DE102010054349B4 - Change filter element with sieve and filter assembly with such a filter element - Google Patents

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Abstract

Auswechselbar in ein Filtergehäuse einbaubares Filterelement (3) zur Filterung einer Flüssigkeit, umfassend:einen Filtereinsatz (4) für den Durchfluss der zu filternden Flüssigkeit, eine erste, auslassseitige Endscheibe, die eine zentrale Öffnung mit einer radial nach innen gerichteten Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem filtergehäuseseitigen Auslassstutzen aufweist,eine zweite, der ersten gegenüberliegenden Endscheibe, die an der zentralen Öffnung eine radial nach innen gerichtete Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem gehäuseseitigen Umgehungsventil aufweist,sowie ein zylindrisches Mittelrohr (5) zur Stützung des Filtereinsatzes (4),wobei an dem Filterelement (3) ein Sieb (7) angebracht ist, das eine endseitige Öffnung des Filterelements (3) derart verschließt, dass Fluid passieren kann und grobe Partikel zurückgehalten werden,wobei das Sieb an einer zentralen Öffnung der zweiten Endscheibe angeordnet ist und in den Innenraum des Filtereinsatzes hineinragt,wobei das Sieb einen Siebkörper (7b) aufweist, der umfangsseitig dichtend und unlösbar mit dem Filterelement (3) verbunden ist,wobei das Mittelrohr (5) aus Kunststoff hergestellt ist,wobei das Sieb einstückig mit dem Mittelrohr durch ein Spritzguss-Verfahren hergestellt ist oder das Sieb durch Umspritzen fest mit dem Mittelrohr verbunden ist oder der Siebkörper durch Umspritzen fest mit dem Mittelrohr verbunden ist.Interchangeable in a filter housing installable filter element (3) for filtering a liquid, comprising: a filter element (4) for the flow of the liquid to be filtered, a first outlet-side end plate having a central opening with a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a filter housing-side outlet nozzle, a second, the first opposite end plate having at the central opening a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a housing-side bypass valve, and a cylindrical central tube (5) for supporting the filter element (4), wherein on the filter element (3) a screen (7) is mounted, which closes an end opening of the filter element (3) such that fluid can pass and coarse particles are retained, wherein the screen is arranged at a central opening of the second end plate and into the interior of the Filter insert protrudes, said screen having a screen body (7b) circumferentially sealingly and non-detachably connected to said filter element (3), said center tube (5) being made of plastic, said screen being made integrally with said center tube by an injection molding process or the screen is firmly connected by encapsulation with the center tube or the screen body is firmly connected by encapsulation with the center tube.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein auswechselbares Filterelement zur Filterung einer Flüssigkeit, insbesondere zur Filterung des Öls eines Ölkreislaufs einer Brennkraftmaschine. Das Filterelement umfasst einen Filtereinsatz, auch Filterbalg genannt, für den Durchfluss der zu filternden Flüssigkeit sowie ein zylindrisches Mittelrohr zur Stützung des Filtereinsatzes. Die Erfindung betrifft auch eine Filteranordnung mit einem solchen Filterelement.The invention relates to a replaceable filter element for filtering a liquid, in particular for filtering the oil of an oil circuit of an internal combustion engine. The filter element comprises a filter insert, also called filter bellows, for the flow of the liquid to be filtered and a cylindrical central tube for supporting the filter insert. The invention also relates to a filter arrangement with such a filter element.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 200 06 974 U1 ist ein Flüssigkeitsfilter bekannt geworden, der einen auswechselbaren Filtereinsatz, ein den Filtereinsatz stützendes Mittelrohr und ein in dem Mittelrohr angeordnetes Filterumgehungsventil aufweist. Ein Ventilkörper des Filterumgehungsventils wirkt hierbei mit einer Dichtfläche zusammen, die von einer Endscheibe des Filtereinsatzes gebildet ist. Die Dichtfläche kann bei Wartungsarbeiten an dem Filter vom Ventilkörper entfernt werden. An dem Filtereinsatz ist ein Sieb vorgesehen, das einer in der Dichtfläche vorgesehenen Öffnung vorgeschaltet ist.From the DE 200 06 974 U1 For example, a fluid filter has become known which has a replaceable filter cartridge, a center liner supporting the filter cartridge, and a filter bypass valve disposed in the center tube. A valve body of the filter bypass valve in this case cooperates with a sealing surface, which is formed by an end plate of the filter insert. The sealing surface can be removed from the valve body during maintenance work on the filter. On the filter insert, a sieve is provided, which is connected upstream of an opening provided in the sealing surface.

Das Filterumgehungsventil wird geöffnet, wenn kein ausreichender Öldurchsatz durch den Filtereinsatz erfolgen kann, z.B. wenn das Öl nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine eine vergleichsweise hohe Viskosität aufweist. Das Sieb hat die Aufgabe, während der Öffnungszustände des Filterumgehungsventils Schmutzpartikel abzufangen, so dass diese nicht zur Reinölseite des Filters gelangen können. Bei der in der DE 200 06 974 U1 beschriebenen Anordnung besteht ggf. die Gefahr, dass das Sieb bei verschmutzter Oberfläche durch den hohen Öldruck deformiert wird.The filter bypass valve is opened when sufficient oil flow through the filter can not occur, for example, when the oil has a comparatively high viscosity after a cold start of the internal combustion engine. The screen has the task during the opening conditions of the filter bypass valve to catch dirt particles, so that they can not get to the clean oil side of the filter. When in the DE 200 06 974 U1 The arrangement described there is possibly the risk that the sieve is deformed at dirty surface by the high oil pressure.

