DE60103603T2 - Zylindrisches Filter mit mehreren Filterelementen für ausgeglichenen Fluss - Google Patents

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Jason E. Madison Dorgan
Z. Gerald Madison Liu
Stephen L. Madison Fallon
James A. Brooklyn Debilzen
Larry T. Madison Gunderson
Brad Madison Henke
Jeffrey S. Stoughton Morgan
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    • B01D2267/30—Same type of filters

Description

  • Die Erfindung betrifft Fluidfilter, einschließlich zylindrischer Luftfilter.
  • Zylinderförmige Filter mit parallelen Rillen sind aus dem Stand der Technik bekannt, um eine Kapazität zum Halten von Schmutz zu erreichen. Die Einlaßöffnung solcher Filter kann aufgrund von Kantenphänomenen verstopft werden. Für Fluid in Bewegung sind die Rillenkanten feste Hindernisse, um die sich das Fluid in einer Weise bewegt ähnlich der Art wie sich Luft um die Flügel von Düsenflugzeugen bewegt. Jedoch können Schmutzpartikel durch die gleichen Kanten aufgrund von Trägheitsmechanismen eingefangen werden. Weil Haftkräfte zwischen den aufgesammelten Partikeln üblicherweise größer sind (weil sie aus dem gleichen Material gebildet sind) als diese zwischen den Rillenkanten und Partikeln, werden große Ansammlungen von Partikeln an zuvor aufgefangenem Schmutz gebildet. Diese wachsenden Partikelansammlungen können die Rillen verstopfen. Darüber hinaus vergrößert die relativ große abgedichtete Fläche der Einlaßöffnung der Rillen die Einschränkung des Flusses. Die erhöhte Anfangsbegrenzung des Flusses verhindert, daß eine Haltekapazität für Schmutz erzielt wird.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Filter bereitzustellen, insbesondere bei dem die Haltekapazität für Schmutz vergrößert ist. Das obige Ziel ist erreicht durch einen Filter nach einem jeden der unabhängigen Ansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei der vorliegenden Erfindung sind Schmutzablagerungen an der Fläche der Einlaßöffnungen erheblich reduziert. Die Haltekapazität für Schmutz der vorliegenden Erfindung nimmt aufgrund eines gleichmäßigeren Flußbereichs und der vergrößerten Nutzung der Oberfläche des Filtermaterials zu. Weil die scharfen Kanten der Einlaßöffnungen der Falten eine geringe Begrenzung des Fluidflusses aufweisen, nimmt die Schmutzkapazität weiter zu. Zudem verstopft der Schmutz nicht die Einlaßöffnung, weil zulässige Durchgänge für den Schmutz um die einzelnen Filterelemente herum existieren. Die Schmutzmasse ist gleichmäßiger entlang des gesamten Filters verteilt und der Filterdruckabfall nimmt langsamer zu, was die Lebensdauer des Filters erhöht.
  • Der zylindrische Filter mit Mehrfacheinsatz mit ausgeglichenem Fluß in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sieht ein größenmäßig kompakteres Filtrationssystem vor. Das neue Design ermöglicht die Verwendung nahezu des gesamten Volumens des Filtergehäuses zur Filtration. Die Schmutzkapazität bezüglich des Baugruppenvolumens ist größer, weil das innere Volumen des Filters mit Filtermaterial ausgefüllt statt leergelassen zu sein, wie in vorherigen Modellen. Zylindrische oder leicht konische Filterelemente mit gefaltetem Filtermaterial verwenden die Technologie alternierender Dichtungen. Die Lagen von Elementen sind konzentrisch angeordnet, und ein Abstand ist zwischen den Elementen vorgesehen.
  • Weitere Aspekte, Vorteile und Merkmale können abgeleitet werden aus den Zeichnungen und der entsprechenden Beschreibung. Es zeigt:
  • 1 eine Seitenansicht eines Filters,
  • 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus 1,
  • 3 eine isometrische Ansicht eines Ausschnitts des Filterelements aus 2,
  • 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 aus 3,
  • 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 aus 4,
  • 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus 4,
  • 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 aus 4,
  • 8 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts der Anordnung aus 3, teilweise weggeschnitten,
  • 9 eine Ansicht wie 8 mit einem weiteren Abschnitt weggeschnitten,
  • 10 eine Ansicht wie ein Ausschnitt aus 2 und zeigt eine alternative Ausführung,
  • 11 eine Gießform zum Formen oder Vergießen einer Endkappe an das gefaltene Filtermaterial des Filterelements,
  • 12 einen Schnitt ähnlich zu 2 und zeigt ein anderes Filterelement,
  • 13 wie 11, aber zeigt eine Gießform zum Formen oder Vergießen einer Endkappe an gefaltenes Filtermaterial des Filterelements aus 12,
  • 14 wie 12 und zeigt eine weitere Ausführungsform,
  • 15 eine Schnittansicht ähnlich zu 2 und 12 und zeigt einen anderen Filter,
  • 16 wie 15 und zeigt eine andere Ausführungsform,
  • 17 eine isometrische Ansicht ähnlich zu 3 und zeigt ein Hauptfilterelement und ein Sicherheitsfilterelement,
  • 18 eine isometrische Explosionsansicht des Haupt- und des Sicherheitsfilterelements aus 17,
  • 19 eine Ansicht der Querschnittsfläche entlang der Linie 19-19 aus 17 und zeigt außerdem das Filtergehäuse,
  • 20 eine vergrößerte Ansicht eines Ausschnitts aus 19,
  • 21 einen Schnitt entlang der Linie 21-21 aus 20,
  • 22 einen Schnitt entlang der Linie 22-22. aus 20,
  • 23 eine schematische Explosionsansicht der Konstruktion aus 19, die den Ausbau des Hauptfilterelements darstellt,
  • 24 eine Ansicht wie ein Ausschnitt aus 23 und stellt eine alternative Ausführung dar,
  • 25 wie 24 und stellt eine alternative Ausführung dar,
  • 26 wie 24 und stellt eine alternative Ausführung dar,
  • 27 wie 15 und zeigt einen Filter,
  • 28 eine perspektivische Ansicht, die das Ende der Einlaßöffnung eines Filters konstruiert in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 29 eine perspektivische Ansicht, die das Ende der Auslaßöffnung des Filters aus 28 zeigt,
  • 30 einen Schnitt entlang der Linie 30-30 aus 28,
  • 31 einen Schnitt entlang der Linie 31-31 aus 28,
  • 32 eine Ansicht wie 31 und zeigt außerdem das Filtergehäuse,
  • 33 wie 32 und zeigt den Fluß in Entgegengesetzter Richtung,
  • 34 eine perspektivische Ansicht, die das Ende der Einlaßöffnung einer weiteren Ausführungsform eines Filters konstruiert in Übereinstimmung mit der Erfindung zeigt,
  • 35 eine perspektivische Ansicht, die das Ende der Auslaßöffnung des Filters aus 34 zeigt,
  • 36 wie 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform,
  • 37 wie 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform,
  • 38 wie 32 und zeigt eine weitere Ausführungsform.
  • Die folgende Beschreibung der 1–16 ist übernommen aus der EP 1 174 171 A verwandt mit der EP 1 134 015 A , welche wiederum verwandt ist mit der EP 1 023 933 A .
  • 1 und 2 zeigen einen Filter 20 mit einem Filterelement 22 enthalten in einem Gehäuse 24. Das Filterelement 22 ist ausgestattet mit gefaltetem Filtermaterial 26, 2, das eine Mehrzahl von Falten 28, 5–9, in einer geschlossenen Schleife aufweist, üblicherweise einem Ring, der einen äußeren Umfang 30 definiert durch eine Mehrzahl äußerer Faltenspitzen 32 und einen inneren Umfang 34 definiert durch eine Mehrzahl Faltenspitzen 36 aufweist. Die ringförmige geschlossene Schleife weist ein hohles Inneres 38 auf das sich entlang einer Achse 40 erstreckt. Das Gehäuse 24 ist üblicherweise zylinderförmig und ist realisiert durch Gehäuseabschnitte 42 und 44, die in konventioneller Weise aneinander befestigt sind, wie z. B. durch federbügelartige Klammern über die Mitte wie 46 oder in anderer geeigneter Weise. Das Gehäuse weist eine Einlaßöffnung 50 auf, die den Einlaß von Fluid gestattet, wie z. B. Luft oder Flüssigkeit, radial und/oder tangential in einen ringförmigen Raum 52 in dem Gehäuse um das Filterelement 22 herum. Das Gehäuse kann einen inneren Damm oder eine Ablenkfläche 54 zur Verhinderung direkten Auftreffens auf das Filterelement 22 beinhalten und/oder zur Lenkung des Flusses, z. B. in einer spiralförmigen oder ringförmigen Form. Das Fluid fließt lateral oder radial nach innen durch das Filtermaterial 26 in das hohle Innere 38 und dann fließt das saubere Fluid axial nach rechts in 2 im hohlen Inneren 38 entlang eines Flußkanals 56, wie durch Pfeile 58, 59 gezeigt.
  • Der Flußkanal 56, der sich entlang der Achse 40 erstreckt, begrenzt das hohle Innere 38 und weist einen Flußumfang 60 größer als der innere Umfang 34 definiert durch die inneren Faltenspitzen 36 auf, wie beschrieben wird. Die Flußbegrenzung 60 ist kleiner als der äußere Umfang 30 definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32. Der innere Umfang 34 definiert und begrenzt eine erste Querschnittsfläche. Die Flußbegrenzung 60 definiert und begrenzt eine zweite Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist größer als die erste Querschnittsfläche. Der äußere Umfang 30 definiert und begrenzt eine dritte Querschnittsfläche. Die zweite Querschnittsfläche ist kleiner als die dritte Querschnittsfläche.
  • Das Filterelement 22 weist erste und zweite axiale Enden 62 und 64 auf. Das axiale Ende 62 ist offen, 3, und stellt einen axialen Flußkanal 56 dort hindurch bereit. Eine Endkappe 66 aus weichem, elastischem, kompressiblem Material, wie z. B. geschäumtes, gegossenes Urethan, grenzt axial an die axialen Enden 68 der Falten. Die Endkappe 66 weist einen inneren Umfang 70, 3 und 4, größer als der innere Umfang 34, definiert durch die inneren Faltenspitzen 36, auf. Die Endkappe 66 bedeckt die axialen Enden 68 der Falten teilweise, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten bedeckt sind durch die Endkappe 66, nicht aber die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten, so daß die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten unbedeckt und offen sind am axialen Ende 62 des Filterelements 22, 8 und 9. Das zweite axiale Ende 64 des Filterelements 22 ist geschlossen. Eine zweite Endkappe 76, 2 aus weichem, kompressiblem, elastischem Material, wie z. B. geschäumtes, gegossenes Urethan, ist an dem zweiten Ende 64 des Filterelements vorgesehen und bedeckt das axiale Ende 78 der Falten vollständig einschließlich der äußeren Faltenspitzen und der inneren Faltenspitzen an dem axialen Ende 64. Die Endkappe 76 beinhaltet auch einen zentralen Abschnitt 80, der das hohle Innere 38 des Filterelements 22 an dem axialen Ende 64 des Filterelements umspannt und vollständig bedeckt. Der Gehäuseabschnitt 44 beinhaltet eine ringförmige innere Seitenwand 82, die sich axial teilweise in das Gehäuse erstreckt, um das Filterelement 22 an dem axialen Ende 64 zu lokalisieren und zu halten. Bei anderen Ausführungsformen ist der zentrale Abschnitt 80 der Endkappe 76 ausgelassen, und ein Teil des Gehäuseabschnitts 44 erstreckt sich in das hohle Innere 38 des Filterelements 22, um das axiale Ende 64 des Filterelements zu schließen und um das axiale Ende 64 des Filterelements in dem Gehäuse zu positionieren. Die Endkappe 76 beinhaltet einen ringförmigen Grat 84, der an eine axiale Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 44 angelegt ist und axial leicht dort gegen gepreßt ist, um dazu beizutragen das Filterelement 22 in dem Gehäuse zu halten und um axiale Toleranzen aufzunehmen und auch um eine axiale Dichtung bereitzustellen, um einen Bypass von schmutziger Luft von der ringförmigen Kammer 52 um das axiale Ende 62 des Filterelements zu verhindern. Die axiale Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 weist einen axialen Flußkanal 90 auf, der sich dort hindurch erstreckt. Zusätzlich oder alternativ zu der axialen Dichtung bei 86 stellt die Endkappe 66 eine radiale Dichtung zu dem axialen Flußkanal 90 bereit, wie beschrieben wird.
