Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FILTER ELEMENT AND FILTER ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/141992
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter element (2) for filtering a liquid operating agent for a motor vehicle, comprising a filter medium (4) which is shaped around an interior (5) of the filter medium (4) in order to form a continuous bellows (4) and comprising an end plate (7) which covers end face (8) of the continuous bellows (4) and which has an opening (18) to the interior (5). The end plate (7) has a rubber portion (9), which comprises vulcanized chemically foamed rubber material, and a nonwoven ring (10) which comprises an outer portion (11) that is rigidly connected to the rubber portion (9) and an inner portion (12) which reaches radially into the opening (18). The inner portion (12) can be deformed in the direction of the interior (5). The filter element has a central tube (25) or a closed cylindrical ring (29) for stabilizing the continuous bellows (4), and the central tube (25) or the cylindrical ring (29) is arranged within the interior (5) of the filter medium (4) and extends in the longitudinal direction (Z) of the filter element (2), said central tube (25) or cylindrical ring (29) radially delimiting the opening (18). At least one end face (26) of the central tube (25) or an end face (30) of the cylindrical ring (29) forms a circumferentially closed contact surface (32) for contacting the nonwoven ring (10), and the inner portion (12) of the nonwoven ring (10) is folded towards the interior (5) of the filter medium (4) in an assembly position in a filter housing (3) such that the inner portion (12) is arranged on the central tube (25) lateral surface (34) oriented towards a connection piece (6) of the filter housing (3). The inner portion (12) forms a sealing surface (28) on both sides between the nonwoven ring (10) and the central tube (25) and between the nonwoven ring (10) and the connection piece (6). The invention also relates to a filter assembly, a filter element semifinished part, and a production method.

Inventors:
KUSEBAUCH ROBERT (DE)
BARTEL FRANK (DE)
PASSON FRANK (DE)
KIRSCHNER MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/052965
Publication Date:
August 09, 2018
Filing Date:
February 06, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (DE)
International Classes:
B01D35/147; B01D29/11; B01D29/21
Foreign References:
DE102009057500A12011-06-16
EP1524021A12005-04-20
DE202005008679U12006-10-12
US20150343338A12015-12-03
CN101385925A2009-03-18
DE102007030278A12008-01-24
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Filterelement (2) zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels für ein Kraftfahrzeug, mit einem Filtermedium (4), welches um einen Innenraum (5) des Filtermediums (4) zu einem Endlos-Faltenbalg (4) geformt ist, und mit einer eine Stirnseite (8) des Endlos- Faltenbalgs (4) bedeckenden Endscheibe (7), welche eine Öffnung (18) zu dem Innenraum (5) aufweist, wobei die Endscheibe (7) einen Kautschukabschnitt (9), der vulkanisiertes, chemisch geschäumtes Kautschukmaterial umfasst, und einen Vliesring (10) aufweist, welcher einen fest mit dem Kautschukabschnitt (9) verbundenen Außenabschnitt (1 1 ) und einen radial in die Öffnung (18) reichenden Innenabschnitt (12) umfasst, wobei der Innenabschnitt (12) in Richtung zu dem Innenraum (5) verformbar ist, wobei das Filterelement ein Mittelrohr (25) oder einen geschlossenen zylindrischen Ring (29) zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs (4) aufweist, wobei das Mittelrohr (25) oder der zylindrische Ring (29) innerhalb des Innenraums (5) des Filtermediums (4) angeordnet ist und sich in Längsrichtung (Z) des Filterelements (2) erstreckt, wobei das Mittelrohr (25) oder der zylindrische Ring (29) die Öffnung (18) radial begrenzt, wobei mindestens eine Stirnseite (26) des Mittelrohrs (25) oder eine Stirnseite (30) des zylindrischen Rings (29) eine umlaufend geschlossene Kontaktfläche (32) zu dem Vliesring (10) ausbildet und wobei der Innenabschnitt (12) des Vliesrings (10) in Einbauposition in einem Filtergehäuse (3) derart zum Innenraum (5) des Filtermediums (4) hin geklappt ist, dass dieser Innenabschnitt (12) auf der zu einem Anschlussstutzen (6) des Filtergehäuses (3) orientierten Seitenfläche (34) des Mittelrohrs (25) angeordnet ist, und wobei der Innenabschnitt (12) beidseitig eine Dichtfläche (28) zwischen dem Vliesring (10) und dem Mittelrohr (25) und zwischen dem Vliesring (10) und dem Anschlussstutzen (6) bildet. 2. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei der Vliesring (10) zumindest teilweise in den Kautschukabschnitt (9), insbesondere in den Kautschukeinbettungsabschnitt (17), eingebettet ist.

3. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei der Vliesring (10) von dem vulkanisierten Kautschukmaterial (9) zumindest teilweise, insbesondere zumindest an der Stirnseite und an der zum Endlos-Faltenbalg (4) gerichteten Seite des Vliesrings (10), angeschäumt ist.

4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Endscheibe (7) ein Versteifungselement (13) aufweist, welches den Kautschukabschnitt (9) umschließt, wobei das Versteifungselement (13) einen radialen Abschnitt (14), der in eine Ausnehmung (1 6) des Kautschukabschnitts (9) radial eingreift, und einen axialen Abschnitt (15), der an den radialen Abschnitt (14) angeformt ist und sich in Längsrichtung (Z) des Filterelements (2) erstreckt, aufweist.

5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Innenabschnitt (12) des Vliesrings (10) in einem Ausgangszustand eine Stärke (D) von 0,9 bis 2,5 mm, insbesondere von 1 ,5 bis 2,5 mm, und in einem verpressten Zustand eine Stärke (D') von 0,5 bis 1 ,5 mm aufweist.

6. Filterelement nach Anspruch 1 bis 5, wobei der Vliesring (10) ein Filtermedium um- fasst, insbesondere aus einem Filtermedium besteht.

7. Filteranordnung, umfassend ein Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ein Filtergehäuse (3) und einen Anschlussstutzen (6). 8. Filteranordnung nach Anspruch 7, wobei das Filtergehäuse (3) einen Wandabschnitt (19) aufweist, der gegenüber der Endscheibe (7) angeordnet ist und ein Bypass- Ventil (20) umfasst.

9. Filteranordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Anschlussstutzen (6) an den Wandabschnitt (19) angeformt ist und wobei der Wandabschnitt (19) außenseitig zu- mindest eine Erhebung (21 ) aufweist, die einen äußeren Randbereich (22) der Endscheibe (7) berührt, so dass ein Ringraum (23) zwischen der Endscheibe (7), dem Wandabschnitt (19) und dem Anschlussstutzen (6) eingeschlossen ist.

10. Filteranordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Filteranordnung (1 ) dazu eingerichtet ist, dass bei geöffnetem Bypass-Ventil (20) das Fluid durch den Ringraum (23) zum Bypass-Ventil (20) strömt und anschließend ungefiltert die Filteranordnung (1 ) verlässt.

1 1 . Verfahren zur Herstellung eines Filterelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen einer Hilfsvorrichtung oder eines Versteifungselements (13); b) Bereitstellen eines Vliesrings (10), wobei die Außengeometrie des Vliesrings (10) mittels der Hilfsvorrichtung oder durch das Versteifungselement (13) festgelegt wird;

c) Bereitstellen eines unvulkanisierten chemisch schäumbaren, gewalzten Kaut- schukmaterials (9) angepasst auf einen gewünschten Mittelrohrdurchmesser eines Mittelrohrs (25) oder Ringdurchmesser eines zylindrischen Rings (29) und auf den Durchmesser der Hilfsvorrichtung oder des Versteifungselements (13); d) Bereitstellen eines Endlos-Faltenbalgs (4) und des Mittelrohrs (25) oder des zylindrischen Rings (29) und Anordnung des Endlos-Faltenbalgs (4) auf dem Kaut- schukmaterial (9) und Anordnen des Mittelrohrs (25) am Innendurchmesser des

Kautschukmaterials (9) und

e) Erwärmen des Kautschukmaterials (9) bis zur Aufschäumtemperatur oder Vernetzungstemperatur des Kautschukmaterials (9).

