Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FILTER MODULE AND INJECTION MOULD AND METHOD FOR PRODUCING A FILTER MODULE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/076769
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a filter module (1) comprising a first filter element (2), a second filter element (3), and a frame element (4) which is arranged on the outer edges (12) of the filter element (2) and of the second filter element (3), wherein the frame element (4), the first filter element (2) and the second filter element (3) define a pocket comprising an inner volume (5), wherein the frame element (4) has a passage (6), which connects the inner volume (5) to an environment of the filter element (1), and wherein the frame element (4) is sprayed onto the outer edges (12) of the first filter element (2) and of the second filter element (3).

Inventors:
ARIAS ARIAS JOSE LUIS (ES)
Application Number:
PCT/EP2016/076093
Publication Date:
May 11, 2017
Filing Date:
October 28, 2016
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
B01D35/027; B01D29/11
Foreign References:
US20040144705A12004-07-29
EP1174170A22002-01-23
US20050061723A12005-03-24
EP0225828A21987-06-16
EP0369039A11990-05-23
Download PDF:
Claims:
Filtermodul (1 ) umfassend

- ein erstes Filterelement (2),

- ein zweites Filterelement (3), und

- ein Rahmenelement (4), das an Außenkanten (12) des ersten

Filterelements (2) und des zweiten Filterelements (3) angeordnet ist,

- wobei das Rahmenelement (4), das erste Filterelement (2) und das zweite Filterelement (3) eine Tasche mit einem Innenvolumen (5) definieren,

- wobei das Rahmenelement (4) einen Durchlass (6) aufweist, der das Innenvolumen (5) mit einer Umgebung des Filterelements (1 ) verbindet, und

- wobei das Rahmenelement (4) auf die Außenkanten (12) des ersten Filterelements (2) und des zweiten Filterelements (3) aufgespritzt ist.

Filtermodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (4) zumindest einen Stützsteg (7) aufweist, durch den das erste Filterelement (2) von dem zweiten Filterelement (3) zumindest bereichsweise getrennt ist.

Filtermodul (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützsteg (7) innerhalb und/oder außerhalb des Innenvolumens (5) angeordnet ist.

Filtermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterelement (2) und das zweite

Filterelement (3) zwei separate Filterelemente sind oder durch Falten einer Filterelementbahn gebildet sind.

Filtermodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (1 ) symmetrisch zu einer

Symmetrieebene (100) ist, die mittig zwischen dem ersten Filterelement (2) und dem zweiten Filterelement (3) verläuft. Spritzgussform (10) zum Fertigen eines Filtermoduls (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend

- ein Oberteil (8),

- ein Unterteil (9), und

- einen Abstandshalter (1 1 ),

- wobei ein erstes Filterelement (2) zwischen Oberteil (8) und

Abstandshalter (1 1 ) einlegbar ist,

- wobei ein zweites Filterelement (3) zwischen Unterteil (9) und

Abstandshalter (1 1 ) einlegbar ist,

- wobei das erste Filterelement (2) und das zweite Filterelement (3) zwischen dem Oberteil (8) und dem Unterteil (9) festklemmbar sind, und

- wobei das Rahmenelement (4) an Außenkanten (12) des ersten

Filterelements (2) und des zweiten Filterelements (3) durch Einspritzen eines Spritzgussmaterials in die Spritzgussform (10) fertigbar ist.

Spritzgussform (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberteil (8) und/oder das Unterteil (9) zumindest eine Schneidvorrichtung (13) zum Ausschneiden des ersten Filterelements (2) und/oder des zweiten Filterelements (3) aus einer ersten Endlosbahn (14) und/oder einer zweiten Endlosbahn (15) aufweisen.

Verfahren zum Herstellen eines Filtermoduls (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Spritzgussform (10) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Anordnen eines ersten Filterelements (2) zwischen dem Oberteil (8) und dem Abstandshalter (1 1 ) der Spritzgussform (10),

- Anordnen eines zweiten Filterelements (3) zwischen dem Unterteil (9) und dem Abstandhalter (1 1 ) der Spritzgussform (10),

- Festklemmen des ersten Filterelements (2) und des zweiten

Filterelements (3) durch Aneinanderpressen von Oberteil (8) und Unterteil (9), und

- Einspritzen eines Spritzgussmaterials in die Spritzgussform (10) zum Fertigen des Rahmenelementes (4).

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterelement (2) als vorgefertigtes, einzelnes Element und das zweite Filterelement (3) als vorgefertigtes, einzelnes Element in der

Spritzgussform (10) angeordnet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste

Filterelement (2) aus einer ersten Endlosbahn (14) und das zweite

Filterelement (3) aus einer zweiten Endlosbahn (15) mittels der

Schneidvorrichtung (13) der Spritzgussform (10), insbesondere teilweise, ausgeschnitten werden.

1 1 . Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste

Filterelement (2) und das zweite Filterelement (3) durch Falten einer einzelnen Filterelementbahn hergestellt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein zusätzliches Abstandselement (16) zwischen das erste Filterelement (2) und das zweite Filterelement (3) eingelegt wird, wobei das zusätzliche Abstandselement (16) in dem Innenvolumen (5) des

Filtermoduls (1 ) verbleibt.