Auch die DE 102 43 291 A1 zeigt ein Umgehungsventil für einen Flüssigkeitsfilter, das eine Ventilplatte mit einer Aufnahme für ein Siebelement aufweist, das unlösbar mit der Ventilplatte verbunden ist. Dies kann beispielsweise durch das Einbetten des Siebelements in die Ventilplatte erreicht werden. Die Integration des Siebs in das Ventil führt dazu, dass das Sieb während der Lebensdauer der Brennkraftmaschine nicht ausgetauscht werden kann und daher ein relativ großer Bauraum für das Sieb benötigt wird, um zu verhindern, dass die durch das Sieb hindurch tretende Ölmenge bei längerem Gebrauch des Siebs einen zu großen Druckabfall erleidet.Also the DE 102 43 291 A1 shows a bypass valve for a liquid filter having a valve plate with a receptacle for a sieve that is permanently connected to the valve plate. This can be achieved, for example, by embedding the sieve element in the valve plate. The integration of the screen in the valve means that the screen during the life of the internal combustion engine can not be replaced and therefore a relatively large space for the sieve is needed to prevent the passing through the sieve oil amount with prolonged use of the Siebs suffers too great a pressure drop.

Aus der EP 1 199 093 A1 ist ein auswechselbar in ein Filtergehäuse einbaubares Filterelement bekannt, welches an einer Endscheibe ein Bypassventil und ein Siebelement aufweist, wobei Bypassventil und Siebelement fest mit der Endscheibe verbunden sind. Weitere Siebanordnungen sind bekannt aus DE 101 13 179 A1 , DE 36 07 569 A1 , GB 2 308 986 A , WO 01/ 47 618 A2 , DE 196 08 589 A1 , DE 102 07 633 B4 , DE 198 47 998 A1 und US 3 726 403 A .From the EP 1 199 093 A1 is a replaceable installable in a filter housing filter element is known, which has a bypass valve and a sieve on an end plate, wherein the bypass valve and sieve are firmly connected to the end plate. Other Siebanordnungen are known from DE 101 13 179 A1 . DE 36 07 569 A1 . GB 2 308 986 A . WO 01/47 618 A2 . DE 196 08 589 A1 . DE 102 07 633 B4 . DE 198 47 998 A1 and US 3,726,403 A ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wechsel-Filterelement sowie eine Filteranordnung mit einem solchen Filterelement bereitzustellen, die ein sicheres Zurückhalten von Schmutzpartikeln bei geöffnetem Umgehungsventil auf kostengünstige Weise erlauben.The invention has for its object to provide a removable filter element and a filter assembly with such a filter element that allow safe retention of dirt particles with open bypass valve in a cost effective manner.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein auswechselbar in ein Filtergehäuse einbaubares Filterelement nach Anspruch 1 gelöst, bei dem an dem Mittelrohr ein Sieb angebracht ist, das eine endseitige Öffnung des Filterelements verschließt, und bei dem das Sieb einen Siebkörper aufweist, der entlang seines Umfangs dichtend mit dem Mittelrohr oder der Endscheibe verbunden ist. Der Siebkörper ist hierbei umfangsseitig unlösbar mit dem Mittelrohr verbunden. Das Sieb verschließt die endseitige Öffnung derart, dass Fluid passieren kann und grobe Partikel zurückgehalten werden.This problem is solved by a filter element which can be installed interchangeably in a filter housing according to claim 1, in which a sieve is attached to the central tube which closes an end opening of the filter element and in which the sieve has a sieve body sealingly sealing along its circumference the center tube or the end plate is connected. The screen body is in this case peripherally undetachably connected to the central tube. The screen seals the end opening so that fluid can pass and coarse particles are retained.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den für die Flüssigkeit durchlässigen Bereich des Siebs in einen Siebkörper einzubetten, diesen mit dem Mittelrohr zu verbinden und auf diese Weise in das Wechsel-Filterelement zu integrieren. Dadurch kann das Sieb gemeinsam mit dem Filterelement ausgewechselt werden, so dass das Sieb nur einen Teil der Lebensdauer der Brennkraftmaschine für das Öl durchlässig sein muss, wodurch sich die benötigte Filterfläche verringert und das Sieb mit kleinen Abmessungen hergestellt werden kann. Insbesondere kann das Sieb hierbei so angeordnet werden, dass es dem Umgehungsventil nachgeschaltet ist. Im Gegensatz zur DE 200 06 974 U1 ist es daher nicht notwendig, das Umgehungsventil in das Wechsel-Filterelement zu integrieren und mit diesem auszutauschen, was eine deutliche Kostenreduktion zur Folge hat.According to the invention, it is proposed to embed the liquid-permeable region of the sieve in a sieve body, to connect it to the central tube and in this way to integrate it into the interchangeable filter element. Thereby, the screen can be replaced together with the filter element, so that the screen must be permeable to the oil only a part of the life of the engine, thereby reducing the required filter area and the screen can be made with small dimensions. In particular, the sieve can in this case be arranged so that it is connected downstream of the bypass valve. In contrast to DE 200 06 974 U1 Therefore, it is not necessary to integrate the bypass valve in the removable filter element and to exchange with this, which has a significant cost reduction.