12. Verfahren gemäß Anspruch 1 1 , wobei der Vliesring (10) im Umfang so gewählt wird, dass er bis zum Versteifungselement (13) oder bis zur Hilfsvorrichtung reicht.

13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei zwischen Schritt c) und d) zusätzlich ein Kleber, insbesondere ein Schmelzkleber, bereitgestellt wird und insbesondere zwischen Vliesring (10) und Kautschukmaterial (9) angeordnet wird.

14. Filterelement hergestellt gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1 1 bis 13. 15. Filterelementhalbfertigteil mit einem Filtermedium (4), welches um einen Innenraum (5) des Filtermediums (4) zu einem Endlos-Faltenbalg (4) geformt ist, und mit einem eine Stirnseite (8) des Endlos-Faltenbalgs (4) bedeckenden chemisch schäumbaren gewalzten Kautschukmaterial (9), wobei das Kautschukmaterial (9) nicht oder nicht vollständig vulkanisiertes Kautschukmaterial (9) ist, und ein innen am Endlos-Falten- balg (4) anliegendes Mittelrohr (25) oder einen geschlossenen zylindrischen Ring (29) zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs (4) aufweist, wobei das Mittelrohr (25) oder der zylindrische Ring (29) innerhalb des Innenraums (5) des Filtermediums (4) angeordnet ist und sich in Längsrichtung (Z) des Filterelements (2) erstreckt und wobei das Mittelrohr (25) oder der zylindrische Ring (29) die Öffnung (18) radial be- grenzt, und einen Vliesring (10) aufweist, welcher einen gegenüber dem Mittelrohr radial außen liegenden mit Außenabschnitt (1 1 ) und einen radial innerhalb des Mittelrohrs (25) liegenden Innenabschnitt (12) umfasst, wobei der Innenabschnitt (12) in Richtung zu einem Innenraum (5) des Filtermediums (4) verformbar ist und, wobei mindestens eine Stirnseite (26) des Mittelrohrs (25) oder eine Stirnseite (30) des zylindrischen Rings (29) eine umlaufend geschlossene Kontaktfläche zu dem Vliesring (10) ausbildet. 16. Filterelementhalbfertigteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelementhalbfertigteil zusätzlich ein Versteifungselement (13) aufweist.

Description:
Filterelement und Filteranordnung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement, beispielsweise zum Filtern von Öl oder Kraftstoff, für Motoren in Kraftfahrzeugen, und eine Filteranordnung.

Stand der Technik

Filterelemente, wie beispielsweise Ölfilterelemente oder Kraftstofffilterelemente, weisen meist einen sternförmig gefalteten Endlos-Faltenbalg auf, der zwischen zwei Endscheiben angeordnet ist. Um einen derartigen Endlos-Faltenbalg zu bilden, sind ein erster Endabschnitt eines Filtermediums und ein zweiter Endabschnitt des Filtermediums miteinander verbunden. Die Verbindung zwischen dem Endlos-Faltenbalg und den Endscheiben zur Handhabung und zum Anschluss in einen Fluidkreislauf muss fluiddicht sein. In der Vergangenheit wurden dazu Verleimungen, Verklebe- oder Verschmelzprozesse bei der Herstellung entsprechender Filterelemente eingesetzt. Wünschenswert ist es, flexible und an die jeweilige Filteranwendung angepasste Endscheiben aufwandsgünstig herzustellen und mit dem jeweiligen Filtermedium zu verbinden. Das Filterelement wird in der Regel in ein Filtergehäuse eingesetzt. Hierzu kann das Gehäuse einen Anschlussstutzen umfassen, auf den das Filterelement aufgesteckt wird. Nachteilig ist dabei, dass durch das Aufsetzen Kräfte in den abgedichteten Endlos-Faltenbalg einge- leitet werden. Es ist für den bestimmungsgemäßen Einsatz eines derartigen Filterelements erforderlich, dass dieses derart ausgelegt ist, dass der Faltenbalg beim Aufsetzen nicht zu Schaden kommt. Weiterhin muss eine zuverlässige Dichtfläche zwischen Anschlussstutzen und Endscheibe ausgebildet werden können.

CN 101385925 A zeigt ein Filterelement mit einem Filtermedium, das zu einem Endlos- Faltenbalg geformt und zwischen zwei Endscheiben angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Filterelement ein Mittelrohr und einen Vliesring, der an der Endscheibe befestigt ist. Der Vliesring ist koaxial zu der Endscheibe angeordnet und hat einen kleineren Innendurchmesser als die Endscheibe. Aus der auf die Gewährleistung von Bauteilesauberkeit während des Transports und Prozesssicherheit von Filterelementen gerichteten DE 10 2007 030 278 A1 ist ein Filterelement bekannt mit einer Endscheibe, beispielsweise aus Nitrilkautschuk oder Polyurethanschaum, in welche ein nach oder während der Produktion angebrachter Verschluss, beispielsweise ein Vliesstoff eingebettet ist, um zu gewährleisten, dass während des Transports, d.h. bis zur Anwendung, kein Schmutz in den Reinraumbereich des Filterelements gelangt. Der Verschluss erstreckt sich über einen Teilbereich in die Endscheibe hinein und wird durch mechanische Einwirkung geöffnet. Teile des Verschlusses bzw. der Verschluss können gleichzeitig der radialen oder axialen Abdichtung des Filterelements dienen. Im Übergangsbereich zwischen der Endscheibe und dem Verschluss befindet sich eine Dichtfläche, die zur Anlage für einen Rohrstutzen und gleichzeitig zur Abdichtung zwischen Filterelement und Rohrstutzen dient.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filterelement bereitzustellen, insbesondere ein Filterelement bereitzustellen, bei welchem insbesondere beim Einbau in ein Gehäuse, beispielsweise durch das Aufsetzen des Filterelements auf einen Anschlussstutzen in dem Gehäuse nur geringe oder keine Kräfte in den abgedichteten Faltenbalg eingeleitet werden und insbesondere die Kräfteeinleitung auf den abgedichteten Faltenbalg minimiert werden und eine derart verbesserte Filteranordnung sowie ein Filterelementhalbfertigteil und ein Herstellungsver- fahren bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein Filterelement bereitzustellen, bei dem eine Mehrzahl an Bauteilen des Filterelements eine verbindende gemeinsame Funktion und gleichzeitig eine hiervon unabhängige zusätzliche weitere Funktion haben.

