DE102020115068A1

DE102020115068A1 - Filterelement, Dichtungsendscheibe eines Filterelements und Filter

Info

Publication number: DE102020115068A1
Application number: DE102020115068.7A
Authority: DE
Inventors: Christian Vogt
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2020-06-05
Filing date: 2020-06-05
Publication date: 2021-12-09

Abstract

Es werden ein Filterelement (26), insbesondere Hohlfilterelement, eines Filters (10) für Fluid, insbesondere eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Kühlmittel, Wasser, Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eine Dichtungsendscheibe (50) und einen Filter (10) beschrieben. Das Filterelement (26) ist austauschbar in einem Filtergehäuse (12) des Filters (10) angeordnet. Das Filterelement (26) umfasst wenigstens ein Filtermedium (36), welches einen Elementinnenraum (40) des Filterelements (26) bezüglich einer gedachten Achse (18) des Filterelements (26) umfangsmäßig umgibt. Das Filterelement (26) weist an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse (18) koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum (40) und eine Dichtungsendscheibe (50) auf. Die Dichtungsendscheibe (50) weist eine bezüglich der Achse (18) umfangsmäßige Dichtlippe (56) auf, welche sich bezüglich der Achse (18) mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt. Eine bezüglich der Achse (18) radiale Dicke (72, 74) der Dichtlippe (56) verringert sich von ihrer Wurzel (62) zu ihrem freien Rand (64) betrachtet wenigstens abschnittsweise.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Hohlfilterelement, eines Filters für Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Wasser, Hydraulikflüssigkeit, Kühlmittel, Schmierstoffe oder dergleichen, oder für Gase, insbesondere Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches austauschbar in einem Filtergehäuse des Filters angeordnet ist oder werden kann, mit wenigstens einem Filtermedium, welches einen Elementinnenraum des Filterelements bezüglich einer gedachten Achse des Filterelements umfangsmäßig umgibt, wobei das Filterelement an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum und eine Dichtungsendscheibe aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe eine bezüglich der Achse umfangsmäßige Dichtlippe aufweist, welche sich bezüglich der Achse mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt.
Ferner betrifft die Erfindung eine Dichtungsendscheibe eines Filterelements oder für ein Filterelement, insbesondere Hohlfilterelement, eines Filters für Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Wasser, Hydraulikflüssigkeit, Kühlmittel, Schmierstoffe oder dergleichen, oder für Gase, insbesondere Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Filterelement austauschbar in einem Filtergehäuse des Filters angeordnet ist oder werden kann, das Filterelement wenigstens ein Filtermedium aufweist, welches einen Elementinnenraum des Filterelements bezüglich einer gedachten Achse des Filterelements umfangsmäßig umgibt, und das Filterelement an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe an der besagten wenigstens einen Stirnseite des Filterelements angeordnet ist oder werden kann, und die Dichtungsendscheibe eine bezüglich der Achse umfangsmäßige Dichtlippe aufweist, welche sich bezüglich der Achse mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt.
Außerdem betrifft die Erfindung einen Filter für Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Wasser, Hydraulikflüssigkeit, Kühlmittel, Schmierstoffe oder dergleichen, oder für Gase, insbesondere Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filterelement, insbesondere Hohlfilterelement, welches austauschbar in einem Filtergehäuse des Filters angeordnet ist oder werden kann, wobei das wenigstens eine Filterelement wenigstens ein Filtermedium aufweist, welches einen Elementinnenraum des Filterelements bezüglich einer gedachten Achse des Filterelements umfangsmäßig umgibt, wobei das wenigstens eine Filterelement an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum und eine Dichtungsendscheibe aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe eine bezüglich der Achse umfangsmäßige Dichtlippe aufweist, welche sich bezüglich der Achse mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt.
Stand der Technik
Aus der DE 199 33 205 C2 ist die Verwendung eines Filterkörpers eines Fluidfilters, insbesondere Luftfilters, bekannt mit einem hohlzylindrischen Filterelement aus Filtermaterial, das wenigstens an einem axialen Ende mit einer aus Kunststoff einstückig spritzgußgeformten Dichtungsendscheibe aus Endscheibe und radial wirkender, axial abstehender, ringkragenförmiger Dichtung versehen ist, wobei die Dichtung bei in ein Filtergehäuse eingesetztem Filterkörper an einer zylinderförmigen Anlagefläche des Filtergehäuses radial dichtend und linienartig zur Anlage kommt, wobei die Dichtung wenigstens drei axiale Ringzonen aufweist, wobei eine zwischen zwei Ringzonen angeordnete mittlere Ringzone radial innen eine Dichtzone bildet, die bei in das Filtergehäuse eingesetztem Filterkörper an der Anlagefläche des Filtergehäuses dichtend zur Anlage kommt, wobei diese mittlere Ringzone radial außen einen kleineren Außendurchmesser aufweist, als die daran angrenzenden Ringzonen, wobei die Ringzonen eine etwa gleichbleibende Materialdicke aufweisen, wobei der Filterkörper ohne die Dichtwirkung der Dichtung unterstützende Vorspannmittel oder Abstützmittel verwendet wird, um bei in das Filtergehäuse eingesetztem Filterkörper die Dichtzone radial dichtend an der Anlagefläche zur Anlage zu bringen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement, eine Dichtungsendscheibe und einen Filter der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die Dichtungsendscheibe einfach und mit möglichst geringem Aufwand realisiert werden kann und/oder eine Dichtungsfunktion der Dichtungsendscheibe verbessert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich eine bezüglich der Achse radiale Dicke der Dichtlippe von ihrer Wurzel zu ihrem freien Rand betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.
Erfindungsgemäß hat die Dichtlippe eine Dicke, die über ihre bezüglich der Achse axiale Ausdehnung variiert. Auf diese Weise kann sich die Dichtlippe besser an eine entsprechende Dichtfläche insbesondere aufseiten des Filtergehäuses anpassen und anschmiegen. So kann eine Dichtwirkung verbessert werden. Ferner kann so ein Einbau des Filterelements, insbesondere ein Zusammenbau einer Dichtvorrichtung, welche die Dichtlippe und wenigstens eine gehäuseseitige Dichtfläche umfasst, vereinfacht und verbessert werden. Die Wurzel ist der Rand der Dichtlippe, mit dem sie mit einem anderen Teil der Dichtungsendscheibe, insbesondere einem Ringscheibenabschnitt, verbunden ist. Der freie Rand ist der entsprechend gegenüberliegende Rand.
Vorteilhafterweise kann die Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes spitz zulaufen. „Spitz“ bedeutet in diesem Zusammenhang auch, dass der freie Rand auch abgeflacht oder abgerundet sein kann. Die Dichtlippe kann an ihrem freien Rand eine geringere Materialdicke aufweisen als in benachbarten Bereichen. So kann eine bessere Elastizität und somit eine bessere Dichtwirkung zu einem Gegenstück realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtlippe als ringkragenförmige Dichtung realisiert sein. Die Dichtlippe kann bezüglich der Achse axial abstehen. Eine ringkragenförmige Dichtung kann eine entsprechende umfangsmäßige gehäuseseitige Dichtfläche umgreifen. Die Dichtlippe kann in das Filterelement hineinragen.
