Die Erfindung betrifft ein Filterelement mit einem Elementmaterial, das einen Hohlraum, insbesondere in Form eines Filtratraums, umfasst und das sich zwischen zwei endseitig angeordneten Endkappen erstreckt, die jeweils eine Dichteinrichtung aufweisen. Durch DE 10 2018 009 187 A1 ist eine Filtervorrichtung mit einem Filtergehäuse und einem darin aufgenommenen Filterelement bekannt, dessen Elementmaterial sich zwischen zwei Endkappen erstreckt, von denen zumindest eine Endkappe an einer Elementaufnahme mittels einer sphärischen Lagerung gelagert ist, die mehr als einen Freiheitsgrad zur Verfügung stellt da- mit das Filterelement über seine eine Endkappe gelenkig an der Elementaufnahme gelagert ist. Dadurch steht eine Ausgleichsmöglichkeit für mögliche Versatzfehler zur Verfügung, sodass eine Reduzierung der engen einzuhaltenden Toleranzgrenzen für die Fertigung ermöglicht ist und somit Filtervorrichtungen auch mit lang bauenden Filterelementen oder mit zusammenge- setzten Filtergehäusen betriebssicher und mit günstigen Herstellungskosten fertigbar sind.

Bei der bekannten Lösung ist das Filterelement in der Betriebsstellung mit seiner unteren Endkappe über ein eine Abdichtung bildendes Schraubgewinde in einer gehäuseseitigen Aufnahme definiert festgelegt und an seiner anderen, gegenüberliegenden Endkappe mittels eines O-Dichtringes entlang einer stutzenförmigen Elementaufnahme am Gehäusekopf des Filtergehäuses längsverfahrbar geführt.

Dahingehende Filtervorrichtungen nebst deren Filterelemente sind im rauen Alltagsbetrieb teilweise sehr stark beansprucht, beispielsweise wenn solche Eösungen im Rahmen eines hydraulischen Hammerbetriebs eingesetzt sind, bei dem das Filterelement regelmäßig durch starke hydraulische Pulsationen belastet ist. Dadurch, dass bei der bekannten Eösung das eine Ende des Filterelementes über das Gewinde stationär im Gehäuse festgelegt ist, können die insbesondere im Hammerbetrieb auftretenden starken Pulsationen mit den damit einhergehenden hohen Differenzkräften am Filterelement dieses durchaus schädigen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Filterelementlösungen dahingehend weiter zu verbessern, dass auch bei starker Beanspruchung des Filterelementes, insbesondere beim Auftreten hydraulischer Druckpulsationen, ein störungsfreier Betrieb ermöglicht ist. Eine dahingehende Aufgabe löst ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.

Dadurch, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 die eine Dichteinrichtung einen vorzugsweise polygonalen und die andere Dichteinrichtung einen vorzugsweise kreisrunden Öffnungsquerschnitt hat und dass die eine Dichteinrichtung Teil einer sphärischen Eagerung ist, können über die sphärische Eagerung nach wie vor etwaig auftretende Versatzfehler ausgeglichen werden und im Übrigen entstehen dergestalt über die freien Öffnungsquerschnitte der jeweiligen Dichteinrichtung nach innen hin „offene" Endkappen am Element, was zu einer Reduzierung der Druck-Differenzflächen am Element führt, anders als im bekannten Fall, wenn eine Endkappe offen und die andere Endkappe geschlossen ausgeführt ist. Durch die offene Endkappengestaltung sind etwaig auftretende Kräfte in axialer Richtung des Elementes deutlich minimiert, sodass auch bei Auftreten hoher Beanspruchungen ein versagensfreier Betrieb ermöglicht ist. Dies hat so keine Entsprechung im Stand der Technik. Durch die verschiedenen Öff- nungsquerschnitte, vorzugsweise einmal polygonal und einmal kreisrund, ist bei einem Elementtausch gegen ein Neuelement ein möglicher falscher Einbau verhindert, da es nur eine plausible Einbaumöglichkeit gibt und im Übrigen ein Plagiatschutz realisiert, was beides einem funktionssicheren Betrieb zugutekommt.

