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Title:
FILTER ELEMENT AND FILTER SYSTEM HAVING A FILTER ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/151854
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter element (100) to be mounted in a housing (210) of a filter system (200) and comprising at least one substantially hollow-cylindrical pleated filter (10, 20) designed to separate liquid from aerosol and mounted on a metallic conductive support tube (70, 80), and two cover elements (30, 40) designed to cover axial end portions (12, 14, 22, 24) of the at least one pleated filter (10, 20). An electrically conductive connection (50) which cannot be released non-destructively is formed between at least one support tube (70, 80) and at least one of the cover elements (30, 40). The invention further relates to a filter system (200) having such a filter element (100).

Inventors:
PANNI ANDREAS (DE)
BÖHL BRUNO (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/051666
Publication Date:
August 05, 2021
Filing Date:
January 26, 2021
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (DE)
International Classes:
B01D46/00; B01D46/24; B01D46/42
Domestic Patent References:
WO2016139085A12016-09-09
Foreign References:
US20100205798A12010-08-19
DE3325526C11985-04-25
US20030230528A12003-12-18
DE102015217622A12017-03-16
DE3325526C11985-04-25
Attorney, Agent or Firm:
MANN + HUMMEL INTELLECTUAL PROPERTY (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Filterelement (100) zum Einbau in ein Gehäuse (210) eines Filtersystems (200), umfassend

- wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterbalg (10, 20), der auf einem me tallisch leitfähigen Stützrohr (70, 80) angeordnet ist und

- zwei zum Abdecken axialer Endbereiche (12, 14, 22, 24) des wenigstens einen Filterbalgs (10, 20) ausgebildete Abdeckelemente (30, 40), wobei eine elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen wenigstens einem Stützrohr (70, 80) und wenigstens einem der Abdeckelemente (30, 40) ausgebildet ist.

2. Filterelement nach Anspruch 1 , wobei das wenigstens eine Abdeckelement (30, 40) in seiner Stirnfläche eine radial umlaufende Nut (32, 42) aufweist und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen dem Stützrohr (70, 80) und dem we nigstens einen Abdeckelement (30, 40) in axialer Richtung in einem Nutgrund (44) der Nut (32, 42) des wenigstens einen Abdeckelements (30, 40) ausgebildet ist.

3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei das wenigstens eine Abdeckelement (30, 40) an seiner Stirnfläche eine radial umlaufende Nut (32, 42) aufweist und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen dem Stützrohr (70, 80) und dem wenigstens einen Abdeckelement (30, 40) in radialer Richtung in einem radial inneren Rand (46) der Nut (32, 42) des wenigstens einen Ab-deckelements (30, 40) ausgebildet ist.

4. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen dem Stützrohr (70, 80) und dem we nigstens einen Abdeckelement (30, 40) mittels einer Schweißverbindung und/oder einer Löt verbindung und/oder einer Schraubverbindung und/oder einer Klebeverbindung und/oder ei ner Nietverbindung ausgebildet ist.

5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen dem Stützrohr (70, 80) und dem wenigs tens einen Abdeckelement (30, 40) mittels einer materialumformenden Verbindung ausgebil det ist.

6. Filterelement nach Anspruch 5, wobei die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lös bare Verbindung (50) als Clinch-Verbindung ausgebildet ist.

7. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wenigstens eine Stütz rohr (70, 80) wenigstens eine Lasche (82) aufweist und die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen der wenigstens einen Lasche (82) und dem wenigstens einen der Abdeckelemente (30, 40) ausgebildet ist.

8. Filterelement nach Anspruch 7, wobei die wenigstens eine Lasche (82) am wenigstens einen Stützrohr (70, 80) angeformt ist.

9. Filterelement nach Anspruch 7 oder 8, wobei die wenigstens eine Lasche (82) als separates Bauteil an dem wenigstens einen Stützrohr (70, 80) befestigt ist.

10. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei koaxial zueinander angeordnete hohlzylindrische Filterbälge (10, 20) jeweils auf einem metallisch leitfähigen Stützrohr (70, 80) angeordnet sind und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lös bare Verbindung (50) zwischen dem inneren Stützrohr (80) und dem wenigstens einen der Abdeckelemente (30, 40) ausgebildet ist.

11. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung (50) zwischen dem Stützrohr (80) und demjenigen der Abdeckelemente (30, 40) ausgebildet ist, welches einen Rein-fluidauslass aufweist.

12. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Filterbalg (10, 20) zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Aerosol oder zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere Luft oder Hydraulikflüssigkeit, ausgebildet ist.

13. Filtersystem (200), umfassend ein Gehäuse (210) mit einem Einlass (218) und einem Auslass (220) für ein Fluid, und ein Filterelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches im Gehäuse (210) angeordnet ist, wobei das Filterelement (100)

- wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterbalg (10, 20), der auf einem me tallisch leitfähigen Stützrohr (70, 80) angeordnet ist und

- zwei zum Abdecken axialer Endbereiche (12, 14, 22, 24) des wenigstens einen Filterbalgs (10, 20) ausgebildete Abdeckelemente (30, 40) umfasst, wobei das wenigstens eine Stützrohr (70, 80) mit wenigstens einem der Abdeckelemente (30, 40) elektrisch leitfähig und nicht-zerstörungsfrei lösbar verbunden ist.

Description:
Beschreibung

FILTERELEMENT UND FILTERSYSTEM MIT EINEM FILTERELEMENT

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Einbau in ein Gehäuse, das wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterbalg aufweist, sowie ein Filtersystem mit einem Filterele ment. Der Faltenbalg kann zum Abscheiden von Flüssigkeiten aus Aerosol, insbesondere von Öl aus Aerosol, beispielsweise zum Entölen von Luft, ausgebildet sein und das Filterelement mit einem solchen Faltenbalg kann beispielsweise in einen Druckbehälter eingebaut werden. Der Faltenbalg kann aber auch für andere Filtrationsaufgaben ausgelegt sein, insbesondere zum Ab scheiden von Partikeln aus einem Gas, insbesondere Luft oder aus einer Flüssigkeit, insbeson dere einer Hydraulikflüssigkeit.

Stand der Technik

Bei Ölabscheiderelementen strömt Luft durch meist mehrlagige Wickel von Koaleszenzfilterme- dien, meistens Glasfasermedien oder auch plissierte Filterbälge. Dabei kann es zu einer uner wünschten elektrostatischen Aufladung kommen.

Aus DE 3325526 C1 ist ein Filtersystem zur Entölung von Luft bekannt, bei dem eine Metallfeder die elektrische Verbindung zwischen einem Metallmittelrohr und einer Metall-endscheibe des Fil terelements sicherstellt.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement der eingangs genannten Art so wei terzubilden, dass eine elektrostatische Aufladung auch unter erhöhten Anforderungen dauerhaft vermeidbar ist und es kostengünstig und einfach herstellbar ist.

Eine weitere Aufgabe ist, ein Filtersystem mit einem Filterelement zu schaffen, bei dem eine elektrostatische Aufladung des Filterelements vermeidbar ist.

Die Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung durch ein Filterelement gelöst, das zum Ein bau in ein Gehäuse vorgesehen ist, umfassend wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindri schen Filterbalg, der auf einem metallisch leitfähigen Stützrohr angeordnet ist und zwei zum Ab decken axialer Endbereiche des Filterbalgs ausgebildete Abdeckelemente, wobei eine elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen wenigstens einem Stützrohr und wenigstens einem der Abdeckelemente ausgebildet ist.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Filtersystem mit einem Filterelement, wobei das Filterelement wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindri- sehen Filterbalg, der auf einem metallisch leitfähigen Stützrohr angeordnet ist und zwei zum Ab decken axialer Endbereiche des wenigstens einen Filterbalgs ausgebildete Abdeckelemente um fasst, wobei das wenigstens eine Stützrohr mit wenigstens einem der Abdeckelemente elektrisch leitfähig und nicht-zerstörungsfrei lösbar verbunden ist.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprü chen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Es wird ein Filterelement vorgeschlagen, das zum Einbau in ein Gehäuse vorgesehen ist, umfas send wenigstens einen im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterbalg, der auf einem elektrisch leitfähigen Stützrohr angeordnet ist und zwei zum Abdecken axialer Endbereiche des Filterbalgs ausgebildete Abdeckelemente, wobei eine dauerhaft elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungs frei lösbare Verbindung zwischen wenigstens einem Stützrohr und wenigstens einem der Ab deckelemente ausgebildet ist.