Vorteilhafterweise können die radialen Dicken der Dichtlippe zwischen etwa 0,2 mm und 5 mm, insbesondere zwischen etwa 0, 0,75 mm und 1,06 mm, betragen. Vorteilhafterweise kann eine radiale Dicke der Dichtlippe im Bereich ihrer Wurzel zwischen etwa 0,8 mm und 5 mm, insbesondere etwa 1,06 mm, betragen. Vorteilhafterweise kann eine radiale Dicke der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes zwischen etwa 0,2 mm und 3 mm, insbesondere etwa 0,75 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Innendurchmesser der Dichtlippe insbesondere im Bereich ihres freien Randes etwa zwischen 3 mm und 100 mm, insbesondere zwischen 23,5 mm und 45 mm, beispielsweise etwa 23,7 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann eine axiale Höhe der Dichtlippe zwischen etwa 2 mm und 20 mm, insbesondere etwa zwischen 3,5 mm und 6 mm, betragen.
Mit diesen speziellen Abmessungen kann eine Anpassungsfähigkeit der Dichtlippe an eine entsprechende gehäuseseitige Dichtfläche und/oder ein Toleranzausgleich verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtlippe ausgestaltet sein zur Anlage an einer bezüglich der Achse umfangsmäßigen gehäuseseitigen Dichtfläche. Vorteilhafterweise kann die gehäuseseitige Dichtfläche an einem gehäuseseitigen Anschlussstutzen realisiert sein. Auf diese Weise kann die Dichtlippe beim Einbau des Filterelements automatisch gegen die entsprechende gehäuseseitige Dichtfläche abdichten.
Vorteilhafterweise können die gehäuseseitige Dichtfläche und die Dichtlippe eine Dichtvorrichtung des Filters realisieren. Mit der Dichtvorrichtung können eine Rohfluidseite des Filters, insbesondere des Filterelements, gegenüber einer Reinfluidseite abgedichtet werden.
Vorteilhafterweise kann das Filterelement an wenigstens einer Stirnseite eine Dichtungsendscheibe oder an beiden Stirnseiten jeweils eine, insbesondere gleiche, Dichtungsendscheibe aufweisen. Das Filterelement kann auch an einer Stirnseite eine erfindungsgemäße Dichtungsendscheibe und an der anderen Stirnseite einen andersartigen oder keinen Endkörper aufweisen.
Vorteilhafterweise kann es sich bei dem Filterelement um ein Hohlfilterelement handeln. Ein Hohlfilterelement zeichnet sich dadurch aus, dass es wenigstens einen Elementinnenraum aufweist, welcher von Filtermedium, insbesondere einem Filterbalg mit Filtermedium, umgeben wird. Das Filtermedium kann von dem zu reinigende Fluid von außen nach innen zum Elementinnenraum durchströmt werden oder umgekehrt. Der Elementinnenraum verfügt über wenigstens eine Öffnung als Fluiddurchlass nach außen, durch die, je nach Strömungsrichtung, das gereinigte Fluid den Elementinnenraum verlassen oder zu reinigendes Fluid in diesen gelangen kann. Das Filtermedium kann den Elementinnenraum bezüglich der Achse, insbesondere einer Elementachse, umfangsmäßig umgeben. An wenigstens einer bezüglich der Elementachse axialen Stirnseite kann das Filtermedium mit einem Endkörper, insbesondere einer Endscheibe, nämlich wenigstens einer erfindungsgemäßen Dichtungsendscheibe, verbunden sein. Wenigstens ein Endkörper, insbesondere die erfindungsgemäße Dichtungsendscheibe, kann wenigstens eine Durchlassöffnung für den Elementinnenraum aufweisen.
Bei dem Filterelement, insbesondere Hohlfilterelement, kann es sich vorteilhafterweise um ein so genanntes 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 zu einer Hauptachse verjüngt, ein konisch-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, ein konisches flach-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der flach-ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, oder ein Hohlfilterelement mit einem andersartigen, insbesondere einem eckigen, Querschnitt und/oder einem andersartigen axialen Querschnittsverlauf in Richtung der Elementachse, handeln.
Das Filtermedium kann vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossen oder offen sein. Das Filtermedium kann insbesondere sternförmig, bevorzugt zickzackförmig oder wellenförmig, gefaltet oder gebogen sein. Das Filtermedium kann auch ungefaltet oder ungebogen, beispielsweise gewickelt, sein. Vorteilhafterweise kann das Filterelement mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung um die und/oder axial zu der Achse in das Filtergehäuse eingebaut und entsprechend ausgebaut werden.
Vorteilhafterweise kann das Filtergehäuse einen Gehäusetopf mit einer Einbauöffnung für das Filterelement aufweisen, welche mit einem Gehäusedeckel verschlossen werden kann. Vorteilhafterweise kann der Gehäusedeckel mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung, insbesondere mittels einer Schraubverbindung und/oder einer bajonettartigen Verbindung, um die und/oder axial zu einer Gehäuseachse mit dem Gehäusetopf verbunden werden.
Vorteilhafterweise kann die gedachte Achse die Elementachse sein. Vorteilhafterweise können die Gehäuseachse des Filtergehäuses, die Elementachse des Filterelements, eine Einbauachse des Filterelements in das Filtergehäuse und/oder des Gehäusedeckels mit dem Gehäusetopf oder zumindest einige der genannten Achsen bei zusammengebautem Filter zusammenfallen. Auf diese Weise kann der Filter insgesamt koaxial aufgebaut sein und/oder linear zusammengebaut werden.
Das Filterelement kann vorteilhafterweise Teil eines Motorölfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sein. Der Motorölfilter kann vorteilhafterweise Teil eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine sein. Er kann zur Reinigung von Motoröl dienen, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Alternativ kann das Filterelement Teil eines Kraftstofffilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sein. Der Kraftstofffilter kann Teil eines Kraftstoffkreislaufs einer Brennkraftmaschine sein. Er kann zur Reinigung von Kraftstoff, insbesondere Benzin oder Dieselkraftstoff, dienen, welcher der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt wird.
Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf einen Motorölfilter oder einen Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Flüssigkeitssystemen, insbesondere Hydrauliksystemen, Kühlsystemen, Fluidsystemen mit Harnstoff/Harnstoffwasserlösung oder dergleichen, von Kraftfahrzeugen oder anderen Maschinen, insbesondere Landmaschinen oder Baumaschinen, verwendet werden. Der Filter kann auch bei Gasmotoren oder in E-Achsen von Fahrzeugen mit Elektroantrieb eingesetzt werden. Der Flüssigkeitsfilter kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren oder sonstigen Geräte mit Verbrennungsmotoren, eingesetzt werden. Alternativ ist auch der Einsatz als Gasfilter, beispielsweise für Luft, denkbar.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann sich die radiale Dicke der Dichtlippe kontinuierlich verringern. Auf diese Weise kann die Dichtlippe eine gleichmäßige Form aufweisen. Sie kann so einfacher gefertigt werden. Außerdem kann so eine gleichmäßigere Dichtwirkung erreicht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtlippe von ihrer Wurzel zu ihrem freien Rand betrachtet wenigstens an einer Umfangsseite einen geraden Verlauf haben. Auf diese Weise kann die Dichtlippe einfacher hergestellt werden. Sie kann außerdem so platzsparender realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann eine bezüglich der Achse radial äußere Umfangsseite und/oder eine radial innere Umfangsseite der Dichtlippe einen in axialer Richtung betrachtet geraden Verlauf aufweisen. Die Dichtlippe kann so insgesamt einfacher und platzsparender realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein Verhältnis der radialen Dicke der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes zu der radialen Dicke im Bereich ihrer Wurzel zwischen etwa 0,75 zu 0,8 und 0,75 zu 1,2, insbesondere etwa 0, 0,75 zu 1,06, betragen. Insgesamt kann durch die besondere Wahl der Proportionen und Abmessungen der Dichtlippe eine Verbesserung der Übertragung von Dichtkräften von der Dichtungsendscheibe zur gehäuseseitigen Dichtfläche erreicht werden.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis der radialen Dicke der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes zu einem Innendurchmesser der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes zwischen etwa 0,65 zu 3 und 0,75 zu 100, insbesondere 0,75 zu 23,5, betragen. Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer axialen Höhe der Dichtlippe zu einem Innendurchmesser der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes etwa zwischen 6 zu 3 und 6 zu 100, insbesondere etwa 6 zu 23,5, betragen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens eine Dichtungsfläche der Dichtlippe im Bereich des freien Randes befinden, insbesondere sich wenigstens teilweise um ihren freien Rand erstrecken. Im Bereich des freien Randes kann die Dichtungsfläche eine bessere Dichtwirkung und/oder eine bessere Lagetoleranz bewirken.
