DE10135080A1

DE10135080A1 - Ringfilterelement aus zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial

Info

Publication number: DE10135080A1
Application number: DE10135080A
Authority: DE
Inventors: Horst Schneider; Hans Waibel
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2003-01-30

Abstract

Ein Ringfilterelement aus zickzack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial, bei dem DOLLAR A - zumindest an einem der beiden axialen Enden der stirnseitigen Ringbereiche des Bahnenmaterials dicht mit einer Endscheibe verschlossen ist, DOLLAR A - dieser Endscheibe radial innen ein Ringkragen mit einer Radialdichtung für einen dichten Verschluss gegenüber einem in den zentral offenen Endscheibenbereich einführbaren zylindrischen Körper zugeordnet ist, DOLLAR A - der Ringkragen eine auf gleicher axialer Höhe verlaufende, radial innen liegende Dichtkante besitzt, von der aus ein axialer Endbereich als nach radial außen geneigter Ringbandabschnitt frei auslaufend eine separate, radial innen vorgesehene, zylindrische Gleitfläche eines Stützringes gleitfähig kontaktiert, DOLLAR A soll mit einer radial innen liegenden Radialdichtung ausgestattet sein, die das nachträgliche Einbringen einer an dem Falteninnenumfang direkt anliegenden, das Filterelement durchgreifenden Rohrzarge nicht behindert. DOLLAR A Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solches Ringfilterelement dadurch aus, dass der Stützring längenmäßig beschränkt ist auf dasjenige Maß, das für ein funktionsgerechtes, axiales Gleiten des axial frei auslaufenden Endes des Ringkragens erforderlich ist und sich in einem radial zurückgesetzten Stirnkantenbereich des Ringfilterelementes befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ringfilterelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein solches Ringfilterelement ist aus EP 0 897 317 B1 bekannt. Dort liegt das axial freie Ende des von der Endscheibe ausgehenden Ringkragens an einer zylindrischen Gleitfläche an, die an einer sich durch das gesamte Ringfilterelement längenmäßig erstreckenden Rohrzarge vorgesehen ist.

Aus DE 195 27 845 A1 ist ein Ringfilterelement bekannt, bei dem die axialen Stirnkantenbereiche des Ringfilterelementes radial innen radial zurückgesetzt sind. Hierdurch soll eine Rohrzarge in den zentralen Hohlraum des Ringfilterelementes derart eingeschoben werden können, dass zwischen dieser und den Innenkanten des gefalteten Bahnenmaterials eine abstandslose Anlage möglich ist.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein gattungsgemäßes Ringfilterelement derart auszubilden, dass eine an den innen liegenden Faltkanten des Filter-Bahnenmaterials dicht anliegende Rohrzarge durch zumindest eine der beiden Endscheiben austauschbar einschiebbar ist.

Gelöst wird dieses Problem durch die Ausgestaltung eines gattungsgemäßen Ringfilterelementes nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Von besonderer Bedeutung sind die Ausführungen nach den Ansprüchen 4 bis 6. Diese Ausführungen beruhen auf dem allgemeinen Gedanken, lediglich radial innen in demjenigen Stirnkantenbereich, in dem ein Stützring für einen Ringkragen einer Endscheibe eingebracht werden soll, durch lediglich ein Verformen, das heißt radiales Umklappen der radial innenliegenden Faltkanten, den radial zurückgenommenen Bereich zu schaffen. Die nach radial außen weisenden Falten des Ringfilterelementes sollen dabei in dem äußeren Bereich unverändert radial ausgerichtet bleiben. Erreicht soll dies durch in dem Bereich der nach innen liegenden Faltenflächen vorzusehende Prägelinien werden. Diese Prägelinien sollen jeweils im Stirnkantenbereich angrenzend an die nach innen weisende Faltkante einer Falte einen Bahnenmaterialbereich umgrenzen, der längs dieser Prägelinien in Umfangsrichtung radial zurückspringend umgelegt werden kann.

Die Maßnahme nach Anspruch 6 sorgt dafür, dass die Stirnkanten der umgelegten Bereiche axial möglichst gering aus der noch nicht mit einer Endscheibe abgedeckten Stirnfläche des gefalteten Bahnenmaterials zurückspringen. Denn bei einem axial zurückspringenden Bereich muss das Endscheibenmaterial für eine ausreichende Dichtung axial bis in den rückspringenden Bereich hinein in die Faltenzwischenräume axial eingebracht werden.