Das Sieb kann insbesondere kappenförmig ausgebildet sein und sich von der dichtenden Anbindung am Mittelrohr in das Mittelrohr hinein erstrecken. In diesem Fall kann der in das Mittelrohr hinein ragende Bereich des Umgehungsventils von dem kappenförmigen Siebkörper umschlossen werden. Die kappenförmige Ausführung des Siebes ermöglicht eine Vergrößerung der Siebfläche. Die Mantelfläche des Siebs ist hierbei von dem Mittelrohr beabstandet, so dass das durch den Filtereinsatz (radial) in das Mittelrohr eintretende Öl das Sieb nicht durchlaufen muss. Der kappenförmige Siebkörper kann insbesondere eine im Wesentlichen U-förmige Querschnittskontur aufweisen und/oder an die Kontur des Umgehungsventils angepasst sein. Es versteht sich, dass sich das kappenförmige Sieb ggf. auch aus dem Mittelrohr heraus erstrecken kann, wenn das Umgehungsventil in das Mittelrohr integriert werden soll.The sieve may in particular be cap-shaped and extend from the sealing connection on the central tube into the central tube. In this case, the area of the bypass valve protruding into the center pipe can be enclosed by the cap-shaped screen body. The cap-shaped design of the screen allows an enlargement of the screen surface. The lateral surface of the screen is hereby spaced from the central tube, so that the oil entering through the filter element (radially) into the central tube does not have to pass through the sieve. The cap-shaped screen body may in particular a substantially U-shaped Have cross-sectional contour and / or adapted to the contour of the bypass valve. It is understood that the cap-shaped sieve may possibly also extend out of the central tube if the bypass valve is to be integrated into the central tube.

Auch können an dem kappenförmigen Sieb mantel- und/oder stirnseitig Verstärkungsrippen vorgesehen sein. Die Verstärkungsrippen können sich insbesondere von einem ringförmigen Bereich des Siebkörpers, welcher der Anbindung an das Mittelrohr dient, entlang der Mantelfläche des Siebs bis zur Stirnseite des kappenförmigen Siebs erstrecken.Also can be provided on the cap-shaped sieve coat and / or front side reinforcing ribs. The reinforcing ribs may in particular extend from an annular region of the sieve body, which serves to connect to the central tube, along the lateral surface of the sieve to the front side of the cap-shaped sieve.

Das Sieb kann aus einem oder aus mehreren Kunststoffmaterialen bestehen. Der für die Flüssigkeit durchlässige Bereich des Siebs kann hierbei z.B. aus einem Kunststoffgewebe bestehen, das mit nahezu beliebigen Maschenweiten herstellbar ist. Auch der Siebkörper besteht in der Regel aus einem KunststoffMaterial. Bei der Wahl identischer Kunststoff-Materialien kann das Sieb inklusive Siebkörper ggf. einstückig hergestellt werden.The sieve may consist of one or more plastic materials. The liquid permeable area of the screen may be e.g. consist of a plastic fabric that can be produced with almost any mesh size. The screen body is usually made of a plastic material. When choosing identical plastic materials, the sieve including sieve body can be made in one piece if necessary.

Bei einer erfindungsgemäßen Ausführung ist der Siebkörper des Siebes an das Mittelrohr angeformt. In diesem Fall sind das Mittelrohr und der Filtereinsatz in der Regel nicht einstückig ausgeführt und der Filtereinsatz wird auf das Mittelrohr aufgesteckt und dort geeignet fixiert, z.B. indem stirnseitig Endscheiben angebracht werden. Bei der Herstellung des Mittelrohrs, das typischer Weise aus Kunststoff hergestellt wird, kann der Siebkorb in das Mittelrohr integriert bzw. das Sieb umspritzt werden.In an embodiment of the invention, the screen body of the screen is integrally formed on the central tube. In this case, the center tube and the filter insert are usually not made in one piece and the filter cartridge is fitted onto the center tube and fixed there suitably, e.g. by end plates are attached end face. In the production of the center tube, which is typically made of plastic, the strainer basket can be integrated into the central tube or the strainer can be overmolded.

Insbesondere wenn das Mittelrohr und das Sieb aus demselben Kunststoffmaterial bestehen, kann das Mittelrohr mit integriertem Sieb (incl. Siebgewebe für die Maschen) in einem Spritzguss-Verfahren einstückig hergestellt werden. Das Sieb wird erfindungsgemäß beim Spritzgießen durch die Form mitgebildet oder ein vor dem Spritzgießen in die Form eingelegter Siebkörper wird umspritzt und dadurch fest mit dem Mittelrohr verbunden werden. Der zwischen Sieb und der ventilseitigen Endscheibe befindliche Bereich des Mittelrohrs ist dabei fluidundurchlässig ausgestaltet und wird mit der Endscheibe dichtend verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann das Sieb auf die gleiche Weise mit einer aus dem gleichen Material hergestellten Endscheibe des Filterelements hergestellt oder verbunden werden.In particular, if the central tube and the sieve are made of the same plastic material, the central tube with integrated sieve (including sieve mesh for the meshes) can be produced in one piece by means of an injection molding process. According to the invention, the sieve is co-formed by the mold during injection molding, or a sieve body inserted into the mold before injection molding is overmolded and thereby firmly connected to the central tube. The region of the central tube located between the sieve and the valve-side end disk is designed to be fluid-impermeable and is sealingly connected to the end disk. Alternatively or additionally, the screen may be manufactured or connected in the same way with an end plate of the filter element made of the same material.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist verwirklicht in einer Filteranordnung mit einem Gehäuse, in dem ein Filterelement wie oben beschrieben angeordnet ist.Another aspect of the invention is realized in a filter assembly having a housing in which a filter element is arranged as described above.