Demgemäß wird ein Filterelement zum Filtern eines flüssigen Betriebsmittels für ein Kraft- fahrzeug vorgeschlagen. Das Filterelement umfasst ein Filtermedium, welches um einen Innenraum des Filtermediums zu einem Endlos-Faltenbalg geformt ist, und mit einer eine Stirnseite des Endlos-Faltenbalgs bedeckenden Endscheibe, welche eine Öffnung zu dem Innenraum aufweist, wobei die Endscheibe einen Kautschukabschnitt, der vulkanisiertes, chemisch geschäumtes Kautschukmaterial umfasst, und einen Vliesring aufweist, welcher einen fest mit dem Kautschukabschnitt verbundenen Außenabschnitt und einen radial in die Öffnung reichenden Innenabschnitt umfasst, wobei der Innenabschnitt in Richtung zu dem Innenraum verformbar ist, wobei das Filterelement ein Mittelrohr oder einen geschlossenen zylindrischen Ring zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs aufweist, wobei das Mittelrohr oder der zylindrische Ring innerhalb des Innenraums des Fil- termediums angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Filterelements erstreckt, wobei das Mittelrohr oder der zylindrische Ring die Öffnung radial begrenzt, wobei mindestens eine Stirnseite des Mittelrohrs oder eine Stirnseite des zylindrischen Rings eine umlau- fend geschlossene Kontaktfläche zu dem Vliesring ausbildet, und wobei der Innenabschnitt des Vliesrings in Einbauposition in einem Filtergehäuse derart zum Innenraum des Filtermediums hin geklappt ist, dass dieser Innenabschnitt auf der zu einem Anschlussstutzen des Filtergehäuses orientierten Seitenfläche des Mittel rohrs angeordnet ist und wobei der Innenabschnitt beidseitig eine Dichtfläche zwischen dem Vliesring und dem Mittelrohr und zwischen dem Vliesring und dem Anschlussstutzen bildet. Der Vliesring und das Mittelrohr dichten gehäuseseitig und gleichzeitig dichtet das Mittelrohr über das Kautschukmaterial zum Endlos-Faltenbalg. Diese Bauteile des Filterelements erfüllen somit gemeinsam eine Abdichtfunktion. Der Vliesring kann zusätzlich konstruktiv ein- fach radiale Toleranzen ausgleichen. Der Vliesring ermöglicht zudem eine mechanische Entkopplung, falls zu große Kräfte beim Einbau des Filterelements in ein Filtergehäuse auf den Vliesring treffen; und ermöglicht so, dass die oben beschriebene Abdichtung auch beim bzw. nach dem Einbau weiter gesichert besteht, da die einzelnen Bauteile voneinander mechanisch entkoppelt sind. Der Vliesring und das Mittelrohr haben somit eine mit dem den Faltenbalg flexibel abdichtenden Kautschukmaterial gemeinsame Abdichtungsfunktion, und gleichzeitig haben die jeweiligen Bauteile bzw. Elemente jeweils eine hiervon unabhängige weitere Funktion. Das Kautschukmaterial hat zusätzlich die Funktion, dass es Mittelrohr mit Vliesring, Endlos-Faltenbalg und weiteren optionalen Bauteilen flexibel verbindet.

Die erfindungsgemäße Endscheibe ermöglicht somit eine mechanische Entkopplung der Dichtungsmaterialien voneinander und ermöglicht gleichzeitig, dass die Abdichtung des Filterelements beim Einbau kräftefrei zum abgedichteten Endlos-Faltenbalg ausgestaltet ist, was beispielsweise Risse im Kautschukmaterial und dadurch Verlust von Dichtfunktion verhindern kann. In Ausführungsformen ist das Filterelement ein Ölfilterelement oder ein Kraftstofffilterelement für ein Kraftfahrzeug.

Erfindungsgemäß ist der Innenabschnitt des Vliesrings dazu eingerichtet, im verformten Zustand eine radiale Dichtung auszubilden. Z.B. vollzieht der Innenabschnitt in einem zum Innenraum umgelegten Zustand eine radiale Dichtwirkung zwischen dem Filterele- ment und einem in die Öffnung eingeführten Anschlussstutzen. Indem vulkanisiertes, chemisch geschäumtes Kautschukmaterial verwendet wird, kann eine elastische Endscheibe bereitgestellt werden, die eine Stirnseite des Endlos-Falten- balgs abdichtet, wobei auch eine Befestigung des Vliesrings durch das Kautschukmaterial an sich, insbesondere während eines Vulkanisationsprozesses, verwirklicht wird. Weiterhin wird durch das Verwenden des Vliesrings das Filterelement bei der Montage geschont, da der Vliesring dämpfende Eigenschaften aufweist und dadurch eine direkte Kraftübertragung in den abgedichteten Endlos-Faltenbalg unterbindet.

Das Betriebsmittel kann Öl, Benzin, Diesel, Kerosin, Methanol, Ethanol und/oder Harnstoff aufweisen. Beispielsweise kann der Endlos-Faltenbalg eine zylindrische, kegelför- mige oder kegelstumpfförmige Erscheinungsform aufweisen. Dabei kann das Filtermedium gefaltet oder gewellt sein. Insbesondere weist der Endlos-Faltenbalg zwei Stirnseiten auf, die als Faltenstirnkanten ausgebildet sein können. Beispielsweise kann das Filterelement zwei Endscheiben umfassen. Diese können dabei gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise weist der Innenraum des Filtermediums eine zylindri- sehe, kegelförmige oder kegelstumpfförmige Erscheinungsform auf. Der Innenraum des Filtermediums ist mittels der Öffnung der bedeckenden Endscheibe zugänglich. Die Öffnung ist durchgängig und wird durch den Innenabschnitt des Vliesrings verjüngt.

Der Innenabschnitt des Vliesrings kann im nicht montierten Zustand des Filterelements als freier Abschnitt bezeichnet werden. Im montierten Zustand wird der Innenabschnitt in Richtung zu dem Innenraum verformt, insbesondere zu einer Mantelfläche des Innenraums des Filtermediums geklappt.

Erfindungsgemäß ist der Vliesring auf einer von dem Filtermedium abgewandten Seite des Kautschukabschnitts angeordnet. Der Vliesring bildet erfindungsgemäß im montierten Zustand des Filterelements eine Dichtfläche zu einem Filtergehäuse aus. Die Dicht- fläche ist erfindungsgemäß an einem Außenumfang eines Anschlussstutzens des Filtergehäuses ausgebildet. Der Außenabschnitt des Vliesrings ist radial außerhalb des Innenabschnitts angeordnet und fest mit dem Kautschukabschnitt verbunden. Beispielsweise ist diese Verbindung stoffschlüssig, wobei der Stoffschluss bevorzugt durch das vulkanisierte Kautschukmaterial selbst bewirkt werden kann. Alternativ kann der Stoffschluss durch ein weiteres Material, insbesondere einen Klebstoff, bewirkt werden.

Der Vliesring kann als offener oder geschlossener Ring vorliegen. Von einer Aufsicht betrachtet, weist der Vliesring eine Innenkontur und eine Außenkontur auf. Die Innenkontur kann rund, oval oder eckig und/oder die Außenkontur kann rund, oval oder eckig ausgebildet sein, wobei die Innenkontur und die Außenkontur beispielsweise konzentrisch angeordnet sein können. Beispielsweise weist der Vliesring eine kreisförmige Innenkontur und eine kreisförmige Außenkontur auf, die zueinander konzentrisch sind. Beispielsweise weist der Vliesring im nicht montierten Zustand des Filterelements eine Stärke von 0,9 mm bis 2,5 mm, insbesondere 1 ,5 bis 2,5 mm, auf. Im montierten Zustand wird insbesondere der Innenabschnitt des Vliesrings komprimiert, so dass die Stärke in diesem Bereich verringert wird. In einem solchen verpressten Zustand weist der Vliesring insbesondere am Innenabschnitt lokal eine Stärke von 0,5 bis 1 ,5 mm auf. Die Stärke des Vliesrings kann auch als Dicke bezeichnet werden. Beispielsweise wird der Vliesring am Innenabschnitt lokal im verpressten Zustand um eine Stärke von 0,5 bis 1 mm, insbesondere 0,7 bis 1 mm, komprimiert. Der Vliesring umfasst ein Vliesmaterial oder besteht vollständig daraus. Der Vliesring kann eine zusätzliche Faser/Gewebeeinlage zur Verstärkung aufweisen. Dadurch wird ein Einreißen des Vliesrings, insbesondere beim Verfor- men hin zu dem Innenraum des Filtermediums, zusätzlich gesichert verhindert.