Ein nachfolgend noch näher beschriebenes, vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ringfilterelement mit radial innen dichtenden Endscheiben,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht auf eine noch nicht mit einer Endscheibe abgedeckte Stirnfläche eines Ringfilterelementes mit einem radial innen radial zurückgenommenen Stirnkantenbereich durch in Umfangsrichtung umgelegte Stirnkanten,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus dem Endscheibenbereich des Ringfilterelementes nach Fig. 1 gemäß dem dort mit III angegebenen Ausschnitt,
Fig. 4 Draufsicht auf mit Prägelinien versehenes Bahnenmaterial für ein Ringfilterelement.
Ein Ringfilterelement besteht aus zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial 1 als Filtermaterial und an den axialen Enden des Ringfilterelementes auf die Stirnkanten dieses Bahnenmaterials 1 aufgebrachten Endscheiben 2. Noch bevor die Endscheiben 2 auf die Stirnkanten des Bahnenmaterials 1 dicht aufgebracht werden, das heißt bei Endscheiben 2 aus Kunststoff, in die Stirnkanten des Bahnenmaterials 1 einplastifiziert sind, sind diese Endscheiben 2 bereits mit einem in das Innere des Filterelementes 1 jeweils zu liegen kommenden Ringkragen 3 versehen.
Zumindest das Material des Ringkragens 3 ist elastisch verformbar. Der Ringkragen 3 ist derart geformt, dass eine mit geringem Abstand von der außen zu liegen kommenden Stirnfläche der Endscheibe 2 umlaufende Dichtkante 4 für einen in das Filterelementinnere einzuschiebenden zylindrischen Körper (nicht dargestellt) gegeben ist. Von der Dichtkante 4 ragt ein nach außen zurückspringender Ringabschnitt frei nach axial innen des Ringfilterelementes ab.
Zwischen dem Ringkragen 3 und dem von den radial innen liegenden Faltkanten 5 des Bahnenmaterials 1 gebildeten Zylindermantel ist ein Stützring 6 lose eingebracht.
Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel liegen der Ringkragen 3 mit der Dichtkante 4 und der lose in dem Ringkragen 3 liegende Stützring 6 umfangsmäßig in einem inneren Hohlraumbereich des Ringfilterelementes, der in einem axial begrenzten Stirnkantenbereich radial außerhalb des übrigen Innenumfangsbereiches der Faltkanten zwischen den axialen Endbereichen des Filterelementes liegt.
Der radiale Rücksprung der Faltkanten 5 des Bahnenmaterials 1 in zumindest einem der beiden axialen Endbereichen des Filterelementes wird durch ein umfangsmäßiges Umklappen der axialen Endbereiche der radial innenliegenden Bereiche der Falten des Ringfilterelementes erreicht.
Um den vorgenannten radialen Rücksprung durch umfangsmäßiges Umlegen endseitiger, radial innenliegender Faltenbereiche praktisch erreichen zu können, wird das Bahnenmaterial 1 beim Prägen der üblichen Faltlinien mit zusätzlichen Prägelinien 7, 7' in mindestens einem an einer Endscheibe angrenzenden Stirnkantenbereich versehen. Diese Prägelinien 7 und 7' sind von unterschiedlichen Oberflächenseiten des Bahnenmaterials 1 nach jeweils innen in das Bahnenmaterial 1 eingeprägt. Bei den in Fig. 4 gezeigten Prägelinien 7, 7' sind die durchgezogenen Prägelinien 7 von der nach radial innen des Ringfilterelementes weisenden Oberfläche des Bahnenmaterials 1 aus eingedrückt und die Prägelinien 7' auf der gegenüberliegenden Oberflächenseite des Bahnenmaterials 1, die bei dem Ringfilterelement nach radial außen zu liegen kommt.
Der Bereich der Prägelinien 7, 7' der jeweils parallel zu den Faltkanten 5 zur Stirnseite hin ausläuft, sorgt beim Falten des Bahnenmaterials 1 dafür, dass in axialer Richtung innerhalb der Stirnfläche des gefalteten Bahnenmaterials 1lediglich ein äußerst geringer axialer Materialrücksprung vorliegt. Ein geringer axialer Rücksprung ist wichtig, um durch ein möglichst axial geringes Eindringen des Endscheibenmaterials in die Faltenzwischenräume einen dichten, endseitigen Abschluss des Ringfilterelementes zu erreichen. Der lose innerhalb des Ringkragens 3 einer Endscheibe 2 liegende Stützring stützt sich bei einer mit dem Bahnenmaterial 1 verbundenen Endscheibe 2 an einem geneigt radial zurückspringenden Bereich des Bahnenmaterials 1 axial einseitig ab, während die Endscheibe 2 in ihrem flachen Bereich ein axiales Widerlager bildet. Wichtig für die Funktion der radialen Dichtung der Dichtkante 4 gegenüber einem in das Ringfilterelement eingebrachten - nicht gezeichneten - zylindrischen Körper ist, dass das axial frei auskragende Ende des Ringkragens 3 an einer zylindrischen Oberfläche des Stützringes 6 axial verschiebbar ist. Dabei wird die axial freie Kante des Ringkragens 3 bei einem Einbringen eines zylindrischen Körpers in den Ringkragenbereich in das Innere des Ringfilterelementes hineinverschoben, wodurch die Dichtkante 4 nach radial innen federnd gespannt wird. Bezüglich der grundsätzlichen Funktion einer Endscheibe mit einem vorstehend beschriebenen Ringkragen 3 wird auf eine ausführliche Beschreibung in dem eingangs genannten Dokument EP 0 897 317 B1 verwiesen.
Um einen Stützring 6 innerhalb des Ringkragens 3 einer Endscheibe 2 in einem Zustand der Endscheibe 2, in der diese noch auf kein Ringfilterelement fest aufgebracht ist, axial zu sichern, ist radial außen an dem Stützring 6 ein lagesichernder Ringwulst 8 vorgesehen.
Bei dem Falten eines Bahnenmaterials mit den vorstehend beschriebenen, in Fig. 4 dargestellten Prägelinien, lässt sich an dem den Prägelinien 7, 7' zugeordneten Ende des Ringfilterelementes ein radialer Rücksprung im inneren Endkantenbereich des Ringfilterelementes durch lediglich ein umfangsmäßiges Umlegen der radial inneren Bereiche der Falten des Bahnenmaterials erzielen. Der radial außen liegende Bereich der Falten bleibt dagegen in üblicher Weise radial ausgerichtet, wodurch die Filtrationswirkung in diesem Bereich im Gegensatz zu dem radial innenliegenden Stirnkantenbereich unbeeinflusst bleibt.
Bei der Zuordnung zwischen dem Stützring 6 und dem Ringkragen 3 kommt es lediglich darauf an, dass das axial freie Ende des Ringkragens 3 an der Innenfläche des Stützringes 6 axial gleiten kann, das heißt die Art der Befestigung des Stützringes 6 an der Endscheibe 2 bzw. dem Bahnenmaterial 1 ist insoweit gleichgültig.