Vorteilhafterweise kann sich die Dichtungsfläche wenigstens teilweise um ihren freien Rand erstrecken. Die Dichtungsfläche kann so einen sich bezüglich der Achse etwa in axialer Richtung erstreckenden Dichtungsflächenabschnitt und einen sich etwa in radialer Richtung erstreckenden Dichtungsflächenabschnitt aufweisen. Auf diese Weise kann die Dichtlippe dort auch dann abdichten, wenn sich die Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes nach innen biegen sollte. „Etwa in axialer Richtung“ und „etwa in radialer Richtung“ beschreibt in diesem Zusammenhang die hauptsächliche Richtung der jeweiligen Erstreckung. Die entsprechenden Dichtungsflächenabschnitte der Dichtungsfläche können dabei auch Richtungskomponenten in die jeweils andere Richtung, also die radiale beziehungsweise axial Richtung, aufweisen. Alternativ kann die Dichtlippe entweder eine sich etwa in axialer Richtung erstreckende Dichtungsfläche oder eine sich etwa in radialer Richtung erstreckende Dichtungsfläche aufweisen. Insgesamt kann durch die besondere Wahl der Proportionen und Abmessungen der Dichtungsfläche der Dichtlippe eine Verbesserung der Dichtwirkung und/oder der Stabilität erreicht werden.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer axialen Ausdehnung eines sich etwa axial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche der Dichtlippe zu einer radialen Ausdehnung eines sich etwa radial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche zwischen etwa 1 zu 0,2 und etwa 1 zu 0,4, insbesondere etwa 1 zu 0,3, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer axialen Ausdehnung eines sich etwa axial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche der Dichtlippe zu einer axialen Ausdehnung der Dichtlippe zwischen etwa 1 zu 5 und etwa 1 zu 7, insbesondere etwa 1 zu 6, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer radialen Ausdehnung eines sich etwa radial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche der Dichtlippe zu einer radialen Dicke der Dichtlippe im Bereich ihres freien Randes etwa zwischen 0,3 zu 0,3 und 0,3 zu 1, insbesondere etwa 0,3 zu 0,65, betragen.
Vorteilhafterweise kann eine radiale Ausdehnung eines sich etwa radial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche der Dichtlippe etwa zwischen 0,1 mm und 1,2 mm, insbesondere etwa 0,5 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann eine axiale Ausdehnung eines sich etwa axial erstreckenden Dichtungsflächenabschnitts der Dichtungsfläche der Dichtlippe etwa zwischen 0,5 mm und 5 mm, insbesondere etwa 1 mm, betragen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein Neigungswinkel zwischen wenigstens einer Umfangsseite der Dichtlippe und der Achse oder wenigstens einer Parallelen zur Achse zwischen etwa 15° und 60°, insbesondere etwa 35°, betragen und/oder ein Neigungswinkel zwischen wenigstens einer Umfangsseite der Dichtlippe und der Achse oder wenigstens einer Parallelen zur Achse kann zwischen etwa 8° und etwa 45°, insbesondere etwa 25°, betragen. Insgesamt kann durch die besondere Wahl der Neigungswinkel der Dichtlippe eine Verbesserung der Übertragung von Dichtkräften von der Dichtungsendscheibe zur gehäuseseitigen Dichtfläche erreicht werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine entsprechende Parallele zur Achse gegebenenfalls durch wenigstens eine Umfangsseite wenigstens eines Verbindungsabschnitts der Dichtungsendscheibe definiert werden.
Vorteilhafterweise kann ein Neigungswinkel zwischen einer radial äußeren Umfangsseite und einer radial inneren Umfangsseite der wenigstens einen Dichtlippe zwischen etwa zwischen 5° und 20°, insbesondere etwa 6,1° bis 10°, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis zwischen einem Neigungswinkel zwischen der Achse beziehungsweise wenigstens einer Parallelen zur Achse und einer radial inneren Umfangsseite der wenigstens einen Dichtlippe und einem Neigungswinkel zwischen der Achse beziehungsweise wenigstens einer Parallelen zur Achse und einer radial äußeren Umfangsseite der wenigstens einen Dichtlippe etwa zwischen 22 zu 25 und 22 zu 45, insbesondere etwa 22 zu 34,21, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Neigungswinkel zwischen der Achse beziehungsweise einer Parallelen zur Achse und einer radial inneren Umfangsseite der wenigstens einen Dichtlippe etwa zwischen 5° und 45°, insbesondere zwischen 8° und 25°, beispielsweise etwa 11°, betragen. Vorteilhafterweise kann ein Neigungswinkel zwischen der Achse und einer radial äußeren Umfangsseite der wenigstens einen Dichtlippe etwa zwischen 7° und 25°, insbesondere zwischen 17° und 20°, betragen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der freie Rand der Dichtlippe abgeflacht sein. Im Bereich der Abflachung kann ein Abschnitt einer axial wirkenden Dichtfläche realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann der freie Rand der Dichtlippe eben abgeflacht sein.
Vorteilhafterweise kann eine Ebene durch eine Abflachung des freien Randes der Dichtlippe unter einem Winkel etwa zwischen 5° und 15°, insbesondere etwa 10°, zu einer Ebene senkrecht zur Achse geneigt sein. Auf diese Weise kann der radial innere Rand der Abflachung den radial äußeren Rand in axialer Richtung überragen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich die Dichtlippe wenigstens abschnittsweise in den Elementinnenraum erstrecken. Auf diese Weise kann die Dichtlippe wenigstens abschnittsweise geschützt und platzsparend in dem Elementinnenraum angeordnet sein/werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Dichtungsendscheibe Kunststoff, insbesondere Polyamid, aufweisen oder daraus bestehen. Dichtungsendscheiben aus/mit Kunststoff können auch in Verbindung mit unterschiedlichen Flüssigkeiten, insbesondere Öl, Kraftstoff, Kühlmittel und Harnstoff/Harnstoffwasserlösung eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe als so genannte Kunststoff-Kunststoffdichtung (K-Dichtung) ausgestaltet sein. Bei einer K-Dichtung sind die Dichtlippe und ein die Dichtlippe tragender Abschnitt der Dichtungsendscheibe, insbesondere ein Ringscheibenabschnitt, jeweils aus Kunststoff. Vorteilhafterweise können die Dichtlippe und der wenigstens eine tragende Abschnitt aus dem gleichen oder wenigstens abschnittsweise aus unterschiedlichen Materialien bestehen oder diese aufweisen.