Unter "Vliesmaterial" wird ein Gebilde aus Fasern begrenzter Länge, Endlosfasern (Filamente) oder geschnittenen Garnen jeglicher Art und jeglichen Ursprungs verstanden, die auf irgendeine, nichtgewebte, Weise zu einem Vlies (einer Faserschicht, einem Faserflor) zusammengefügt und auf irgendeine, nichtgewebte, Weise miteinander verbunden wor- den sind. Geeignete Verbundarten der Fasern untereinander im Vliesmaterial sind der Formschluss, z.B. durch Verschlingung, und/oder die Kohäsion und/oder Adhäsion, wobei die Fasern im Vliesstoff orientiert oder wirr angeordnet sein können.

Kautschuke sind gemäß DIN 53 501 unvernetzte, aber vernetzbare Polymere mit gummielastischen Eigenschaften bei Raumtemperatur (20 °C). Als Elastomere bezeichnet man Polymere, deren Glasübergangstemperatur unterhalb der Gebrauchstemperatur liegt und die ihre Formstabilität der Vernetzung ihrer Ketten verdanken.

Das erfindungsgemäße Kautschukmaterial ist in unvernetzter Form des verwendeten Kautschuks chemisch schäumbar. Das Material kann somit durch Gaseintrag fein verteilte gasgefüllte Hohlräume (Blasen) bilden, wobei bei chemisch schäumbaren Kaut- schukmaterialien das Gas aus einer chemischen Reaktion entstammt. Ein geeignetes chemisches Treibmittel ist beispielsweise CO2, das beispielsweise bei der Herstellung von PUR-Kautschuk-Schaumstoffen durch die Reaktion von Isocyanaten mit Wasser entsteht. Das erfindungsgemäße Kautschukmaterial enthält somit ein unvernetztes Kautschukbasispolymer und ein insbesondere thermochemisch reagierendes Treibmittel zum Schäumen des Kautschukbasispolymers unter Ausbildung einer Schaumstruktur. Zudem kann das Kautschukmaterial als Zusatzmaterial vorzugsweise ein Vernetzungsmittel zur Fixierung des Kautschukbasispolymers in der Schaumstruktur enthalten. Optional kann das erfindungsgemäße Kautschukmaterial beispielsweise weitere Zusatzstoffe, insbesondere noch Zusatzstoffe zur Beeinflussung der Schaumbildung und der Vernetzungsreaktionen aufweisen. Beispielsweise wird das Kautschukmaterial mit einem Zusatzma- terial vermischt, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Das Zusatzmaterial kann beispielsweise als Vernetzungsmittel Schwefel oder schwefelspendende Stoffe wie z.B. Dischwefeldichlorid (S2CI2) aufweisen; es sind jedoch auch schwefelfreie Vernetzungsmittel geeignet. Vernetzung von Kautschuken kann beispielsweise auch mittels Peroxiden, Metalloxiden oder energiereicher Strahlung erfolgen. Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR) und Nitrilkautschuk (NBR) können auch rein thermisch vulkanisiert werden (Ther- movulkanisation).

Als Kautschukbasispolymere eignen sich insbesondere Synthesekautschuk, wie Nitrilbu- tadienkautschuk (MBR) oder kurz Nitrilkautschuk, Styrol-Butadienkautschuk (SBR) oder Mischungen daraus für eine Verbindung zwischen dem jeweiligen Filtermedium und bei- spielsweise weiteren stabilisierenden Elementen der jeweiligen Endscheiben.

Zum Einstellen der Festigkeit der Endscheibe können zusätzlich Duroplaste, wie beispielsweise Phenol-Formaldehyd (Phenolharz), Melamin-Formaldehyd (Melamin-Harz) oder ungesättigte Polyester als Zusatzstoffe im Kautschukmaterial enthalten sein.

Ein geeignetes vulkanisierbares, chemisch schäumbares Kautschukmaterial kann somit beispielsweise Nitrilkautschuk, Phenolharz und Schwefel umfassen. Beispielsweise um- fasst somit anschaulich beschrieben die erfindungsgemäße Endscheibe einen Kautschukabschnitt aus chemisch schäumbarem, unvulkanisiertem bzw. geschäumtem, vulkanisiertem Nitrilkautschuk, wobei die Festigkeit der Endscheibe beispielsweise mit Phenolharz einstellbar ist und wobei das Kautschukmaterial beispielsweise mittels Schwefel vulkanisiert ist, oder der Kautschukabschnitt besteht vollständig aus einem derartigen chemisch schäumbaren, vulkanisierbaren bzw. geschäumten, vulkanisierten Kautschukmaterial, beispielsweise Nitrilkautschukmaterial. Vor der Vulkanisation liegt ein unvulkanisierter, chemisch schäumbarer Kautschukabschnitt aus unvulkanisiertem, chemisch schäumbarem Kautschukmaterial beispielsweise als, insbesondere gewalzte, Scheibe oder Folie vor. Das unvulkanisierte Kautschukma- terial wird unter erhöhter Temperatur und optional erhöhtem Druck ausvulkanisiert, wobei das Material gleichzeitig aufgeschäumt wird, wodurch das Kautschukmaterial zumindest teilweise in den Endlos-Faltenbalg eindringt. Beispielsweise wird der unvulkanisierte, chemisch schäumbare Kautschukabschnitt erhitzt, so dass dieser expandiert und aufschäumt, wobei anschaulich beschrieben langkettige Kautschukmoleküle beispielsweise durch ein Vernetzungsmittel, beispielsweise durch Schwefelbrücken vernetzt werden und sich dadurch ein verfestigter Zustand des Kautschukabschnitts mit gummielastischen Eigenschaften ausbildet (vulkanisiert). Erfindungsgemäß wird mit Hilfe des Vulkanisationsprozesses der Endlos-Faltenbalg an zumindest einer Stirnseite des Faltenbalgs dichtend verschlossen. Die derart hergestellte Endscheibe kann auch als Folienendscheibe be- zeichnet werden.

Das Filterelement ist ein Halbfertigteil, solange das Kautschukmaterial nicht oder nicht vollständig vulkanisiert ist.

Filterelementhalbfertigteil mit einem Filtermedium, welches um einen Innenraum des Filtermediums zu einem Endlos-Faltenbalg geformt ist, und mit einem eine Stirnseite des Endlos-Faltenbalgs bedeckenden, chemisch schäumbaren, gewalzten Kautschukmaterial, wobei das Kautschukmaterial nicht oder nicht vollständig vulkanisiertes Kautschukmaterial ist, und ein innen am Endlos-Faltenbalg anliegendes Mittelrohr oder einen geschlossenen zylindrischen Ring zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs aufweist, wobei das Mittelrohr oder der zylindrische Ring innerhalb des Innenraums des Filtermedi- ums angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Filterelements erstreckt, und wobei das Mittelrohr oder der zylindrische Ring die Öffnung radial begrenzt, und einen Vliesring aufweist, welcher einen gegenüber dem Mittelrohr radial außen liegenden Außenabschnitt und einen radial innerhalb des Mittelrohrs liegenden Innenabschnitt umfasst, wobei der Innenabschnitt in Richtung zu einem Innenraum des Filtermediums verformbar ist und, wobei mindestens eine Stirnseite des Mittelrohrs oder eine Stirnseite des zylindrischen Rings eine umlaufend geschlossene Kontaktfläche zu dem Vliesring ausbildet. Die Vulkanisation kann aufwandsgünstig mit Hilfe eines Wärmeleitzusatzstoffes unter Temperaturerhöhung erfolgen. Dabei wird vorzugsweise Wärme in das Material der Endscheibe bzw. das Kautschukmaterial eingetragen, was einfach möglich ist.

Der Wärmeleitzusatzstoff kann elektrisch leitend sein, wie z.B. Metallpartikel, Graphit oder dergleichen, halbleitend oder auch nichtleitend sein. Der Wärmeleitzusatzstoff ist geeignet, sich durch einen Energieeintrag stärker aufzuheizen als das Kautschukmaterial und fördert dadurch eine thermische Vulkanisation. Grundsätzlich kommen Oxide, Carbide oder Nitride infrage.