Der Filterbalg kann vorzugsweise zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Aerosol oder zum Ab scheiden von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere Luft oder einer Flüssigkeit, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, ausgebildet sein. Das Filtermedium des Filterelements kann insbeson dere aus Vlies bestehen. Der Filterbalg kann als mehrlagiger Wickel oder plissierter Filterbalg ausgebildet sein oder auch als einlagiger Zylinder. Es kann auch mehr als ein Filterbalg vorgese hen sein, insbesondere ein Primärfilterbalg und ein Sekundärfilterbalg. Das Abdeckelement kann insbesondere eine Endscheibe sein und aus Metall oder Kunststoff bestehen.

Sind mehrere Filterbälge vorhanden, ist zweckmäßigerweise jedes Stützrohr der Filterbälge mit einer elektrisch leitfähigen und nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung zwischen Stützrohr und wenigstens einem der Abdeckelemente versehen. Vorteilhaft ist das Stützrohr aus Metall gebil det. Das wenigstens eine Abdeckelement kann aus Metall gebildet sein oder aus einem elektrisch leitfähigen bzw. mit elektrisch leitfähigen Additiven versehenen Kunststoff oder entsprechend elektrisch leitfähig beschichtetem Kunststoff gebildet sein.

Vorteilhaft kann eine permanente Verbindung geschaffen werden, die auch unter erschwerten Betriebsbedingungen, etwa hinsichtlich von Temperaturbelastung oder Chemikalieneinwirkung, dauerhaft erhalten bleibt. Mit Vorteil kann die Verbindung gasdicht ausgeführt sein.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann das wenigstens eine Ab-deckele- ment an seiner Stirnfläche eine radial umlaufende Nut aufweisen und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Stützrohr und dem wenigstens einen Ab deckelement in axialer Richtung in einem Nutgrund der Nut des wenigstens einen Abdeckele ments ausgebildet sein. Günstigerweise kann die Nut zur Aufnahme des wenigstens einen Filterbalgs mit Stützrohr vor gesehen sein. Das Stützrohr ist in der Nut gesichert und für eine Herstellung einer Verbindung stabil positioniert.

Die Verbindung in axialer Richtung kann von der Seite des Abdeckelements aus nach innen aus gebildet sein oder von Seiten des Stützrohrs nach außen ausgebildet sein.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann das wenigstens eine Ab-deckele- ment an seiner Stirnfläche eine radial umlaufende Nut aufweisen und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Stützrohr und dem wenigstens einen Ab deckelement in radialer Richtung in einem radial inneren Rand der Nut des wenigstens einen Abdeckelements ausgebildet sein.

Die Verbindung in radialer Richtung kann von der Seite des Nutrands des Abdeckelements aus nach innen ausgebildet oder von Seiten des Stützrohrs nach außen ausgebildet sein.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Stützrohr und dem wenigstens einen Abdeck element mittels einer Schweißverbindung und/oder einer Lötverbindung und/oder einer Schraub verbindung und/oder einer Klebeverbindung und/oder einer Nietverbindung ausgebildet sein.

Die Nietverbindung kann mit einem Hohlstanzniet, einem Vollstanzniet oder einem Blindniet aus geführt sein.

Für unterschiedliche Anforderungen können geeignete Verbindungsmethoden zur Herstellung der Verbindung gewählt werden.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Stützrohr und dem wenigstens einen Abdeck element mittels einer materialumformenden Verbindung ausgebildet sein.

Dies ergibt eine besonders prozesssichere und stabile Verbindung. Ferner kann auf Zusatzstoffe wie Lot oder elektrisch leitfähigen Kleber verzichtet werden. Ebenso wird keine thermische Ener gie für die Herstellung der Verbindung benötigt. Darüber hinaus ist die Verbindung gasdicht und besonders stabil. Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung als Clinch-Verbindung ausgebildet sein. Eine derartige Ver bindung, auch als Durchsetzfüge-Verbindung bekannt, ist besonders robust und auch einfach herzustellen.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann das wenigstens eine Stützrohr we nigstens eine Lasche aufweisen und die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen der wenigstens einen Lasche und dem wenigstens einen der Abdeckele mente ausgebildet sein. Insbesondere kann die wenigstens eine Lasche am wenigstens einen Stützrohr angeformt sein.