In besonders vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, dass die beiden Dichteinrichtungen jeweils eine innenumfangsseitige Dichtfläche aufweisen, die in einer fiktiven Projektion parallel zur Längsachse des Filterelementes gesehen deckungsgleich miteinander sind. Bei der dahingehenden Ausgestaltung ist dann eine mögliche Druck-Differenzfläche weiter minimiert, sodass die im Rahmen des Betriebes auftretenden Kräfte das Filterelement und insbesondere das Elementmaterial keinesfalls schädigen können.

Bei einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist vorgesehen, dass die sphärische Lagerung zwei Schalenteile aufweist, von denen ein Schalenteil stationär an der einen Endkappe aufgenommen ist und dass das andere Schalenteil, das die eine Dichteinrichtung aufweist, schwenkbar in dem einen Schalenteil aufgenommen ist. Dergestalt können auch größere Toleranzfehler ausgeglichen werden und größere geometrische Abweichungen von der einen zur anderen Endkappe sind möglich, sodass nicht mehr zwingend sehr enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen, was die Herstellkosten senken hilft.

Bei der dahingehenden Ausgestaltung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die eine Dichteinrichtung außenumfangsseitig eine Ringnut aufweist, in die das andere Schalenteil mit einem Innenrand eingreift. Dergestalt ist ein mehrtei- liger Aufbau von sphärischer Lagerung mit der einen Dichteinrichtung erreicht, sodass im Versagensfall der dahingehenden Dichteinrichtung diese ohne Weiteres gegen eine neue Dichtung zwanglos getauscht werden kann.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist vorgesehen, dass die eine polygonale Dichteinrichtung innenumfangsseitig ein regelmäßiges Polygon, vorzugsweise einen Vierkant, ausbildet, dass zwischen den derart gebildeten und gerundet verlaufenden Eckstellen einzelne Wandteile bei gleicher Krümmung konvex nach außen vorstehen, und dass vorzugsweise die größte Krümmung eines der Wandteile kleiner ist als die kleinste Krümmung einer der gerundeten Eckstellen. Dergestalt ist die polygonale Dichteinrichtung ausgesprochen eigenstabil aufgebaut und in der Lage in radialer Querrichtung gesehen sicher Kräfte aufzunehmen, ohne in der Dichtwirkung beeinträchtigt zu sein.

Vorzugsweise weist dabei diese eine Dichteinrichtung innenumfangsseitig eine eben verlaufende Dichtfläche auf, die endseitig in Richtung der Längsachse des Filterelementes gesehen entlang von Schrägen ausmündet. Auf diese Art und Weise ist eine definierte, mittige Dichtfläche generiert, die die Abdichtung vornimmt, ohne durch sonstige Komponenten der Dichteinrichtung in der Dichtwirkung überbestimmt zu sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterelementes ist die andere Dichteinrichtung aus einem O-Dichtring gebildet, wobei dieser O-Dichtring vorzugsweise von Blechteilen der anderen Endkappe gekammert, insbesondere bis auf eine freiliegende Dichtfläche umfasst, ist. Demgemäß sind beide Dichteinrichtungen derart konzipiert, dass sie entlang von Führungsteilen längsverfahrbar geführt sind, sodass je nach Einstellen der Drucksituation sich das Element entlang den Führungsteilen in eine geeignete, weitgehend kräftefreie Position bringen kann. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Filtervorrichtung zur Aufnahme eines Filterelementes wie vorstehend vorgestellt, wobei in einem Gehäuseteil eines Filtergehäuses, regelmäßig in Form eines Filterkopfes, ein Führungsteil mit zylindrischer Außenumfangsfläche für die Anlage mit der einen Dichteinrichtung aufgenommen ist und in einem mit diesem Gehäuseteil lösbar verbindbaren weiteren Gehäuseteil, regelmäßig in Form eines Filtertopfes, ein weiteres Führungsteil mit zylindrischer Außenumfangsfläche aufgenommen ist für die Anlage mit der weiteren Dichteinrichtung. Dergestalt ist eine eigenstabile Positionierung des Filterelementes mittels den Führungsteilen zu den Gehäuseteilen der Filtervorrichtung erreicht.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das eine Führungsteil aus einer Hülse gebildet ist, entlang deren Außenseite die eine Dichteinrichtung längsverfahrbar geführt ist und dass das andere Führungsteil aus einem topfförmigen Einsatz gebildet ist, der als Rastteil ausgebildet mit dem anderen Gehäuseteil verrastbar ist, und dessen Außenumfangsfläche eine Längsfüh- rung für die andere Dichteinrichtung bildet. Über die dahingehende Hülse sowie den topfförmigen Einsatz lassen sich weitgehend turbulenzfreie Fluidströme für die Filtration mit dem Filterelement durch das Filtergehäuse führen.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Lösung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in prinzipieller und nicht maßstäblicher Darstellung die