"Fest verbunden" meint vorliegend, dass zumindest zwei Elemente nicht zerstörungsfrei voneinander lösbar sind.

In Ausführungsformen ist der Vliesring zumindest teilweise in den Kautschukeinbettungsabschnitt eingebettet.

Der Kautschukeinbettungsabschnitt ist beispielsweise ringförmig. Beispielsweise ist der Vliesring derart in den Kautschukabschnitt eingebettet, dass eine Oberfläche des Kaut- schukabschnitts bündig an eine Oberfläche des Vliesrings anschließt. Der Kautschukeinbettungsabschnitt weist eine Breite in Längsrichtung gesehen auf. Beispielsweise korrespondiert die Breite des Kautschukeinbettungsabschnitts im Wesentlichen mit der Stärke des Vliesrings. Beispielsweise entsteht der Kautschukeinbettungsabschnitterst während des Vulkanisationsprozesses. Vorteilhafterweise wird durch den Kautschukeinbettungs- abschnitt eine Verbindungsoberfläche zwischen dem Kautschukabschnitt und dem Vliesring vergrößert, so dass ein robuster Zusammenschluss gewährleistet ist.

In Ausführungsformen ist der Vliesring von dem vulkanisierten Kautschukmaterial zumindest teilweise, insbesondere zumindest an der Stirnseite und an der zum Endlos-Falten- balg gerichteten Seite des Vliesrings, angeschäumt. Damit kann eine aufwandsgünstige Einbettung verwirklich werden.

In Ausführungsformen weist der Innenabschnitt des Vliesrings in einem Ausgangszustand eine Stärke von 0,9 bis 2,5 mm, insbesondere 1 ,5 bis 2,5 mm und in einem ver- pressten Zustand eine Stärke von 0,5 bis 1 ,5 mm auf. Durch die Auswahl der Dicke des Vliesrings in diesem Bereich können besonders kostengünstig und zudem konstruktiv einfach zusätzlich radiale Toleranzen ausgeglichen werden. Besonders günstig ist der Vliesring, insbesondere mit einer Dicke in diesem Bereich, aus einem Filtermaterial gebildet und kann so bei Leckage durch die Vliesdichtung noch eine zusätzliche Filterfunktion erfüllen.

In Ausführungsformen weist die Endscheibe ein Versteifungselement auf, welches den Kautschukabschnitt umschließt, wobei das Versteifungselement einen radialen Abschnitt, der in eine Ausnehmung des Kautschukabschnitts radial eingreift, und einen axialen Abschnitt, der an den radialen Abschnitt angeformt ist und sich in Längsrichtung des Filterelements erstreckt, aufweist.

Beispielsweise bildet das Versteifungselement eine äußere Kante der Endscheibe aus. Vorzugsweise bildet das Versteifungselement, insbesondere der radiale Abschnitt, eine Auflagefläche zu dem Filtergehäuse aus. Der radiale Abschnitt ist vorzugsweise ein Ringabschnitt. Der axiale Abschnitt ist vorzugsweise ein Rohrabschnitt. Vorzugsweise ist der radiale Abschnitt an den axialen Abschnitt derart angeformt, dass die Außendurchmesser gleich sind, wobei der Innendurchmesser des radialen Abschnitts kleiner ist als der In- nendurchmesser des axialen Abschnitts. Beispielsweise schließt eine Oberfläche des radialen Abschnitts bündig an eine Oberfläche des Kautschukabschnitts an. Das Versteifungselement hat den Vorteil, dass die Endscheibe versteift am äußeren Umfang des Filterelements wird. Das Versteifungselement ist beispielsweise aus Kunststoff. Alternativ kann das Versteifungselement auch aus einem Metall gefertigt werden. "Längsrichtung" des Filterelements meint vorliegend eine Richtung, um die der Endlos-Faltenbalg geformt, insbesondere gebogen, ist. Man kann auch von Axialrichtung sprechen.

"Radial" meint vorliegend alle Richtungen, die, insbesondere im Wesentlichen, senkrecht zu der Längsrichtung verlaufen. Radial kann auf rotationssymmetrische Körper oder Formgebungen bezogen sein, muss es jedoch nicht zwangsläufig. Vielmehr kann radial auch auf eine eckige Formgebung bezogen sein.

Erfindungsgemäß weist das Filterelement ein Mittelrohr zum Stabilisieren des Endlos- Faltenbalgs auf, welches innerhalb des Innenraums des Filtermediums angeordnet ist und sich in Längsrichtung des Filterelements erstreckt. Eine Stirnseite des Mittelrohrs bildet eine Kontaktfläche zu dem Vliesring aus. In Einbauposition ist der Innenabschnitt des Vliesrings erfindungsgemäß auf der zu dem Anschlussstutzen des Filtergehäuses orientierten Seitenfläche des Mittelrohrs angeordnet. Beispielsweise ist das Mittelrohr in einem äußeren Bereich des Innenraums des Filtermediums angeordnet. Das Mittelrohr weist Öffnungen auf, die den Durchtritt des Fluids gewährleisten. Beim Montieren des Filterelements in ein Filtergehäuse wird der Vliesring an einem Innenrand der Stirnseite des Mittelrohrs gebogen. Dabei wird der Innenab- schnitt des Vliesrings zwischen das Mittelrohr und den Anschlussstutzen des Filtergehäuses gezwungen. Der Innenabschnitt wird vorzugsweise dabei zusammengedrückt bzw. zusammengepresst, damit eine ausreichende Dichtwirkung erzielt wird. Zusammendrücken bzw. Zusammenpressen meint vorzugsweise eine Verringerung der Stärke des Vliesrings oder ein flächiges Zusammendrücken bzw. Zusammenpressen. In Ausführungsformen weist das Filtermedium einen Ring zum Stabilisieren der Endscheibe auf, welcher in der Öffnung angeordnet ist und einen Zugang zu der Öffnung begrenzt, wobei eine Stirnseite des Rings eine Kontaktfläche zu dem Vliesring ausbildet. Beispielsweise kann der Ring anstelle des Mittelrohrs vorhanden sein. Beim Montieren des Filterelements in ein Filtergehäuse wird der Vliesring an einem Innenrand der Stirn- seite des Rings gebogen. Dabei wird der Innenabschnitt des Vliesrings zwischen den Ring und den Anschlussstutzen des Filtergehäuses gezwungen. Der Innenabschnitt wird vorzugsweise dabei zusammengedrückt bzw. zusammengepresst, damit eine ausreichende Dichtwirkung erzielt wird.

Es wird ferner eine Filteranordnung mit einem Filterelement, wie vorstehend beschrieben, und einem Filtergehäuse vorgeschlagen. Das Filtergehäuse weist einen Anschlussstutzen auf, welcher in den Innenraum des Filtermediums hineinragt. Der Innenabschnitt des Vliesrings ist derart zu dem Innenraum des Filtermediums hin geklappt, dass dieser zwischen dem Anschlussstutzen und dem Filtermedium angeordnet ist.

Erfindungsgemäß wird eine Dichtfläche zwischen dem Vliesring und dem Anschlussstut- zen ausgebildet. Das Filterelement kann beispielsweise innerhalb des Filtergehäuses angeordnet sein. Das Filtergehäuse kann beispielsweise fest mit dem Kraftfahrzeug verbunden sein, so dass das Filterelement direkt ins Kraftfahrzeug montiert wird. Vorzugsweise umfasst das Filtergehäuse Kunststoff oder besteht vollständig daraus. Alternativ wird das Filterelement im Verbund mit dem Filtergehäuse in das Kraftfahrzeug montiert. Beispielsweise ist die Filteranordnung oder das Filterelement ein Spin-on-Filter oder ein Teil davon. Dabei könnte das Filtergehäuse eine Blechabdeckkappe und ein Gewinde umfassen. Alternativ ist die Filteranordnung oder das Filterelement ein Hang-on-Filter o- der ein Teil davon. Beispielsweise ist der Anschlussstutzen als Rohrabschnitt ausgebildet. Der Anschlussstutzen, insbesondere eine radiale Innenfläche des Anschlussstutzens, ist dazu eingerichtet, einen Fluidstrom zu kanalisieren. Beispielsweise schmiegt sich der Innenabschnitt des Vliesrings an eine radiale Außenfläche des Anschlussstutzens an.