Description:
Beschreibung Titel

Filtermodul sowie Spritzqussform und Verfahren zum Herstellen eines

Filtermoduls

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Spritzgussform zum Herstellen eines Filtermoduls. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Filtermoduls. Insbesondere ist das Filtermodul taschenförmig.

Taschenförmige Filtermodule sind aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Filtermodule werden beispielsweise in Kraftstoffsystemen von Fahrzeugen eingesetzt, wobei diese unmittelbar in einem Kraftstofftank angeordnet sind und grobe Partikel aus dem angesaugten Kraftstoff herausfiltern. Somit ist verhindert, dass grobe Partikel aus dem Kraftstofftank zu einer Kraftstoffpumpe gelangen und diese Pumpe eventuell beschädigen können.

Bekannte taschenförmige Filtermodule werden üblicherweise derart gefertigt, dass zunächst mittels Spritzgusstechnologie eine Anschlussgeometrie an einem ersten Filterelement erzeugt wird. Somit lässt sich das erste Filterelement an weitere Komponenten eines Fluidsystems, insbesondere an ein Pumpsystem, anschließen. Um die Taschenform zu realisieren wird ein zweites Filterelement mit dem ersten Filterelement verbunden. Dies geschieht insbesondere durch Schweißen oder Löten. Auf diese Weise sind insbesondere vier Schritte notwendig, um taschenförmige Filtermodule zu fertigen: Zunächst erfolgt das Spritzgussverfahren zum Herstellen der Anschlussgeometrie, um das erste Filterelement an weitere fluidverarbeitende Komponenten anbringen zu können. Anschließend wird ein zweites Filterelement an dem ersten Filterelement angebracht. Die Außenkanten der beiden Filterelemente werden danach verschweißt, wobei als letzter Schritt ein Zurechtschneiden des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements erfolgt. Somit ist die Herstellung von Filtermodulen gemäß dem Stand der Technik sehr aufwendig. Dies führt dazu, dass bekannte Fertigungsprozesse für Filtermodule mit Taschenform teuer sind.

Ein derartiges Filtermodul ist aus der EP 0 369 039 A1 bekannt. Offenbarung der Erfindung Das erfindungsgemäße Filtermodul ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Insbesondere kann der Schritt des Anbringens des zweiten Filterelements durch Schweißen oder sonstige Fügetechniken vollständig entfallen. Insbesondere erlaubt das Filtermodul eine einfache und kostengünstige Fertigung, die besonders vorteilhaft in lediglich einem einzigen Schritt durchführbar ist. Dadurch können vorteilhaft eine verbesserte Fertigungssicherheit und eine höhere

Ausbeute sichergestellt werden,

Das erfindungsgemäße Filtermodul umfasst ein erstes Filterelement und ein zweites Filterelement. Weiterhin umfasst das Filtermodul ein Rahmenelement, das an Außenkanten des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements angeordnet ist. Dabei definieren das Rahmenelement, das erste Filterelement und das zweite Filterelement eine Tasche mit einem Innenvolumen. Das

Rahmenelement weist außerdem einen Durchlass auf, der das Innenvolumen mit einer Umgebung des Filtermoduls verbindet. Schließlich ist vorgesehen, dass das Rahmenelement auf die Außenkanten des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements aufgespritzt ist.

Das erste Filterelement und das zweite Filterelement können als Filtermembran ausgebildet sein. Sie können dabei z.B. aus einem Kunststoff wie

Polyethylenterephthalat (PET), Polyamid (PA), Polypropylen (PP) als

Kunststoffmembran gebildet sein. Auch können sie aus Filterpapier oder einem Metallgitter gebildet sein. Sie können eine Porengröße im Bereich von 1 μηι bis 500μηι aufweisen, bevorzugt eine Porengröße in einem Bereich von 5m bis 100μηι, besonders bevorzugt von 5μηι bis 50μηι.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Rahmenelement das erste Filterelement und das zweite Filterelement vollständig umgibt. Somit dichtet das Rahmenelement das erste Filterelement gegenüber dem zweiten Filterelement sowie das Innenvolumen gegenüber einer Umgebung des Filtermoduls ab. Dabei ist das Filtermodul von herkömmlichen Filtermodulen leicht unterscheidbar, da das aufgespritzte Rahmenelement als solches auch nach der Fertigung noch erkennbar ist - es kann z.B. zumindest teilweise bzw. bereichsweise an der

Außenseite des Filtermoduls angeordnet sein. Somit ist das Filtermodul sehr einfach und kostengünstig fertigbar und stellt eine sichere und zuverlässige Filterfunktion dar. Durch das Rahmenelement ist außerdem verhindert, dass sich das erste Filterelement relativ zu dem zweiten Filterelement verschiebt, sodass das Innenvolumen sehr stabil ist. Durch das Rahmenelement lässt sich das

Filtermodul überraschend einfach, schnell und kostengünstig fertigen, ohne dass, wie im Stand der Technik, mehrere Schritte ausgeführt werden müssen.

Insbesondere kann auf einen Schritt des Schweißens oder Lötens des ersten Filterelements und des zweiten Filterelements verzichtet werden.

Das Rahmenelement kann dabei aus einem Kunststoff gebildet sein, z.B. aus Polyamid (PA), Polvoxymethylen (POM) für eine Verwendung des Filtermoduls für Benzin und Diesel oder aus Polypropylen (PP), Polyethylen (PE) oder Polyamid (PA) bei einer Verwendung für Harnstofflösungen.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.