Typischer Weise weist die Filteranordnung ein Umgehungsventil zur Umgehung des Filtereinsatzes auf, wenn der Durchfluss der zu filternden Flüssigkeit durch den Filtereinsatz versperrt ist. Wie oben beschrieben ist eine solche Umgehung insbesondere dann erforderlich, wenn kein ausreichender Öldurchsatz durch den Filtereinsatz erfolgen kann, z.B. wenn das Öl bei einem Kaltstart eine hohe Viskosität aufweist. Das Umgehungsventil kann hierbei in das Mittelrohr des Wechsel-Filterelements integriert werden, wobei in diesem Fall das Sieb typischer Weise dem Umgehungsventil vorgeschaltet ist.Typically, the filter assembly includes a bypass valve for bypassing the filter cartridge when the flow of liquid to be filtered is blocked by the filter cartridge. As described above, such a bypass is particularly necessary when sufficient oil flow through the filter cartridge can not be accomplished, e.g. if the oil has a high viscosity during a cold start. The bypass valve can in this case be integrated into the central tube of the replacement filter element, in which case the sieve is typically connected upstream of the bypass valve.

Es hat sich aber als besonders günstig herausgestellt, wenn das Umgehungsventil am Gehäuse, insbesondere an einem Gehäusedeckel angebracht und dem Sieb vorgeschaltet ist. Das Umgehungsventil kann vorteilhaft in den Deckel eingeschnappt werden. Durch die Anbringung des Umgehungsventils an dem Gehäuse kann das Wechsel-Filterelement ausgetauscht werden, ohne dass hierbei gleichzeitig das Umgehungsventil mit ausgetauscht werden muss, d.h. das Umgehungsventil verbleibt beim Austausch des Filterelements in dem Gehäuse.However, it has been found to be particularly advantageous if the bypass valve on the housing, in particular mounted on a housing cover and upstream of the sieve. The bypass valve can advantageously be snapped into the lid. By attaching the bypass valve to the housing, the interchangeable filter element can be replaced, without this at the same time the bypass valve must be replaced with, that is. the bypass valve remains in the housing when replacing the filter element.

In einer Ausführungsform weist das Umgehungsventil ein Ventilgehäuse auf, welches insbesondere Ventilkörper und Ventilfeder aufnimmt. Das Ventilgehäuse weist einen geschlossenen Bereich mit einer insbesondere radial nach außen gerichteten Dichtfläche auf, wobei der geschlossene Bereich zum Eingriff in den Innenraum des Filterelements ausgebildet ist, derart, dass das Umgehungsventil von der Endscheibe und insbesondere von dem Mittelrohr und dem Siebkörper umschließbar ist und die Dichtfläche des Ventilgehäuses mit der Dichtfläche an der Endscheibe des Filterelements zusammen wirkt, derart, dass die Rohseite von der Reinseite getrennt wird.In one embodiment, the bypass valve has a valve housing, which receives in particular valve body and valve spring. The valve housing has a closed region with a sealing surface which faces radially outwards in particular, the closed region being designed to engage in the interior of the filter element, such that the bypass valve can be enclosed by the end plate and in particular by the central tube and the screen body, and Sealing surface of the valve housing cooperates with the sealing surface on the end plate of the filter element, such that the raw side is separated from the clean side.

Bei einer Ausführung der Filteranordnung weisen das Filterelement und/oder das Gehäuse Blockierungsmittel auf, die ein Einsetzen des Filterelements in das Gehäuse in einer Stellung verhindern, bei der das endseitig vorgesehene Sieb vom Umgehungsventil abgewandt ist. Das Einsetzen des Filterelements mit einer falschen Orientierung, bei der das Sieb von dem Umgehungsventil abgewandt ist, würde dazu führen, dass das gesamte gefilterte Öl, welches typischer Weise durch eine dem Umgehungsventil gegenüber liegende Öffnung austritt, durch das Sieb strömen würde. Wie oben dargestellt, soll aber lediglich das durch das Umgehungsventil strömende Öl durch das Sieb hindurch treten.In one embodiment of the filter assembly, the filter element and / or the housing on blocking means which prevent insertion of the filter element in the housing in a position in which the end provided screen faces away from the bypass valve. Inserting the filter element in a wrong orientation, with the screen facing away from the bypass valve, would result in all of the filtered oil, which would typically exit through an orifice opposite the bypass valve, flowing through the screen. As illustrated above, however, only the oil flowing through the bypass valve should pass through the screen.

Bei einer Weiterbildung weist das Gehäuse an der dem Umgehungsventil abgewandten Seite als Blockierungsmittel eine (Dicht-)Nabe an einem Auslassstutzen auf, die in das Mittelrohr so weit hineinragt, dass ein Einsetzen des Filterelements in das Gehäuse bei der Nabe zugewandtem Sieb verhindert wird. Beim Einsetzen des Filterelements falsch herum, d.h. mit der Nabe zugewandtem Sieb, liegt der Siebkörper an der Nabe an und verhindert ein Einsetzen des Filterelements. Insbesondere kann das verkehrt herum eingesetzte Filterelement hierbei so weit nach außen vorstehen, dass ein Schließen des Gehäusedeckels nicht mehr möglich ist.In a further development, the housing on the side facing away from the bypass valve as a blocking agent on a (sealing) hub on an outlet, which projects so far into the central tube, that insertion of the filter element is prevented in the housing facing the hub screen. Incorrect when inserting the filter element around, ie with the hub facing screen, the screen body abuts the hub and prevents insertion of the filter element. In particular, the filter element used upside down in this case can protrude so far outward that closing the housing cover is no longer possible.

