Die Erfindung betrifft ein Filterelement zur Filtration von Fluiden, mit einer flächigen Stützstruktur, die die Wand eines Stützrohres bildet, das die Außenseite und/oder Innenseite eines Filtermediums umgibt und ein Lochmuster bildende Durchströmöffnungen aufweist, wobei zumindest ein Teil der Durchströmöffnungen einen im Wesentlichen mehreckförmigen Grundquerschnitt aufweist.

Ein derartiges Filterelement ist beispielsweise aus US 5,783,067 bekannt. Bei dem bekannten Filterelement sind Fluiddurchlässe im Stützrohr als ge- rundete Langlöcher ausgebildet, die jeweils zwei parallel zueinander verlaufende Seitenlinien und zwei die Seitenlinien miteinander verbindende Kurvenlinien aufweisen. Die als Langlöcher ausgebildeten Durchgangsöffnungen sind derart ausgerichtet, dass sie sich jeweils in radialer Richtung entlang des Stützrohres erstrecken.

Für den Betrieb von Filtereinrichtungen, wie sie beispielsweise in Hydrauliksystemen zur Filtration von Hydraulikflüssigkeiten oder in anderen Anlagen zur Filtration von Kraftstoffen, Schmierstoffen oder anderen Betriebsmitteln eingesetzt werden, ist ein gutes Betriebsverhalten der benutzten Fil- terelemente maßgeblich. Wesentliche Gesichtspunkte sind hierbei eine druckfeste Abstützung der Filtermedien gegen angreifende Strömungskräfte, was hohe mechanische Festigkeit der betreffenden Stützstrukturen bedingt, und dass durch die Stützstruktur ein Mindestmaß an Strömungswiderstand erzeugt werden soll.

Um diesen sich widerstrebenden Forderungen soweit wie möglich gerecht zu werden, ist es Stand der Technik, Lochmuster mit runden Löchern zu bilden. Um die erwünschten niedrigen Werte des Strömungswiderstandes zu erreichen, müssen die Löcher in entsprechend dichter Packung angeordnet werden, wodurch sich zwischen den Löchern Materialengstellen ergeben, die Schwachstellen der Struktur bilden, so dass sich kein annehmbarer Kompromiss aus Strukturfestigkeit und Fluiddurchlässigkeit erreichen lässt.

Im Hinblick auf diese Problematik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Filterelement zur Verfügung zu stellen, das mit einer Stützstruktur versehen ist, die sich durch eine hohe mechanische Festigkeit bei gleichseitig guter Fluiddurchlässigkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch ein Filterelement gelöst, das die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass der mehreckige Grundquerschnitt jeweils durch mehrere Seitenlinien und mehrere jeweils durch paarweise aufeinander zulaufende Seitenlinien definierte fiktive Ecken festgelegt ist, und dass im Bereich der fiktiven Ecken die beiden entsprechen- den Seitenlinien jeweils über eine Kurvenlinie miteinander verbunden sind. Durch die Kurvenlinien, deren Anzahl der Eckzahl bzw. Seitenlinienzahl des mehreckförmigen Grundquerschnitts entspricht, wird eine Materialentlastung bei Spannungs- oder Krafteinleitung erreicht. Die erfindungsgemäße Formgebung führt zu einer Materialentlastung an den Engstellen oder Schwachstellen der Struktur bei Belastung durch Strömungskräfte. Im Vergleich zu einer runden Lochform ist durch eine Mehreckform der Öffnungen bei einer Packungsdichte des Musters, bei der sich gleiche Minimalabstände benachbarter Öffnungen und damit vergleichbare Material- Schwachstellen ergeben, eine größere freie Lochfläche erreichbar und da- mit ein geringerer Strömungswiderstand. Dadurch, dass ferner die Durchströmöffnungen in den Eckbereichen durch eine Kurvenlinie begrenzt sind und die Seitenlinien somit nicht in scharfe Ecken bildenden Stossstellen zusammenlaufen, verbessert sich die Widerstandsfä igkeit des Werkstoffes gegen Kerben. Zudem gestaltet sich die Herstellung von Öffnungen mit ab- gerundeten Ecken, beispielsweise beim Lochstanzen, problemloser als bei scharfkantigen Ecken.