Das Rahmenelement weist vorteilhafterweise zumindest einen Stützsteg auf. Durch den zumindest einen Stützsteg ist das erste Filterelement von dem zweiten Filterelement zumindest bereichsweise getrennt. Somit ist verhindert, dass das erste Filterelement auf das zweite Filterelement fällt, wodurch das Innenvolumen und damit die Taschenform verloren gehen würden. Das

Filtermodul ist daher sehr robust gegenüber äußeren Einflüssen. Der zumindest eine Stützsteg ist vorteilhafterweise innerhalb und/oder außerhalb des Innenvolumens angeordnet. Besonders vorteilhaft greift der Stützsteg in das erste Filterelement und/oder in das zweite Filterelement ein und sorgt somit für eine sichere und zuverlässige Verankerung des ersten Filterelements und/oder des zweiten Filterelements in dem Rahmenelement. Mit anderen Worten können das erste und/oder das zweite Filterelement zumindest bereichsweise bzw.

abschnittsweise in den Stützsteg eingebettet sein. Dazu kann das

Spritzgussmaterial vor dem Aushärten, also im flüssigen Zustand bzw. im Zustand mit geringer Viskosität, die Poren des ersten und/oder zweiten

Filterelements durchsetzen bzw. durch die Poren hindurchfließen. Im

ausgehärteten Zustand des Spritzgussmaterials ist dann das erste und/oder zweite Filterelement in das Material des Stützsteges eingebettet.

Das erste Filterelement und das zweite Filterelement sind bevorzugt zwei separate Filterelemente. Zumindest vor dem Spritzvorgang sind das erste und das zweite Filterelement zwei separate Filterelemente. Alternativ ist vorgesehen, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement bevorzugt durch Falten einer Filterelementbahn gebildet sind. In letztem Fall ist somit eine

Filterelementbahn bereitzustellen, die die kombinierten Abmaße von erstem Filterelement und zweitem Filterelement aufweist. Nach dem Falten ist die Filterelementbahn in das erste Filterelement und in das zweite Filterelement unterteilt, wobei das erste Filterelement und das zweite Filterelement an der Faltstelle verbunden sind. In beiden Fällen der Ausbildung des ersten

Filterelements und des zweiten Filterelements ist besonders vorteilhaft, wenn das erste Filterelement und das zweite Filterelement identische Abmaße aufweisen.

Das Filtermodul ist besonders vorteilhaft symmetrisch zu einer Symmetrieebene. Die Symmetrieebene liegt insbesondere mittig zwischen dem ersten

Filterelement und dem zweiten Filterelement. Durch die Symmetrie ist das Filtermodul einfach und kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig ist im Betrieb des Filtermoduls nicht auf eine gewisse Orientierung zu achten, da das Filtermodul aufgrund ihrer Symmetrie keine gewisse Ausrichtung im Betrieb benötigt.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Spritzgussform zum Fertigen eines

Filtermoduls wie zuvor beschrieben. Die Spritzgussform umfasst ein Oberteil, ein Unterteil und einen Abstandhalter. Dabei ist vorgesehen, dass das erste

Filterelement zwischen dem Oberteil und dem Abstandshalter anordenbar bzw. einlegbar ist, während das zweite Filterelement zwischen dem Unterteil und dem

Abstandshalter anordenbar bzw. einlegbar ist. Weiterhin ist vorgesehen, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement zwischen dem Oberteil und dem Unterteil festklemmbar sind. Dies folgt insbesondere aus einem

Aneinanderpressen von Oberteil und Unterteil. Insbesondere ist außerdem vorgesehen, dass das Oberteil und das Unterteil Gussbereiche aufweisen, die mit einem Spritzgussmaterial füllbar sind. Somit ist insbesondere das

Rahmenelement an Außenkanten von dem ersten Filterelement und dem zweiten Filterelement durch Einspritzen des Spritzgussmaterials in die Spritzgussform fertigbar.

Das Oberteil kann auch als erstes Spritzgussform-Element und das Unterteil kann auch als zweites Spritzgussform-Element bezeichnet werden.

Das Spritzgussmaterial ist besonders vorteilhaft ein Kunststoff. Mit der

Spritzgussform ist somit eine Fertigung des zuvor beschriebenen Filtermoduls in lediglich einem Schritt ermöglicht. So erfüllt der einzige Schritt mehrere

Funktionen. Zum einen werden das erste Filterelement und das zweite

Filterelement an den Außenkanten fest und sicher miteinander verbunden. Diese Verbindung wird durch das (ausgehärtete) Spritzgussmaterial bewirkt. Das Spritzgussmaterial kann dazu z.B. auch durch die Poren des ersten und/oder zweiten Filterelements hindurchdringen und das erste und/oder zweite

Filterelement im Bereich der Außenkante in das Spritzgussmaterial einbetten.