Claims

1. Ringfilterelement aus zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial, bei dem
zumindest an einem der beiden axialen Enden der stirnseitige Ringbereich des Bahnenmaterials (1) dicht mit einer Endscheibe (2) verschlossen ist,
dieser Endscheibe (2) radial innen eine Radialdichtung für einen dichten Verschluss gegenüber einem in den zentral offenen Endscheibenbereich einführbaren zylindrischen Körper zugeordnet ist,
die Endscheibe (2) mit einem axial in den radialen Hohlraum des Ringfilterelementes ragenden Ringkragen (3) versehen ist,
der Ringkragen (3) eine auf gleicher axialer Höhe verlaufende, radial innenliegende Dichtkante (4) besitzt, von der aus ein axialer Endbereich als nach radial außen um weniger als 90° geneigter Ringbandabschnitt frei auslaufend eine separate, radial innen vorgesehene, zylindrische Gleitfläche gleitfähig kontaktiert,
die zylindrische Gleitfläche für das axial frei auslaufende Ende des Ringkragens (3) an einem Stützring (6) vorgesehen ist, der sich radial zwischen dem Ringkragen (3) und dem gefalteten Bahnenmaterial (1) befindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützring (6) längenmäßig beschränkt ist auf dasjenige Maß, das für ein funktionsgerechtes, axiales Gleiten des axial frei auslaufenden Endes des Ringkragens (3) erforderlich ist und sich in einem radial zurückgesetzten Stirnkantenbereich des Ringfilterelementes befindet.

2. Ringfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) gegen ein Herausfallen bei noch nicht auf das Bahnenmaterial (1) aufgesetzter Endscheibe (2) gesichert ist.

3. Ringfilterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützring (6) axial innerhalb eines an dem betreffenden Ende des Ringfilterelementes radial zurückgenommenen Bereiches des gefalteten Bahnenmaterials (1) liegt.

4. Ringfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale

1. in dem axialen Endbereich des an einer radial innenliegende Faltkante (5) angrenzenden Bahnenmaterials sind linienförmige Einprägungen (7, 7') für eine in dem fertigen, einsatzfähigen Ringfilterelement in Umfangsrichtung des Ringfilterelementes von der radialen Ausrichtung abgewinkelte Lage des innerhalb dieser Prägelinien (7, 7') liegenden Bereiches vorgesehen,

2. die Prägelinien (7, 7') beginnen an der Stirnkante des gefalteten Bahnenmaterials jeweils mit Abstand gegenüber der eingeschlossenen Faltkante (5) und treffen an einem gegenüber der jeweiligen Stirnkante entfernten Ende auf die betreffende Faltkante (5) auf.

5. Ringfilterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägelinien (7, 7') jeweils in lediglich eine Oberflächenseite des Bahnenmaterials eingeformt sind, wobei sie in gegenüberliegenden Oberflächenseiten eingeprägt jeweils einen an die Faltkante (5) angrenzenden Bereich einfassen.

6. Ringfilterelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägelinien (7, 7') in einem an die Stirnkante der Falten angrenzenden, längenmäßig vorbestimmten Bereich parallel zu der jeweils eingeschlossenen Faltkante (5) verlaufen.