Mit besonderem Vorteil sind im Grundquerschnitt rechteckförmige, insbesondere quadratische Durchströmöffnungen vorgesehen.

Für einen optimalen Kompromiss aus Strukturfestigkeit und Fluiddurchläs- sigkeit kann hierbei die Anordnung so getroffen sein, dass die Durchströmöffnungen ein Lochmuster bilden, bei dem die Durchströmöffnungen in geraden Zeilen und Spalten angeordnet sind und die Durchströmöffnun- gen von Zeilen und Spalten jeweils miteinander fluchten.

Mit besonderem Vortei l kann hierbei ein regelmäßiges Lochmuster mit in den Zeilen und Spalten in jeweils gleichen Abständen angeordneten Durchströmöffnungen vorgesehen sein.

Ein besonderes guter Kompromiss aus Strukturfestigkeit und Fluiddurchläs- sigkeit ist bei Durchströmöffnungen quadratischen Grundquerschnittes erreichbar, wenn das Verhältnis zwischen Seitenlänge und Abstand des Zentrums benachbarter Durchströmöffnungen etwa 3:5 beträgt. Bei nicht übermäßig großen Filterelementen kann die Stützstruktur ein im Wesentlichen die gesamte Außenseite und/oder Innenseite eines zylindrischen Filtermaterials umgebendes einstückiges Stützrohr bi lden. Andererseits kann bei besonders groß dimensionierten Filterelementen ein die Außenseite des zylindrischen Filtermaterials umgebendes Stützrohr auch aus einem Wickel aus einem oder mehreren bandförmigen Stützstrukturteilen gebildet sein. Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine stark schematisch vereinfacht gezeichnete perspektivische Ansicht einer flächigen Stützstruktur in Form eines äuße- ren Stützrohres für ein im Übrigen nicht dargestelltes Filterelement;

Fig. 2 eine Draufsicht eines regelmäßigen Lochmusters, das Öffnungen quadratischen Grundquerschnitts aufweist;

Fig. 3 eine stark vergrößert gezeichnete Darstellung einer Öffnung quadratischen Grundqüerschnittes, die für eine Stützstruktur eines Filterelementes gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Eckbereichen durch eine die Seitenlinien verbindende Kurvenlinie begrenzt sind;

Fig. 4 und 5 der Fig. 3 entsprechende Darstellungen von Öffnungen mit

Grundquerschnitten in Form eines Sechseckes bzw. eines Parallelogramms und

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung eines äußeren Stützrohres, das aus einem Wickel flächiger, bandförmiger Stützstrukturteile gebildet ist. Die Fig. 1 zeigt in stark vereinfacht gezeichneter Darstellung eine Stützstruktur in Form eines äußeren Stützrohres 1 für ein Filterelement. Das Stützrohr 1 umgibt die Außenseite eines nicht dargestellten Filtermediums, das in üblicher Art aufgebaut sein kann, beispielsweise in Form einer mehr- lagigen Filtermattenbahn, die plisseeartig gefaltet und in die Form eines zylindrischen Hohlkörpers gebracht sein kann. Die Wand des Stützrohres 1 bildet eine Durchströmfläche, in der für den Fluiddurchtritt Durchströmöffnungen ein Lochmuster 3 bilden, dessen Löcher 5 in Fig. 1 nur teilweise eingezeichnet und beziffert sind.

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines regelmäßigen Lochmusters 3 mit Löchern 5 quadratischen Grundquerschnittes zur Bildung ei nes Stützrohres 1 für ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filterelementes. Während Fig. 2 die Musteranordnung der Löcher 5 deutlich zeigt, ist die erfindungsgemä- ße, spezielle Ausbildung der Eckbereiche 6 (Fig. 3) der Löcher 5 aus der Darstellung der Fig. 2 nicht entnehmbar. Die spezielle Gestaltung dieser Eckbereiche 6 ist aus der vergrößerten Darstellung von Fig. 3 deutlich entnehmbar. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Lochmuster 3 in Form eines regelmäßigen Musters derart aufgebaut, dass geradlinige Zeilen 7 und hierzu senkrecht verlaufende, geradlinige Spalten 9 (jeweils nur teilweise beziffert) gebildet sind, wobei die Löcher 5 in den Zeilen 7 und in den Spalten 9 jeweils gleiche Abstände voneinander aufweisen und die Löcher 5 gleiche Form und Abmes- sung besitzen. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Lochmuster 3 beträgt das