In Ausführungsformen weist das Filtergehäuse einen Wandabschnitt auf, der gegenüber der Endscheibe angeordnet ist und ein Bypass-Ventil umfasst.

Unter "Bypass-Ventil" wird ein Ventil verstanden, das dazu eingerichtet ist, einen Umge- hungskanal für das Fluid freizugeben. Beispielsweise kann das Bypass-Ventil aufgrund zu hoher Viskosität des Fluids, insbesondere während eines Kaltstarts eines Kraftfahrzeugs, eine Öffnung freigeben. Beispielsweise kann dann durch die Öffnung ungefiltertes Fluid hin zu einer Reinseite strömen.

In Ausführungsformen ist der Anschlussstutzen an den Wandabschnitt angeformt. Der Wandabschnitt weist außenseitig zumindest eine Erhebung auf, die einen äußeren Randbereich der Endscheibe berührt, so dass ein Ringraum zwischen der Endscheibe, dem Wandabschnitt und dem Anschlussstutzen eingeschlossen ist.

Beispielsweise ist die Erhebung umlaufend und weist mit der Endscheibe eine kreisringförmige Berührfläche auf. Alternativ können mehrere Erhebungen ausgebildet sein, bei- spielsweise zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben oder acht, die als Aufstandselemente für die Endscheibe dienen. Der Ringraum ist beispielsweise ein offener oder geschlossener Ringraum.

In Ausführungsformen ist die Filteranordnung dazu eingerichtet, dass bei geöffnetem Bypass-Ventil das Fluid durch den Ringraum zum Bypass-Ventil strömt und anschließend ungefiltert die Filteranordnung verlässt.

Während eines solchen Bypass-Betriebs kann eine Saugwirkung entstehen, so dass Zugkräfte an der Endscheibe wirken. Vorzugsweise weist die Endscheibe in derartigen Ausführungsformen ein Versteifungselement auf, um den zusätzlichen Zugkräften optimal entgegenzuwirken. Beispielsweise ist die Filteranordnung dazu eingerichtet, dass während des Bypass-Betriebs der äußere Randbereich der Endscheibe mit Hilfe eines Fluidstroms angehoben wird. "Ausgangszustand" meint vorliegend einen Zustand, in dem das Filterelement noch nicht in das Filtergehäuse eingesetzt wurde bzw. nicht montiert ist. "Verpresster Zustand" meint vorliegend einen Zustand, in dem die Filteranordnung montiert und betriebsbereit ist. Dabei ist der Innenabschnitt des Vliesrings verformt und mit Hilfe des Anschlussstut- zens des Filtergehäuses fixiert. Der Innenabschnitt des Vliesrings weist in einem Ausgangszustand beispielsweise eine Stärke von 2 mm auf und in einem verpressten Zustand eine Stärke von 1 mm auf. Das Verpressen hat den Vorteil, dass die Dichtwirkung dadurch erhöht wird. Der Vliesring weist im Ausgangszustand bevorzugt eine konstante Stärke auf. Weiterhin wird ein Verfahren zum Herstellen eines Filterelements, wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte des Bereitstellens einer Hilfsvorrichtung oder eines Versteifungselements; des Bereitstellens eines Vliesrings, wobei die Außengeometrie des Vliesrings mittels der Hilfsvorrichtung oder durch das Versteifungselement festgelegt wird; des Bereitstellens eines unvulkanisierten, chemisch schäumbaren, gewalzten Kautschukmaterials angepasst auf einen gewünschten Mittelrohrdurchmesser eines Mittelrohrs oder Ringdurchmesser eines zylindrischen Rings und auf den Durchmesser der Hilfsvorrichtung oder des Versteifungselements; des Bereitstellens eines Endlos-Faltenbalgs und des Mittelrohrs oder des zylindrischen Rings und Anordnung des Endlos-Faltenbalgs auf dem Kautschukmaterial und Anordnen des Mittel- rohrs am Innendurchmesser des Kautschukmaterials und des Erwärmens des Kautschukmaterials bis zur Aufschäumtemperatur oder Vernetzungstemperatur des Kautschukmaterials.

Vorzugsweise wird während des Vulkanisationsprozesses der Kautschukabschnitt verformt, so dass sich dessen Konturen an das Versteifungselement oder an die Konturen der Hilfsvorrichtung anpassen.

Die Hilfsvorrichtung kann beispielsweise eine Halbschale, beispielsweise eine Ringschale sein. Die Konturen der Hilfsvorrichtung sind bevorzugt an der Unterseite der Hilfsvorrichtung eben, dass die Unterseite eben auf einer Wärmequelle für das Erwärmen des Kautschukmaterials auf die Aufschäumtemperatur oder Vernetzungstemperatur aufliegt und hat eine Begrenzungsfläche für das Kautschukmaterial in Längsrichtung des Filterelements nach oben. Das unvulkanisierte Kautschukmaterial wird unter erhöhter Temperatur und optional unter erhöhtem Druck ausvulkanisiert, wobei das Material gleichzeitig aufgeschäumt wird, wodurch das Kautschukmaterial zumindest teilweise in den Endlos-Faltenbalg eindringt.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass es eine einfache Herstellung ei- nes erfindungsgemäßen Filterelements ermöglicht, wobei das Verfahren insbesondere das Vorsehen von Hilfsaufnahmevorrichtungen wie beispielsweise Gießvorrichtung wie Gießschalen erspart. Das Verfahren zudem prozesstechnisch schnell und einfach und ermöglicht gleichzeitig eine mechanisch feste Verbindung von vier Komponenten in einem Prozessschritt mit dem Vorteil, dass der Endlos-Faltenbalg des derart hergestellten Filterelements aufgrund der Eigenschaften der Komponenten und der daraus resultierenden Endscheibe flexibel gelagert ist.

Der Vliesring kann im Umfang so gewählt werden, dass er bis zum Versteifungselement oder bis zur Hilfsvorrichtung reicht. Dies hat den Vorteil, dass im Herstellungsverfahren nur zwei unterschiedliche Wärmeübergangskapazitäten der Dichtungskomponenten zu berücksichtigen sind.

Vorzugsweise wird während des Vulkanisationsprozesses der Kautschukabschnitt verformt, so dass sich die Konturen des Kautschukabschnitts an das Versteifungselement oder an die Hilfsvorrichtung anpassen und auch an das Mittelrohr oder Ring.

Die Vulkanisation kann aufwandsgünstig mit Hilfe eines Wärmeleitzusatzstoffes unter Temperaturerhöhung erfolgen. Dabei wird vorzugsweise Wärme in das Material der Endscheibe bzw. das Kautschukmaterial eingetragen, was einfach möglich ist.

Bei weiteren Ausführungsformen ist das Filtermedium gefaltet. In Ausführungsformen ist das Filtermedium als Faltenbalg aus einer zickzackförmig gefalteten Filtermedienbahn ausgestaltet. Das Filtermedium ist insbesondere so angeordnet, dass der Faltenbalg sternförmig ausgebildet ist. Insbesondere bildet das Filtermedium einen geschlossenen Ring. Alternativ kann das Filtermedium auch ungefaltet und somit glatt sein.

Das Filterelement findet vorzugsweise in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwegen, Baufahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, landwirtschaftlichen Maschinen bzw. Luftfahrzeugen Anwendung. Das Filterelement kann beispielsweise ein Ölfilter, ein Kraftstoff- filter oder dergleichen sein. Weiterhin wird ein Kraftfahrzeug mit einem Filterelement, wie vorstehend beschrieben, oder einer Filteranordnung, wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen.