  • Die Endkappe 66 weist eine Seitenwand 92, 2 und 4, auf, die sich axial weg von den axialen Enden 68 der Falten 28 am axialen Ende 62 des Filterelements 22 erstreckt. Die Seitenwand weist den inneren Umfang 70, wie oben erwähnt, und einen äußeren Umfang 94 auf. Wie oben erwähnt ist der innere Umfang 70 der Seitenwand 92 größer als der innere Umfang 34 des Filterelements 22 definiert durch die inneren Faltenspitzen 36. Der innere Umfang 70 der Seitenwand 92 der Endkappe 66 ist kleiner als der äußere Umfang 30 des Filterelements 22 definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32. Der äußere Umfang 94 der Seitenwand 92 der Endkappe 66 ist größer als der äußere Umfang 30 des Filterelements 22 definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32. Der Flußkanal 90 weist einen inneren Abschnitt 96 auf, der axial den axialen Enden 68 der Falten 28 zugewandt ist. Der innere Abschnitt 96 des Flußkanals 90 weist einen inneren Umfang 98 und einen äußeren Umfang 100 auf. Der äußere Umfang 100 ist größer als der innere Umfang 70 der Seitenwand 92 der Endkappe 66, so daß, wenn das Filterelement 22 an der Endkappe axial nach rechts über den inneren Abschnitt 96 des Flußkanals 90 geschoben ist, die Endkappe 66 radial zusammengepreßt ist, um den inneren Umfang 70 entlang der äußeren Seitenwand 100 des inneren Abschnitts 96 des Flußkanals auszudehnen, um die radiale Dichtung zu erzielen. Der innere Umfang 70 der Endkappe 66 ist vorzugsweise gestuft, wie an Stufen 71 gezeigt, 8, um leicht schrittweise abnehmende Durchmesser von rechts nach links, wie in 8 und 2 zu sehen, aufzuweisen, um den inneren Abschnitt 96 des Flußkanals 90 aufzunehmen und daran entlangzuführen und um den radialen Dichtungsdruck zu erhöhen. Die Endkappe 66 begrenzt den inneren Abschnitt 96 des Flußkanals 90 und drückt radial in dichtender Verbindung dort gegen, um die radiale Dichtung dort zu schaffen. Die Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 steht den axialen Enden 68 der Falten 28 axial gegenüber und die Endkappe 66 drückt auch in dichtender Verbindung axial gegen die Endwand 88, um dort die axiale Dichtung zu bilden.
  • Ein äußeres Abstandsstück 102, 2 und 4, bereitgestellt durch ein gedehntes Streckmetall oder ein Netz oder ein Lochblech begrenzt das Filterelement 22 entlang der äußeren Faltenspitzen 32 und weist einen axialen Endabschnitt 104 auf, der sich axial hinter den axialen Enden 68 der Falten 28 erstreckt. Wie zuvor beschrieben, steht der Flußkanal 90 mit dem hohlen Inneren 38 des Filterelements mittels des Flußkanals 56 in Verbindung und erstreckt sich axial von dem axialen Ende des Filterelements. Die Endkappe 66 an dem axialen Ende des Fil terelements drückt radial zwischen und ist radial zusammengepreßt zwischen und gegen den Abschnitt 104 des äußeren Abstandsstücks 102 und den inneren Abschnitt 96 des Flußkanals 90. Das äußere Abstandsstück 102 erstreckt sich axial bei 104 in die Endkappe 66 und ist darin während des Formprozesses gegossen, wie beschrieben wird. Wie oben erwähnt erstreckt sich die Seitenwand 92 der Endkappe 66 axial weg von den axialen Enden 68 der Falten 28 an dem axialen Ende des Filterelements. Der äußere Umfang 94 der Endkappenseitenwand begrenzt den Abschnitt 104 des äußeren Abstandsstücks.
  • Die Falten 28 weisen Wandpaare auf, die sich axial erstreckende innere Kanäle 106, 7, und die sich axial erstreckende äußere Kanäle 108 definieren. Die Wände der Falten, die die äußeren Kanäle 108 definieren, sind gegeneinander bei den axialen Enden 62 des Filterelements durch eine Wärmedichtungsverbindung entlang von Klebestreifen wie 110 abgedichtet, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist z. B. aus dem offengelegten US-Patent 5,106,397. Dies verhindert einen Bypass von schmutziger Luft um die axialen Enden der Falten an den inneren offenen Abschnitten 74, 8 und 9. Fluid wie Luft, das radial nach innen durch das Filtermaterial wie bei 112 gezeigt, 4, strömt, muß durch die Seitenwände der Falten 28 strömen bevor dieses Fluid axial strömen kann, wie bei den Pfeilen 58, 59 gezeigt. Einige dieser Luft kann in 4 axial nach rechts, wie bei Pfeil 59 gezeigt, axial entlang der inneren Kanäle 106 strömen, und der Rest der Luft strömt weiter radial nach innen, wie bei Pfeil 114 gezeigt, und strömt dann axial, wie bei Pfeil 58 gezeigt. Die axialen Enden der äußeren Kanäle 108 an dem axialen Ende des Filterelements sind versiegelt durch die dichtende Verbindung entlang der Klebestreifen 110. Das Fluid, das durch das Filterelement strömt, ist gezwungen von den äußeren Kanälen 108 zu den inneren Kanälen 106 zu strömen. 6 und 9 zeigen den dichtend verbundenen Kleber 110, der sich in den äußeren Kanälen 108 vollständig von den inneren Faltenspitzen 36 zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstreckt, wie es im Idealfall ist. Wenn sich die dichtende Verbindung vollständig von den inneren Faltenspitzen 36 bis zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstreckt, ist die Gestalt der inneren Kanäle 106 an den äußeren Faltenspitzen 32 generell rundlicher, und die Wände der Falten 28, die die äußeren Kanäle 108 an den äußeren Faltenspitzen 32 bilden, sind üblicherweise näher beieinander. In einer Alternative kann sich die klebende Dichtungsverbindung in den äußeren Kanälen 108 von den inneren Faltenspitzen 36 nur teilweise zu den äußeren Faltenspitzen 32 erstrecken, und die äußeren Ab schnitte der äußeren Kanäle 108 sind an den axialen Enden den Filterelements durch die Endkappe 66 versiegelt. Während des Form-Gußprozesses, wie beschrieben wird, schäumt das flüssige, gießbare Material in das das gefaltete Filtermaterial eingetaucht wird eine kurze Strecke axial in die Kanäle zwischen den Falten, wie am inneren Abschnitt 116 der Endkappe gezeigt, 4, 8, 9, welches eine Strecke 118, 4, zwischen die Falten eingedrungen ist. Der Abstand der Klebestreifen 110 an den Falten von den axialen Enden 68 der Falten kann wie gewünscht in Standardklebestreifendichtungsapplikatoren angepaßt werden. Vorzugsweise sind die dichtenden Klebestreifen 110 von den axialen Enden 68 der Falten in einem kleinen Abstand 118 angeordnet, um eine geringe Deformation der axialen Enden 68 der Falten durch einen Damm in der Gußform während des Form-Gußprozesses zu ermöglichen, um das flüssige, gießbare Material der Endkappe von dem Fließen radial nach innen auf die inneren Abschnitte 74 der Faltenenden abzuhalten, welche gewünscht sind offen zu sein, der Formprozeß und der Damm werden noch beschrieben. Alternativ können die dichtenden Klebestreifen 110 an den axialen Enden 68 der Falten ohne Abstand 118 dort zwischen angelegt sein.
  • 11 zeigt eine Gußform 120 zum Formen oder Gießen der Endkappe 66 an das gefaltete Filtermaterial 26 des Filterelements. Die Gußform weist eine Wanne 122 auf, die sich entlang eines ringförmigen ersten Umfangs erstreckt und das flüssige, gießbare Material, wie z. B. Urethan, in welches die axialen Enden 68 der Falten 28 eingetaucht werden, darin hält. Die Gußform weist einen Einsatz 124 mit einem aufrechten Damm 126 auf, der sich entlang eines zweiten ringförmigen Umfangs begrenzt durch den ringförmigen Umfang der Wanne 122 erstreckt. Der Damm 126 rückt die axialen Enden 68 der Falten zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und den inneren Faltenspitzen 36 ein und verhindert den Fluß von flüssigem, gießbarem Material lateral radial nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36. Die Wanne 122 umfaßt die axialen Enden 68 der Falten teilweise, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten bedeckt sind durch das flüssige, gießbare Material, nicht aber die lateral inneren Abschnitte 74 der Falten, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten bedeckt sind durch die Endkappe 66 und die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Faltern durch die Endkappe 66 nicht bedeckt und offengelassen sind. Es ist bevorzugt, daß das gefaltete Filtermaterial in das flüssige, gießbare Material in der Gußform eingetaucht wird durch Absen ken des gefalteten Filtermaterials nach unten bis die axialen Enden 68 der Falten den Damm 126 belegen, und dann weiteres, leichtes Herunterdrücken des gefalteten Filtermaterials gegen den Damm, so daß der Damm die axialen Enden 68 der Falten an den Verbindungspunkten leicht verformt, was wiederum die Seitenwände der Falten, die die Kanäle formen, leicht lateral drückt, um die Kanäle weiter zu blockieren und weiteren Fluß des flüssigen, gießbaren Materials lateral nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 zu verhindern. Die Wanne 122 ist begrenzt durch einen äußeren Umfang 126 und einen inneren Umfang 128. Der äußere Umfang 126 der Wanne 122 ist größer als der äußere Umfang 30 des Filterelements definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32. Der innere Umfang 128 der Wanne 122 ist kleiner als der äußere Umfang 30 des Filterelements. Der innere Umfang 128 der Wanne 122i ist größer als der innere Umfang 34 des Filterelements definiert durch die inneren Faltenspitzen 36. Der zweite Umfang der Gußform an dem ringförmigen Damm 126 ist kleiner oder gleich dem inneren Umfang 128 der Wanne 122.