Verhältnis zwischen Seitenlänge a und Abstand b des Zentrums benachbarter Löcher 5 etwa 3:5. Eine derartige Gestaltung ergibt einen guten Kom- promiss zwischen mechanischer Festigkeit und Fluiddurchlässigkeit. Es versteht sich, dass in Fällen, bei denen eine hohe mechanische Festigkeit den Vorrang vor guter Fluiddurchlässigkeit hat, andere Gestaltsverhältnisse in Frage kommen, wie auch in Fällen, bei denen im Betrieb geringere Strö- mungskräfte an der Stützstruktur wirksam sind, so dass das Muster speziell im Hinblick auf größtmögliche Fluiddurchlässigkeit gestaltet werden kann.

Die Ausbildung der Eckbereiche 6 der Löcher 5 ist aus Fig. 3 deutlich ent- nehmbar. Wie gezeigt, laufen die Seitenlinien 13 nicht vollständig zusammen, so dass keine scharfkantigen Eckbereiche 6 gebildet werden, sondern definieren fiktive Ecken 6, in deren Bereich die Seitenlinien 13 jeweils durch eine Kurvenlinie 1 1 verbunden sind, so dass in den Eckbereichen 6 Abrundungen gebildet sind. Diese Formgebung führt zu einer Materialent- lastung an den Engstellen oder Schwachstellen der Struktur bei Belastung durch Strömungskräfte. Wie bereits erwähnt, ergeben sich auch Vorteile bei der Herstellung der Löcher 5. Bei der Herstellung der Löcher 5 durch Lochstanzen ist die Beanspruchung der Lochstempel in scharfkantigen Eckbereichen besonders stark, was zu verkürzten Standzeiten der Lochstempel führt, wenn vermieden werden soll, dass sich in der gestanzten Lochkontur an den scharfen Eckbereichen 6 Ausfransungen bilden.

Die Fig. 4 und 5 verdeutlichen, dass die Erfindung auch auf andere mehr- eckförmige Grundquerschnitte der Löcher 5 anwendbar ist. So zeigt Fig. 4 ein Beispiel für Löcher 5 sechseckförmigen Grundquerschnittes, während Fig. 5 die erfindungsgemäße Ausbildung von Löchern 5 mit einem Grundquerschnitt in Parallelogrammform zeigt.

Mit einer Stützstruktur mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Lochmus- ter 3 lassen sich Stützrohre 1 in einstückiger Bauweise bilden, die im wesentlichen die gesamte Außenseite und/oder Innenseite des betreffenden Filtermaterials umgeben. Wenn es sich um besonders großformatige Filterelemente handelt, kann man ein Stützrohr 1 , insbesondere, wenn es die Außenseite des Filtermaterials umgibt, in der in Fig. 6 verdeutlichten Wickelbauweise ausbilden, indem der Gesamtzylinder des Stützrohres 1 aus einem oder mehreren bandförmigen Stützstrukturteilen 15 aufgebaut ist, die sich randseitig geringfügig überlappen und an der Überlappung aneinander befestigt sind, beispielsweise durch Bördeln, Kleben, Schweißen, Löten oder dergleichen. Die Ausbi ldung des Lochmusters 3 kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, beispielsweise durch Lasern, Ätzen oder bei für das Lochstanzen geeigneten Werkstoffen in vorteilhafter Weise durch Stanzen. Als für das Lochstanzen geeigneter Werkstoff kann ein Metallblech, das gegenüber den zu filtrierenden Medien korrosionsbeständig ist, benutzt werden. Dabei kann es sich ur ein feuerlaminiertes Blech (Zincor ^® ) handeln, das verzinnt werden kann, wobei die Verbindungsstellen benachbarter Strukturteile 1 5 bei Wickelbauweise des Stützrohres 1 verlötet werden können.