Die Dichtlippe kann wenigstens teilweise aus einem elastischen Material, insbesondere Kunststoff, bestehen oder ein derartiges aufweisen. Auf diese Weise kann ein Toleranzausgleich und/oder eine Dichtwirkung verbessert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtungsendscheibe mit der Dichtlippe einstückig oder mehrstückig realisiert sein. Eine einstückige Dichtungsendscheibe kann einfach realisiert werden. Bei einer mehrstückigen Dichtungsendscheibe können die einzelnen Komponenten, insbesondere die Dichtlippe und ein die Dichtlippe tragendes Teil, gegebenenfalls ein Ringscheibenabschnitt und/oder gegebenenfalls ein Verbindungsabschnitt, aus unterschiedlichen Materialien realisiert werden. Auf diese Weise können die einzelnen Komponenten jeweils ihrer Funktion entsprechend insbesondere materialtechnisch angepasst werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe als Mehrkomponentenbauteil, insbesondere Zweikomponentenbauteil, realisiert sein. Auf diese Weise können die entsprechenden Komponenten der Dichtungsendscheibe jeweils aus dem für dessen Funktion angepassten Material gestaltet sein. Bei Mehrkomponentenbauteilen können darüber hinaus die Verbindungen der einzelnen Komponenten untereinander einfach und stabil realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtungsendscheibe mittels einer stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels Schweißen, Kleben, Löten, Vulkanisieren, Ein-/Auf-/Umschäumen, einer Rastverbindung und/oder einer Steckverbindung oder dergleichen oder einer Kombination unterschiedlichen Verbindungsarten, mit dem Filtermedium verbunden sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Dichtungsendscheibe stabil und/oder dicht an dem Filtermedium gehalten werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe mittels eines Schweißverfahrens, beispielsweise einem Infrarotschweißverfahren, mit dem Filtermedium verbunden sein. Dabei wird das Material der Dichtungsendscheibe erweicht und mit dem Filtermedium verbunden. Auf diese Weise kann einfach eine dichte und stabile stoffschlüssige Verbindung realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe wenigstens abschnittsweise in insbesondere geschäumtes Polyurethan in eine Stirnseite des Filtermediums eingebettet oder mit Hilfe von aufgeschäumtem Polyurethan an einer Stirnseite des Filtermediums befestigt sein. Auf diese Weise kann eine dichte Verbindung realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe mittels einer Steckverbindung und/oder Rastverbindung und/oder Klipsverbindung mit dem Filtermedium und/oder wenigstens einem anderen Bauteil des Filterelements verbunden sein. Derartige Verbindungen können einfach realisiert und gegebenenfalls wieder gelöst werden. Derartige Verbindungen können ohne zusätzlichen Aufwand, insbesondere an Werkzeugen und/oder Materialien, realisiert werden. Sie können auch nachträglich nach der Herstellung eines Filterbalgs mit diesem verbunden werden. Derartige Verbindungen eignen sich auch für eine Vorfixierung der Dichtungsendscheibe an dem Filterelement.
Vorteilhafterweise kann die Dichtungsendscheibe mittels einer Kombination von unterschiedlichen Verbindungsarten mit dem Filtermedium verbunden sein. So können die jeweiligen Vorteile der unterschiedlichen Verbindungsarten miteinander kombiniert werden, was insgesamt zu einer besseren Verbindung führt. Insbesondere kann eine Vorfixierung mittels einer kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung realisiert werden. Derartige Verbindungen können wieder gelöst und/oder verändert werden. Die endgültige Fixierung kann mittels einer stoffschlüssigen Verbindung realisiert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtungsendscheibe einen Ringscheibenabschnitt aufweisen, mit dem die Dichtlippe verbunden sein kann. Der Ringscheibenabschnitt kann als Abschluss des Filtermediums dienen. Mittels dem Ringscheibenabschnitt kann die Dichtungsendscheibe mit dem Filtermedium verbunden sein. Die Dichtlippe kann von dem Ringscheibenabschnitt getragen werden.
Vorteilhafterweise kann die Dichtlippe an einem radial inneren Rand des Ringscheibenabschnitts angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Öffnung des Ringscheibenabschnitts als Durchlassöffnung für Fluid und/oder Durchstecköffnung für ein gehäuseseitiges Anschlusselement, insbesondere einen Anschlussstutzen, verwendet werden. Die Dichtlippe kann dann die entsprechende Öffnung abdichten.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer axialen Dicke des Ringscheibenabschnitts zu seinem Außendurchmesser zwischen etwa 1,35 zu 40 und 1,35 zu 70, insbesondere etwa 1,35 zu 63,2, betragen.
Vorteilhafterweise kann eine Dicke des Ringscheibenabschnitts zwischen etwa 1 mm und 4 mm, insbesondere etwa 2,5 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Außendurchmesser des Ringscheibenabschnitts, insbesondere der Dichtungsendscheibe, etwa 20 mm und 100 mm, insbesondere etwa 63,2 mm, betragen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Dichtungsendscheibe wenigstens einen sich wenigstens abschnittsweise umfangsmäßig erstreckenden Verbindungsabschnitt aufweisen. Mit dem Verbindungsabschnitt kann die Dichtungsendscheibe in oder auf das Filtermedium gesteckt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt an der radial inneren Umfangsseite der Dichtungsendscheibe angeordnet sein. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Verbindungsabschnitt in die Öffnung des Filtermediums zum Elementinnenraum gesteckt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt einstückig oder mehrstückig mit einem etwaigen Ringscheibenabschnitt der Dichtungsendscheibe verbunden sein. Auf diese Weise kann der Ringscheibenabschnitt mithilfe des Verbindungsabschnitts am Filtermedium gehalten, insbesondere vorfixiert, werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt etwa hohlzylindrisch sein. Der Verbindungsabschnitt kann eine gleichmäßige, insbesondere umfangsmäßig zusammenhängende, Umfangswand aufweisen.
Vorteilhafterweise kann sich wenigstens ein Verbindungsabschnitt bezüglich der Achse axial in die gleiche Richtung erstrecken wie die Dichtlippe. Auf diese Weise kann eine axiale Ausdehnung der Dichtungsendscheibe insgesamt begrenzt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt die Dichtlippe bezüglich der Achse in axialer Richtung überragen. Auf diese Weise kann der freie Rand der Dichtlippe in axialer Richtung durch den Verbindungsabschnitt geschützt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt die Dichtlippe bezüglich der Achse radial außen wenigstens teilweise umgeben. Auf diese Weise kann die Dichtlippe geschützt innerhalb des Verbindungsabschnitts angeordnet werden.
Durch geeignete Wahl der Proportionen und/oder Abmessungen wenigstens eines Verbindungsabschnitts insbesondere im Verhältnis zur Dichtlippe kann eine Stabilität der Verbindung der Dichtungsendscheibe mit dem Filtermedium verbessert werden und/oder eine Verbindung vereinfacht werden.
Vorteilhafterweise kann eine axiale Höhe wenigstens eines Verbindungsabschnitts zwischen etwa 5 mm und 30 mm, insbesondere etwa 10,7 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein maximaler Außendurchmesser wenigstens eines Verbindungsabschnitts zwischen etwa 15 mm und 50 mm, insbesondere etwa 32,9 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis einer axialen Höhe wenigstens eines Verbindungsabschnitts zu einer axialen Höhe der Dichtlippe zwischen etwa 8 zu 6 und etwa 14 zu 6, insbesondere etwa 10,7 zu 6, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis eines maximalen Außendurchmessers wenigstens eines Verbindungsabschnitts zu einem kleinsten Innendurchmesser der Dichtlippe, insbesondere im Bereich des freien Randes der Dichtlippe, etwa zwischen 25 zu 23 und 45 zu 23, insbesondere etwa 32,9 zu 23,7, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Verhältnis eines Innendurchmessers wenigstens eines Verbindungsabschnitts zu einem kleinsten Innendurchmesser der Dichtlippe zwischen etwa 25 zu 23 und 45 zu 23, insbesondere etwa 29,2 zu 23,7, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Innendurchmesser wenigstens eines Verbindungsabschnitts etwa zwischen 15 mm und 50 mm, insbesondere etwa 29,2 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsabschnitt an seinem freien Rand angeschrägt sein. Auf diese Weise kann dort ein bezüglich der Achse wenigstens teilumfänglicher Raststeg realisiert werden.