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung auf einen Längsschnitt einer Filtervorrichtung;

Fig. 2, 3 den köpf- bzw. bodenseitigen Bereich der Filtervorrichtung nach der Fig. 1 ; Fig. 4 die sphärische Lageranordnung eines Filterelementes nach den

Fig. 1 und 2; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht auf eine Dichteinrichtung für das Filterelement im Bereich der sphärischen Lagerung nach den Fig. 1 , 2 und 4.

Die Fig. 1 zeigt als Ganzes eine Filtervorrichtung in Längsschnittdarstellung. Die Filtervorrichtung nach der Fig. 1 weist einen Filterkopf 10 auf sowie einen Filtertopf 12, der in bekannter Weise lösbar mit dem Filterkopf 10 verschraubt ist. Die Filtervorrichtung nach der Fig. 1 ist in ihrer üblichen, vertikalen Betriebsstellung gezeigt und der Filterkopf 10 ist in stationärer Weise an einen hydraulischen Versorgungskreislauf (nicht dargestellt) permanent fluidführend angeschlossen. Des Weiteren weist der Filterkopf 10 einen Zulauf 14 für einen Unfiltratstrom sowie einen Ablauf 16 für einen Filtratstrom auf. Sowohl Zulauf 14 als auch Ablauf 16 sind in üblicher Weise an den genannten hydraulischen Versorgungskreislauf angeschlossen. Zwischen Zulauf 14 und Ablauf 16 ist ein federbelastetes Bypassventil 18 geschaltet, das bei einem zugesetzten respektive verblockten Filterelement in der Filtervorrichtung öffnet und unter Umgehen des Filterelementes direkt den Zulauf 14 mit dem Ablauf 16 verbindet, sodass der Fluidstrom innerhalb des Versorgungskreislaufes nicht abreißt. Der dahingehende Aufbau ist bei solchen Filtervorrichtungen üblich, sodass an dieser Stelle hierauf nichtmehr näher eingegangen wird.

Sowohl Filterkopf 10 als auch Filtertopf 12 bilden Bestandteile eines Filtergehäuses 20 aus, in den das Filterelement aufgenommen ist. Das Filterelement ist in üblicher Weise mit einem Elementmaterial 22 versehen, das bevorzugt zur Vergrößerung seiner Filteroberfläche plissiert ausgeführt ist. Das Elementmaterial 22 stützt sich auf seiner Innenseite an einem perforierten Stützrohr 24 ab und umfasst insoweit einen Hohlraum 26, der fachsprach- lieh auch mit Filtratraum bezeichnet ist. Des Weiteren erstreckt sich das Elementmaterial zwischen zwei Endkappen 28, 30, die jeweils eine Dichteinrichtung 32, 34 aufweisen. Das in der Filtervorrichtung aufgenommene Filterelement weist einen radialen Abstand zu der Innenumfangsseite des Filtergehäuses 20 auf, sodass die dahingehende Innenumfangsseite und die Außenumfangsseite des Filterelementes miteinander innerhalb des Filtergehäuses 20 einen Unfiltratraum 36 miteinander begrenzen, der in Richtung des Filterkopfes 10 über eine kanalartige Fluidverbindung 38 im Filterkopf 10 an den Zulauf 14 angeschlossen ist. Der Filtratraum 26 hingegen ist an den Ablauf 16 für Filtratstrom angeschlossen, wobei die dahingehend weitere Fluidverbindung 39 an dem Bypassventil 18 vorbeigeführt ist. Demgemäß wird das Elementmaterial 22 in Blickrichtung auf die Fig. 1 gesehen von außen nach innen durchströmt und etwaig im Fluidstrom befindliche Partikelverschmutzung wird vom Elementmaterial 22 verlässlich abgereinigt.