Um den benötigten Bauraum möglichst klein zu halten, ragt im Einbauzustand des Filterelements das Umgehungsventil in das Mittelrohr hinein und wird vom Sieb umschlossen. Wie weiter oben dargestellt, verbleibt zwischen der Mantelfläche des Siebs und der Innenseite des Mittelrohrs hierbei ein (Ring-)spalt, um zu verhindern, dass ein Durchfluss des gefilterten Öls durch das Sieb erfolgt.In order to keep the required space as small as possible, in the installed state of the filter element, the bypass valve protrudes into the central tube and is enclosed by the sieve. As described above, between the lateral surface of the screen and the inside of the central tube, a (ring) gap remains in order to prevent a passage of the filtered oil through the screen.

Erfindungsgemäß umfasst das Filterelement einen insbesondere aus einem gefalteten, ringförmig geschlossenen Filtermedium aufgebauten Filtereinsatz, eine erste, auslassseitige Endscheibe, eine zweite, der ersten gegenüberliegenden Endscheibe und ein an der zentralen Öffnung der zweiten Endscheibe angeordnetes Sieb, welches insbesondere kappen- oder topfförmig in den Innenraum des Filtereinsatzes hineinragt, wobei die erste Endscheibe eine zentrale Öffnung mit einer radial nach innen gerichteten Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem filtergehäuseseitigen Auslassstutzen aufweist und wobei die zweite Endscheibe an der zentralen Öffnung eine radial nach innen gerichtete Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem Umgehungsventil aufweist. Um einen Einbau in falscher Orientierung zu verhindern, kann vorteilhaft die zentrale Öffnung der zweiten Endscheibe einen geringeren Durchmesser als die zentrale Öffnung der ersten Endscheibe aufweisen.According to the invention, the filter element comprises a filter insert constructed in particular from a folded, annularly closed filter medium, a first, outlet-side end plate, a second, the first opposite end plate and arranged at the central opening of the second end plate, which in particular cap or cup-shaped in the interior the filter insert protrudes, wherein the first end plate has a central opening with a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a filter housing side outlet nozzle and wherein the second end plate at the central opening has a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a bypass valve. In order to prevent installation in the wrong orientation, the central opening of the second end disk can advantageously have a smaller diameter than the central opening of the first end disk.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which show details essential to the invention, and from the claims. The individual features can be realized individually for themselves or for several in any combination in a variant of the invention.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen:

  • 1a,b Schnittdarstellungen von zwei Filteranordnungen, die ein Filterelement mit an einem Mittelrohr angebrachtem Sieb aufweisen, und
  • 2a,b Darstellungen einer Ausführungsform des Siebs von 1a,b mit einem kappen- bzw. topfförmigen Siebkörper.
Embodiments are illustrated in the schematic drawing and will be explained in the following description. Show it:
  • 1a, b Sectional views of two filter assemblies having a filter element attached to a central tube sieve, and
  • 2a, b Illustrations of an embodiment of the sieve of 1a, b with a cap-shaped or pot-shaped sieve body.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1a,b ist eine Filteranordnung 1 mit einem Gehäuse 2 gezeigt, in das ein Wechsel-Filterelement 3 eingebracht ist. Das Filterelement 3 weist einen zylindrischen Filtereinsatz 4 auf, der im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Längsachse 4a ist und von dem in der Schnittdarstellung von 1a,b nur die linke Seite dargestellt ist. Der Filtereinsatz 4 dient zur Filterung des Öls eines nicht dargestellten Ölkreislaufs einer Brennkraftmaschine. Der Filtereinsatz 4 wird im Normalbetrieb radial von Außen nach Innen durchströmt (vgl. Pfeile), so dass an einem zur Stützung des Filtereinsatzes 4 dienenden Mittelrohr 5 die Reinseite 11 des Filterelements 3 gebildet ist. Das gefilterte Öl wird im Normalbetrieb durch eine obere endseitige Öffnung des Mittelrohrs 5 abgeführt.In 1a, b is a filter arrangement 1 with a housing 2 shown in that a change filter element 3 is introduced. The filter element 3 has a cylindrical filter insert 4 on, which is substantially rotationally symmetrical to a longitudinal axis 4a is and of that in the sectional view of 1a, b only the left side is shown. The filter insert 4 serves for filtering the oil of an oil circuit, not shown, of an internal combustion engine. The filter insert 4 is flowed through in normal operation radially from outside to inside (see arrows), so that at one to support the filter cartridge 4 serving center tube 5 the clean side 11 of the filter element 3 is formed. The filtered oil is in normal operation through an upper end opening of the center tube 5 dissipated.

Falls kein ausreichender Öldurchsatz durch den Filtereinsatz 4 erfolgen kann, z.B. wenn das Öl nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine eine vergleichsweise hohe Viskosität aufweist, wird der Filtereinsatz 4 mittels eines Umgehungsventils 6 umgangen, das beispielsweise wie in der DE 102 43 291 A1 (ohne Siebelement) aufgebaut sein kann. Das Umgehungsventil 6 öffnet bei einem zu großen Öldruck auf der Rohseite, so dass ungefiltertes Öl in dem Gehäuse 2 an dem Filterelement 3 vorbei und durch eine untere endseitige Öffnung in das Mittelrohr 5 eintritt.If there is insufficient oil flow through the filter cartridge 4 can take place, for example, when the oil has a comparatively high viscosity after a cold start of the internal combustion engine, the filter insert 4 by means of a bypass valve 6 bypassed, for example, as in the DE 102 43 291 A1 (without sieve element) can be constructed. The bypass valve 6 opens at too high oil pressure on the raw side, leaving unfiltered oil in the housing 2 on the filter element 3 over and through a lower end opening in the central tube 5 entry.

