungsfläche 62 ist insgesamt eben und erstreckt sich radial und umfangsmäßig.
Der Innenring-Anschlussabschnitt 80 hat die Form eines koaxialen Kreiszylinders. Der Innenring-Anschlussabschnitt 80 erstreckt sich in den Hauptring-Anschlussabschnitt 58 und liegt mit seiner radial äußeren Umfangsseite an dessen radial innerer Umfangsseite dicht an. Eine axiale Ausdehnung des Innenring-Anschlussabschnitts 80 ist geringer als die axiale Ausdehnung des Hauptring-Anschlussabschnitts 58. Ein dem Innenring-Verbindungsabschnitt 78 abgewandter freier Rand des Innenring-Anschlussabschnitts 80 bildet eine axiale Begrenzung der radial inneren Dichtungsnut 66 auf der dem Filterbalg 36 zugewandten Seite.
Sowohl mit dem Innenring 54 als auch mit dem Hauptring 52 sind jeweils direkt mittels Infrarotschweißen die Stirnseite des Filterbalgs 36 verbunden und dicht eingebettet. Optional können auch Klebeverbindung realisiert sein.
Auf axialer Höhe des Innenring-Verbindungsabschnitts 78 weist der Innenring 54 ferner einen sich nach radial innen erstreckenden Innenringkragen 82 auf.
Zwischen der Deckelendscheibe 42 und der Anschlussendscheibe 50 erstreckt sich im Elementinnenraum 40 ein koaxiales Mittelrohr 84. Im Bereich des Elementinnenraums 40 ist ein Umfangsmantel des Mittelrohrs 84 gitterartig aufgebaut und für das Öl von radial außen nach radial innen und umgekehrt durchströmbar. Das Mittelrohr 84 durchsticht eine koaxiale Endscheibenöffnung 86 der Anschlussendscheibe 50, welche durch den Innenringkragen 82 des Innenrings 54, den Innenring-Anschlussabschnitt 80 und den Kragen 64 des Hauptring-Anschlussabschnitt 58 begrenzt wird. Außerhalb des Elementinnenraums 40 ist das Mittelrohr 84 an seiner Umfangsseite geschlossen. Das Mittelrohr 84 ist auf seiner dem Filterdeckel 16 axial abgewandten Seite in den Anschlussstutzen 24 geschraubt. Das Umgehungsventil 44 ist auf der anderen Seite in dem Mittelrohr 84 befestigt.
Das Filterelement 20 ist insgesamt austauschbar auf das Mittelrohr 84 aufgesteckt. Der Innenringkragen 82 liegt dabei an der radial äußeren Umfangsseite des Mittelrohrs 84 an. Der Innenring-Anschlussabschnitt 80 befindet sich zwischen der radial inneren Umfangsseite des Hauptring-Anschlussabschnitts 58 und der radial äußeren Umfangsseite des Anschlussstutzens 24. Der Hauptring 52 umgreift den Innenring 54 auf der dem Filterbalg 36 axial abgewandten Seite.
Bei montiertem Ölfilter 10 liegt die Deckelendscheibe 42 an Stützstegen 88 auf der Innenseite des Filterdeckels 16 an. Der elementseitige Anschlusssteg 68 des Hauptrings 52 und der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 des Hauptrings 52 werden in axialer Richtung in die Anschlussnut 32 gedrückt. Der Innenring-Verbindungsabschnitt 78 überragt in radialer Richtung den elementseitigen Anschlusssteg 68 und den Hauptring-Anschlussabschnitt 58. Der elementseitige Anschlusssteg 68 und der Hauptring-Anschlussabschnitt 58 pressen gegen den Innenring-Verbindungsabschnitt 78 und halten diesen fest zwischen dem Hauptring 52 und der Stirnseite des Filterbalgs 36.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine strömt das Motoröl durch einen in den Figuren nicht gezeigten Gehäuseeinlass in den das Filterelement 20 umgebenden rohölseitigen Bereich des Gehäuseinnenraums 28. Das Motoröl durchströmt den Filterbalg 36 von radial außen nach radial innen und wird gereinigt. Das gereinigte Motoröl strömt durch die Umfangswand des Mittelrohrs 84 in den reinölseitigen Elementinnenraum 40. Im Elementinnenraum 40 strömt das Motoröl durch das Mittelrohr 84 in den Auslass 36 und verlässt den Ölfilter 10.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009015094 B4 [0003]

Claims

Filterelement (20) eines Filters (10) für Fluid, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem zu einem Filterbalg (36) gestalteten Filtermedium (38), das einen Elementinnenraum (40) bezüglich einer Elementachse (22) des Filterelements (20) umfangsmäßig wenigstens teilweise umgibt, wobei der Filterbalg (36) an wenigstens einer Stirnseite eine ringförmige, wenigstens zweiteilige Endscheibe (50) mit einem Hauptring (52) und einem Innenring (54) aufweist, welche die Elementachse (22) jeweils umfangsmäßig umgeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptring (52) an dem Innenring (54) auf der dem Filterbalg (36) bezüglich der Elementachse (22) axial abgewandten Seite des Innenrings (54) anliegt.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (54) und/oder der Hauptring (52) wenigstens einen Verbindungsabschnitt, insbesondere einen Innenring-Verbindungsabschnitt (78) und/oder Hauptring-Verbindungsabschnitt (56), aufweist zum Verbinden mit der Stirnseite des Filterbalges (36).
Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Innenring-Verbindungsabschnitt (78) zwischen dem Hauptring (52), insbesondere dem Hauptring-Verbindungsabschnitt (56), und der Stirnseite des Filterbalges (36) angeordnet ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (54) und/oder der Hauptring (52) wenigstens einen Abschnitt, insbesondere einen Innenring-Anschlussabschnitt (80) und/oder Hauptring-Anschlussabschnitt (58), aufweist zum Verbinden wenigstens des Innenrings (54) mit dem Hauptring (52).
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Abschnitt des Innenrings (54) und/oder des Hauptrings (52), insbesondere der wenigstens eine Innenring-Anschlussabschnitt (80) und/oder der wenigstens eine Hauptring-Anschlussabschnitt (58), eine Dichtungsnut (66) der Endscheibe (50) wenigstens auf ihrer dem Filterbalg (36) axial zugewandten und/oder abgewandten Seite begrenzt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (54) und/oder der Hauptring (52) wenigstens einen Abschnitt, insbesondere wenigstens einen Anschlussabschnitt (58, 64, 80, 82), aufweist zum Verbinden mit einem Teil des Filterelements (20) und/oder des Filtergehäuses (12), insbesondere einem Anschlussstutzen (24) und/oder einem Mittelrohr (84) eines Filtergehäuses (12) und/oder einem Stützrohr des Filterelements.
Filter (10) für Fluid, insbesondere Öl, Kraftstoff, Wasser, Harnstoffwasserlösung oder Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filterelement (20), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, mit einem zu einem Filterbalg (36) gestalteten Filtermedium (38), das einen Elementinnenraum (40) bezüglich einer Elementachse (22) des Filterelements (20) umfangsmäßig wenigstens teilweise umgibt, wobei der Filterbalg (36) an wenigstens einer Stirnseite eine ringförmige, wenigstens zweiteilige Endscheibe (50) mit einem Hauptring (52) und einem Innenring (54) aufweist, welche die Elementachse (22) jeweils umfangsmäßig umgeben, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptring (52) an dem Innenring (54) auf der dem Filterbalg (36) bezüglich der Elementachse (22) axial abgewandten Seite des Innenrings (54) anliegt.