Die am Stützrohr angeordnete Lasche kann bevorzugt einstückig mit dem Stützrohr ausgebildet sein. Die wenigstens eine Lasche kann aus dem Stützrohr herausgebogen sein. Hierzu kann ein Schnitt in das flächige Material des Stützrohrs eingebracht werden und das freigeschnittene Ma terial herausgebogen und zu einer Lasche gebogen werden. Vorzugsweise ist zumindest die Ver bindungsfläche der Lasche in einer Ebene senkrecht zur Längsachse des Stützrohrs ausgebildet. Die Verbindungsfläche verläuft vorteilhaft parallel zur Verbindungsfläche des Abdeckelements. Hierdurch sind die beiden Bauteile einfach und stabil miteinander verbindbar. Bevorzugt kann die Verbindung mittels eines umformenden Verbindungsverfahrens (z.B. Clinchen) hergestellt wer den. Optional sind jedoch auch andere Varianten wie Schweißen, Löten, Nieten oder Schrauben zur Herstellung der Verbindung möglich.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die wenigstens eine Lasche als separates Bauteil an dem wenigstens einen Stützrohr befestigt sein. Vorteilhaft ist ein Winkel stück, das an einem Ende mit dem Stützrohr und am anderen Ende mit dem Abdeckelement verbunden ist.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements können zwei koaxial zueinander ange ordnete hohlzylindrische Filterbälge vorgesehen sein, die jeweils auf einem metallisch leitfähigen Stützrohr angeordnet sind. Die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung kann dabei zwischen dem inneren Stützrohr und dem wenigstens einen der Abdeckelemente ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise können beide Stützrohre mit einer solchen Verbindung mit dem wenigstens einen der Abdeckelemente verbunden sein.

Nach einer günstigen Ausgestaltung des Filterelements kann die elektrisch leitfähige und nicht zerstörungsfrei lösbare Verbindung zwischen dem Stützrohr und demjenigen der Abdeckele mente ausgebildet sein, welches einen Reinfluidauslass aufweist. Vorteilhaft sind Nutgrund und Nutrand zur Herstellung der Verbindung gut zugänglich. Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Filtersystem vorgeschlagen umfassend ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass für ein Fluid, mit einem Filterelement im Gehäuse angeordnet ist, wobei das Filterelement wenigstens einen zum Abscheiden von Flüssigkeit aus Aerosol ausgebildeten, im Wesentlichen hohlzylindrischen Filterbalg umfasst, der auf einem me tallisch leitfähigen Stützrohr angeordnet ist und weiterhin zwei zum Abdecken axialer Endberei che des wenigstens einen Filterbalgs ausgebildete Abdeckelemente umfasst, wobei das wenigs tens eine Stützrohr mit wenigstens einem der Abdeckelemente elektrisch leitfähig und nicht-zer störungsfrei lösbar verbunden ist.

Das Filterelement ist im Strömungsweg zwischen Einlass und Auslass angeordnet. Günstiger weise ist das Filterelement auswechselbar ausgebildet. Vorteilhaft können Einlass und Auslass benachbart an derselben Seite des Gehäuses angeordnet sein und beispielsweise auf einen Flu idausgang einer Maschine aufgesteckt werden.

Mögliche Anwendungen der Erfindung sind alle Arten von Abscheidern, die auf einem gewickel ten oder plissierten Abscheidemedium beruhen. Dies sind beispielsweise Ölabscheider mit und ohne Flansch sowie Ölabscheideboxen, so genannte Spin-On, als auch Ölabscheider, wie sie in Kurbelgehäuseentlüftungen zum Einsatz kommen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusam menfassen. Es zeigt:

Fig. 1 in einem Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Filtersystems der Erfindung mit einem Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 in einem Längsschnitt das Filterelement aus Figur 1;

Fig. 3 in einem Längsschnitt eine weitere Ausgestaltung eines Filterelements;

Fig. 4 ein Detail einer elektrisch leitfähigen, nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung zwi schen einem Stützrohr und einem Abdeckelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 ein Detail einer elektrisch leitfähigen, nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung zwi schen einem Stützrohr und einem Abdeckelement nach einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 6 ein Detail einer elektrisch leitfähigen, nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung zwi schen einem Stützrohr und einem Abdeckelement nach einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung; Fig. 7 ein Detail einer elektrisch leitfähigen, nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung zwi schen einem Stützrohr und einem Abdeckelement nach einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 8 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem von einer Schmalseite ausgehenden Ein schnitt;

Fig. 9 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem von einer Breitseite ausgehenden abgewinkelten Einschnitt;

Fig. 10 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Ausnehmung und einem Über stand an gegenüberliegenden Schmalseiten;