Um zu verhindern, dass während der Öffnungszustände des Filterumgehungsventils 6 Schmutzpartikel zur Reinölseite des Filterelements 3 gelangen, ist in das Mittelrohr 5 des Filterelements 3 ein kappen- bzw. topfförmiges Sieb 7 integriert. Das Sieb 7 weist hierbei einen für das Öl (aber nicht für grobe Schmutzpartikel) durchlässigen Bereich 7a auf, der z.B. aus einem Kunststoffgewebe bestehen kann, das mit nahezu beliebigen Maschenweiten herstellbar ist. Der mit Maschen versehene Bereich 7a des Siebes 7 ist an einem Siebkörper 7b angebracht, der radial nach außen über den mit Maschen versehenen Siebbereich 7a übersteht und der dichtenden Verbindung des Siebes 7 mit dem Mittelrohr 5 dient.To prevent during the opening conditions of the filter bypass valve 6 Dirt particles to the clean oil side of the filter element 3 enter is in the center tube 5 of the filter element 3 a cap or cup-shaped sieve 7 integrated. The sieve 7 here has a permeable to the oil (but not for coarse dirt particles) area 7a on, for example, may consist of a plastic fabric that can be produced with almost any mesh size. The meshed area 7a of the sieve 7 is on a screen body 7b mounted radially outward over the meshed screen area 7a survives and the sealing connection of the sieve 7 with the center tube 5 serves.

Das topfförmige Sieb 7 erstreckt sich von seinem Verbindungsbereich am unteren Ende des Mittelrohrs 5 aus in das Mittelrohr 5 hinein und umschließt hierbei den oberen Teil des Umgehungsventils 6, so dass die Filteranordnung 1 in kompakter Bauweise realisiert werden kann.The pot-shaped sieve 7 extends from its connection area at the lower end of the central tube 5 out into the center tube 5 and encloses the upper part of the bypass valve 6 so that the filter assembly 1 can be realized in a compact design.

Wie in der für das Verständnis der Erfindung hilfreichen 1a zu erkennen ist, weist das Gehäuse 2 an seiner dem Umgehungsventil 6 gegenüber liegenden Seite am reinseitigen Auslassstutzen eine umlaufende Dichtnabe 8 am oberen Ende des Mittelrohrs 5 auf. Das Filterelement 3 wird in das Gehäuse 2 von unten eingesetzt und in dem Gehäuse 2 fixiert, indem ein Gehäusedeckel 2a, an dem auch das Umgehungsventil 6 angebracht ist, am Gewinde 2b auf das Gehäuse 2 aufgeschraubt wird. In der Endstellung des Filterelements 3 wird das obere Ende des Mittelrohrs 5 durch die Dichtnabe 8 von der Rohseite getrennt. Die radiale Dichtfläche 91a der Endscheibe 9a liegt dabei dichtend an der Dichtnabe 8 des reinseitigen Auslassstutzens an. Die radiale Dichtfläche 91b der Endscheibe 9b liegt dichtend an der Dichtfläche des Ventilgehäuses 20 an. Das Ventilgehäuse ist mit dem Deckel 2a verschnappt. Die beiden in 1a und 1b dargestellten Ausführungen der Filteranordnung 1 unterscheiden sich durch den Aufbau des Filterelements 3 sowie die Art der Anbringung des Siebs 7.As helpful in understanding the invention 1a can be seen, the housing has 2 at his the bypass valve 6 opposite side on the clean outlet pipe, a circumferential sealing hub 8th at the upper end of the center tube 5 on. The filter element 3 gets into the case 2 Inserted from below and in the housing 2 fixed by a housing cover 2a on which also the bypass valve 6 is attached to the thread 2 B on the case 2 is screwed on. In the end position of the filter element 3 becomes the upper end of the center tube 5 through the sealing hub 8th separated from the raw side. The radial sealing surface 91a the end plate 9a lies sealingly against the sealing hub 8th the pure-side outlet. The radial sealing surface 91b the end plate 9b lies sealingly against the sealing surface of the valve housing 20 on. The valve body is with the lid 2a snapped. The two in 1a and 1b illustrated embodiments of the filter assembly 1 differ by the structure of the filter element 3 as well as the method of attachment of the sieve 7 ,

[0031] Bei der in 1a gezeigten Variante, die nicht erfindungsgemäß ist, sind die Endscheibe 9b und der Siebkörper 7b des Siebs 7 unlösbar verbunden, z.B. unter Verwendung von Epoxydharz miteinander vergossen. Bei der Herstellung des Filterelements 3 kann hierbei das vorgefertigte Sieb 7 in die Gießschale eingelegt werden.In the in 1a variant shown, which is not according to the invention, are the end plate 9b and the screen body 7b of the sieve 7 undetachably connected, for example, using epoxy resin together shed. In the manufacture of the filter element 3 this can be the prefabricated sieve 7 be inserted into the casting bowl.