  • Wie es bekannt ist, schließt das Verfahren zum Formen der Endkappe 66 an das gefaltete Filtermaterial 26 das Eintauchen der axialen Enden 68 der Falten in flüssiges, gießbares Material in der Wanne 122 der Gußform 120 und das Einrücken der axialen Enden 68 der Falten gegen den Damm 126 an einem Ort zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und den inneren Faltenspitzen 36 ein, so daß der Damm 126 den Fluß von flüssigem, gießbarem Material lateral nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 verhindert. Die Wanne 122 ist so vorgesehen und ausgerichtet, daß sie teilweise die axialen Enden 68 der Falten überspannt, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten während des Eintauchens bedeckt sind von dem flüssigen, gießbaren Material, aber nicht die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten. Ferner in Übereinstimmung mit dem beschriebenen Verfahren ist lateral nach innen gerichteter Fluß des flüssigen, gießbaren Materials entlang der axialen Enden der Falten in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 verhindert, dadurch daß der Damm 126 vorgesehen und ausgerichtet ist, um die axialen Enden 68 der Falten zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und den inneren Faltenspitzen 36 einzurücken, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten durch die Endkappe 66 bedeckt sind und die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten durch die Endkappe 66 nicht bedeckt und freigelassen sind. Die Wanne 122 und das Filterelement 22 sind während des Eintauchens so ausgerichtet, daß der äußere Umfang 126 der Wanne 122 den äußeren Umfang 30 des Filterelements definiert durch die äußeren Faltenspitzen 32 begrenzt und daß der innere Umfang 128 der Wanne 122 den inneren Umfang 26 des Filterelements definiert durch die inneren Falten 36 begrenzt.
  • 10 zeigt eine alternative Ausführungsform, wobei der Auslaßkanal 90a einen äußeren Abschnitt 90b mit reduziertem Durchmesser aufweist, um ihn an die Größe der Motorteile und Anforderungen des Einbauortes anzupassen, jedoch daß ein innerer Abschnitt 90c mit erhöhtem Durchmesser beibehalten wird, der den erhöhten Durchmesser und Umfang des Flußkanals 56 einschließlich des axialen Fluidflusses bei 58 und des axialen zusätzlichen Fluidflusses bei 59, 4 und 10 beibehält. Der Abstand der axialen Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 von den axialen Enden 68 der Falten des Filltermaterials stellt eine Kammer 130 bereit, die einen zusätzlichen Fluß bringt und die Begrenzung reduziert.
  • Die beschriebene Filterkonstruktion wurde für Luftfilter entwickelt, kann aber auch für andere Fluide wie z. B. Flüssigkeiten verwendet werden. In der offengelegten Ausführungsform fließt zu filterndes Fluid lateral nach innen durch das Filtermaterial von dem äußeren Umfang zu dem inneren Umfang und fließt dann axial in das hohle Innere, so daß der Flußkanal 56 ein Auslaßflußkanal ist. Alternativ kann zu filterndes Fluid axial in das hohle Innere 38 fließen und dann lateral nach außen durch das Filtermaterial von dem inneren Umfang zum äußeren Umfang fließen, in welchem Fall der Flußkanal 56 ein Einlaßflußkanal ist. In anderen Alternativen sind Metallendkappen anstelle von Urethanendkappen verwendet oder es sind verschiedene Materialkombinationen für die Endkappen verwendet. In weiteren Ausführungsformen kann ein inneres Abstandsstück entlang der inneren Faltenspitzen 36 hinzugefügt sein. In weiteren Alternativen weist der äußere Abschnitt 90b, 10 des Flußkanals einen größeren inneren Durchmesser als der innere Abschnitt 90c auf.
  • 12–14 verwenden die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies geeignet ist, um das Verständnis zu vereinfachen. 12 zeigt ein Filterelement 202 zum Einbau in dem Gehäuse 24. Das Filterelement 202 wird bereitgestellt durch das gefaltete Filtermaterial 26, das eine Mehrzahl von Falten 28 in einer geschlossenen Schleife, üblicherweise einem Ring, aufweist, das einen äußeren Umfang 30 definiert durch eine Mehrzahl von äußeren Faltenspitzen 32 und ei nen inneren Umfang 34 definiert durch eine Mehrzahl von inneren Faltenspitzen 36 aufweist. Die ringförmige geschlossene Schleife weist ein hohles Inneres 38, das sich entlang einer Achse 40 erstreckt, auf. Zu filterndes Fluid fließt lateral oder radial durch das Filtermaterial 26, und fließt axial in das hohle Innere 38. Das Filterelement weist einen axialen Flußkanal 56a auf, der sich entlang der Achse 40 erstreckt und das hohle Innere 38 begrenzt und einen Flußumfang wie bei Durchmesser 204 gezeigt größer als der innere Umfang 34 wie bei Durchmesser 206 gezeigt aufweist. Das Filterelement 202 weist erste und zweite axiale Enden 62 und 64 auf. Das erste axiale Ende 62 ist offen und stellt den axialen Flußkanal 56a dort hindurch bereit. Eine Endkappe 208 aus weichem, kompressiblem, elastischem Material, wie z. B. geschäumtes, gegossenes Urethan, ist um die äußeren Faltenspitzen 32 an dem axialen Ende 62 vorgesehen und weist einen äußeren Umfang 210, wie bei Durchmesser 212 gezeigt, größer als der äußere Umfang 30 der äußeren Faltenspitzen 32, wie bei Durchmesser 204 gezeigt, auf und bildet eine äußere Dichtungsfläche 214 außen vom axialen Flußkanal 56a und rückt eine innere Oberfläche 43 des Gehäuseabschnitts 42 in eine radiale zusammengepreßte Dichtungsverbindung ein. Das axiale Ende 216 der Endkappe 208 kann oder kann nicht die axiale Endwand 88 des Gehäuseabschnitts 42 in axial zusammengepreßter oder nicht zusammengepreßter Verbindung einrücken. Eine Dichtung ist erreicht durch die radiale Dichtung bereitgestellt durch die radiale Kompression der Endkappe 208 zwischen dem Abschnitt 104 des äußeren Abstandsstücks 102 und der dem Inneren zugewandten Oberfläche 43 des Gehäuses und/oder die axiale Dichtung ist bereitgestellt durch die axiale Kompression der Endkappe 208 gegen die axiale Endwand 88 des Gehäuses. Der Abschnitt 104 des äußeren Abstandsstücks 102 sieht eine Halteverstärkung für die Kompression der radialen Dichtung der Endkappe 208 dagegen vor, wie oben. Die zweite Endkappe 76 ist an dem zweiten Ende 64 des Filterelements vorgesehen und bedeckt die axialen Enden der Falten vollständig einschließlich der äußeren Faltenspitzen und der inneren Faltenspitzen. Wie oben enthält die Endkappe 76 auch einen zentralen Abschnitt 80, der das hohle Innere des Filterelements überspannt und vollständig bedeckt und das gleiche schließt.
  • Eine äußere Dichtungsfläche 214 der Endkappe 208 am äußeren Umfang 210 ist weg von dem axialen Flußkanal 56a gewandt und radial nach außen relativ zur Achse 40. Die Endkappe 208 weist einen inneren Umfang 218, wie bei Durchmesser 204 gezeigt, im wesentlichen gleich zum äußeren Umfang 30 an den äu ßeren Faltenspitzen 32, wie auch gezeigt bei Durchmesser 204, auf. Der Auslaßflußkanal des Gehäuses, gezeigt bei 90 in 2, ist vergrößert um den Durchmesser 204, wie bei 90d in 12 gezeigt. Dies erhöht und maximiert die Flußkapazität weiter und reduziert und minimiert die Begrenzung des Flusses weiter. Das Fluid fließt nicht nur wie zuvor bei den Pfeilen 58 und 59 sondern auch bei Pfeil 59a durch die lateral äußeren Abschnitte 72, 8, 9, 4 der axialen Enden der Falten axial durch die Kanäle 106, 6, 7.
  • Die Endkappe 208 kapselt die äußeren Faltenspitzen 32 und das äußere Abstandsstück 102 ein. Die Endkappe 208 weist einen großen Rand 220 auf, der sich radial nach außen weg von dem äußeren Abstandsstück 102 zu dem äußeren Umfang 210 der Endkappe 208 erstreckt. Die Endkappe 208 weist einen kleinen Rand 222 auf, der sich radial nach innen von dem äußeren Abstandsstück 102 zu dem inneren Umfang 218 der Endkappe erstreckt. Der innere Rand 222 kapselt die äußeren Faltenspitzen 32 ein. Eine radiale oder laterale Verlängerung des großen Randes 220 ist im wesentlichen länger als die radiale oder laterale Verlängerung des kleineren Randes 222. Der innere Umfang 218 der Endkappe 208 ist im wesentlichen gleich zu dem äußeren Umfang 30 an den äußeren Faltenspitzen 32, der Unterschied ist die Länge oder die radiale Verlängerung des kleinen Randes 222.
  • Der innere Umfang 34 an den inneren Faltenspitzen 36 definiert und begrenzt eine erste Querschnittsfläche. Der innere Umfang 218 der Endkappe 208 definiert den Flußumfang, wie bei Durchmesser 204 gezeigt, des axialen Flußkanals 56a. Der innere Umfang 218 der Endkappe 208 definiert und begrenzt eine zweite Querschnittsfläche. Der äußere Umfang 30 an den äußeren Faltenspitzen 32 definiert und begrenzt eine dritte Querschnittsfläche. Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Querschnittsfläche ist im wesentlichen größer als der Unterschied zwischen der zweiten und der dritten Querschnittsfläche.
  • Wie oben fließt zu filterndes Fluid lateral nach innen durch das Filtermaterial 26 von dem äußeren Umfang 30 an den äußeren Faltenspitzen 32 zu dem inneren Umfang 34 an den inneren Faltenspitzen 36 und fließt dann axial in das hohle Innere 38 und dann heraus durch den Flußkanal 56a und den Gehäuseauslaßkanal 90d. Der Flußkanal 56a ist folglich ein Auslaßflußkanal. In einer alternativen Ausführungsform fließt das zu filternde Fluid axial in das Gehäuse durch den Flußkanal 90d, dann axial entlang des Flußkanals 56a in das hohle Innere 38 und fließt dann lateral nach außen durch das Filtermaterial 26 vom inneren Umfang 34 an den inneren Faltenspitzen 36 zu dem äußeren Umfang 30 an den äußeren Faltenspitzen 32. In dieser Ausführungsform ist der Flußkanal 56a ein Einlaßflußkanal. Der Aufbau stellt den axialen Fluß bereit, wie bei Pfeil 58 in 4 gezeigt, und den axialen Fluß, wie bei Pfeil 59 gezeigt, und stellt weiter einen zusätzlichen axialen Fluß, wie bei Pfeil 59a in 12 gezeigt, bereit. Der letztere ist wegen der wesentlichen Entfernung der radialen Verlängerung der Endkappe 208 von den axialen Enden 68 der Falten in Verbindung mit der Verlagerung der Dichtungsfunktion zum äußeren Umfang; 210 und/oder 216, 12, im Vergleich zur Endkappe der 2 und 4 mit einer nach innen zugewandten radialen Dichtungsfläche 70 und/oder einer axialen Dichtungsfläche 86 ausgestattet und mit einem Abschnitt 116 der Endkappe, der die axialen Enden der Falten abdeckt und eine sonst vorhandene Flußkanalfläche versiegelt. Der zusätzliche Fluß, ermöglicht durch die vorliegende Erfindung, bei Pfeil 59a in 12 ist zusätzlich zu dem zusätzlichen Fluß 59, bereitgestellt durch die Stammerfindung, vorhanden. Der Aufbau erhöht und maximiert dadurch weiter die Flußkapazität und reduziert und minimiert die Begrenzung des Flusses weiter.