Vorteilhafterweise kann ein etwaiger Raststeg wenigstens eines Verbindungsabschnitts eine bezüglich der Achse radial äußere Umfangsseite in radialer Richtung überragen. Auf diese Weise kann der Raststeg mit seinem hervorstehenden Rand mit einem entsprechenden Bauteil des Filterelements, insbesondere dem Filtermedium, eine Rastverbindung oder Klipsverbindung eingehen.
Vorteilhafterweise kann ein Außendurchmesser wenigstens eines Verbindungsabschnitts bezüglich der Achse axial außerhalb des etwaigen Raststegs etwa zwischen 10 mm und 50 mm, insbesondere etwa 32,2 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann der kleinste Außendurchmesser des angeschrägten freien Randes wenigstens eines Verbindungsabschnitts etwa zwischen 10 mm und 50 mm, insbesondere etwa 30,5 mm, betragen.
Vorteilhafterweise kann ein Neigungswinkel zwischen der bezüglich der Achse radial äußeren Umfangsseite des angeschrägten freien Randes, gegebenenfalls des Raststegs, und einem zur Achse koaxialen Kreiszylindermantel zwischen etwa 15° und 25°, insbesondere etwa 18,7°, betragen.
Ein bezüglich der Achse axialer Abstand zwischen einem Fuß wenigstens eines Verbindungsabschnitts und dem Beginn des angeschrägten freien Randes, gegebenenfalls des Raststegs, etwa zwischen 5 mm und 10 mm, insbesondere etwa 6,6 mm, betragen. Ferner wird die technische Aufgabe bei der Dichtungsendscheibe dadurch gelöst, dass, sich eine bezüglich der Achse radiale Dicke der Dichtlippe von ihrer Wurzel zu ihrem freien Rand betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.
Außerdem wird die technische Aufgabe bei dem Filter dadurch gelöst, dass sich eine bezüglich der Achse radiale Dicke der Dichtlippe von ihrer Wurzel zu ihrem freien Rand betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement, der erfindungsgemäßen Dichtungsendscheibe und dem erfindungsgemäßen Filter 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.
Figurenliste
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

1 einen Längsschnitt eines Flüssigkeitsfilters mit einem öffenbaren Filtergehäuse, in dem ein Filterelement mit einer Dichtungsendscheibe mit einer Dichtlippe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel austauschbar angeordnet ist;
2 einen Längsschnitt des Filterelements aus der 1;
3 einen Längsschnitt der Dichtungsendscheibe des Filterelements aus den 1 und 2;
4 einen Detailansicht einer Hälfte der Dichtungsendscheibe aus der 3;
5 eine Detailansicht der Hälfte der Dichtungsendscheibe aus der 4 im Bereich eines freien Randes der Dichtlippe;
6 einen Längsschnitt eines Flüssigkeitsfilters mit einem Filterelement mit einer Dichtungsendscheibe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
7 einen Längsschnitt eines Filterelements gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit zwei Dichtungsendscheiben.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In den 1 bis 5 ist ein Flüssigkeitsfilter 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt in unterschiedlichen Ansichten gezeigt. Bei dem Flüssigkeitsfilter 10 kann es sich beispielsweise um einen Ölfilter, einen Kraftstofffilter, einen Filter für Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, einen Filter für Hydraulikflüssigkeit, einen Filter für Kühlflüssigkeit, einen Wasserfilter oder einen andersartigen zur Filtrierung von entsprechenden Flüssigkeiten geeigneten Filter handeln. Der Flüssigkeitsfilter 10 ist in einem entsprechenden Flüssigkeitssystem, beispielsweise einer Brennkraftmaschine und/oder eines Kraftfahrzeugs, angeordnet.
Der Flüssigkeitsfilter 10 umfasst, wie in der 1 gezeigt, ein öffenbares Filtergehäuse 12 mit einem Gehäusetopf 14 und einem Gehäusedeckel 16. Der Flüssigkeitsfilter 10 ist insgesamt koaxial zu einer Achse 18 aufgebaut.
Die Achse 18 fällt in dem Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Gehäuseachse des Filtergehäuses 12, einer Einbau-/Ausbauachse eines Filterelements 26 in den Gehäusetopf 14, einer Verbindungsachse des Gehäusedeckels 16 mit dem Gehäusetopf 14 und einer Elementachse des Filterelements 26. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind im Folgenden die Elementachse, die Gehäuseachse, die Verbindungsachse und die Einbau-/Ausbauachse mit demselben Bezugszeichen 18 versehen und werden kurz als Achse 18 bezeichnet. Es versteht sich, dass bei ausgebautem Filterelement 26, je nach Kontext, die Gehäuseachse, die Elementachse, die Verbindungsachse 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.
Der Gehäusetopf 14 kann stationär an einem entsprechenden, nicht gezeigten, Bauteil des Flüssigkeitssystems, beispielsweise einem Rahmenteil einer Brennkraftmaschine, befestigt sein.
Der Gehäusetopf 14 verfügt über einen Einlasskanal 20 für zu reinigende Flüssigkeit. Der Einlasskanal 20 ist exzentrisch zur Achse 18 angeordnet. An der Außenseite des Gehäusetopfs 14 ist der Einlasskanal 20 mit einer nicht gezeigten Einlassleitung des Flüssigkeitssystems verbunden.
Ferner verfügt der Gehäusetopf 14 über einen koaxialen Auslasskanal 22 für gereinigte Flüssigkeit. An der Außenseite des Gehäusetopfs 14 ist der Auslasskanal 22 mit einer nicht gezeigten Auslassleitung des Flüssigkeitssystems verbunden.
Der Einlasskanal 20 und der Auslasskanal 22 öffnen sich jeweils zu einem Aufnahmeraum 24 des Filtergehäuses 12 für das Filterelement 26. Das Filterelement 26 ist in dem Filtergehäuse 12 so angeordnet, dass es den Einlasskanal 20 von dem Auslasskanal 22 trennt. Der Aufnahmeraum 24 weist eine Einbauöffnung 28 auf, durch die das Filterelement 26 in den Gehäusetopf 14 eingebaut und aus diesem ausgebaut werden kann. In die Einbauöffnung 28 ist der Gehäusedeckel 16 zum Verschließen des Filtergehäuses 12 eingeschraubt. Der Gehäusetopf 14 verfügt hierzu an seiner radial inneren Umfangsseite über ein Innengewinde, welches mit einem entsprechenden Außengewinde an der radial äußeren Umfangsseite des Gehäusedeckels 16 verschraubt werden kann.
Der Auslasskanal 22 wird auf seiner dem Aufnahmeraum 24 axial zugewandten Seite von einen koaxialen, kreiszylindrischen Anschlussstutzen 30 gebildet. Der Anschlussstutzen 30 erstreckt sich axial in den Aufnahmeraum 24. Seine radial äußere Umfangsseite bildet eine gehäuseseitige Dichtfläche 32 einer Dichtvorrichtung 34. Mit der Dichtvorrichtung 34 wird eine einlassseitige Rohseite des Filterelements 26 von einer auslassseitigen Reinseite getrennt. Der dem Aufnahmeraum 24 axial zugewandte freien Rand des Anschlussstutzens 30 ist an seiner radial äußeren Umfangsseite angeschrägt und dient so als Zusammenbauhilfe für die Dichtvorrichtung 34. Die gehäuseseitige Dichtfläche 32 hat eine kreiszylindrische Form. Sie ist umfangsmäßig zusammenhängend. Sie erstreckt sich in axialer Richtung vom Fuß des Anschlussstutzens 30 bis zur Anschrägung.