Gleichzeitig erfolgt eine Abdichtung des Innenvolumens zwischen erstem Filterelement und zweitem Filterelement gegenüber einer Umgebung des Filtermoduls, wobei das Innenvolumen lediglich über den Durchlass des

Rahmenelementes mit der Umgebung verbunden ist. Mit anderen Worten kann ein Fluid (Flüssigkeit oder auch Gas), nur durch das erste und/oder zweite

Filterelement bzw. deren Poren in das Innenvolumen hineingelangen und nur durch den Durchlass wieder aus dem Innenvolumen herausgeführt werden (oder in der umgekehrten Richtung, also durch den Durchlass hinein und durch die Filterelemente hinaus). Somit wird das Fluid beim Durchtritt durch das erste und/oder zweite Filterelement gefiltert bzw. werden im Fluid befindliche Partikel abgeschieden. Ein ungefilterter Zutritt in das Innenvolumen, z.B. durch einen nicht abgedichteten Spalt am Rande zwischen dem ersten und dem zweiten Filterelement ist somit ausgeschlossen, da die Außenkanten der Filterelemente durch das Rahmenelement fluiddicht abgedichtet sind.

Der beschriebene Abstandhalter ist beispielsweise zylinderförmig oder leicht konisch zulaufend ausgebildet oder weist eine korrugierte äußere Oberfläche auf z.B. in Wellenform und dient einerseits zum Fertigen des Durchlasses des Rahmenelementes und andererseits zum Vordefinieren des Innenvolumens zwischen dem ersten Filterelement und dem zweiten Filterelement. Außerdem wird entlang des Abstandhalters vorteilhafterweise zumindest ein Stützsteg definiert, der ebenfalls durch das Spritzgussmaterial gebildet ist. Nach dem Einspritzen des Spritzgussmaterials und dem Aushärten des Rahmenelementes lässt sich der zylinderförmige Abstandshalter durch den Durchlass einfach aus dem Filtermodul entfernen. Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das Oberteil und/oder das Unterteil der Spritzgussform zumindest eine Schneidvorrichtung aufweisen. Die

Schneidvorrichtung ist entweder beweglich oder starr mit dem Oberteil und/oder dem Unterteil verbunden. Mit der Schneidvorrichtung lassen sich das erste Filterelement und/oder das zweite Filterelement aus zumindest einer Endlosbahn ausschneiden. Somit ist nicht notwendig, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement als einzelne Einlegeteile bereitgestellt werden. Es ist ausreichend, eine Endlosbahn bereitzustellen, wobei mit der Spritzgussform direkt ein entsprechender Bereich aus der Endlosbahn ausschneidbar ist, um das erste Filterelement und/oder das zweite Filterelement zu fertigen. Dabei kann eine erste Endlosbahn für das erste Filterelement und eine zweite Endlosbahn für das zweite Filterelement bereitgestellt sein bzw. verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, dass das erste und das zweite Filterelement aus einer einzigen Endlosbahn gefertigt werden. Das Ausschneiden des ersten

Filterelements und/oder des zweiten Filterelements erfolgt vorteilhafterweise gleichzeitig mit oder nach einem Schließen der Spritzgussform, wobei durch das

Schließen der Spritzgussform das erste Filterelement und das zweite

Filterelement zwischen dem Oberteil und dem Unterteil festklemmbar sind, und wobei Gussbereiche definierbar sind, in die das Spritzgussmaterial zum Fertigen des Rahmenelementes eingespritzt werden soll. Somit lässt sich mittels der Spritzgussform das Filtermodul aufwandsarm und damit kostengünstig herstellen.

Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Filtermoduls wie zuvor beschrieben. Dazu wird insbesondere eine Spritzgussform, wie ebenfalls zuvor beschrieben, verwendet. Das Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus: Zunächst erfolgt ein Anordnen eines ersten

Filterelements zwischen dem Oberteil und dem Abstandshalter der

Spritzgussform. Ebenso erfolgt ein Anordnen eines zweiten Filterelements zwischen dem Unterteil und dem Abstandhalter der Spritzgussform.

Anschließend werden das erste Filterelement und das zweite Filterelement durch

Aneinanderpressen von Oberteil und Unterteil festgeklemmt. Schließlich erfolgt ein Einspritzen eines Spritzgussmaterials zwischen das Oberteil und das Unterteil, um somit das Rahmenelement zu fertigen. Alternativ zur Teilung der Spritzgussform in Oberteil und Unterteil kann die Spritzgussform insbesondere auch vertikal in ein erstes Seitenteil und ein zweites Seitenteil geteilt sein. Das Spritzgussmaterial ist insbesondere ein Kunststoff. Somit ist das Filtermodul einfach und damit kostengünstig herstellbar. Gleichzeitig ist ein stabiles und gegenüber äußeren Umwelteinflüssen robustes Filtermodul vorhanden.

Besonders vorteilhaft ist vorgesehen, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement als vorgefertigte, einzelne Elemente in der Spritzgussform angeordnet werden. In diesem Fall ist das Verfahren sehr einfach ausführbar, da das erste Filterelement und das zweite Filterelement lediglich in die

Spritzgussform eingelegt werden müssen, um das Filtermodul zu fertigen. Dies setzt jedoch voraus, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement bereits in ihren endgültigen Abmaßen vorliegen.

Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass das erste Filterelement aus einer ersten Endlosbahn und das zweite Filterelement aus einer zweiten Endlosbahn ausgeschnitten werden. Das Ausschneiden erfolgt mittels einer

Schneidvorrichtung der Spritzgussform. Auf diese Weise wird auch das

Erfordernis der vorgefertigten ersten Filterelemente und zweiten Filterelemente verzichtet. Insbesondere durch das Zusammenführen von Oberteil und Unterteil der Spitzgussform erfolgt ein Ausschneiden des ersten Filterelements aus der ersten Endlosbahn und des zweiten Filterelements aus der zweiten Endlosbahn. Dabei kann das Ausschneiden insbesondere nur teilweise erfolgen, wodurch das Filtermodul an der ersten Endlosbahn und/oder an der zweiten Endlosbahn befestigt bleibt, sodass die gefertigten Filtermodule sehr einfach handhabbar sind. Zum finalen Fertigen des Filtermoduls muss dieses lediglich von der ersten Endlosbahn und/oder der zweiten Endlosbahn getrennt werden, was

insbesondere durch einen finalen Schneidvorgang oder durch einfaches

Abreißen erfolgen kann. Ebenso kann gänzlich auf das Ausschneiden verzichtet werden, sodass das Rahmenelement direkt auf die erste Endlosbahn und die zweite Endlosbahn aufgebracht wird. In diesem Fall ist ein finaler

Schneidvorgang notwendig, um das Filtermodul aus der ersten Endlosbahn und der zweiten Endlosbahn auszuschneiden.

In einer letzten Alternative ist vorgesehen, dass das erste Filterelement und das zweite Filterelement durch Falten einer Filterelementbahn gebildet sind. Dazu ist insbesondere vorgesehen, dass die Filterelementbahn eine kombinierte

Abmessung von erstem Filterelement und zweitem Filterelement aufweist. Das erste Filterelement ist somit über die Faltstelle mit dem zweiten Filterelement verbunden. Da die Faltstelle von dem Rahmenelement umschlossen wird, ist diese Faltstelle bei dem fertigen Filtermodul nicht mehr erkennbar. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Faltstelle nicht von dem Rahmenelement umschlossen ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein zusätzliches

Abstandshalteelement zwischen das erste Filterelement bzw. Filtermaterial und das zweite Filterelement bzw. Filtermaterial eingelegt. Dabei ist vorgesehen, dass das zusätzliche Abstandshalteelement in dem Innenvolumen verbleibt. Somit weist das Filtermodul zwischen dem ersten Filterelement und dem zweiten Filterelement das zumindest eine zusätzliche Abstandshalteelement auf. Auf diese Weise lässt sich insbesondere ein großes Innenvolumen stabilisieren.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: eine erste schematische Abbildung eines Filtermoduls gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine zweite schematische Abbildung eines Filtermoduls gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine schematische Abbildung eines Filtermoduls gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine schematische Abbildung von Oberteil und Unterteil einer Spritzgussform gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Figur 5 eine erste schematische Ansicht der Spritzgussform gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Fertigens des Filtermoduls, Figur 6 eine zweite schematische Ansicht der Spritzgussform gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Fertigens des Filtermoduls,

Figur 7 eine dritte schematische Ansicht der Spritzgussform gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Fertigens des Filtermoduls, Figur 8 eine vierte schematische Ansicht der Spritzgussform gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Fertigens des Filtermoduls, eine fünfte schematische Ansicht der Spritzgussform gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung während des Fertige des Filtermoduls, eine erste schematische Abbildung einer Spitzgussform gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine zweite schematische Abbildung der Spitzgussform gemäß dem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung, und eine schematische Abbildung eines zusätzlichen Abstandshalteelementes zur Verwendung in dem Filtermodul gemäß dem Ausführungsbeispiel oder dem alternativen Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Figur 1 zeigt schematisch ein Filtermodul 1 . Das Filtermodul 1 umfasst ein erstes Filterelement 2 und ein zweites Filterelement 3, die von einem Rahmenelement 4 umgeben sind. Dabei bilden das erste Filterelement 2, das zweite Filterelement 3 und das Rahmenelement 4 eine Taschenform mit einem definierten

Innenvolumen 5. Das Innenvolumen 5 wird nachfolgend in Bezug auf Figur 3 ausführlich erläutert. Das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 können aus einem Material gebildet sein, das Poren einer gewissen Größe bzw., in einem definierten Größenbereich aufweist. Durch die Poren kann ein Fluid, z.B. eine Flüssigkeit durch die beiden Filterelemente 2, 3 hindurchtreten. Partikel mit einer Größe, die größer als der Porendurchmesser ist werden dabei zurückgehalten und aus dem Fluid abgeschieden bzw. abgetrennt.

Das Rahmenelement 4 weist einen Durchlass 6 auf. Über den Durchlass 6 ist das Innenvolumen 5 zwischen erstem Filterelement 2 und zweitem Filterelement

3 mit einer Umgebung des Filtermoduls 1 verbunden. An allen anderen Stellen ist das Innenvolumen 5 durch das Rahmenelement 4 gegenüber der Umgebung abgedichtet. Das Rahmenelement 4 hat somit zwei Funktionen inne. Zum einen dichtet das Rahmenelement 4 mit Ausnahme des Durchlasses 6 das

Innenvolumen 5 zwischen erstem Filterelement 2 und zweitem Filterelement 3 gegenüber einer Umgebung des Filtermoduls 1 ab. Wie oben bereits

beschrieben wurde kann ein Fluid (z.B. eine Flüssigkeit oder ein Gas) daher nur durch das erste und/oder zweite Filterelement in das Innenvolumen eintreten und nur durch den Durchlass wieder das Innenvolumen verlassen (oder in der umgekehrten Richtung). Dabei wird das Fluid beim Durchtritt durch das erste und/oder zweite Filterelement von Partikeln gereinigt. Insbesondere kann das Fluid nicht durch Lecks am ersten und/oder zweiten Filterelement vorbeifließen und somit ungereinigt in dem Filtermodul nachgelagerte, also stromabwärts gelegene Komponenten hineinfließen.