  • 13 ist ähnlich der 11 und zeigt eine Gußform 230 zum Formen oder Gießen der Endkappe 208 auf das gefaltete Filtermaterial 26 des Filterelements. Die Gußform weist eine Wanne 232 auf, die sich entlang eines Rings erstreckt und das flüssige, gießbare Material, wie z. B. Urethan, darin hält, in welche die axialen Enden 68 der Falten 28 eingetaucht werden. Die ringförmige Wanne 232 weist einen äußeren Umfang 234 auf, der einen äußeren Umfang 210 der Endkappe 208 definiert, und einen inneren Umfang 236, der einen inneren Umfang 218 der Endkappe 208 definiert. Es ist bevorzugt, daß dort ein minimaler Abstand 238 zwischen dem inneren Umfang 236 und dem äußeren Abstandsstück 102 des Filterelements ist, um den Endabschnitt 104 des Abstandsstücks 102 einzukapseln und um die äußeren Faltenspitzen 32 entlang ihrer axialen Enden 68 einzukapseln. Es ist bevorzugt, daß der Abstand 238 minimal gehalten wird, so daß der innere Umfang 236 im wesentlichen gleich dem Umfang 30 ist. Bei anderen Ausführungsformen beträgt die radiale Länge des Abstands 238 null, d. h. dort ist kein Abstand zwischen dem inneren Umfang 236 und dem äußeren Abstandsstück 102. Die Gußform weist einen Einsatz 240 mit einem aufrechten Damm 242 auf, der sich entlang des inneren Umfangs 236 erstreckt und ein axiales Ende aufweist, das die axialen Enden 68 der Falten einrückt und den Fluß von flüssigem, gießbarem Material lateral radial nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 verhindert. Das gefaltete Filtermaterial wird in das flüssige, gießbare Material in der Wanne durch Absenken des gefalteten Filtermaterials nach unten, bis die axialen Enden 68 der Falten den Damm 242 belegen, eingetaucht und dann wird das gefaltete Filtermaterial weiter leicht nach unten gegen den Damm gedrückt, so daß der Damm die axialen Enden 68 der Falten an diesem Eingriffspunkt leicht verformt, was wiederum die Seitenwände der Falten drückt, die die Kanäle leicht lateral formen, um die Kanäle weiter zu versiegeln und den Fluß des flüssigen, gießbarem Materials lateral nach innen in Richtung der inneren Faltenspitzen 36 weiter zu verhindern.
  • 14 ist wie 12 und zeigt eine andere Ausführungsform und verwendet die gleichen Referenznummern wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen. Ein Filterelement 250 weist eine Endkappe 252 mit einem Metallanbaustützteil 254 während des Formens darin eingeschlossen auf. Das Metallanbaustützteil weist ein erstes Bein 256 entlang des äußeren Abstandsstücks 102 an den äußeren Faltenspitzen 32 auf, ein zweites Bein 258, das sich radial nach außen von dem Bein 256 erstreckt, und ein drittes Bein 260, das eine Halteverstärkung zur Kompression eines Dichtungsabschnitts 262 der Endkappe dort gegen bereitstellt. Der Dichtungsabschnitt 262 liegt zwischen dem Bein 260 und einer äußeren Dichtungsfläche 264 und ist radial außen. von den äußeren Faltenspitzen 32 durch einen radialen Abstand 266 zwischen den Beinen 256 und 260 angeordnet. Das Bein 258 weist erste und zweite Seiten 268 und 270 auf, die axial in entgegengesetzte Richtungen gewandt sind und in Verbindung mit den Beinen 256 und 260 den radialen Abstand 266 definieren. Die Endkappe 252 weist einen ersten Teil 272 in dem radialen Abstand 266 und einen zweiten Teil 262 radial außen von diesem und den Dichtungsabschnitt bereitstellend auf. Die zweite Seite 270 des Beins 258 ist einem offenen radialen Abstand 274 zwischen den äußeren Faltenspitzen 32 und dem Abschnitt 262 der Endkappe 252 zugewandt. Der offene radiale Abstand 274 ist durch das Gußmaterial der Endkappe 252 nicht gefüllt. Die Beine 256, 258, 260 definieren ein U-förmiges Anbaustützteil 254, das zweite Bein 258 ist der Steg des U und die ersten und dritten Beine 256 und 260 erstrecken sich axial und generell parallel zueinander.
  • 15 zeigt einen Vollflußfluidfilter 300, der ein Gehäuse 302 aufweist, das sich axial entlang einer Achse 304 erstreckt. Das Gehäuse weist eine Einlaßöffnung 306, einen Hauptkörper 308 und eine Auslaßöffnung 310 auf. Das Gehäuse 302 ist vorzugsweise aus Plastik und üblicherweise zylindrisch, und die Gehäuseabschnitte sind in konventioneller Weise wie z. B. durch Schrauben 312, 314 oder in anderer konventioneller Weise, wie z. B. durch federklemmenartige Klammern über die Mitte o. ä. aneinander befestigt. Das Filterelement 318 ist in dem Gehäuse bereitgestellt durch gefaltetes Filtermaterial, wie oben, das eine Mehrzahl von Falten, wie z. B. 28, 5–9, in einer geschlossenen Schleife, üblicherweise einem Ring, aufweist, der einen äußeren Umfang 320 definiert durch eine Mehrzahl von äußeren Faltenspitzen sowie 32, 5–9 und einen inneren Umfang 322 definiert durch eine Mehrzahl von inneren Faltenspitzen, wie z. B. 36, 5–9, aufweist. Die ringförmige, geschlossene Schleife weist ein hohles Inneres 324 auf, das sich entlang der Achse 304 erstreckt. Die Falten des Filtermaterials bilden Wandsegmente, die sich in gewundener Weise zwischen den inneren und äußeren Faltenspitzen 36 und 32 erstrecken. Die Wandsegmente erstrecken sich axial zwischen oberstromigen Enden 326 und unterstromigen Enden 328. Die Wandsegmente definieren axiale Flußkanäle dortzwischen. Die oberstromigen Enden der Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander abgedichtet, wie oben, um eine erste Gruppe äußerer Flußkanäle wie z. B. 108 offen an ihren oberstromigen Enden 326 und eine zweite Gruppe innerer Flußkanäle wie z. B. 106 verschränkt mit den Flußkanälen 108 und geschlossen an den oberstromigen Enden 326 zu definieren. Die unterstromigen Enden 328 der Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander abgedichtet, so daß die erste Gruppe der äußeren Flußkanäle 108 geschlossene unterstromige Enden aufweist, und die zweite Gruppe der inneren Flußkanäle 106 offene unterstromige Enden aufweist.
  • Das zu filternde Fluid fließt im wesentlichen gerade axial durch das Filterelement 318, wie bei Pfeilen 330 gezeigt. Das Fluid fließt durch die Einlaßöffnung 306, dann durch die offenen oberstromigen Enden 326 der äußeren Flußkanäle 108, dann durch die Wandsegmente des Filtermaterials der Falten 28, dann durch die offenen unterstromigen Enden 328 der inneren Flußkanäle 106, dann durch die Auslaßöffnung 310. Die äußeren Flußkanäle 108 sind nach außen weg von dem hohlen Inneren 324 gewandt und sind an dem äußeren Umfang 320 offen. Das Fluid fließt von der Einlaßöffnung 306 zusätzlich in einen ringförmigen Abstand 332 zwischen dem Gehäuseabschnitt 308 und dem Filterelement 318, und fließt dann in die äußeren Kanäle 108 durch den äußeren Umfang 320. Die inneren Flußkanäle 106 sind an dem inneren Umfang 322 offen, so daß das Fluid zusätzlich aus den inneren Kanälen 106 heraus durch den inneren Umfang 322 in das hohle Innere 324 fließt. Ein Vorfilter 334 ist um die oberstromige Seite des Filterelements 318 an den oberstromigen Enden 326 der gefalteten Wandsegmente und an den äußeren Faltenspitzen 32 am äußeren Umfang 320 vorgesehen.
  • Das Filterelement 318 ist in dem Gehäuse 302 abgedichtet durch radiale Dichtungen in Reihe einschließlich eines inneren radialen Dichtungsrings 336, der das Filterelement 318 zum Gehäuse an den inneren Faltenspitzen am inneren Umfang 322 abdichtet, und eines äußeren radialen Dichtungsrings 338, der den Filter 318 zu dem Gehäuse an den äußeren Faltenspitzen am äußeren Umfang 320 abdichtet. Die innere radiale Dichtung 336 drückt radial gegen die Fläche 340 einer Strömungskappe 342 befestigt an der Gehäuseeinlaßöffnung 306 durch Rippen oder Stege 344. Der Dichtungsring 336 enthält auch einen axialen Dichtungsabschnitt 346, der axial gegen einen Flansch 348 der Strömungskappe 342 drückt, um vorzugsweise beides, eine radiale und eine axiale Dichtung bereitzustellen. Der äußere radiale Dichtungsring 338 drückt radial gegen eine Gehäuseschulter 350 und enthält auch einen axialen Dichtungsabschnitt 352, der axial gegen einen Flansch 354 des Gehäuses drückt, um eine axiale Dichtung dortgegen bereitzustellen, um so beides, eine radiale und eine axiale Dichtung bereitzustellen.
  • Die Strömungskappe 342 bedeckt das hohle Innere 324 an dem oberstromigen Ende und erstreckt sich axial nach außen weg von dort, was in 15 nach rechts ist, und ist zum Filterelement 318 wie oben beschrieben abgedichtet. Die Strömungskappe 342 ist gestaltet, um einkommenden Fluidfluß wie gezeigt bei den Pfeilen 356 zu den offenen oberstromigen Enden der äußeren Flußkanäle 108 zu strömen. Die Strömungskappe 342 ist an dem Gehäuse durch die Rippen oder Stege 344 befestigt und unterstützt und fixiert die oberstromigen Enden des Filterelements 318. In einer alternativen Ausführungsform ist die Strömungskappe 342 nicht an dem Gehäuse befestigt und an Stelle dessen kann ein anderer Stütz- und Fixieraufbau für das Filterelement verwendet werden. Die Strömungskappe 342 weist einen sich axial erstreckenden inneren Abschnitt 340 auf, der sich in das hohle Innere 324 erstreckt und radial gegen die inneren Faltenspitzen 36 am inneren Umfang 322 durch die radiale Dichtung 336 abgedichtet ist. Die Strömungskappe 342 weist ein sich radial erstreckenden Flanschabschnitt 348 auf, der sich teilweise entlang und axial abgedichtet gegen die oberstromigen Enden 326 der Wandsegmente der Flußkanäle durch den Dichtungsabschnitt 346 erstreckt.
  • 16 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen. Die Gehäuseeinlaßöffnung 306 aus 15 ist in 16 ersetzt durch eine abgewinkelte oder tangentiale Einlaßöffnung 358.
  • In jeder der Ausführungsformen kann die Richtung des Fluidflusses umgekehrt sein, d. h. das Fluid kann von links nach rechts in der Orientierung der 15, 16 fließen, in welchem Fall die Enden 328 der Wandsegmente des gefalteten Filtermaterials die oberstromigen Enden sind und die Enden 326 die unterstromigen Enden. In 15, 16 ist das Filterelement 318 zylindrisch. In weiteren Ausführungsformen kann ein solches Filterelement kegelstumpfförmig sein.