Alle Ausführungsformen und Merkmale des Filterelements gelten für die Filteranordnung, für das Kraftfahrzeug und für das Verfahren entsprechend und umgekehrt. Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden der in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch einzelne Aspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Es zeigt dabei:

Fig. 1 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Filteranordnung;

Fig. 2 Ausschnitt A aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Filterelements gemäß Fig. 1 in

Einbauposition in einem Filtergehäuse 3;

Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Filterelements;

Fig. 5 eine Filteranordnung mit dem Filterelement gemäß Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Schnittdarstellung eines Filterelements gemäß Fig. 1 ; Fig. 7 eine schematische Schnittdarstellung einer Filteranordnung mit einem Filter- element gemäß Fig. 6; und

Fig. 8 die Filteranordnung aus Fig. 7 mit einem Ring.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung einer Filteranordnung 1 . Die Filteranordnung 1 umfasst ein Filterelement 2 und ein Filtergehäuse 3. Dabei ist das Filterele- ment 2 in das Filtergehäuse 3 mit Hilfe einer Steckverbindung verbunden. Das Filterele- ment 2 ist z.B. geeignet, Wasser, Luft, Harnstofflösung, Öl oder Kraftstoff, wie Dieselkraftstoff, Kerosin oder Benzin, zu filtern. Insbesondere findet das Filterelement 2 in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Baufahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen oder Luftfahrzeugen Anwendung. Weiterhin kann das Filterelement 2 auch in Gebäuden Anwendung finden. Beispielsweise kann das Filterelement 2 ein Luftfilter, Ölfilter, Kraftstofffilter, Wasserfilter oder dergleichen sein.

Die Filteranordnung 1 ist dazu eingerichtet, Rohfluid zu filtern, so dass anschließend ein Reinfluid vorliegt. Das Rohfluid strömt dabei die Filteranordnung 1 von einer Rohseite RO an, wobei durch den Filterprozess ein Reinfluid entsteht, welches an einer Reinseite RE die Filteranordnung 1 verlässt. Beispielsweise können zwei Reinseiten RE vorliegen. Beispielsweise strömt das Rohfluid die Filteranordnung 1 radial an, wobei das Ausströmen des Reinfluids axial erfolgt.

Das Filterelement 2 ist in Fig. 2 und 3 in einem Detailausschnitt A (siehe Fig. 1 ) dargestellt und die folgenden Bezugszeichen sind zur besseren Darstellung teilweise in Fig. 2 und 3 gezeigt. Das Filterelement 2 umfasst ein Filtermedium 4, welches um einen Innenraum 5 des Filtermediums 4 zu einem Endlos-Faltenbalg geformt ist, und mit einer eine Stirnseite 8 des Endlos-Faltenbalgs 4 bedeckenden Endscheibe 7, welche eine Öffnung 18 zu dem Innenraum 5 aufweist, wobei die Endscheibe 7 einen Kautschukabschnitt 9, der vulkanisiertes, chemisch geschäumtes Kautschukmaterial umfasst, und einen Vliesring 10 auf- weist, welcher einen fest mit dem Kautschukabschnitt 9 verbundenen Außenabschnitt 1 1 und einen radial in die Öffnung 18 reichenden Innenabschnitt 12 umfasst, wobei der Innenabschnitt 12 in Richtung zu dem Innenraum 5 verformbar ist, wobei das Filterelement ein Mittelrohr 25 zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs 4 aufweist, wobei das Mittelrohr 25 innerhalb des Innenraums 5 des Filtermediums 4 angeordnet ist und sich in Längsrichtung Z des Filterelements 2 erstreckt, wobei eine Stirnseite 26 des Mittelrohrs 25 eine umlaufend geschlossene Kontaktfläche 32 zu dem Vliesring 10 ausbildet, und wobei der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 in Einbauposition in einem Filtergehäuse 3 derart zum Innenraum 5 des Filtermediums 4 hin geklappt ist, dass dieser Innenabschnitt 12 auf der zu einem Anschlussstutzen 6 des Filtergehäuses 3 orientierten Seiten- fläche 34 des Mittelrohrs 25 angeordnet ist, und wobei der Innenabschnitt 12 beidseitig eine Dichtfläche 28 zwischen dem Vliesring 10 und dem Mittelrohr 25 und zwischen dem Vliesring 10 und dem Anschlussstutzen 6 bildet. Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt A aus Fig. 1 in Einbauposition in einem Filtergehäuse 3. Das Filtergehäuse 3 weist einen Anschlussstutzen 6 auf, welcher in den Innenraum 5 des Filtermediums 4 hineinragt. Das Filterelement 2 umfasst eine Endscheibe 7, die eine Stirnseite 8 des Endlos-Faltenbalgs 4 bedeckt. Die Endscheibe 7 umfasst einen Kaut- schukabschnitt 9 und einen Vliesring 10, welcher einen fest mit dem Kautschukabschnitt 9 verbundenen Außenabschnitt 1 1 und einen Innenabschnitt 12 umfasst. Dabei ist der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 derart zum Innenraum 5 des Filtermediums 4 hin geklappt, dass dieser zwischen dem Anschlussstutzen 6 und dem Mittelrohr 25 mit einer zu einem Anschlussstutzen 6 des Filtergehäuses 3 orientierten Seitenfläche 34 angeord- net ist. Mit Hilfe einer Verpressung des Innenabschnitts 12 wird eine zuverlässige beidseitige Dichtfläche 28 zwischen dem Vliesring 10 und Anschlussstutzen 6 ausgebildet.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung eines Filterelements 2 gemäß Fig. 1 . Dabei ist in dieser Darstellung das Filterelement 2 nicht mit dem Filtergehäuse 3 verbunden. In diesem Zustand ist der Vliesring 10 nicht umgeklappt, und der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 ist als freier Abschnitt gezeigt. Der Innenabschnitt 12 ist in Richtung zu dem Innenraum 5 derart verformbar, dass der Innenabschnitt 12 in Einbauposition zwischen dem Vliesring 10 und dem Mittelrohr 25 und zwischen dem Vliesring 10 und dem Anschlussstutzen 6 eine beidseitige Dichtfläche 28 bildet. Verformt wird der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10, wenn der Anschlussstutzen 6 des Filtergehäuses 3 in den Innenraum 5 gesteckt wird. Dies kann dann als Steckverbindung angesehen werden. Beispielsweise entsteht dabei eine Pressverbindung zwischen dem Filterelement 2 und dem Filtergehäuse 3. Die Endscheibe 7 weist ein Versteifungselement 13 auf, welches den Kautschukabschnitt 9 umschließt. Das Versteifungselement 13 weist einen radialen Abschnitt 14, der in einen Kautschukeinbettungsabschnitt 17 des Kautschukabschnitts 9 radial eingreift, und einen axialen Abschnitt 15, der an den radialen Abschnitt 14 angeformt ist und sich in Längsrichtung Z des Filterelements 2 erstreckt, auf.