Wie insbesondere die Fig. 5 zeigt, ist die eine Dichteinrichtung 32 mit polygonalem Öffnungsquerschnitt 40 ausgeführt und insbesondere gemäß der Darstellung nach der Fig. 3 begrenzt die andere Dichteinrichtung 34 einen kreisrunden Öffnungsquerschnitt 42. Wie des Weiteren die Fig. 4 im Besonderen zeigt, ist die eine Dichteinrichtung 32 Bestandteil einer sphärischen Eagerung 44 für das Filterelement mit seinem Elementmaterial 22. Wie sich aus der Fig. 1 ergibt, weisen die beiden Dichteinrichtungen 32, 34 jeweils eine innenumfangsseitige Dichtfläche 46, 48 auf, die in einer fiktiven Zylinderprojektion parallel zur Eängsachse des Filterelementes gesehen deckungsgleich miteinander sind. Dergestalt sind wirksame Differenz-Druckflächen minimiert und eine kräftefreie Eagerung des Filterelementes innerhalb des Filtergehäuses 20 der Filtervorrichtung weitgehend erreicht.

Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, weist die sphärische Eagerung 44 zwei Schalenteile 50,52 auf, von denen ein Schalenteil 50 stationär an der einen Endkappe 28 aufgenommen ist, wobei das andere Schalenteil 52, das die eine Dichteinrichtung 32 aufweist, schwenkbar in dem einen Schalenteil 50 aufgenommen ist. Ist das Filterelement mit seiner sphärischen Lagerung 44 nach der Fig. 4 im Filterkopf 10 entlang einer Hülse 54 aufgenommen, wie sich dies näher aus der Fig. 2 ergibt, ist das andere Schalenteil 52 gegenüber dem Filterkopf 10 in radialer Richtung gesehen lagefixiert, sodass das eine Schalenteil 50 mit mehr als einem Freiheitsgrad gelenkig entlang der konvexen Außenumfangsseite des anderen Schalenteils 52 abgleiten kann. Insoweit schmiegt sich die konvexe Außenumfangsfläche des anderen Schalenteiles 52 an der korrespondierend konkav ausgebildeten Innenumfangsseite des einen Schalenteils 50 an. Insoweit ist dann das Filterelement mit seinem Elementmaterial 22 in verschiedenen Winkelrichtungen zur Längsachse des Filterelementes gesehen schwenkbar an dem anderen Schalenteil 52 angeordnet und kann dergestalt etwaig auftretende Versatzfehler ausgleichen.

Die eine Dichteinrichtung 32 weist außenumfangsseitig eine Ringnut 56 auf, in die das andere Schalenteil 52 mit einem vorstehenden Innenrand 58 eingreift, gemäß der Darstellung nach der Fig. 4. Die einstückig ausgebildete Endkappe 28 weist nach unten hin eine hülsenförmige Begrenzungswand 60 auf, die mit einem vorgebbaren Überstand in den Filtratraum 26 hineinragt und zwar mit einem vorgebbaren radialen Abstand zu der Innenumfangsseite des Stützrohres 24 in diesem Bereich. Insoweit bildet die Endkappe 28 mit ihrem zylindrischen Außenrand und der inneren Begrenzungswand 60 einen wannenförmigen Aufnahmeraum für ein nicht näher dargestelltes Klebstoffbett 62 aus, das dem Festlegen der Endkappe 28 an den freien stirnseitigen Enden von Elementmaterial 22 und Stützrohr 24 dient.

Wie sich weiter aus den Fig. 4 und 5 ergibt, bildet die eine polygonale Dichteinrichtung 32 innenumfangsseitig einen Vierkant mit vier Eckstellen 64 aus, wobei zwischen den derart gebildeten und gerundet verlaufenden Eckstellen 64 einzelne Wandteile 66 bei gleicher Krümmung konvex nach außen vorstehend verlaufen. Der dahingehende Dichtring mit polygonalem Öffnungsquerschnitt weist innenumfangsseitig, gebildet aus den Eckstellen 64 und den Wandteilen 66, eine im Wesentlichen eben verlaufende, ringförmige Dichtfläche 68 auf, die endseitig in Richtung der fiktiven Längsachse des Filterelementes gesehen entlang von Schrägen 70, 72 ausmündet. Mittels der Schrägen 70, 72 ist die eigentliche Dichtfläche 68 „freigeschnitten" und bildet insoweit in abdichtender Weise eine Gleitfläche aus, für das Entlanggleiten entlang der Außenumfangsseite der kopfseitigen Hülse 54, was sich insbesondere aus der Darstellung nach der Fig. 2 ergibt.