  • Die folgende Beschreibung der 17–27 ist der EP 1 203 609 A entnommen, die eine Hintergrundtechnologie darstellt. 17–27 verwenden die gleichen Referenznummern wie zuvor, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen.
  • 17–22 zeigen einen Filter 400, der ein Haupt- oder erstes Filterelement 22 und ein Sicherheitsfilterelement 402 enthalten in dem Gehäuse 24 einschließt. Wie oben ist das Hauptfilterelement 22 bereitgestellt durch gefaltetes Filtermaterial 26, das eine Mehrzahl von Falten 28 in einer geschlossenen Schleife, üblicherweise einem Ring, aufweist, der einen äußeren Umfang 30 definiert durch eine Mehrzahl äußerer Faltenspitzen 32, und einen inneren Umfang 34 definiert durch eine Mehrzahl innerer Faltenspitzen 36 aufweist. Die ringförmige, geschlossene Schleife weist ein hohles Inneres 38 auf, das sich entlang der Achse 40 erstreckt. Das zu filternde Fluid fließt durch das Hauptfilterelement 22, wie bei Pfeilen 112, 114 gezeigt, von der oberstromigen schmutzigen Seite 30 zu der unterstromigen sauberen Seite 34, und fließt axial wie beim Pfeil 58 gezeigt in das hohle Innere 38. Das Hauptfilterelement 22 weist einen axialen Flußkanal 56 auf, der sich entlang der Achse 40 erstreckt und das hohle Innere begrenzt und der einen Flußumfang 60 größer als der innere Umfang 34 aufweist. Das Sicher heitsfilterelement 402 ist unterstromig des Hauptfilterelements 22 angeordnet und filtert beides, den axialen Fluß 58 in das hohle Innere 38 und den zusätzlichen Fluß 59 zwischen dem Flußumfang 60 und dem inneren Umfang 34.
  • Der zusätzliche Fluß 59 zwischen dem Flußumfang 60 und dem inneren Umfang 34 fließt axial von dem Hauptfilterelement 22 zu dem Sicherheitsfilterelement 402. Das Hauptfilterelement 22 weist erste und zweite axiale Enden 62 und 64 auf. Das erste axiale Ende 62 ist offen und stellt den axialen Flußkanal 56 dort hindurch bereit. Das Sicherheitsfilterelement 402 enthält einen Abschnitt 404 an dem ersten axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22 und außerhalb des hohlen Inneren 38 und axial ausgerichtet mit der Fläche zwischen dem Flußumfang 60 und dem inneren Umfang 34. Der innere Umfang 34 definiert und begrenzt eine erste Querschnittsfläche. Der Flußumfang 60 definiert und begrenzt eine zweite Querschnittsfläche, welche größer ist als die erste Querschnittsfläche. Der Unterschied zwischen der ersten und der zweiten Querschnittsfläche definiert eine dritte Querschnittsfläche gemeinsam mit einem Abschnitt der zweiten Querschnittsfläche und begrenzt die erste Querschnittsfläche. Die dritte Querschnittsfläche ist begrenzt durch den Flußumfang 60 und den inneren Umfang 34 und definiert einen zusätzlichen Flußkanal 406 für den zusätzlichen Fluß 59. Der Abschnitt 404 des Sicherheitsfilterelements 402 an dem ersten axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22 ist axial mit der dritten Querschnittsfläche ausgerichtet, begrenzt durch den Flußumfang 60 und den inneren Umfang 34 und definiert den zusätzlichen Flußkanal 406 für den zusätzlichen Fluß 59.
  • Das Sicherheitsfilterelement 402 weist erste und zweite geschlossene Schleifenteile 408 und 404 auf. Das erste geschlossene Schleifenteil 408 ist in dem hohlen Inneren 38 des Hauptfilterelements 22 angeordnet. Das zweite geschlossene Schleifenteil 404 ist außerhalb des hohlen Inneren 38 des Hauptfilterelements 22 angeordnet und bedeckt die Fläche zwischen dem Flußumfang 60 und dem inneren Umfang 34 an dem ersten axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22. Die Endkappe 66 an dem ersten axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22 weist einen inneren Umfang 70 auf, der dem geschlossenen Schleifenteil 404 des Sicherheitsfilterelements 402 zugewandt ist. Die Endkappe 66 bedeckt teilweise die axialen Enden 68 der Falten, so daß die lateral äußeren Abschnitte 72 der axialen Enden der Falten bedeckt sind durch die Endkappe 66 aber nicht die lateral inneren Abschnitte 74 der axialen Enden der Falten. Die lateral inneren Ab schnitte 74 der axialen Enden der Falten sind bedeckt durch das geschlossene Schleifenteil 404 des Sicherheitsfilterelements 402.
  • In bevorzugter Ausgestaltung sind beide geschlossenen Schleifenteile 408 und 404 des Sicherheitsfilterelements 402 gefaltet, aber andere Ausführungsformen sind möglich, bei denen nur eines gefaltet ist oder keines gefaltet ist. Das geschlossene Schleifenteil 408 wird durch gefaltetes Filtermaterial 410, 21, bereitgestellt, das eine Mehrzahl von Falten 412 in einer geschlossenen Schleife aufweist, die einen ersten äußeren Umfang 414 definiert durch eine Mehrzahl äußerer Faltenspitzen 416 und einen ersten inneren Umfang 418 definiert durch eine Mehrzahl innerer Faltenspitzen 420 aufweist. Ein inneres Abstandsstück 422 aus gedehntem Streckmetall oder einem Netz oder einem Lochblech erstreckt sich entlang des inneren Umfangs 418. Das Teil 404 des Sicherheitsfilterelements wird durch gefaltetes Filtermaterial 424, 22, bereitgestellt, das eine Mehrzahl von Falten 426 in einer geschlossenen Schleife aufweist, die einen zweiten äußeren Umfang 428, 20 und einen zweiten inneren Umfang 430 aufweist. Der äußere Umfang 414 des Teils 408 des Sicherheitsfilterelements ist kleiner oder gleich dem inneren Umfang 34 des Hauptfilterelements 22. Der äußere Umfang 428 des Teils 404 des Sicherheitsfilterelements ist kleiner oder gleich dem äußeren Umfang 30 des Hauptfilterelements 22. Der äußere Umfang 414 ist im wesentlichen gleich dem inneren Umfang 430. Der äußere Umfang 428 ist im wesentlichen gleich dem Flußumfang 60. Die inneren und äußeren Faltenspitzen 36 und 32 des Hauptfilterelements 22 erstrecken sich entlang sich axial erstreckender Faltelinien, d. h. parallel zur Achse 40. Die Faltenspitzen 432 und 434, 20 und 22, des Teils 404 des Sicherheitsfilterelements erstrecken sich entlang sich radial erstreckender Faltelinien relativ zur Achse 40. Die Faltelinien der Faltenspitzen 432, 434 des Teils 404 des Sicherheitsfilterelements erstrecken sich senkrecht zu den Faltelinien der Faltenspitzen 416 und 418 des Teils 408 des Sicherheitsfilterelements.
  • Der Teil 408 des Sicherheitsfilterelements 402 ist in dem hohlen Inneren 38 des Hauptfilterelements 22 angeordnet und weist erste und zweite axiale Enden 436 und 438, 19, auf. Das axiale Ende 436 des Sicherheitsfilterelements ist neben dem axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22 und das axiale 438 ist neben dem axialen Ende 64 angeordnet. Das axiale Ende 436 des Sicherheitsfilterelements ist offen und stellt einen axialen Flußkanalauslaß dort hindurch, wie bei Pfeil 58 gezeigt, bereit. Das axiale Ende 438 des Teils 408 des Sicherheitsfilterelements ist geschlossen und bedeckt durch die Endkappe 440, die an die Endkappe 76 des Hauptfilterelements 22 angrenzt. Das axiale Ende 436 des Teils 408 des Sicherheitsfilterelements weist eine Endkappe 442 mit einem Teil 444 auf, das die axialen Enden der Falten 412 bedeckt und schließt und ein Teil 446, das die radialen inneren Enden der Falten 426 des Teils 404 des Sicherheitsfilterelements in die gegossene Verbindung einrückt und hält. Eine äußere Endkappe 448 rückt die radialen äußeren Enden der Falten 426 des Teils 404 des Sicherheitsfilterelements in gegossener Verbindung ein und hält diese. In der Ausführungsform in 20 ist ein zusätzlicher ringförmiger Dichtungsring 450 um die Endkappe 448 herum bereitgestellt und dieser stellt eine Dichtung gegen den Flansch oder den inneren Abschnitt 96 des Auslasses 90 an dem axialen Ende 88 des Gehäuses bereit. In einer anderen Ausführungsform ist der Dichtungsring 450 ersetzt oder als Teil der Endkappe 448 gebildet radial und abdichtend eingerückt gegen den Flansch 96. Der Flansch 96 erstreckt sich axial zwischen den Endkappen 66 und 448 und ist gegen diese jeweils abgedichtet. Die äußere Fläche 70 des Flansches 96 dichtet gegen die Endkappe 66 ab. Die innere Fläche 98 des Flansches 96 dichtet gegen die Endkappe 448 ab, was einen Dichtungsring 450 bereitgestellt als Teil dessen einschließen kann.
  • Der äußere Teil 404 des Sicherheitsfilterelements ist an dem axialen Ende 436 neben dem axialen Ende 62 des Hauptfilterelements 22 und außerhalb des hohlen Inneren 38 und axial ausgerichtet mit der Fläche zwischen dem Flußumfang 60 und dem inneren Umfang 34 vorgesehen. Die äußere Fläche 70 des Flansches 96 erhält die Dichtung gegen die Endkappe 66 des Hauptfilterelements 22 unbeachtet ob die Endkappe 448 an der inneren Fläche 98 des Flansches 96 abgedichtet ist. Ebenso erhält die innere Fläche 98 des Flansches 96 die Dichtung gegen die Endkappe 448 unbeachtet ob die Endkappe 66 gegen die äußere Fläche 70 des Flansches 96 abgedichtet ist. Die unabhängige Dichtung ist wünschenswert, um den Schutz der Ausrüstung oder der Maschine, wie z. B. ein innerer Verbrennungsmotor, während der Wartung zu erhalten. Während des Entfernens und Ersetzens des Hauptfilterelements 22 ist es wünschenswert, daß das Sicherheitsfilterelement 402 die Dichtung zum inneren Flanschabschnitt 96 des Auslaßflußkanals 90 des axialen Endes 88 des Gehäuses erhält. Das Hauptfilterelement 22 wird axial nach links entfernt, wie bei Pfeil 451 in 23 gezeigt, nach dem Entfernen des Gehäuseabschnitts 44 von dem Gehäuseabschnitt 42. Das Hauptfilterelement 22 wird üblicherweise um die Achse 40 gedreht oder verdreht, um die Dichtung zwischen der Endkappe 66 und der äußeren Fläche 70 des Flansches 96 aufzureißen oder zu brechen. Dort ist wenig oder gar kein Raum zum lateralen hin und herschaukeln des Hauptfilterelements 22 bei 452 und 454 relativ zur Achse 40 wegen der engen Toleranzen in dem hohlen Inneren 38 zwischen dem Umfang 34 des Hauptfilterelements 22 und dem äußeren Umfang 414 des Teils 408 des Sicherheitsfilterelements. In 24 ist das Sicherheitsfilterelement 402 mit einem inneren Teil 456 vorgesehen, welcher kegelförmig ist entlang einer Achse 40 von einer größeren radialen Breite am axialen Ende 436 zu einer geringeren radialen Breite am axialen Ende 438, um ein erhöhtes laterales Spiel 458 des axialen Endes 438 des Sicherheitsfilterelements in dem hohlen Inneren 38 an dem axialen Ende 64 des Hauptfilterelements 22 bereitzustellen, um das laterale Hin- und Herschaukeln bei 452, 454 des Endes 64 des Hauptfilterelements 22 zu vereinfachen, um das Entfernen des Hauptfilterelements ohne Entfernen des Sicherheitsfilterelements 402 während der Wartung zu vereinfachen. 25 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem kegelförmigen inneren Teil 458 des Sicherheitsfilterelements und das die Endkappe 440 ersetzt. 26 zeigt eine weitere Ausführungsform mit einem kegelförmigen inneren Teil 460 des Sicherheitsfilterelements in einer taschenförmigen Anordnung.