Bei der in 1b gezeigten, erfindungsgemäßen Variante ist das Sieb 7 an das Mittelrohr 5 angeformt. Das Mittelrohr 5 ist in diesem Fall einteilig mit dem Filtereinsatz 4 ausgeführt und über eine obere und untere Endscheibe 9a, 9b an diesem fixiert.At the in 1b shown variant of the invention is the sieve 7 to the center tube 5 formed. The center tube 5 is in this case one-piece with the filter cartridge 4 executed and over an upper and lower end plate 9a . 9b fixed on this.

Bei der in 1b gezeigten Variante kann das vorgefertigte Sieb 7, welches insbesondere aus einem oder mehreren Kunststoff-Materialien, z.B. aus Polyamid, Polyester, etc. bestehen kann, in das Mittelrohr 5 integriert werden, indem das Sieb umspritzt wird. Insbesondere wenn für das Sieb 7 und das Mittelrohr 5 dieselben Kunststoff-Materialien verwendet werden, können in einem Spritzgussverfahren das Mittelrohr 5 und das Sieb 7 gemeinsam (mit einem Schuss) hergestellt werden. Bei dem Versuch, das Filterelement 3 falsch herum, d.h. mit dem Sieb 7 nach oben in das Gehäuse 2 einzulegen, kommt der Siebkörper 7b des Siebs 7 an der Dichtnabe 8 in Anlage. Die Länge der Dichtnabe 8 ist hierbei derart gewählt, dass das Filterelement 3 so weit nach unten übersteht, dass sich der Gehäusedeckel 2a nicht mehr schließen lässt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das Filterelement 3 korrekt in das Gehäuse 2 eingesetzt wird. Dies ist günstig, da das Sieb 7 nicht zur Filterung des gesamten an der Reinseite befindlichen Öls ausgelegt ist, sondern lediglich für die Filterung des durch das Umgehungsventil 6 hindurch tretenden Öls. Es versteht sich, dass das Gehäuse 2 und das Filterelement 3 auch auf andere Weise so aufeinander abgestimmt werden können, dass sich das Filterelement 3 nur in der gewünschten Orientierung in das Gehäuse 2 einsetzen lässt.At the in 1b variant shown, the prefabricated sieve 7 , which in particular may consist of one or more plastic materials, for example of polyamide, polyester, etc., in the center tube 5 be integrated by the syringe is overmolded. Especially if for the sieve 7 and the center tube 5 The same plastic materials can be used in an injection molding process, the center tube 5 and the sieve 7 be made together (with a shot). When trying the filter element 3 wrong way, ie with the sieve 7 up into the case 2 insert, comes the screen body 7b of the sieve 7 at the sealing hub 8th in Appendix. The length of the sealing hub 8th is chosen such that the filter element 3 protrudes so far down that the housing cover 2a can not close anymore. This can ensure that the filter element 3 correctly in the housing 2 is used. This is cheap because the sieve 7 is not designed to filter the entire on the clean side located oil, but only for the filtering of the by-pass valve 6 passing through oil. It is understood that the case 2 and the filter element 3 can also be matched in other ways to each other so that the filter element 3 only in the desired orientation in the housing 2 can be used.

Eine mögliche Ausgestaltung des Siebs 7 ist in 2a,b dargestellt. Das dort gezeigte Sieb 7 weist einen ringförmigen Siebkörper 7b auf, an dem der kappenförmige, mit Maschen versehene und aus einem Kunststoff-Gewebe bestehende Bereich 7a gebildet ist, der für das Öl durchlässig ist (mit Durchmesser D3). Das Sieb 7 weist im Bereich des kappenförmigen Gewebes 7a vier Längsrippen 10 auf, die sich entlang der Mantelfläche des Siebs 7 erstrecken und sich an der Stirnseite des Siebs 7 vereinigen. Wie insbesondere in 2b zu erkennen ist, ist der ringförmige Siebkörper 7b gestuft ausgebildet und weist vom Gewebe 7a mit Durchmesser D3 ausgehend zunächst einen radialen Flansch auf, der sich bis zu einem Durchmesser D2 (>D3) erstreckt, der dem (Innen-)Durchmesser des Mittelrohrs 5 entspricht. An den radialen Flansch schließt sich ein in axialer Richtung verlaufender Mantelbereich 12 an, der an der Innenseite des Mittelrohrs 5 anliegt. An diesen Mantelbereich schließt sich ein weiterer radialer Flansch mit Durchmesser D1 (>D2) an, der bei den in 1a, b gezeigten Anordnungen an einer Stirnseite des Filtereinsatzes 4 zur Anlage kommt bzw. in das Mittelrohr 5 integriert wird.A possible embodiment of the sieve 7 is in 2a, b shown. The sieve shown there 7 has an annular screen body 7b on which the cap-shaped, meshed and made of a plastic fabric area 7a is formed, which is permeable to the oil (with diameter D3 ). The sieve 7 points in the area of the cap-shaped tissue 7a four longitudinal ribs 10 on, extending along the lateral surface of the screen 7 extend and stick to the front of the sieve 7 unite. As in particular in 2 B can be seen, is the annular screen body 7b Stepped trained and points from the tissue 7a with diameter D3 starting first a radial flange, which extends up to a diameter D2 (> D3), the (inner) diameter of the central tube 5 equivalent. The radial flange is followed by a jacket region extending in the axial direction 12 on the inside of the center tube 5 is applied. At this mantle area, another radial flange with diameter closes D1 (> D2), which at the in 1a, b shown arrangements on an end face of the filter cartridge 4 comes to rest or in the center tube 5 is integrated.