Fig. 11 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Überstand an einer Breitseite;

Fig. 12 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem seitlich von einer Breitseite aus gehenden Einschnitt;

Fig. 13 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem abgerollten Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem etwa mittig von einer Breitseite ausgehenden Einschnitt;

Fig. 14 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche als separates Bauteil an einem Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.15 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig.16 ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche an einem Stützrohr nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 17 in Draufsicht ein Stützrohr mit umgelegten Laschen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem das abgerollte Stützrohr geschlitzt ausgeführt wird und durch Umle gen mehrere Laschen ausgebildet sind;

Fig. 18 in Seitenansicht das Stützrohr mit Laschen nach Figur 17;

Fig. 19 in Draufsicht ein Stützrohr mit umgelegten Laschen nach einem weiteren Ausführungs beispiel der Erfindung, bei dem das abgerollte Stützrohr gezahnt ausgeführt wird und durch Umlegen Laschen mit Lücken ausgebildet sind;

Fig. 20 in Seitenansicht das Stützrohr mit Laschen nach Figur 19;

Fig. 21 in Draufsicht ein Stützrohr nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei durch einen Bördelprozess ein Rand ausgebildet ist;

Fig. 22 in Seitenansicht ein Stützrohr mit gebördeltem Rand nach Fig. 21; Fig. 23 ein Beispiel einer ausgeformten Lasche in Detailansicht;

Fig. 24 eine isometrische Darstellung einer mittels Schweißpunkt mit einem Abdeckelement ver bundenen Lasche nach Figur 21 ;

Fig. 25 eine zu Figur 24 korrespondierende Schnittdarstellung;

Fig. 26 eine isometrische Darstellung einer mittels Clinchen mit einem Abdeckelement verbunde nen Lasche nach Figur 23;

Fig. 27 eine Ansicht eines Stützrohrs, welches mittels einer Clinchverbindung nach Figur 26 mit einem Abdeckelement verbunden ist.

Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen beziffert.

Zur Vermeidung überflüssiger Wiederholungen beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, soweit nicht anderweitig angegeben, sowohl auf das in Figuren 1 und 2 dargestellte Filterelement 100 als auch auf das in Figur 3 dargestellte Filterelement 100.

Figur 1 zeigt in einem Längsschnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Filtersystems 200 der Erfindung mit einem Filterelement 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fil terelement 100 ist zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Fluid, insbesondere aus einem Aerosol, ausgebildet. Figur 2 zeigt in einem Längsschnitt das Filterelement 100 aus Figur 1. Figur 3 zeigt in einem Längsschnitt eine weitere Ausgestaltung eines Filterelements 100.

Das Filtersystem 200 in Figur 1 umfasst ein Gehäuse 210 mit einer Kappe 212 und einem Boden 214, wobei die Kappe 212 auf dem Boden 214 aufgesetzt ist. Im Boden 214 ist ein Einlass 218 für das Fluid angeordnet, weicherden Auslass 220 umgibt. Der Boden 214 kann günstig auf einen Fluidauslass einer nicht dargestellten Maschine aufgesteckt werden.

Das Filterelement 100 umfasst in den Ausführungsbeispielen in Figur 2 und 3 zwei konzentrisch ineinander angeordnete im Wesentlichen hohlzylindrische Filterbälge 10, 20, die jeweils auf ei nem metallisch leitfähigen Stützrohr 70, 80 angeordnet sind, sowie zwei zum Abdecken axialer Endbereiche 12, 14, 22, 24 der Filterbälge 10, 20 ausgebildete Abdeckelemente 30, 40 in Form metallischer Endplatten.

Das Filterelement 100 weist eine Längsachse 110 auf und ist vorzugsweise hohlzylindrisch aus gebildet mit einem Hohlraum 106, aus dem das gereinigte Fluid, insbesondere gereinigte Luft, durch einen Auslass 48 in dem Abdeckelement 40 abströmen kann. Die Stützrohre 70, 80 können aus einem Blech ausgebildet sein, das um die Längsachse 110 aufgerollt ist.

Damit der Strom des durch das Filterelement 100 strömenden Aerosols nicht behindert wird, wei sen die Stützrohre 70, 80 vorteilhafterweise Durchbrechungen oder Löcher auf. Die Stützrohre 70, 80 sind insbesondere als Mittelrohre zum Stützen des jeweiligen Filterbalgs 10, 20 ausgebil det.