Zum anderen verbindet das Rahmenelement 4 das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 an äußeren Kanten des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements 3, wodurch das Innenvolumen 5 definiert wird. Dabei ist vorgesehen, dass das Rahmenelement 4 auf die Außenkanten von erstem Filterelement 2 und zweitem Filterelement 3 aufgespritzt ist. Somit ist in nur einem einzigen Fertigungsschritt sowohl eine Abdichtwirkung als auch eine Befestigungswirkung realisiert. Das Filtermodul 1 ist damit sehr einfach und kostengünstig herstellbar und gleichzeitig sehr robust gegenüber äußeren Umwelteinflüssen. Das Rahmenelement 4 ist vorteilhafterweise aus einem Kunststoff gefertigt.

In Figur 2 ist eine Symmetrieebene 100 gezeigt. Die Symmetrieebene 100 liegt mittig zwischen dem ersten Filterelement 2 und dem zweiten Filterelement 3. Dabei ist vorgesehen, dass das gesamte Filtermodul 1 symmetrisch zu der Symmetrieebene 1 00 ist. Insbesondere ist auch vorgesehen, dass der Durchlass

6 in der Symmetrieebene 100 liegt. Der Durchlass 6 bzw. eine durch den

Durchlass 6 gelegte Längsachse des Filtermoduls 1 bzw. des Durchlasses 6 ist somit parallel zu dem ersten Filterelement 2 und dem zweiten Filterelement 3. Der Durchlass 6 kann entlang der Längsachse des Filtermoduls 1 angeordnet sein. Figur 3 zeigt schematisch ein Filtermodul 1 gemäß einem alternativen

Ausführungsbeispiel. Dabei ist sowohl eine Aufsicht als auch ein Schnitt gezeigt, wobei die Ausrichtung des Schnitts in der Aufsicht dargestellt ist. Das alternative Ausführungsbeispiel ist bis auf die Stützstege 7 identisch zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Das Filtermodul 1 weist das Innenvolumen 5 zwischen dem ersten Filterelement 2 und dem zweiten Filterelement 3 auf, wobei das Innenvolumen 5 insbesondere durch Stützstege 7 stabilisiert ist. Die Stützstege 7 können sich entweder zwischen zwei Außenkanten des Rahmenelementes 4 erstrecken, was in Figur 1 gezeigt ist. Dabei sind die Stützstege 7 wenigstens bereichsweise an einer

Außenseite des Filtermoduls 1 angeordnet. Alternativ oder zusätzlich können sich die Stützstege 7, wie in Figur 3 gezeigt, von mindestens einer Außenkante des Rahmenelementes 4 in das Innenvolumen 5 hinein erstrecken, z.B. auch von lediglich einer Außenkante des Rahmenelementes 4. Besonders vorteilhaft verläuft ein Stützsteg 7 sowohl innerhalb des Innenvolumens 5 als auch außerhalb des Innenvolumens 5. Dazu dringt der Stützsteg 7 in das erste Filterelement 2 und/oder in das zweite Filterelement 3 ein. Mit anderen Worten fließt beim Spritzgussvorgang das Spritzgussmaterial durch das erste und/oder zweite Filterelement 2, 3 (z.B. durch die Poren). Es bildet nach dem Aushärten einen innen und/oder außen liegenden Stützsteg 7 aus, in den das erste und/oder zweite Filterelement 2, 3 zumindest bereichsweise eingebettet ist. Dies ist ermöglicht durch das Spritzgussverfahren, durch das das Rahmenelement 4 und damit auch die Stützstege 7 gefertigt werden. Die Stützstege 7 dienen bevorzugt einerseits einer Versteifung des

Rahmenelementes 4, andererseits ist insbesondere vorgesehen, dass durch die Stützelemente 7 ein Kollabieren des Innenvolumens 5 durch Zusammenfallen des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements 3 verhindert ist. Das Filtermodul 1 ist daher sehr stabil und robust gegenüber äußeren

Umwelteinflüssen. Figur 4 zeigt schematisch eine Spritzgussform 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit der Spritzgussform 10 ist insbesondere das Filtermodul 1 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel fertigbar. Die Spritzgussform 10 umfasst ein Oberteil 8 bzw. eine Oberseite 8, ein Unterteil 9 bzw. eine Unterseite 9 und ein Abstandselement 1 1 (vergleiche Figur 5). Das

Oberteil 8 bzw. die Oberseite 8 und das Unterteil 9 bzw. die Unterseite 9 sind insbesondere durch Zentrierlöcher 18 zentrierbar.