Das Filterelement 26 alleine ist in der 2 gezeigt. Das Filterelement 26 ist als sogenanntes Rundfilterelement ausgestaltet. Es verfügt über ein Filtermedium 36, welches zickzackförmig zu einem umfangsmäßig zusammenhängend geschlossenen Filterbalg 38 gefaltet ist. Das Filterelement 26 ist insgesamt etwa kreiszylindrisch ausgeführt. Das Filtermedium 36 umgibt einen Elementinnenraum 40 des Filterelements 26 umfangsmäßig geschlossen. Der Filterbalg 38 hat insgesamt etwa die Form eines hohlen Kreiszylinders. Er ist koaxial zu der Elementachse des Filterelements 26, vorliegend also koaxial zur Achse 18.
Bei dem Filtermedium 36 kann es sich beispielsweise um ein zur Filtrierung der entsprechenden Flüssigkeit geeignetes Filterpapier oder Vlies oder ein andersartiges geeignetes Filtermedium handeln. Es können auch mehrere gleiche oder unterschiedliche Filtermedien vorgesehen sein. Zusätzlich kann das Filterelement 26 auch wenigstens einer Einrichtung zum Abscheiden von insbesondere flüssigen Medien aus der Flüssigkeit aufweisen. Beispielsweise kann das Filterelement 26 wenigstens ein Koaleszenzmedium aufweisen. Mit dem Koaleszenzmedium kann beispielsweise Wasser aus Kraftstoff oder Öl abgeschieden werden.
Auf der dem Gehäusedeckel 16 zugewandten Stirnseite des Filterelements 26 ist eine deckelseitige Endscheibe 42 angeordnet. Die deckelseitige Endscheibe 42 hat die Form einer Ringscheibe. Sie ist in geschäumtes Polyurethan 44 an der Stirnseite des Filtermediums 36 eingebettet und so dicht mit Letzterem verbunden. Die deckelseitige Endscheibe 42 weist eine koaxiale Öffnung auf, deren Durchmesser etwa dem Durchmesser des Elementinnenraums 40 entspricht.
Durch die Öffnung der deckelseitigen Endscheibe 42 führt ein deckelseitiges Mittelrohr 46. Das Mittelrohr 46 ist mit einem Ende an der Innenseite des Gehäusedeckels 16 befestigt. Das Mittelrohr 46 erstreckt sich koaxial in den Elementinnenraum 40. Seine Umfangswand verfügt über Durchlassöffnungen, durch die die Flüssigkeit von radial außen nach radial innen in das Innere des Mittelrohrs 46 gelangen kann. Das Mittelrohr 46 ist an seinem dem Gehäusetopf 14 zugewandten Ende offen. Auf der dem Gehäusedeckel 16 axial zugewandten Seite ist in dem Mittelrohr 46 ein hier nicht weiter interessierendes Umgehungsventil 48 angeordnet.
Auf der dem Gehäusetopf 14 zugewandten Stirnseite weist das Filterelement 26 eine Dichtungsendscheibe 50 auf. Die Dichtungsendscheibe 50 ist in den 3 bis 5 in entsprechenden Detailansichten gezeigt.
Die Dichtungsendscheibe 50 umfasst einen Ringscheibenabschnitt 52, einen Verbindungsabschnitt 54 und eine Dichtlippe 56.
Der Ringscheibenabschnitt 52 und der Verbindungsabschnitt 54 sind einstückig zusammenhängend aus Polyamid.
Der Ringscheibenabschnitt 52 ist eben und koaxial zur Achse 18. Er erstreckt sich umfangsmäßig und in radialer Richtung über die Stirnseite des Filtermediums 36 und deckt diese vollständig ab. Der Ringscheibenabschnitt 52 liegt flächig auf Polyurethan 58 an, welches in die Stirnseite des Filtermediums 36 geschäumt ist.
Im Bereich seiner Ringöffnung geht der Ringscheibenabschnitt 52 in den Verbindungsabschnitt 54 über. Der Verbindungsabschnitt 54 hat etwa die Form eines hohlen Kreiszylinders. Der Verbindungsabschnitt 54 ist koaxial zur Achse 18. Der Außendurchmesser des Verbindungsabschnitts 54 entspricht etwa dem Innendurchmesser des Filterbalgs 38. Der Verbindungsabschnitt 54 erstreckt sich bei eingebautem Filterelement 26, wie in den 1 und 2 gezeigt, in den Elementinnenraum 40. Der Verbindungsabschnitt 54 erstreckt sich etwa bis zum Rand des Mittelrohrs 46.
An seiner radial äußeren Umfangsseite weist der Verbindungsabschnitt 54 einen sich umfangsmäßig erstreckenden Raststeg 60 auf. Der Raststeg 60 befindet sich im Bereich des freien Randes des Verbindungsabschnitts 54 auf der den Ringscheibenabschnitt 52 axial abgewandten Seite. Der Raststeg 60 bildet bei montierter Dichtungsendscheibe 50 mit der radial inneren Umfangsseite des Filterbalgs 38 des Filtermediums 36 eine Fixierung. Mit dem Verbindungsabschnitt 54 ist die Dichtungsendscheibe 50 in das Filtermedium 36 an der Stirnseite des Filterelements 26 eingeclipst. Der Verbindungsabschnitt 54 mit dem Raststeg 60 hält so die Dichtungsendscheibe 50 an der Stirnseite des Filterelements 26.
Die Dichtlippe 56 ist Teil der Dichtungsvorrichtung 34. Sie ist insgesamt ringförmig und koaxial zur Achse 18. Sie ist umfangsmäßig zusammenhängend. Die Dichtlippe 56 kann aus einem für die entsprechende Flüssigkeit geeigneten beispielsweise elastischen Dichtungsmaterial sein. Sie ist mit ihrer Wurzel 62 an der radial inneren Umfangsseite des Ringscheibenabschnitts 52 mit diesem verbunden. Der Ringscheibenabschnitt 52 trägt also die Dichtlippe 56.
Die Dichtlippe 56 erstreckt sich nach radial innen und in axialer Richtung. Sie erstreckt sich in dieselbe axiale Richtung wie der Verbindungsabschnitt 54. Die Dichtlippe 56 erstreckt sich in den Innenraum des Verbindungsabschnitts 54. Bei montierter Dichtungsendscheibe 50 erstreckt sich die Dichtlippe 56 in den Elementinnenraum 40 des Filterelements 26. Mit ihrem freien Rand 64 liegt die Dichtlippe 56 dann dichtend an der gehäuseseitigen Dichtfläche 32 des Anschlussstutzens 30 an.
Die Dichtlippe 56 wird im Folgenden anhand der Detailzeichnungen der 3 bis 5 näher erläutert.
Der freie Rand 64 der Dichtlippe 56 ist, wie beispielsweise in den 5 erkennbar, abgeflacht. Die Dichtlippe 56 verfügt über eine Dichtungsfläche 66, deren Verlauf in der 5 mit einer gestrichelten Linie markiert ist. Die Dichtungsfläche 66 erstreckt sich radial innen um den freien Rand 64. Die Dichtungsfläche 66 umfasst einen sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden axialen Dichtungsflächenabschnitt 68 und einen sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckenden radialen Dichtungsflächenabschnitt 70. Der axiale Dichtungsflächenabschnitt 68 und der radiale Dichtungsflächenabschnitt 70 gehen einstückig ineinander über.