Zur einfacheren Handhabung des Filterelements 100 sowie zum Schutz der von einem zum Ab führen des gereinigten Gases oder zum Zuführen des zu reinigenden Aerosols ausgebildeten inneren Hohlraum 106 des Filterelements 100 abgewandten Mantelfläche des ersten Filterbalgs 10 kann ein rohrartig geformtes, insbesondere metallisches Schutzelement 90, insbesondere ein gitterartig durchbrochenes metallisches Schutzrohr, um die Mantelfläche des ersten Filterbalgs 10 angeordnet werden und mittels der Technik des Sickens oder Bördelns an der Mantelfläche des ersten Filterbalgs 10 festgeklemmt werden.

Die Abdeckelemente 30, 40 weisen in ihren Stirnflächen jeweils eine radial umlaufende Nut 32, 42 auf, in welcher die axialen Enden 12, 22 und 14, 24 der Filterbälge 10, 20 enden. Dort sind die Filterbälge 10, 20 in geeigneter Weise abgedichtet.

Das dem Auslass 48 gegenüberliegende Abdeckelement 30 weist innerhalb der Nut 32 eine Ver tiefung 34 auf, in die ein Federelement 216 eingreifen kann, wenn die Kappe 212 des Gehäuses 210 mit dem Boden 214 verbunden wird.

Eine elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 ist beispielsweise zwi schen dem inneren Stützrohr 80 und dem bodennahen Abdeckelement 40 angeordnet. Selbst verständlich kann zusätzlich oder alternativ am anderen äußeren Stützrohr 70 eine solche Ver bindung vorgesehen sein.

Die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 ist zwischen dem Stütz rohr 80 und dem Abdeckelement 40 ausgebildet.

In Figur 2 ist die Verbindung 50 in axialer Richtung in einem Nutgrund 44 der Nut 42 des Ab deckelements 40 ausgebildet. In Figur 3 ist die Verbindung 50 in radialer Richtung in einem Nutrand 46 der Nut 42 des Abdeckelements 40 ausgebildet.

Optional kann die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 zwischen dem Stützrohr 80 und dem Abdeckelement 40 mittels einer Schweißverbindung und/oder einer Lötverbindung und/oder einer Schraubverbindung und/oder einer Klebeverbindung und/oder ei ner Nietverbindung ausgebildet sein.

Vorteilhaft ist die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 zwischen dem Stützrohr 80 und dem Abdeckelement 40 mittels einer materialumformenden Verbindung ausgebildet, die insbesondere mittels Durchsetzfügen, üblicherweise als Clinchen bezeichnet ist, ausgeführt sein kann.

Besonders vorteilhaft kann das Stützrohr 80 wenigstens eine Lasche 82 aufweisen und die elek trisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 zwischen der einen Lasche 82 und dem Abdeckelement 40 ausgebildet sein. Insbesondere kann die wenigstens eine Lasche 82 am Stützrohr 80 angeformt sein.

Es versteht sich, dass auch das zweite Stützrohr 70 mit einer Verbindung 50 versehen sein kann. Ebenso versteht sich, dass auch das zweite Stützrohr 70 wenigstens eine Lasche für die elek trisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 aufweisen kann. Ferner kann die elektrisch leitfähige und nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 an beiden Enden des Stütz rohrs 80 oder der Stützrohre 70, 80 vorgesehen sein.

Figuren 4 bis 7 zeigen Details von verschiedenen Ausgestaltungen der elektrisch leitfähigen nicht-zerstörungsfrei lösbaren Verbindung 50 zwischen dem Stützrohr 80 und dem Abdeckele ment 40 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Clinchverbindung.

Figur 4 zeigt die elektrisch leitfähige, nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 in Form einer Clinchverbindung in Richtung der Längsachse 110 vom Nutgrund 44 der Nut 42 des Abdeckele ments 40 zu einer Lasche 82 des Stützrohrs 80 hin ausgeführt.

In Figur 5 ist die elektrisch leitfähige, nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 in Form einer Clinchverbindung quer zu der Längsachse 110 vom Nutrand 46 der Nut 42 des Abdeckelements 40 zu einer Lasche 82 des Stützrohrs 80 hin ausgeführt. Optional kann die Verbindung 50 in dieser Richtung direkt in einen Rand des Stützrohrs 80 eingebracht sein. In diesem Fall kann eine Lasche entfallen.