Dergestalt ist die obere Endkappe 28 über die sphärische Lagerung 44 und die eine Dichteinrichtung 32 axial verfahrbar entlang der Hülse 54 geführt und in radialer Richtung gesehen entsprechend abgestützt. Insoweit ist jedenfalls die Hülse 54 stationär in einer kopfseitigen Ausnehmung als Teil der weiteren Fluidführung 39 im Filterkopf 10 aufgenommen. Insoweit bildet die Hülse 54 ein Führungsteil 74 aus, entlang deren Außenseite die eine Dichteinrichtung 32 längsverfahrbar geführt ist. Die andere Dichteinrichtung, gemäß der Darstellung nach der Fig. 3, ist aus einem elastomeren O-Ring 76 gebildet, der von Blechteilen 78 der anderen Endkappe 30, bis auf seine nach innen freiliegende Dichtfläche 48, gekammert ist. Insoweit ist die dahingehende andere Endkappe 30 aus einem Blechformteil gebildet und weist wiederum ein Hülsenteil 80 auf, das in Richtung des Filtratraumes 26 vorsteht und das wiederum mit der ringförmigen Außenwand der Endkappe 30 der Aufnahme eines weiteren Klebstoffbettes 82 (nicht dargestellt) dient, mit dem die unteren Endbereiche von Elementmaterial 22 und Stützrohr 24 sich an der anderen Endkappe 30 definiert festlegen lassen. Auch in diesem unteren Endbereich des Filterelementes ist ein weiteres Führungsteil 84 vorhanden, das aus einem topfförmigen Einsatz 86 gebildet ist, der als Rastteil konzipiert bodenseitig mit dem anderen Gehäuseteil in Form des Filtertopfes 12 verrastet ist. Der topfförmige Einsatz 86 weist au- ßenumfangsseitig wiederum eine zylindrische in sich geschlossene Außenumfangsfläche 88 auf, die eine Längsführung für die gezeigte andere Dichteinrichtung 34 mit dem O-Dichtring 76 bildet. Wie sich demgemäß aus der Fig. 1 ergibt, ist an beiden gegenüberliegenden Seiten des Filterelementes dieses, mittels der beiden Dichteinrichtungen 32, 34 axial verfahrbar entlang der jeweiligen Führungsteile 74, 84 geführt, sodass sich freitragend das Filterelement in Abhängigkeit von den druckbeaufschlagenden Kräften innerhalb des Filtergehäuses 20 eigenständig positionieren kann.

Um einen besseren Ablauf des Öles beim Entleeren des Filtertopfes 12 zu vermeiden, weist das weitere Führungsteil 84 bodenseitig kreisrunde Ausnehmungen 85 auf; da jedoch das topfartige weitere Führungsteil 84 in Richtung des Filtratraumes 26 geschlossen ausgeführt ist, kann in diesem Bereich kein Unfiltrat auf die Filtratseite gelangen, es sei denn das Unfiltrat durchströmt das Elementmaterial 22 des Filterelementes nebst Passieren des Stützrohres 24, was den üblichen Filterbetrieb darstellt.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist auch ohne Weiteres deren Einsatz im sogenannten Hammerbetrieb möglich, bei dem das Filterelement durch Pulsationen hydraulisch stark belastet ist. Dadurch, dass am Filterelement zwei offene Endkappen 28, 30 vorhanden sind, besteht eine Möglichkeit die wirksame Druck-Differenzfläche und damit die Kraft in axialer Richtung deutlich zu minimieren. Hierfür müssen beide Endkappen 28, 30 verlässlich abgedichtet werden, was mittels der genannten Dichteinrichtungen 32, 34 ohne weiteres möglich ist. Da die eine Dichteinrichtung 32 mit der sphärischen Lagerung 44 der einen Endkappe 28 verclipt ist und der O-Dichtring 76 der anderen Dichteinrichtung 34 in Blechteilen 78 der anderen Endkappe 30 geführt ist, brauchen die Dichteinrichtungen 32, 34 nicht geklebt zu werden, was die Fertigung für das Filterelement entsprechend erleichtert und kostengünstig werden lässt.