  • 27 zeigt einen Filter 500 und verwendet die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen. Der Filter enthält das Haupt- oder erste Filterelement 318 und das Sicherheitsfilterelement 402 in einem Gehäuse 502, das Gehäuseabschnitte 504 und 506 aneinander befestigt in konventioneller Art wie gezeigt bei 508 durch Klammern, Schrauben, übermittige Riegel, Bajonettverschlüsse, o. ä., aufweist. Eine Strömungskappe 510 ist vergleichbar zu der Strömungskappe 342, 15, und ist an dem Gehäuse durch Rippen oder Stege 512 vergleichbar zu den Rippen oder Stegen 344 befestigt und stützt eine Endkappe oder eine Nabe 514, die das hohle Innere 324 überspannt und dichtend schließt und die das axiale Ende 326 des Hauptfilterelements 318 stützt. Der Vorfilter 334, 15, kann in den Aufbau der 27 eingeschlossen sein, wenn dies erwünscht ist. Das Sicherheitsfilterelement 402 enthält ein Stützgehäuse 516, das eine Mehrzahl radialer Speichen oder Rippen 518 aufweist, die sich zwischen einem inneren ringförmigen Rand 520 und ei nem äußeren ringförmigen Rand 522, die jeweils das innere Abstandsstück 422 und den Dichtungsring 448 stützen, erstrecken.
  • Der Aufbau sieht weiter einen Filter 402, 18, 23–26 vor, der einen zusätzlichen Flußweg 59 zur reduzierten Gesamtbegrenzung und zur erhöhten Filteroberfläche bereitstellt. Der Filter 402 enthält erste und zweite Filterelemente 408 und 404 in wechselnder Flußwegverknüpfung, und zwar in nicht serieller Flußwegverknüpfung. Das Filterelement 404 sieht den zusätzlichen Flußweg 59, 23, dadurch vor, welcher nicht parallel zu der Flußrichtung 114 durch das Filterelement 408 ist. Das Filterelement 404 weist eine oberstromige Fläche 550 auf, die in einer geradlinigen Ebene 552 senkrecht zur Flußrichtung 59 liegt. Das Filterelement 408 weist eine oberstromige Fläche 554 auf, die in einer bogenförmigen Ebene 556, 18 tangential zu der Flußrichtung 114, 23, durch das Filterelement 408 liegt. Der Fluß durch den Filter 402 fließt durch erste und zweite wechselnde Abzweige in den Flußrichtungen 114 und 59. Der zweite Abzweig sieht den zusätzlichen Flußweg 59 vor. Der erste Abzweig weist einen ersten radialen Weg bei 114 und einen zweiten axialen Weg bei 58 in serieller Flußverknüpfung auf. Der radiale Fluß bei 114 ist tangential zu der bogenförmigen Ebene 556 und parallel zu der geradlinigen Ebene 552 und senkrecht zu der Flußrichtung 59. Der Weg bei 58 ist senkrecht zur Ebene 552 und parallel zur Flußrichtung 59.
  • Der Filter 402 weist das geschlossene, schleifenförmige Filterelement 408 auf, das sich axial entlang der Achse 40 zwischen ersten und zweiten axialen Enden 558 und 560, 18, 23 erstreckt. Das geschlossene, schleifenförmige Filterelement 404 ist an dem axialen Ende 558 angeordnet. Der Fluß durch den Filter 402 fließt radial bei 114, 23, durch das Filterelement 408 und axial bei 59 durch das Filterelement 404. Das Filterelement 408 weist einen Mittelpunkt an der Achse 40 auf und umgibt das hohle Innere. Das Filterelement 404 weist einen Mittelpunkt an der Achse 40 auf. Der Fluß durch das Filterelement 404 fließt durch die ersten und zweiten Abzweige in den Flußwegen 114 und 59 in wechselnder Flußwegverknüpfung, nämlich in nichtserieller Flußwegverknüpfung. Das Filterelement 408 weist einen äußeren Umfang 414, 23, 21 auf, der den inneren Umfang 418 umgibt. Das Filterelement 404 weist einen äußeren Umfang an den äußeren Faltenenden 428 auf, die den inneren Umfang an den inneren Faltenenden 430 umgeben. Der äußere Umfang bei 428 ist größer als der innere Umfang 414 und definiert den zusätzlichen Flußkanal an dem radial umfänglichen Abstand 406 dortzwischen. Der axiale Flußweg 59 verläuft durch den Abstand 406. Das Filterelement 408 ist ein gefaltetes Filterelement 410, 21, das sich axial entlang der Achse 40 zwischen distal gegenüberliegenden axialen Enden 558 und 560 erstreckt und weist eine Mehrzahl von Falten 412 auf, die sich radial zwischen den inneren Faltenspitzen 420 an den inneren Biegelinien und den äußeren Faltenspitzen 416 an den äußeren Biegelinien erstrecken, wobei sich die inneren und äußeren Biegelinien axial erstrecken. Das Filterelement 404 ist ein gefaltetes Filterelement 424, 22, das eine Mehrzahl von Falten 426 aufweist, die sich axial zwischen einer ersten Gruppe von Faltenspitzen 432 an einer ersten Gruppe von Biegelinien und einer zweiten Gruppe von Faltenspitzen 434 an einer zweiten Gruppe von Biegelinien erstrecken, wobei sich die ersten und zweiten Gruppen der Biegelinien radial erstrecken. Die Falten 426 des Filterelements 404 weisen radial distal gegenüberliegende innere und äußere radiale Enden 430 und 428, 23, auf. Das Filterelement 408 weist den äußeren Umfang 414 an den äußeren Faltenspitzen 416 auf, die den inneren Umfang 418 an den inneren Faltenspitzen 420 umgeben. Das Filterelement 404 weist den äußeren Umfang bei 428 an den äußeren radialen Enden der Falten 426 auf, die den inneren Umfang bei 430 an den inneren radialen Enden der Falten 426 umgeben. Der äußere Umfang bei 428 ist größer als der innere Umfang 414 und definiert den radial umfänglichen Abstand 406 dortzwischen durch welchen der zusätzliche axiale Flußweg bei 59 bereitgestellt wird. Die sich radial erstreckenden Biegelinien der Faltenspitzen 432 und 434 sind senkrecht zu den sich axial erstreckenden Biegelinien der Faltenspitzen 420 und 416. Die Falten 412 bilden den Ring des Filterelements 408, wobei sich der Ring axial entlang der Achse 40 erstreckt. Die Falten 426 bilden den Ring des Filterelements 404. Der Ring bei 404 ist konzentrisch zu dem Ring bei 408. Die Endkappe 440 kann fluidundurchlässig sein oder alternativ kann sie eine fluiddurchlässige Filterendkappe sein.
  • 28–38 stellen die vorliegende Erfindung dar und verwenden die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen.
  • 28 zeigt einen Filter 600 für Filtrierfluid, das entlang einer axialen Flußrichtung 602 fließt. Konzentrische zylindrische gefaltete Filterelemente 604, 606 weisen eine gemeinsame Achse 608 auf, die sich entlang der axialen Flußrich tung 602 erstreckt. Jedes Filterelement weist eine Mehrzahl von Falten wie z. B. 28, 5–9, auf, definiert durch Wandsegmente 610, die sich radial in gewundener Weise zwischen inneren und äußeren Gruppen der Faltenspitzen wie z. B. 36 und 38 jeweils an den inneren und äußeren Gruppen sich axial erstreckender Falte- oder Biegelinien 612 und 614 entsprechend erstrecken. Die Wandsegmente erstrecken sich axial zwischen oberstromigen und unterstromigen Enden 326 und 328. Die Wandsegmente defnieren axiale Flußkanäle 106, 108 dortzwischen. Die oberstromigen Enden der Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander abgedichtet, wie zuvor bei 110, um eine erste Gruppe von Flußkanälen 106 zu definieren, die offene oberstromige Enden 616 aufweisen, 30, und eine zweite Gruppe von Flußkanälen 108 verflochten mit der ersten Gruppe der Flußkanäle 106 und die geschlossene unterstromige Enden 618 aufweisen. Die unterstromigen Enden der Wandsegmente sind wechselnd gegeneinander wie zuvor abgedichtet, so daß die erste Gruppe von Flußkanälen 106 geschlossene unterstromige Enden 620 aufweist, und die zweite Gruppe von Flußkanälen 108 offene unterstromige Enden 622 aufweist. Wie zuvor fließt das zu filternde Fluid im wesentlichen geradlinig axial, wie bei 602 gezeigt, durch den Filter, durch die offenen oberstromigen Enden 616 der ersten Gruppe von Flußkanälen 106, wie durch Flußpfeile 624 gezeigt, dann durch die Wandsegmente 610 wie durch Flußpfeile 626 gezeigt, dann durch die offenen unterstromigen Enden 622 der zweiten Gruppe von Flußkanälen 108, wie durch Flußpfeil 628 gezeigt. Der soweit beschriebene Fluß ist gleich dem in 15 und 27 gezeigten.
  • Die zylindrischen Filterelemente 604 und 606 weisen einen radialen Abstand 630 dortzwischen, 28, 31, an den oberstromigen Enden 326 auf, und sind an ringförmigen Dichtungen 632 an den unterstromigen Enden 328 gegeneinander abgedichtet. Der Abstand 630 stellt einen zusätzlichen axialen Fluß dort hindurch wie durch Flußpfeil 634 gezeigt, 28, 31, bereit. Das Filterelement 606 umgibt das Filterelement 604 konzentrisch. Das Filterelement 604 weist ein hohles Inneres 636, 29, 31, auf, das ein offenes Ende 638 an dem unterstromigen Ende 328 aufweist, und das ein geschlossenes Ende 640 an dem oberstromigen Ende 326 aufweist geschlossen durch eine dichtende Endkappe 642 vergleichbar der Endkappe 342, 15, und der Endkappe 514, 27. Das offene Ende 638 des hohlen Inneren 636 stellt einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereit, wie durch Flußpfeile 644, 646, 32, gezeigt.