Figur 6 zeigt die elektrisch leitfähige, nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 in Form einer Clinchverbindung in Richtung der Längsachse 110 von einer Lasche 82 des Stützrohrs 80 zum Nutgrund 44 der Nut 42 des Abdeckelements 40 hin ausgeführt.

In Figur 7 ist die elektrisch leitfähige, nicht-zerstörungsfrei lösbare Verbindung 50 in Form einer Clinchverbindung quer zu der Längsachse 110 von einer Lasche 82 des Stützrohrs 80 zum Nutrand 46 der Nut 42 des Abdeckelements 40 hin ausgeführt. Optional kann die Verbindung 50 in dieser Richtung direkt in einen Rand des Stützrohrs 80 eingebracht sein. In diesem Fall kann eine Lasche entfallen.

Figuren 8 bis 11 zeigen schematisch verschiedene Varianten der Ausformung von Laschen aus einem abgerollten Stützrohr, das später um eine Längsachse 110 aufgerollt ist. In den dargestell ten Beispielen ist die Erstreckung des abgerollten Stützrohrs entlang der Längsachse 110 gerin ger als die Erstreckung orthogonal hierzu, so dass die Schmalseite des Rechtecks parallel zur Längsachse und die Breitseite senkrecht zur Längsachse verlaufen. Dies ist durch das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser des Stützrohrs bedingt. Es versteht sich von selbst, dass bei einem anderen Verhältnis von Höhe zu Durchmesser entsprechend die Schmalseite senkrecht zur Längsachse und die Breitseite parallel zur Längsachse verlaufen können.

In Figur 8 ist ein gerader Schnitt von einer Schmalseite des abgerollten Stützrohrs ausgehend in das Stützrohr eingebracht. Der Schnitt wird benachbart zu der Breitseite eingebracht, an dem die Lasche mit dem Abdeckelement verbunden werden soll. Die Lasche kann aus der Fläche des Stützrohrs herausgebogen werden.

In Figur 9 ist ein gewinkelter Schnitt ausgehend von einer Breitseite in der Fläche des abgerollten Stützrohrs in das Stützrohr eingebracht. Der Schnitt wird an der Breitseite eingebracht, an dem die Lasche mit dem Abdeckelement verbunden werden soll. Die Lasche kann aus der Fläche des Stützrohrs herausgebogen werden.

In Figur 10 ist ein Überstand an einer Schmalseite des abgerollten Stützrohrs ausgebildet. An der gegenüberliegenden Schmalseite kann vorzugsweise ein entsprechender Freiraum vorgesehen sein. Dies erlaubt ein nahtloses Stanzen mehrerer abgerollter Stützrohre beispielsweise aus ei nem Blech. Die Lasche kann von der Fläche des Stützrohrs weggebogen werden. Der Überstand wird benachbart zu der Breitseite eingebracht, an dem die Lasche mit dem Abdeckelement ver bunden werden soll.

In Figur 11 ist ein Überstand an einer Breitseite des abgerollten Stützrohrs ausgebildet. Die La sche kann von der Fläche des Stützrohrs abgewinkelt werden. Der Überstand wird benachbart zu der Breitseite angebracht, an dem die Lasche mit dem Abdeckelement verbunden werden soll.

Figur 12 zeigt einen geraden Schnitt, der ausgehend von einer Breitseite nahe einer Schmalseite des abgerollten Stützrohrs in das Stützrohr eingebracht ist. Der Schnitt wird an der Breitseite eingebracht, an dem die Lasche mit dem Abdeckelement verbunden werden soll. Die Lasche kann aus der Fläche des Stützrohrs herausgebogen werden. In Figur 13 sind zwei parallel verlaufende gerade Schnitte ausgehend von einer Breitseite in der Fläche des abgerollten Stützrohrs in das Stützrohr eingebracht. Die Schnitte werden an derjeni gen Seite eingebracht, an der die Lasche mit dem Abdeckelement verbunden werden soll. Im dargestellten Beispiel ist dies die Breitseite. Die Lasche kann aus der Fläche des Stützrohrs her ausgebogen werden.

Die Einschnitte gemäß der Figuren 12 und 13 reichen jeweils um ein Maß x bis über die Hälfte der Seitenlänge L in Schnittrichtung. Der Schnitt hat also die Länge L/2 + x. Der Ausschnitt kann dann herausgebogen und um 180 Grad umgeklappt werden, so dass ein Überstand der Länge x entsteht, der über den Rand des Rohrmantels hinausragt. Dieses überstehende Stück wird dann um 90° abgewinkelt und kann mit dem Abdeckelement verbunden werden.