Zum Fertigen des Filtermoduls 1 weist sowohl das Oberteil 8 als auch das Unterteil 9 einen Kontaktbereich 17 auf, auf dem das Oberteil 8 und das Unterteil

9 aufeinander aufliegen können. Durch das Aufliegen auf dem Kontaktbereichen 17 sind insbesondere ein erster Gussbereich 20, ein zweiter Gussbereich 21 und ein dritter Gussbereich 22 definiert, die mit einem Spritzgussmaterial gefüllt werden sollen. In den ersten Gussbereich 20 und in den dritten Gussbereich 22 ist außerdem bevorzugt der Abstandshalter 1 1 eingelegt.

Das Oberteil 8 der Spritzgussform 10 weist außerdem eine Schneidvorrichtung 13 auf. Alternativ kann die Schneidvorrichtung 13 auch an dem Unterteil 9 angebracht sein. Mit der Schneidvorrichtung 13 ist das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 ausschneidbar.

In den Figuren 5 bis 9 ist schematisch gezeigt, wie mittels der Spritzgussform 10 das Filtermodul 1 fertigbar ist. Dazu wird insbesondere ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung angewandt. In dem in Figur 5 gezeigten Schritt erfolgt ein Anordnen eines ersten Filterelements 2 zwischen dem Oberteil 8 und dem Abstandelement 1 1 . Ebenso erfolgt ein Anordnen eines zweiten Filterelements 3 in der Spritzgussform 10 zwischen dem Unterteil 9 und dem Abstandshalter 1 1 . Das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 werden insbesondere als vorgefertigte Elemente in der Spritzgussform 10 angeordnet.

Über die Zentrierungslöcher 18 ist das Oberteil 8 und das Unterteil 9 zentrierbar. Sind Oberteil 8 und Unterteil 9 zentriert, so werden Oberteil 8 und Unterteil 9 aufeinander gepresst. Dieser Zustand ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. In Figur 7 ist außerdem eine Einspritzöffnung 19 gezeigt, in die ein

Spritzgussmaterial, insbesondere ein Kunststoff eingespritzt wird, um das Rahmenelement 4 zu fertigen. Alternativ könnte auch ein Metall eingespritzt werden.

Figur 8 zeigt den in Figur 7 angedeuteten Schnitt durch die Spritzgussform 1 0, wobei das Oberteil 8 auf das Unterteil 9 gepresst ist. Es ist ersichtlich, dass durch das Aufeinanderpressen von Oberteil 8 und Unterteil 9 Außenkanten 1 2 des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements 3 festgeklemmt sind. Somit sind das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 in der Spritzgussform 10 fixiert. Gleichzeitig sind der zweite Gussbereich 21 und der dritte Gussbereich 22 ersichtlich, wobei der zweite Gussbereich 21 ein Fertigen des Rahmenelementes 4 und der dritte Gussbereich 22 ein Fertigen der

Stützstege 7 durch Einspritzen von Spritzgussmaterial ermöglicht. Durch den in Figur 8 nicht ersichtlichen ersten Gussbereich 20 ist der Durchlass 6 fertigbar. Die Außenkanten 12 des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements

3 werden durch das Rahmenelement 14 verbunden, sodass einerseits eine feste Bindung zwischen den Außenkanten 1 2 vorhanden ist, andererseits die

Außenkanten 1 2 gegeneinander abgedichtet sind. Dazu kann das

Spritzgussmaterial das erste und/oder zweite Filterelement 2, 3 durchdringen, so dass nach dem Aushärten das erste und/oder zweite Filterelement 2, 3 zumindest abschnittsweise bzw. bereichsweise in das Spritzgussmaterial bzw. in das Rahmenelement 14 eingebettet sein kann. Somit ist das Innenvolumen 5 des Filtermoduls 1 definiert. Gleichzeitig erfolgt das Fertigen der Stützstege 7 entlang des Abstandhalters 1 1 . Die Stützstege 7 sind insbesondere derart gefertigt, dass das Spritzgussmaterial zumindest teilweise in das erste Filterelement 2 und/oder das zweite Filterelement 3 eindringt und somit fest mit dem ersten Filterelement 2 und/oder dem zweiten Filterelement 3 verbunden ist. Das erste und/oder zweite Filterelement 2, 3 können dann wie oben beschrieben zumindest abschnittsweise bzw. bereichsweise in die Stützstege eingebettet sein. Durch unterschiedlich weites Einlegen des ersten Filterelements 2 und/oder des zweiten Filterelements

3 in den dritten Gussbereich 22 lassen sich die Stützstege 7 unterschiedlich platzieren. So befinden sich die Stützstege 7 außerhalb des Innenvolumens 5, wenn das erste Filterelement 2 und/oder das zweite Filterelement 3 unmittelbar an dem Abstandshalter 1 1 anliegen. Weisen das erste Filterelement 2 und/oder das zweite Filterelement 3 einen Abstand zu dem Abstandshalter 1 1 auf und liegen somit innerhalb des dritten Gussbereichs 22, so befinden sich die

Stützstege 7 sowohl innerhalb als auch außerhalb des Innenvolumens 5. Die Stützstege 7 stellen sicher, dass das Innenvolumen 5 nicht kollabiert, indem das erste Filterelement 2 und das zweite Filterelement 3 nicht zusammenfallen können. In Figur 8 ist außerdem die Schneidvorrichtung 13 ersichtlich, mit der überstehende Enden des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements 3 abschneidbar sind. Alternativ erfolgt mittels der Schneidvorrichtung 1 3 ein Ausschneiden des ersten Filterelements 2 aus einer ersten Endlosbahn 14 und des zweiten Filterelements 3 aus einer zweiten Endlosbahn 15. Dieser Fall wird nachfolgend mit Bezug auf Figuren 10 und 1 1 beschrieben.