  • Der Filter 600 ist in einem Gehäuse 648, 32 befestigt, das eine sich axial erstreckende Seitenwand 650 aufweist, beabstandet radial außerhalb des Filterelements 606 durch einen radialen Abstand 652 an dem oberstromigen Ende 340. Die Seitenwand 650 und das Filterelement 606 sind gegeneinander an dem oberstromigen Ende 326 durch eine ringförmige Dichtung 654 abgedichtet. Der Abstand 652 stellt einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereit, wie durch Flußpfeile 656, 658 gezeigt. Die Dichtungen 642 und 654 sind an dem oberstromigen Ende 326 angeordnet, und die Dichtung 632 ist an dem unterstromigen Ende 328 angeordnet. Die Dichtung 642 ist eine Mittendichtung, die das hohle Innere 636 schließt. Die Dichtung 632 ist eine Ringdichtung, die das Filterelement 604 konzentrisch umgibt und den Abstand 630 an dem unterstromigen Ende 328 durch Dichten der Filterelemente 604 und 606 gegeneinander schließt. Die Dichtung 654 ist eine Ringdichtung, die das Filterelement 606 konzentrisch umgibt und den Abstand 652 an dem oberstromigen Ende 326 durch Dichten des Filterelements 606 und der Seitenwand 650 gegeneinander schließt. In einer weiteren Ausführungsform kann die Flußrichtung; umgekehrt sein, wie in 33 gezeigt.
  • 34 und 35 zeigen eine weitere Ausführungsform und verwenden die gleichen Referenznummern von oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu erleichtern. Ein Filter 660 weist eine Mehrzahl konzentrischer zylindrischer Filterelemente 604, 606, 662, 664, 666 auf, die jeweils radiale Abstände 630, 668, 670, 672 dortzwischen aufweisen. Die radialen Abstände 630 und 670 sind an dem oberstromigen Ende 326 angeordnet. Die radialen Abstände 668 und 672 sind an dem unterstromigen Ende 328 angeordnet. Das Filterelement 662 umgibt das Filterelement 606 konzentrisch. Die Filterelemente 606 und 662 weisen einen ringförmigen radialen Abstand 668 dortzwischen an dem unterstromigen Ende 328 auf. Der radiale Abstand 668 stellt einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereit. Das Filterelement 664 umgibt das Filterelement 662 konzentrisch. Die Filterelemente 662 und 664 weisen einen ringförmigen radialen Abstand 670 dortzwischen an dem oberstromigen Ende 326 auf. Der radiale Abstand 670 stellt einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereit. Das Filterelement 666 umgibt das Filterelement 664 konzentrisch. Die Filterelemente 664 und 666 weisen einen ringförmigen radialen Abstand 672 dortzwischen an dem unterstromigen Ende 328 auf. Der radiale Abstand 672 sieht einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch vor. Die Filterelemente 606 und 662 sind gegeneinander an dem ringförmigen Dichtungsring 674 an dem oberstromigen Ende 326 abgedichtet. Die Filterelemente 662 und 664 sind gegeneinander an dem ringförmigen Dichtungsring 676 an dem unterstromigen Ende 328 abgedichtet. Die Filterelemente 664 und 666 sind gegeneinander an dem ringförmigen Dichtungsring 678 an dem oberstromigen Ende 326 abgedichtet.
  • 36 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet die gleichen Referenznummern wie oben, wie dies angebracht ist, um das Verständnis zu erleichtern. Das zylindrische gefaltete Filterelement 604 aus 32 ist in 36 ersetzt durch ein zylindrisches gefaltetes Filterelement 680, dessen Faltenspitzen wechselnd gegeneinander an gegenüberliegenden axialen Enden abgedichtet sind, vergleichbar zu dem gefalteten Filterelement 604, aber mit einer kürzeren axialen Länge als das Filterelement 606 und welches vorzugsweise spitz zuläuft, um eine kegelstumpfförmige Form aufzuweisen. Die dichtende Endkappe 642 der 32 ist ersetzt durch eine dichtende Endkappe 682 an einem axialen Ende 684 des Filterelements 680. In der Orientierung der 36 ist die Dichtung 682 axial rechts von der Dichtung 654 angeordnet. Das Filterelement 606 umgibt das Filterelement 680 konzentrisch. Das Filterelement 680 weist ein hohles Inneres 686 auf, das ein offenes rechtes Ende 688 und ein geschlossenes linkes Ende 690 an der dichtenden Endkappe 682 aufweist. Das offene Ende 688 des hohlen Inneren 686 stellt einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereit. Das linke axiale Ende 684 des Filterelements 680 ist axial rechts von dem linken axialen Ende 326 des Filterelements 606 in Richtung des rechten Endes 328 des Filterelements 606 angeordnet. Ein radialer Abstand 692 zwischen den Filterelementen 680 und 606 verjüngt sich von einer größeren radialen Breite 694 an dem linken Ende 684 des Filterelements 680 zu einer geringeren radialen Breite 696 an dem rechten axialen Ende 698 des Filterelements 680. Luft kann nach links in 36 wie bei Pfeilen 700 gezeigt fließen, oder alternativ kann sie nach rechts wie durch die gestrichelten Pfeile 702 gezeigt fließen.
  • 37 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet die gleichen Bezugszeichen wie oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen. Das Filterelement 604 aus 32 ist in 37 ersetzt durch ein zentrales Filterelement 704, das konzentrisch umgeben ist von einem zylindrischen gefalteten Filterelement 606 und abgedichtet dagegen an der Dichtungsendkappe 632. Das zentrale Filterelement 704 stellt einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch be reit. Das Filterelement 606 weist ein hohles Inneres 706 offen an dem linken axialen Ende 326 und abgedichtet gegen das zentrale Filterelement 704 durch die Dichtung 632 an dem rechten axialen Ende 328. In der Ausführungsform der 36 ist der zentrale Filter 680 ein zylindrisches gefaltetes Filterelement, das eine geringere axiale Länge als das Filterelement 606 aufweist und welches verjüngt oder kegelstumpfförmig sein kann. In der Ausführungform der 37 ist das zentrale Filterelement 704 ein planares gefaltetes Filterelement, das eine Mehrzahl von Falten definiert durch Wandsegmente 708 aufweist, die sich axial in gewundener Weise zwischen den Faltenspitzen an jeweiligen linken und rechten sich transversal zur Achse 608 erstreckenden Biegelinien 710 und 712 erstrekken. Die Richtung des Luftflusses kann nach links sein, wie gezeigt durch Pfeil 714, oder alternativ kann sie nach rechts sein, wie gezeigt durch gestrichelte Pfeile 716.
  • 38 zeigt eine weitere Ausführungsform und verwendet die gleichen Referenznummern wie oben, wo dies angebracht ist, um das Verständnis zu vereinfachen. In 38 wird das zentrale Filterelement bereitgestellt durch ein nicht gefaltetes Filterelement 718. Das nicht gefaltete zentrale Filterelement 718 ist eine Lage aus Filtermaterial, die das hohle Innere 706 des Filterelements 606 an dem axialen Ende 328 schließt und sich vorzugsweise in das hohle Innere 706 in Richtung des axialen Endes 326 erstreckt. Weiter vorzugsweise ist das nicht gefaltete zentrale Filterelement 718 ein Konus, der ein hohles Inneres 720 offen an dem rechten Ende 722 und geschlossen an dem linken Ende 724 aufweist und der eine Spitze 726 aufweist, die in Richtung des linken axialen Endes 326 zeigt. Luft kann nach links wie an Pfeilen 728 gezeigt fließen oder alternativ kann sie nach rechts wie gezeigt an den gestrichelten Pfeilen 730 fließen.
  • Es ist bekannt, daß verschiedene Äquivalente, Alternativen oder Modifikationen möglich sind im Rahmen der angefügten Ansprüche. Z. B. können zylindrische oder ringförmige Konfigurationen, wie hierin verwendet, nicht perfekt zylindrische oder ringförmige Formen einschließen, wie z. B. kegelstumpfförmige, ovale und andere geschlossene Schleifenkonfigurationen.

Claims (15)

  1. Ein Filter zum Filtern von Fluid, das entlang einer axialen Flußrichtung (602) fließt, der eine Mehrzahl konzentrischer zylindrischer gefalteter Filterelemente (604, 606) enthält, die eine gemeinsame Achse (608) aufweisen, die sich entlang der axialen Flußrichtung (602) erstreckt, wobei jedes Filterelement (604, 606) eine Mehrzahl von Falten definiert durch Wandsegmente (610) aufweist, die sich radial in gewundener Weise zwischen inneren und äußeren Gruppen von Faltenspitzen an inneren und äußeren Gruppen von sich axial erstreckenden Biegelinien (612, 614) erstrecken, wobei sich die Wandsegmente (610) axial zwischen oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) erstrecken, wobei die Wandsegmente (610) axiale Flußkanäle (106, 108) dortzwischen definieren, wobei die oberstromigen Enden (326) der Wandsegmente (610) wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, um eine erste Gruppe von Flußkanälen (106) zu definieren, die offene oberstromige Enden (616) aufweisen, und eine zweite Gruppe von Flußkanälen (108), verschränkt mit der ersten Gruppe von Flußkanälen (106), die geschlossene oberstromige Enden (618) aufweisen, wobei die unterstromigen Enden (328) der Wandsegmente (610) wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, so daß die erste Gruppe von Flußkanälen (106) geschlossene unterstromige Enden (620) aufweist und wobei die zweite Gruppe von Flußkanälen (108) offene unterstromige Enden (622) aufweist, so daß zu filterndes Fluid im wesentlichen geradlinig axial durch den Filter fließt, durch die offenen oberstromigen Enden (616) der ersten Gruppe von Flußkanälen (106), dann durch die Wandsegmente (610), dann durch die offenen unterstromigen Enden (622) der zweiten Gruppe von Flußkanälen (108), wobei ein erstes und ein zweites der Filterelemente (604, 606) einen radialen Abstand (630) dazwischen an einem der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei der Abstand (630) einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereitstellt.
  2. Filter nach Anspruch 1, wobei das zweite Filterelement (606) das erste Filterelement (604) konzentrisch umgibt, wobei das erste Filterelement (604) ein hohles Inneres (636) aufweist, das ein offenes Ende (638) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweist und das ein geschlossenes Ende (640) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen En den (326, 328) aufweist, wobei das offene Ende (638) des hohlen Inneren (636) einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereitstellt.
  3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Filter in einem Gehäuse (648) befestigt ist, das eine sich axial erstreckende Seitenwand (650) radial äußerlich des zweiten Filterelements (606) aufweist, beabstandet durch einen zweiten radialen Abstand (652) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328), wobei die Seitenwand (650) und das zweite Filterelement (606) gegeneinander an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei der zweite Abstand (652) einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereitstellt.
  4. Filter nach Anspruch 2 oder 3, der erste, zweite und dritte Dichtungen (642, 632, 654) enthält, wobei die erste und die dritte Dichtung (642, 654) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) angeordnet sind, wobei die zweite Dichtung (632) an dem andere der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) angeordnet ist, wobei die erste Dichtung (642) eine Mittendichtung enthält, die das hohle Innere (636) schließt, wobei die zweite Dichtung (632) eine Ringdichtung enthält, die das erste Filterelement (604) konzentrisch umgibt und den ersten Abstand (630) durch Abdichten des ersten und des zweiten Filterelements (604, 606) gegeneinander schließt, wobei die dritte Dichtung (654) eine Ringdichtung enthält, die das zweite Filterelement (606) konzentrisch umgibt und den zweiten Abstand (652) durch Abdichten des ersten Filterelements (606) und der Seitenwand (650) gegeneinander schließt.