Einige beispielhafte Abmessungen, Winkel und Proportionen der Dichtungsendscheibe 50 werden in folgenden anhand der 3 bis 5 näher erläutert.
Eine radiale Dicke 72 der Dichtlippe 56 im Bereich ihrer Wurzel 62 beträgt etwa 1,03 mm. Eine radiale Dicke 74 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 beträgt etwa 0,65 mm. Ein Innendurchmesser 76 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 beträgt etwa 23,7 mm. Eine axiale Höhe 80 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 6 mm.
Ein Verhältnis der radialen Dicke 74 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 zur radialen Dicke 72 im Bereich ihrer Wurzel 62 etwa 0,65 zu 1,03.
Ein Verhältnis der radialen Dicke 74 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 zu einem Innendurchmesser 76 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 beträgt etwa 0,65 zu 23,7.
Ein Verhältnis einer axialen Höhe 80 der Dichtlippe 56 zu einem Innendurchmesser 76 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 beträgt etwa 6 zu 23,7.
Eine axiale Ausdehnung 82 des axialen Dichtungsflächenabschnitts 68 der Dichtungsfläche 66 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 1 mm. Eine radiale Ausdehnung 84 des radialen Dichtungsflächenabschnitts 70 beträgt etwa 0,3 mm. Ein Verhältnis der axialen Ausdehnung 82 des axialen Dichtungsflächenabschnitts 68 zu der radialen Ausdehnung 84 des radialen Dichtungsflächenabschnitts 70 beträgt etwa 1 zu 0,3.
Ein Verhältnis der axialen Ausdehnung 82 des axialen Dichtungsflächenabschnitts 68 zur axialen Höhe 80 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 1 zu 6. Ein Verhältnis der radialen Ausdehnung 84 des radialen Dichtungsflächenabschnitts 70 zur radialen Dicke 74 der Dichtlippe 56 im Bereich ihres freien Randes 64 beträgt etwa 0,3 zu 0,65.
Ein Neigungswinkel 86 zwischen einer radial äußeren Umfangsseite 88 der Dichtlippe 56 und einer radial inneren Umfangsseite 90 des Verbindungsabschnitts 54 beträgt etwa 17,1°. Die radial innere Umfangsseite 90 des Verbindungsabschnitts 54 verläuft koaxial zur Achse 18, bildet also Parallelen zu dieser.
Ein Neigungswinkel 92 zwischen einer radial inneren Umfangsseite 94 der Dichtlippe 56 und der Achse 18 beträgt etwa 11°. Ein Neigungswinkel 96 zwischen der radial äußeren Umfangsseite 88 und der radial inneren Umfangsseite 94 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 6,1°.
In einer nicht dargestellten alternativen Ausgestaltung beträgt der Neigungswinkel 96 etwa 10° und einer der Neigungswinkel 86 oder 92 beträgt etwa 25°.
Ein Verhältnis zwischen dem Neigungswinkel 92 zwischen der Achse 18 und der radial inneren Umfangsseite 94 der Dichtlippe 56 und dem Neigungswinkel 86 zwischen der Achse 18 und der radial äußeren Umfangsseite 88 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 22 zu 34,21.
Eine Ebene durch die Abflachung des freien Randes 64 der Dichtlippe 56 ist unter einem Winkel von etwa 9° bis 10° zu einer Ebene senkrecht zur Achse 18 geneigt.
Eine axiale Dicke 100 des Ringscheibenabschnitts 52 beträgt etwa 2 mm. Ein Außendurchmesser 102 des Ringscheibenabschnitts 52, also der Dichtungsendscheibe 50, beträgt etwa 63,2 mm. Eine axiale Höhe 122 der Dichtungsendscheibe 50 über Alles beträgt etwa 12 mm.
Eine axiale Höhe 104 des Verbindungsabschnitts 54 vom Ringscheibenabschnitt 52 ausgehend beträgt etwa 10,7 mm. Ein maximaler Außendurchmesser 106 des Verbindungsabschnitts 54 im Bereich des Raststegs 60 beträgt etwa 32,9 mm. Ein Innendurchmesser 108 des Verbindungsabschnitts 54 beträgt etwa 29,2 mm. Ein Außendurchmesser 110 des Verbindungsabschnitts 54 axial außerhalb des Raststegs, also zwischen dem Raststeg 60 und den Ringscheibenabschnitt 52, beträgt etwa 32,2 mm. Ein kleinster Außendurchmesser 112 des angeschrägten freien Randes des Verbindungsabschnitts 54, also des Raststegs 60, beträgt etwa 30,5 mm. Ein Neigungswinkel 114 zwischen einer radial äußeren Umfangsseite 116 des Raststegs 60 und der radial inneren Umfangsseite 90, welche einen koaxialen Kreiszylindermantel bildet, beträgt etwa 18,7°. Ein axialer Abstand 118 zwischen dem Fuß des Verbindungsabschnitts 54, also dem Ringscheibenabschnitt 52, und dem Beginn des Raststegs 60 beträgt etwa 6,6 mm.
Ein Verhältnis der axialen Dicke 100 des Ringscheibenabschnitts 52 zu seinem Außendurchmesser 102 beträgt etwa 1,35 zu 63,2.
Ein Verhältnis der axialen Höhe 104 des Verbindungsabschnitts 54 zu der axialen Höhe 80 der Dichtlippe 56 beträgt etwa 10,7 zu 6.
Ein Verhältnis des Außendurchmessers 106 des Verbindungsabschnitts 54 im Bereich des Raststegs 60 zu dem Innendurchmesser 76 der Dichtlippe 56 im Bereich des freien Randes 64 beträgt etwa 32,9 zu 23,7.
Ein Verhältnis des Innendurchmessers 108 des Verbindungsabschnitts 54 zu dem Innendurchmesser 76 der Dichtlippe 56 im Bereich des freien Randes 64 beträgt etwa 29,2 zu 23,7.
Zum Zusammenbau des Flüssigkeitsfilters 10 wird das Filterelement 26 mit seiner deckelseitigen Stirnseite voran koaxial auf das Mittelrohr 46 des Gehäusedeckels 16 gesteckt. Der Gehäusedeckel 16 mit dem Filterelement 26 wird mit dem Filterelement 26 voran koaxial in die Einbauöffnung 28 des Gehäusetopfs 14 gesteckt und mittels einer Schraubbewegung eingeschraubt. Dabei gleitet der freie Rand 64 der Dichtlippe 56 zunächst an dem angeschrägten Rand des Anschlussstutzens 30, welcher als Führungs- und Zentrierhilfe dient, entlang und gelangt in der in der 1 gezeigten Endposition in dem Bereich der gehäuseseitigen Dichtfläche 32. In der Endposition liegt der axiale Dichtungsflächenabschnitt 68 der Dichtungsfläche 66 an der Dichtfläche 32 radial dichtend an.
Beim Betrieb des Flüssigkeitsfilters 10 wird die zu reinigende Flüssigkeit durch die Einlassleitung des Flüssigkeitssystems dem Einlasskanal 20 zugeführt. Die Strömung der Flüssigkeit innerhalb des Flüssigkeitsfilters 10 ist in der 1 durch Pfeile 120 angedeutet. Die zu reinigende Flüssigkeit gelangt aus dem Einlasskanal 20 in einen einlassseitigen Ringraum des Filtergehäuses 12, welcher das Filterelement 26 umgibt. Die zu reinigende Flüssigkeit durchströmt das Filtermedium 36 von radial außen nach radial innen und gelangt durch die Öffnungen in der Umfangswand des Mittelrohrs 46 in den Elementinnenraum 40. Mit dem Filtermedium 36 wird die Flüssigkeit gereinigt. Die gereinigte Flüssigkeit gelangt aus dem Elementinnenraum 40 durch den Anschlussstutzen 30 in den Auslasskanal 22 und verlässt durch entsprechende Auslassleitungen des Flüssigkeitssystems den Flüssigkeitsfilter 10.