Der Kautschukabschnitt 9 weist einen Kautschukeinbettungsabschnitt17 auf, in den der Vliesring 10 zumindest teilweise eingebettet ist. Der Vliesring 10 weist eine Stärke D auf. Die Stärke D kann auch als Dicke des Vliesrings 10 bezeichnet werden. Beispielsweise korrespondiert eine Tiefe des Kautschukeinbettungsabschnitts 17 mit der Stärke D des Vliesrings 10. Der Vliesring 10 kann dabei von dem Kautschukmaterial 9 während der Vulkanisation desselben zumindest teilweise, insbesondere zumindest an der Stirnseite und an der zum Endlos-Faltenbalg 4 gerichteten Seite des Vliesrings 10, angeschäumt sein. Während des Vulkanisationsprozesses passt sich das Kautschukmaterial 9 anderen Elementen der Endscheibe 7, wie beispielsweise dem Vliesring 10 und/oder dem Versteifungselement 13, an. Dabei wird die Ausnehmung 1 6 und/oder der Kautschukeinbettungsabschnitt 17 ausgebildet. Vorzugsweise sind nach dem Vulkanisationsprozess das Kautschukmaterial 9 mit dem Vliesring 10 und/oder dem Versteifungselement 13 fest verbunden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Filterelements 2. Im Unterscheid zu Fig. 3 ist kein Versteifungselement 13 vorgesehen. Weiterhin weist das Kautschukmaterial 9 keinen Kautschukeinbettungsabschnitt 17 für den Vliesring 10 auf. Die Endscheibe 7 weist eine Öffnung 18 zu dem Innenraum 5 auf. Der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 reicht in die Öffnung 18, so dass der Innenabschnitt 12 übersteht. Somit liegt der Innenabschnitt 12 als freier Abschnitt vor, der zu dem Innenraum 5 hin verformbar ist. Ein Innendurchmesser d2 des Vliesrings 10 ist kleiner als ein Durchmesser d1 der Öffnung 18. Fig. 5 zeigt eine Filteranordnung 1 mit einem Filterelement 2 gemäß Fig. 4. Das Filtergehäuse 3 umfasst einen Wandabschnitt 19, der gegenüber der Endscheibe 7 angeordnet ist und ein Bypass-Ventil 20 umfasst. Der Anschlussstutzen 6 ist an den Wandabschnitt 19 angeformt, wobei der Wandabschnitt 19 außenseitig zumindest eine Erhebung 21 aufweist, die einen äußeren Randbereich 22 der Endscheibe 7 berührt, so dass ein Ring- räum 23 zwischen der Endscheibe 7, dem Wandabschnitt 19 und dem Anschlussstutzen 6 eingeschlossen ist. Der Wandabschnitt 19 geht in einen Gehäuseabschnitt 24 über, der sich in Längsrichtung Z erstreckt und das Filterelement 2 umschließt. In diesem Fall wird der äußere Randbereich 22 durch eine Fläche des Kautschukabschnitts 9 gebildet.

Die Filteranordnung 1 ist dazu eingerichtet, dass bei geöffnetem Bypass-Ventil 20 das Fluid durch den Ringraum 23 zum Bypass-Ventil 20 strömt und anschließend ungefiltert die Filteranordnung 2 verlässt. In Fig. 4 und 5 werden weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Filteranordnung 1 gezeigt, wobei sich die Figuren auf die weiteren Merkmale derartiger Ausgestaltungsformen konzentrieren. Die Ausführungsformen sind sowohl für ein Filterelement 2 mit Mittelrohr 25 als auch für ein Filterelement mit einem zylindrischen Ring 29 geeignet. Fig. 6 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Filterelements 2 gemäß Fig. 3. Das Filterelement 2 weist ein Mittelrohr 25 mit einer zu einem Anschlussstutzen 6 eines Filtergehäuses 3 orientierten Seitenfläche 34 zum Stabilisieren des Endlos-Faltenbalgs 4, wobei das Mittelrohr 25 innerhalb des Innenraums 5 des Filtermediums 4 angeordnet ist und sich in Längsrichtung Z des Filterelements 2 erstreckt, auf. Dabei bildet eine Stirnseite 26 des Mittelrohrs 25 eine umlaufend geschlossene Kontaktfläche 32 (in Fig. 1 gezeigt) zu dem Vliesring 10 aus. Somit ist der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 um das Mittelrohr 25 biegbar. Eine derartige Verformbarkeit kann beispielsweise auch als Klappbarkeit bezeichnet werden. Die Endscheibe 7 bildet eine im Wesentlichen bündige Stirn- fläche 27 aus. Vorzugsweise ist das Mittelrohr 25 mit dem Kautschukabschnitt 9 fest verbunden. Beispielsweise entsteht beim Ausvulkanisieren des Kautschukabschnitts 9 eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Kautschukabschnitt 9 und dem Mittelrohr 25. Der Endlos-Faltenbalg 4, das Versteifungselement 13, der Vliesring 10, das Mittelrohr 25 und der Kautschukabschnitt 9 werden beispielsweise in einem Verfahrensschritt, insbe- sondere dem Vulkanisationsprozess, miteinander fest verbunden. Dabei passt sich die Geometrie des Kautschukabschnitts 9 an den Vliesring 10, das Versteifungselement 13 und das Mittelrohr 25 an, so dass entsprechende Fügeflächen gebildet werden.

Fig. 7 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Filteranordnung 1 mit einem Filterelement 2 gemäß Fig. 6. Der äußere Randbereich 22 der Endscheibe 7, der auf der Erhebung 21 des Wandabschnitts 19 aufliegt, wird durch eine Oberfläche des Versteifungselements 13 gebildet. Somit erfolgt eine effektive Stützung des Filterelements 2 mit Hilfe des Versteifungselements 13, wobei das Filterelement am äußeren Umfang des Filterelements 2 versteift wird. Das Versteifungselement 13 kann dabei großflächig an den Kautschukabschnitt 9 und/oder den Endlos-Faltenbalg 4 angebunden sein. Weiterhin ist der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 zwischen dem Anschlussstutzen 6 und dem Mittelrohr 25 bzw. der Seitenfläche 34 des Mittelrohrs 25 angeordnet und verdichtet, so dass eine zuverlässige Dichtfläche 28 zwischen dem Anschlussstutzen 6 und dem Vliesring 10 verwirklicht ist. Dabei weist der Innenabschnitt 12 des Vliesrings 10 in einem Ausgangszustand eine Stärke D von 1 ,5 bis 2,5 mm und in einem verpressten Zustand eine Stärke D' von 0,5 bis 1 ,5 mm auf. Beispielsweise schwindet die Stärke D beim Verpres- sen des Vliesrings um 0,1 bis 1 mm, insbesondere 0,2 bis 0,7 mm. Das Verwenden eines Mittelrohrs 25 hat den Vorteil, dass Druckkräfte nicht direkt ins Filtermedium 4 eingeleitet werden. Weiterhin gelten alle vorstehend erläuterten Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele des Filterelements 2 und des Filtergehäuses 3 für die Filteranordnung 1 entsprechend.

Im Unterschied zu Fig. 7 zeigt Fig. 8 die Filteranordnung 1 mit einem zylindrischen Ring 29 anstelle des Rohrs 25. Der zylindrische Ring 29 ist in der Öffnung 18 angeordnet und begrenzt die Öffnung 18 radial. Da der zylindrische Ring 29 aus einem formstabilen Material ausgebildet ist, wird die Endscheibe 7 stabilisiert. In Analogie zu dem Mittelrohr 25 (aus Fig. 7) wird der Innenabschnitt 12 zwischen dem zylindrischen Ring 29 und dem Anschlussstutzen 6 verpresst, was eine zuverlässige Dichtwirkung gewährleistet. Eine Stirnseite 30 des zylindrischen Rings 29 bildet eine Kontaktfläche zu dem Vliesring 10 aus.

Obwohl die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifiziert. Eine der Endscheiben kann auch als geschlossene Endscheide vorliegen. Ein kautschukähnliches Material, dass sich analog zu dem Kautschukmaterial, insbesondere bei der Herstellung des Filterelements, verhält, wird auch als Kautschukmaterial gesehen. Es ist auch denkbar, dass anstelle des Kautschukbereichs ein Endscheibenmaterial verwendet wird, das gespritzt oder gegossen ist. Z.B. kann ein thermoplastisches Material als Endscheibe geformt werden und mit einem Vliesring zur radialen Abdichtung nach innen versehen werden. Ein schließt vor- liegend keine Vielzahl aus.