  5. Filter nach Anspruch 1 und ggf. einem der Ansprüche 2 bis 4, der eine Mehrzahl ringförmiger radialer Abstände (630, 668 ...) zwischen den Filterelementen (604, 606) aufweist, einschließlich wenigstens eines Abstands an dem oberstromigen Ende (326) und wenigstens eines Abstands an dem unterstromigen Ende (328), wobei jeder der Abstände (630, 668, ...) einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereitstellt.
  6. Filter nach Anspruch 5, wobei die Mehrzahl der Filterelemente erste, zweite und dritte Filterelemente (604, 606, 662) aufweist, wobei das dritte Filterelement (662) das zweite Filterelement (606) konzentrisch umgibt, wobei das zweite Filterelement (606) das erste Filterelement (604) konzentrisch umgibt, wobei das erste und das zweite Filterelement (604, 606) einen ersten der ringförmigen radialen Abstände (630) dazwischen an einem der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das zweite und das dritte Filterelement (606, 662) einen zweiten ringförmigen radialen Abstand (668) dazwischen an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei jeder der ersten und zweiten ringförmigen radialen Abstände (630, 668) einen zusätzlichen axialen Fluß dort hindurch bereitstellt, und/oder wobei die Mehrzahl der Filterelemente erste, zweite, dritte und vierte Filterelemente (604, 606, 662, 664) aufweist, wobei das vierte Filterelement (664) das dritte Filterelement (662) konzentrisch umgibt, wobei das dritte Filterelement (662) das zweite Filterelement (606) konzentrisch umgibt, wobei das zweite Filterelement (606) das erste Filterelement (604) konzentrisch umgibt, wobei das erste und das zweite Filterelement (604, 606) einen ersten radialen Abstand (630) dazwischen an einem der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das zweite und das dritte Filterelement (606, 662) einen zweiten ringförmigen radialen Abstand (668) dazwischen an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das dritte und das vierte Filterelement (662, 664) einen dritten radialen Abstand (670) dazwischen an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) gegeneinander abgedichtet sind, wobei jeder der ersten, zweiten und dritten radialen Abstände (630, 668, 670) zusätzlichen axialen Fluß dort hindurch bereitstellt, und/oder wobei die Mehrzahl der Filterelemente erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Filterelemente (604, 606, 662, 664, 666) aufweist, wobei das fünfte Filterelement (666) das vierte Filterelement (664) konzentrisch umgibt, wobei das vierte Filterelement (664) das dritte Filterelement (662) konzentrisch umgibt, wobei das dritte Filterelement (662) das zweite Filterelement (606) konzentrisch umgibt, wobei das zweite Filterelement (606) das erste Filterelement (604) konzentrisch umgibt, wobei das erste und das zweite Filterelement (604, 606) einen ersten ringförmigen radialen Abstand (630) dazwischen an dem einen der ober stromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das zweite und das dritte Filterelement (606, 662) einen zweiten ringförmigen radialen Abstand (668) dazwischen an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das dritte und das vierte Filterelement (662, 664) einen dritten ringförmigen radialen Abstand (670) dazwischen an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei das vierte und das fünfte Filterelement (664, 666) einen vierten ringförmigen radialen Abstand (672) dazwischen an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweisen und gegeneinander an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) abgedichtet sind, wobei jeder der ersten, zweiten, dritten und vierten radialen Abstände (630, 668, 670, 672) einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereitstellt.
  7. Ein Filter zum Filtern von Fluid, das entlang einer axialen Flußrichtung fließt, der wenigstens ein zylindrisches, gefaltenes äußeres Filterelement (606) enthält, das eine Achse (608) aufweist, die sich entlang der axialen Flußrichtung erstreckt, wobei das Filterelement (606) eine Mehrzahl von Falten definiert durch Wandsegmente aufweist, die sich radial in gewundener Weise zwischen inneren und äußeren Gruppen von Faltenspitzen an inneren und äußeren Gruppen von sich axial erstreckenden Biegelinien erstreckt, wobei sich die Wandsegmente axial zwischen oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) erstrecken, wobei die Wandsegmente axiale Flußkanäle dazwischen definieren, wobei die oberstromigen Enden (326, 328) der Wandsegmente wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, um eine erste Gruppe von Flußkanälen zu definieren, die offene oberstromige Enden aufweisen, und eine zweite Gruppe von Flußkanälen verschränkt mit der ersten Gruppe von Flußkanälen und die geschlossene oberstromige Enden aufweisen, wobei die unterstromigen Enden (326, 328) der Wandsegmente wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, so daß die erste Gruppe von Flußkanälen geschlossene unterstromige Enden aufweist und die zweite Gruppe von Flußkanälen offene unterstromige Enden aufweist, so daß zu filterndes Fluid im wesentlichen geradlinig axial durch den Filter fließt, durch die offenen oberstromigen Enden der ersten Gruppe von Flußkanälen, dann durch die Wandsegmente, dann durch die offenen unterstromigen Enden der zweiten Gruppe von Flußkanälen, und der ein zentrales Filterelement (680, 704, 718) aufweist, das konzentrisch von dem zylindrischen gefaltenen Filterelement (606) umgeben ist, und dagegen abgedichtet ist, wobei das zentrale Filterelement (680, 704, 718) einen zusätzlichen Fluß axial dort hindurch bereitstellt.
  8. Filter nach Anspruch 7, wobei das zylindrische gefaltene Filterelement (606) ein hohles Inneres (706) aufweist, das offen ist an einem der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) und an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) mit dem zentralen Filterelement (680, 704, 718) abdichtend verbunden ist.
  9. Filter nach Anspruch 7 oder 8, wobei das zentrale Filterelement (680) ein zylindrisches gefaltenes Filterelement ist, das eine Mehrzahl von Falten definiert durch Wandsegmente aufweist, die sich radial in gewundener Weise zwischen inneren und äußeren Gruppen von Faltenspitzen an inneren und äußeren Gruppen von sich axial erstreckenden Biegelinien erstrecken, wobei sich die Wandsegmente des zentralen Filterelements (680) axial zwischen oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) erstrecken, wobei die Wandsegmente des zentralen Filterelements (680) axiale Flußkanäle dazwischen definieren, wobei die oberstromigen Enden der Wandsegmente des zentralen Filterelements (680, 704, 718) wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, um eine erste Gruppe von Flußkanälen zu definieren, die offene oberstromige Enden aufweisen und eine zweite Gruppe von Flußkanälen verschränkt mit der ersten Gruppe von Flußkanälen des zentralen Filterelements (680) und die geschlossene oberstromige Enden aufweisen, wobei die unterstromigen Enden der Wandsegmente des zentralen Filterelements (680) wechselnd gegeneinander abgedichtet sind, so daß die erste Gruppe von Flußkanälen des zentralen Filterelements (680) geschlossene unterstromige Enden aufweist und die zweite Gruppe von Flußkanälen des zentralen Filterelements (680) offene unterstromige Enden aufweist, so daß zu filterndes Fluid im wesentlichen geradlinig axial durch das zentrale Filterelement (680) fließt, durch die offenen oberstromigen Enden der ersten Gruppe von Flußkanäle des zentralen Filterelements (680), dann durch die Wandsegmente des zentralen Filterelements (680), dann durch die offenen unterstromigen Enden der zweiten Gruppe von Flußkanälen des zentralen Filterelements (680), vorzugsweise, wobei das zentrale Filterelement (680) ein hohles Inneres (686) aufweist, das ein offenes Ende (688) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) aufweist und ein geschlossenes Ende (690) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) aufweist, wobei das offene Ende (688) des hohlen Inneren (686) des zentralen Filterelements (680) einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereitstellt, wobei das zentrale und das äußere Filterelement (680, 606) einen radialen Abstand (692) dazwischen an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) aufweisen und wobei der Filter in einem Gehäuse (648) befestigt ist, das eine sich axial erstreckende Seitenwand (650) radial äußerlich von dem Filterelement (606) aufweist, beabstandet durch einen zweiten radialen Abstand (652) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) wobei der zweite Abstand einen zusätzlichen Fluidfluß axial dort hindurch bereitstellt.
  10. Filterelement nach Anspruch 9, wobei das zentrale und das äußere Filterelement (680, 606) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) gegeneinander abgedichtet sind und wobei das äußere Filterelement (606) zu der Seitenwand (650) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) abgedichtet ist, vorzugsweise, das erste, zweite und dritte Dichtungen (682, 632, 654) enthält, wobei die erste Dichtung (682) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) angeordnet ist, wobei die zweite Dichtung (632) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) und an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) angeordnet ist, wobei die dritte Dichtung (654) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) angeordnet ist, weiter vorzugsweise, wobei die erste Dichtung (682) eine Mittendichtung enthält, die das hohle Innere (686) des zentralen Filterelements (680) an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) schließt, wobei die zweite Dichtung (632) eine Ringdichtung enthält, die das zentrale Filterelement (680) konzentrisch umgibt und den ersten Ab stand (692) durch Abdichten der zentralen und äußeren Filterelemente (680, 606) gegeneinander schließt, wobei die dritte Dichtung (659) eine Ringdichtung enthält, die das äußere Filterelement (606) konzentrisch umgibt und den zweiten Abstand (652) durch Abdichten des äußeren Filterelements (606) und der Seitenwand (650) gegeneinander schließt, weiter vorzugsweise, wobei die erste Dichtung (682) von der dritten Dichtung (654) axial beabstandet angeordnet ist.
  11. Filter nach Anspruch 9 oder 10, wobei das eine der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) axial beabstandet von dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) in Richtung des anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) des äußeren Filterelements (606) angeordnet ist.
  12. Filter nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das zentrale und das äußere Filterelement (680, 606) verschiedene axiale Längen aufweisen.
  13. Filter nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei das zentrale und das äußere Filterelement (680, 606) einen radialen Abstand (692) dazwischen aufweisen, welcher sich von einer großen radialen Ausdehnung an dem einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) zu einer geringen radialen Ausdehnung in Richtung des anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (684, 698) des zentralen Filterelements (680) verjüngt.
  14. Filter nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei das zentrale Filterelement (704) ein planares gefaltetes Filterelement ist, vorzugsweise, wobei das planare gefaltete Filterelement (704) eine Mehrzahl von Falten definiert durch Wandsegmente (708) aufweist, die sich axial in gewundener Weise zwischen den Faltenspitzen an den Biegelinien (710, 712) erstrecken, die sich transversal zu der Achse (608) erstrecken.
  15. Filter nach Anspruch 7 oder 8, wobei das zentrale Filterelement (718) nicht gefaltet ist, vorzugsweise, wobei das zylindrische gefaltete äußere Filterelement (606) ein hohles Inneres (706) offen an einem der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) und abgedichtet zu dem nicht gefalteten zentralen Filterelement (718) an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweist und wobei sich das nicht gefaltete zentrale Filterelement (718) in das hohle Innere (706) in Richtung des einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) erstreckt, weiter vorzugsweise, wobei das nicht gefaltete zentrale Filterelement (718) ein Konus ist, der ein hohles Inneres (720) offen an dem anderen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) aufweist und der eine Spitze (726) aufweist, die in Richtung des einen der oberstromigen und unterstromigen Enden (326, 328) zeigt.
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