In der 6 ist ein Flüssigkeitsfilter 10 mit einem Filterelement 26 mit einer Dichtungsendscheibe 50 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus den 1 bis 5 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Dichtungsendscheibe 50 keinen Verbindungsabschnitt 54 aufweist. Die Dichtungsendscheibe 50 ist stattdessen mittels eines Schweißverfahrens auf die entsprechende Stirnseite des Filtermediums 36 geschweißt. Auf das Polyurethan 58 an der entsprechenden Stirnseite kann dabei ebenfalls verzichtet werden.
In der 7 ist ein Filterelement 26 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel mit zwei Dichtungsendscheibe 50 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des zweiten Ausführungsbeispiels aus der 6 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel dadurch, dass an beiden Stirnseiten des Filterelements 26 jeweils eine Dichtungsendscheibe 50 angeordnet ist. Die Dichtungsendscheibe 50 sind bezüglich ihrer Gestalt und ihren Abmessungen identisch und entsprechend der Dichtungsendscheibe des zweiten Ausführungsbeispiels aus der 6 gestaltet.
Darüber hinaus verfügt das Filterelement 26 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel über ein koaxiales Stützrohr 324. Das Stützrohr 324 erstreckt sich im Elementinnenraum 40 zwischen den beiden Dichtungsendscheibe 50. Das Stützrohr 324 ist an beiden Enden offen. Seine Umfangswand weist Durchlassöffnungen für die Flüssigkeit auf. Die radial innere Umfangsseite des Filterbalgs 38 kann sich gegen die radial äußere Umfangsseite des Stützrohrs 324 abstützen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19933205 C2 [0004]

Claims

Filterelement (26), insbesondere Hohlfilterelement, eines Filters (10) für Fluide, insbesondere eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Kühlflüssigkeit, Wasser, Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches austauschbar in einem Filtergehäuse (12) des Filters (10) angeordnet ist oder werden kann, mit wenigstens einem Filtermedium (36), welches einen Elementinnenraum (40) des Filterelements (26) bezüglich einer gedachten Achse (18) des Filterelements (26) umfangsmäßig umgibt, wobei das Filterelement (26) an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse (18) koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum (40) und eine Dichtungsendscheibe (50) aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe (50) eine bezüglich der Achse (18) umfangsmäßige Dichtlippe (56) aufweist, welche sich bezüglich der Achse (18) mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine bezüglich der Achse (18) radiale Dicke (72, 74) der Dichtlippe (56) von ihrer Wurzel (62) zu ihrem freien Rand (64) betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die radiale Dicke (72, 74) der Dichtlippe (56) kontinuierlich verringert.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippe (56) von ihrer Wurzel (62) zu ihrem freien Rand (64) betrachtet wenigstens an einer Umfangsseite (88, 94) einen geraden Verlauf hat.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis der radialen Dicke (74) der Dichtlippe (56) im Bereich ihres freien Randes (64) zu der radialen Dicke (72) im Bereich ihrer Wurzel (62) zwischen etwa 0,75 zu 0,8 und 0,75 zu 1,2, insbesondere etwa 0,75 zu 1,06, beträgt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens eine Dichtungsfläche (66) der Dichtlippe (56) im Bereich des freien Randes (64) befindet, insbesondere sich wenigstens teilweise um ihren freien Rand (64) erstreckt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Neigungswinkel (86) zwischen wenigstens einer Umfangsseite (88) der Dichtlippe (56) und der Achse (18) oder wenigstens einer Parallelen (90) zur Achse (18) zwischen etwa 15° und 60°, insbesondere etwa 35°, beträgt und/oder ein Neigungswinkel (92) zwischen wenigstens einer Umfangsseite (94) der Dichtlippe (56) und der Achse (18) oder wenigstens einer Parallelen zur Achse (18) zwischen etwa 8° und etwa 45°, insbesondere etwa 25°, beträgt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der freie Rand (64) der Dichtlippe (56) abgeflacht ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtlippe (56) wenigstens abschnittsweise in den Elementinnenraum (40) erstreckt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Dichtungsendscheibe (50) Kunststoff, insbesondere Polyamid, aufweist oder daraus besteht.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsendscheibe (50) mit der Dichtlippe (56) einstückig oder mehrstückig realisiert ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsendscheibe (50) mittels einer stoffschlüssigen und/oder kraftschlüssigen und/oder formschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels Schweißen, Kleben, Löten, Vulkanisieren, Ein-/Auf-/Umschäumen, einer Rastverbindung und/oder einer Steckverbindung oder dergleichen oder einer Kombination unterschiedlichen Verbindungsarten, mit dem Filtermedium (36) verbunden ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsendscheibe (50) einen Ringscheibenabschnitt (52) aufweist, mit dem die Dichtlippe (56) verbunden ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsendscheibe (50) einen sich wenigstens abschnittsweise umfangsmäßig erstreckenden Verbindungsabschnitt (54) aufweist.
Dichtungsendscheibe (50) eines Filterelements (26) oder für ein Filterelement (26), insbesondere Hohlfilterelement, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, eines Filters (10) für Fluide, insbesondere eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Wasser, Kühlflüssigkeit, Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wobei das Filterelement (26) austauschbar in einem Filtergehäuse (12) des Filters (10) angeordnet ist oder werden kann, das Filterelement (26) wenigstens ein Filtermedium (36) aufweist, welches einen Elementinnenraum (40) des Filterelements (26) bezüglich einer gedachten Achse (18) des Filterelements (26) umfangsmäßig umgibt, und das Filterelement (26) an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse (18) koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum (40) aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe (50) an der besagten wenigstens einen Stirnseite des Filterelements (26) angeordnet ist oder werden kann, und die Dichtungsendscheibe (50) eine bezüglich der Achse (18) umfangsmäßige Dichtlippe (56) aufweist, welche sich bezüglich der Achse (18) mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine bezüglich der Achse (18) radiale Dicke (72, 74) der Dichtlippe (56) von ihrer Wurzel (62) zu ihrem freien Rand (64) betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.
Filter (10) für Fluide, insbesondere eine Flüssigkeit, insbesondere Öl, Kraftstoff, Harnstoff/Harnstoffwasserlösung, Wasser, Kühlflüssigkeit, Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filterelement (26), insbesondere Hohlfilterelement, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, welches austauschbar in einem Filtergehäuse (12) des Filters (10) angeordnet ist oder werden kann, wobei das wenigstens eine Filterelement (26) wenigstens ein Filtermedium (36) aufweist, welches einen Elementinnenraum (40) des Filterelements (26) bezüglich einer gedachten Achse (18) des Filterelements (26) umfangsmäßig umgibt, wobei das wenigstens eine Filterelement (26) an wenigstens einer Stirnseite eine zu der Achse (18) koaxiale Öffnung zu dem Elementinnenraum (40) und eine Dichtungsendscheibe (50) aufweist, wobei die Dichtungsendscheibe (50) eine bezüglich der Achse (18) umfangsmäßige Dichtlippe (56) aufweist, welche sich bezüglich der Achse (18) mit einer radialen Richtungskomponente und einer axialen Richtungskomponente erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine bezüglich der Achse (18) radiale Dicke (72, 74) der Dichtlippe (56) von ihrer Wurzel (62) zu ihrem freien Rand (64) betrachtet wenigstens abschnittsweise verringert.