Figur 9 zeigt einen finalen Schritt bei der Fertigung. So werden Oberteil 8 und Unterteil 9 der Spritzgussform 10 auseinanderbewegt. Der Abstandshalter 1 1 wird über den in dem bzw. nach dem Spritzvorgang gebildeten Durchlass 6 des Rahmenelementes 4 des Filtermoduls 1 entfernt. Somit ist das Filtermodul 1 fertig hergestellt. Dabei sind lediglich ein Zusammenpressen von Oberteil 8 und Unterteil 9 und ein anschließendes Einspritzen von Spritzgussmaterial erforderlich. Weitere Schritte sind nicht notwendig. Es ist daher ersichtlich, dass das Filtermodul 1 sehr einfach und kostengünstig herstellbar ist.

Figur 10 zeigt die Spritzgussform 10 in einem alternativen Ausführungsbeispiel. Figur 1 1 ist eine räumliche Darstellung aus Figur 10.

In dem alternativen Ausführungsbeispiel sind eine erste Endlosbahn 14 und eine zweite Endlosbahn 1 5 vorhanden. Dabei soll aus der ersten Endlosbahn 14 mittels der Schneidvorrichtung 13 das erste Filterelement 2 ausgeschnitten werden, während aus der zweiten Endlosbahn 15 das zweite Filterelement 3 ausgeschnitten werden soll. Das Ausschneiden kann insbesondere nur teilweise erfolgen (z.B. durch das Einbringen einer Perforation, die ein leichtes Abtrennen der Filtermodule ermöglicht), sodass die fertige Filtermodul 1 auf der ersten

Endlosbahn 14 und/oder der zweiten Endlosbahn 1 5 verbleibt. Auf diese Weise sind die gefertigten Filtermodule 1 sehr einfach handhabbar, wobei zum Trennen des Filtermoduls 1 von der ersten Endlosbahn 14 und/oder der zweiten

Endlosbahn 1 5 ein finaler Schneidevorgang oder ein einfaches Abreißen erfolgt, beispielsweise entlang einer vorher eingebrachten Perforation. Zwischen der ersten Endlosbahn 14 und der zweiten Endlosbahn 15 ist der Abstandshalter 1 1 sowie zumindest ein zusätzliches Abstandshalteelement 16 einbringbar. Grundsätzlich kann das Filtermodul auch ohne zusätzliche

Abstandshalteelemente 16 gefertigt werden. In Figur 10 sind zwei zusätzliche Abstandshalteelement 16 gezeigt. Werden Oberteil 8 und Unterteil 9 der

Spritzgussform 10 zusammengepresst, so erfolgt einerseits das Ausschneiden des ersten Filterelements 2 und des zweiten Filterelements 3 sowie ein

Einschluss der zusätzlichen Abstandshalteelemente 16 in dem Innenvolumen 5 des Filtermoduls 1 . Dabei ist vorgesehen, dass die zusätzlichen

Abstandshalteelemente 16 in dem Filtermodul 1 verbleiben.

Das zusätzliche Abstandshalteelement 16 ist in Figur 12 dargestellt. Durch das Verbleiben innerhalb des Innenvolumens 5 des Filtermoduls 1 ist das

Innenvolumen 5 des Filtermoduls 1 weiter stabilisiert. Somit wird ein Kollabieren des Innenvolumens 5 durch Zusammenfallen von erstem Filterelement 2 und zweitem Filterelement 3 sowohl durch die Stützstege 7 als auch durch die zusätzlichen Abstandshalteelemente 16 verhindert. Das Filtermodul 1 ist damit sehr robust und zuverlässig.

Das vorgeschlagene Filtermodul 1 eignet sich für die Filterung von Fluiden, insbesondere von Flüssigkeiten. Bevorzugt kann das Filtermodul zur Filtrierung, d.h. zum Abscheiden von Partikeln, aus Kraftstoffen für Brennkraftmaschinen verwendet werden, z.B. zur Filtrierung von Benzin, Diesel oder auch einer Harnstofflösung für DENOX-Anwendungen. Hierbei wird Harnstofflösung im Sinne der Anmeldung als Kraftstoff bezeichnet. Das Filtermodul 1 kann z.B. in einem Kraftstofftank angeordnet sein bzw. für den Einbau in einem Kraftstofftank geeignet sein. Das Filtermodul 1 kann z.B. als erste Filterstufe in einem

Kraftstoffversorgungssystem einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden, um so eine Abscheidung grober Partikel zumindest mit Größen von mehr als 50μηι bevorzugt von Partikeln mit Größen von wenigstens 10μηι zu bewirken. Es kann jedoch auch als Hauptfilter für ein Kraftstoffversorgungssystem verwendet werden. Hierbei sind dann zumindest Partikel mit einer Größe von mehr als 5μηι abzuscheiden.