Figur 14 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Lasche 82 als separates Bauteil ausgebildet ist, das mit dem Stützrohr 80 und dem Abdeckelement 40 verbunden wird. Die Lasche kann bei spielsweise ein Blechwinkel sein.

Figur 15 zeigt ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche 82 an einem Stützrohr 80 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Lasche 82 radial nach außen weist.

Figur 16 zeigt ein Beispiel einer Ausformung einer Lasche 82 an einem Stützrohr 80 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Lasche 82 radial nach innen weist.

Figuren 17 und 18 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht (Figur 17) und als Seitenansicht (Figur 18), bei dem das abgerollte Blech an einer Breitseite geschlitzt ausgeführt ist und durch Umlegen des Materials nach außen oder innen eine oder mehrere Laschen gebildet werden. Das Umlegen kann durch Umtulpen, Abkanten und dergleichen erfolgen.

Figuren 19 und 20 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Draufsicht (Figur 19) und als Seitenansicht (Figur 20), bei dem das abgerollte Blech an einer Breitseite ausgeklinkt ausgeführt ist und durch Umlegen des Materials nach außen oder innen eine oder mehrere Laschen gebildet werden. Das Umlegen kann durch Umtulpen, Abkanten und dergleichen erfolgen. Zweckmäßigerweise erfolgt das Ausarbeiten der Lasche aus dem abgerollten Stützrohr derge stalt, dass die Zugänglichkeit mit benötigten Werkzeugen problemlos gegeben ist. Diese Bautei lumformung ermöglicht vorteilhaft eine prozesssichere Ausführung der elektrisch leitfähigen Ver bindung des Stützrohrs mit dem Abdeckelement.

Figuren 21 und 22 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel für die Ausbildung eines Randes am Stützrohr in Draufsicht (Figur 21) und als Seitenansicht (Figur 22), wobei das Rohrende in einem Bördelprozess so um 90 Grad umgeformt wurde, dass ein ringförmiger Rand ausgebildet ist. Das Einbringen von Schlitzen ist in dieser Ausführung nicht erforderlich.

Figur 23 zeigt in einer Detailansicht ein Ausführungsbeispiel eines Stützrohrs 80 mit herausge bogener Lasche 82. Die Lasche weist eine bevorzugt und wie gezeigt rechteckige Verbindungs fläche zum Verbinden mit dem Abdeckelement 40, insbesondere mit dem Nutgrund der Nut des Abdeckelements, auf. Ein solches Stützrohr mit angeformter Lasche ist vorteilhaft aus einem ab gerollten Stützrohr nach einer der in Figuren 8 - 10 dargestellten Varianten einstückig hergestellt. Die Lasche kann aber auch separat hergestellt und mit dem Stützrohr nachträglich verbunden werden.

Zum Ausformen der Lasche ist ein Schnitt in das flächige Material des Stützrohrs eingebracht, so dass ein bevorzugt rechteckiges Stück entsteht, welches nur an einer Schmalseite mit dem rest lichen, die Wandung des Stützrohrs bildenden, Material verbunden ist. Das Material wird dann aufgerollt, so dass ein hohlzylindrisches Stützrohr entsteht. Die mit der Wandung des Stützrohrs verbundene Hälfte des ausgeschnittenen Rechtecks wird entlang seiner Diagonalen zum unteren Rand der Wandung des Stützrohrs hin umgebogen, so dass bevorzugt und wie gezeigt ein Drei eck entsteht, und dann nachfolgend das verbleibende Stück im rechten Winkel nach oben gebo gen. Hierdurch entsteht eine bevorzugt quadratische oder rechteckige Verbindungsfläche, die rechtwinklig zur Längsachse des Stützrohrs ausgebildet ist und mit einer Grundfläche eines Ab deckelements verbindbar ist.

Figuren 24 und 25 zeigen verschiedene Ansichten einer Lasche nach Figur 23, welche mit einem Abdeckelement verschweißt ist. Die Schweißverbindung ist hierbei vorzugsweise durch einen Schweißpunkt gebildet.

In Figuren 26 und 27 ist entsprechend eine Clinchverbindung eines Stützrohrs mit einer Lasche nach Figur 23 mit einem Abdeckelement dargestellt.