Bei den oben gezeigten Ausführungen ist das Sieb 7 mit dem Filterelement 3 unlösbar verbunden und kann gemeinsam mit diesem ausgewechselt werden. Da das Sieb 7 nicht über die gesamte Lebensdauer der Brennkraftmaschine genutzt wird, kann die benötigte aktive Siebfläche und damit das Sieb 7 klein dimensioniert werden. Das Umgehungsventil 6 ist hierbei dem Sieb 7 vorgeschaltet, so dass dieses im Gehäuse 2 bzw. im Gehäusedeckel 2a verbleiben kann und nicht ausgewechselt werden muss.In the embodiments shown above, the sieve 7 with the filter element 3 undetachably connected and can be replaced together with this. Because the sieve 7 is not used over the entire life of the internal combustion engine, the required active screen area and thus the sieve 7 small dimensions. The bypass valve 6 this is the sieve 7 upstream, so this in the housing 2 or in the housing cover 2a can remain and does not need to be replaced.

Claims (6)

Auswechselbar in ein Filtergehäuse einbaubares Filterelement (3) zur Filterung einer Flüssigkeit, umfassend: einen Filtereinsatz (4) für den Durchfluss der zu filternden Flüssigkeit, eine erste, auslassseitige Endscheibe, die eine zentrale Öffnung mit einer radial nach innen gerichteten Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem filtergehäuseseitigen Auslassstutzen aufweist, eine zweite, der ersten gegenüberliegenden Endscheibe, die an der zentralen Öffnung eine radial nach innen gerichtete Dichtfläche zum Abdichten gegenüber einem gehäuseseitigen Umgehungsventil aufweist, sowie ein zylindrisches Mittelrohr (5) zur Stützung des Filtereinsatzes (4), wobei an dem Filterelement (3) ein Sieb (7) angebracht ist, das eine endseitige Öffnung des Filterelements (3) derart verschließt, dass Fluid passieren kann und grobe Partikel zurückgehalten werden, wobei das Sieb an einer zentralen Öffnung der zweiten Endscheibe angeordnet ist und in den Innenraum des Filtereinsatzes hineinragt, wobei das Sieb einen Siebkörper (7b) aufweist, der umfangsseitig dichtend und unlösbar mit dem Filterelement (3) verbunden ist, wobei das Mittelrohr (5) aus Kunststoff hergestellt ist, wobei das Sieb einstückig mit dem Mittelrohr durch ein Spritzguss-Verfahren hergestellt ist oder das Sieb durch Umspritzen fest mit dem Mittelrohr verbunden ist oder der Siebkörper durch Umspritzen fest mit dem Mittelrohr verbunden ist.Interchangeable in a filter housing installable filter element (3) for filtering a liquid, comprising: a filter element (4) for the flow of the liquid to be filtered, a first outlet-side end plate having a central opening with a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a filter housing-side outlet nozzle, a second, the first opposite end plate having at the central opening a radially inwardly directed sealing surface for sealing against a housing-side bypass valve, and a cylindrical central tube (5) for supporting the filter insert (4), wherein on the filter element (3) a screen (7) is mounted, which closes an end opening of the filter element (3) such that fluid can pass and coarse particles are retained, the sieve being arranged at a central opening of the second end disk and projecting into the interior of the filter insert, the sieve having a sieve body (7b) which is peripherally sealingly and inseparably connected to the filter element (3), wherein the center pipe (5) is made of plastic, wherein the sieve is made in one piece with the central tube by an injection molding process or the sieve is firmly connected by encapsulation with the center tube or the sieve body is firmly connected by encapsulation with the center tube. Filterelement nach Anspruch 1, bei dem das Mittelrohr (5) und das Sieb (7) aus demselben Kunststoffmaterial bestehen.Filter element after Claim 1 in which the central tube (5) and the sieve (7) are made of the same plastic material. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Sieb (7) kappenförmig ausgebildet ist und sich von der dichtenden Verbindung ausgehend in das Mittelrohr (5) hinein erstreckt.Filter element according to one of the preceding claims, in which the sieve (7) is cap-shaped and extends from the sealing connection into the central tube (5). Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Öffnung der zweiten Endscheibe einen geringeren Durchmesser als die zentrale Öffnung der ersten Endscheibe aufweist.Filter element according to one of the preceding claims, characterized in that the central opening of the second end disk has a smaller diameter than the central opening of the first end disk. Filteranordnung (1) mit einem Gehäuse (2), in dem ein Filterelement (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 angeordnet ist, weiter umfassend ein Umgehungsventil (6) zur Umgehung des Filtereinsatzes (4), wenn der Durchfluss der zu filternden Flüssigkeit durch den Filtereinsatz (4) versperrt ist, wobei das Umgehungsventil (6) an dem Gehäuse (2) angebracht und dem Sieb (7) vorgeschaltet ist.Filter arrangement (1) with a housing (2), in which a filter element (3) according to one of Claims 1 to 4 further comprising a bypass valve (6) for bypassing the filter cartridge (4) when the flow of liquid to be filtered is blocked by the filter cartridge (4), the bypass valve (6) being attached to the housing (2) and the screen (7) is connected upstream. Filteranordnung nach Anspruch 5, bei der das Umgehungsventil (6) in das Mittelrohr (5) hineinragt und vom Sieb (7) umschlossen ist.Filter arrangement after Claim 5 in which the bypass valve (6) protrudes into the central tube (5) and is enclosed by the sieve (7).
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