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Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für Fluide, mit einem in einem patronenartigen Gehäuse angeordneten Filterelement, das eine einen inneren Filterhohlraum umgebende Filtermatte aufweist, und mit einem mit dem offenen Ende des Gehäuses verbundenen Anschlusskörper, der eine mit dem Filterhohlraum verbundene, ein Anschlussgewinde aufweisende Anschlussöffnung und mindestens eine mit dem zwischen Filtermatte und Gehäusewand befindlichen Raum verbundene weitere Fluidöffnung aufweist.
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Filtervorrichtungen dieser Art sind Stand der Technik und werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, etwa bei Hydrauliksystemen und als Ölfilter bei Verbrennungsmotoren, wo derartige Filtervorrichtungen weit verbreitete Anwendung finden. Diese Filtervorrichtungen weisen zur Bildung einer Filterpatrone ein ein zugehöriges Filterelement aufnehmendes Filtergehäuse in Form eines Topfes auf, dessen offenes Ende durch einen Anschlusskörper geschlossen ist. Für die Anbringung der Filtervorrichtung am zugeordneten System, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, weist der Anschlusskörper an einer Anschlussöffnung, die eine Fluidverbindung zum inneren Filterhohlraum des betreffenden Filterelements bildet, ein Anschlussgewinde auf, mittels dessen die Filtervorrichtung mit einem Filter-Anschlusskopf an dem zugeordneten System, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, verschraubbar ist. Wegen ihrer Anbringung mittels Anschraubens werden solche Filtervorrichtungen in der Fachsprache als Spin-on-Filter bezeichnet. Für die Abdichtung zwischen dem Filter-Anschlusskopf und dem damit verschraubten Anschlusskörper ist an diesem ein Dichtring zur Bildung einer Axialabdichtung vorgesehen. Ein weiterer Dichtring ist bei den bekannten Lösungen zur Bildung einer Abdichtung zwischen dem Anschlusskörper und dem Filterelement vorgesehen. Um das Filterelement in der für die sichere Abdichtung gegenüber dem Anschlusskörper erforderlichen Funktionsposition zu sichern, ist beim Stand der Technik häufig eine zwischen dem Boden des topfartigen Gehäuses und dem Filterelement wirksame Federanordnung vorgesehen, oder es sind die Abmessungen des Gehäuses und des Filterelements derart bemessen, dass sich letzteres am Topfboden des Gehäuses abstützt.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Filtervorrichtung vom sog. Spin-on-Typ zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine besonders einfache und kostengünstige Bauweise auszeichnet.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
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Eine wesentliche Besonderheit der Erfindung besteht demgemäß darin, dass das dem Anschlusskörper zugeordnete Ende des Filterelements an diesem fest angebracht ist. Bei einer so aus Filterelement und Anschlusskörper gebildeten Baueinheit entfällt die Notwendigkeit der Ausbildung einer Dichtungsanordnung zwischen Anschlusskörper und Filterelement, wie sie beim Stand der Technik durch eine Radialdichtung, beispielsweise in Form eines O-Ringes, vorgesehen ist. Als weitere, kostenverringernde Vereinfachung kommt hinzu, dass Dank der festen Verbindung keinerlei Maßnahmen zur Sicherung der Axialposition des Filterelements erforderlich sind. Es besteht also weder die Notwendigkeit, das Filterelement und das Gehäuse so eng zu tolerieren, dass sich das Filterelement am Topfboden abstützen kann, noch ist eine Federanordnung zur Sicherung der Axialposition des Filterelements erforderlich.
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Angesichts der hohen Stückzahlen, in denen derartige Filtervorrichtungen zum Einsatz kommen, insbesondere bei Benutzung als Ölfilter von Verbrennungsmotoren, ist die erfindungsgemäß erreichte Vereinfachung wirtschaftlich bedeutsam, insbesondere auch deshalb, weil Spin-on-Filter in der Regel für Einmalgebrauch vorgesehen sind und daher als „Wegwerfartikel” besonders kostengünstig herstellbar sein müssen.
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Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass das Ende des Filterelements mit dem Anschlusskörper durch Kleben verbunden ist. Eine besonders sichere Verbindung lässt sich so auf rationelle Weise mit besonders geringem Kostenaufwand realisieren.
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Bei Ausführungsbeispielen, bei denen das Filterelement ein an der Filtermatte anliegendes Stützrohr aufweist, ist das Filterelement am Anschlusskörper derart angebracht, dass die Verbindung mit diesem an Filtermatte und Stützrohr wirksam ist.
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Bei einem Filterelement, das eine eine Einfassung für die Filtermatte und das Stützrohr bildende Endkappe aufweist, ist diese mit dem Anschlusskörper verbunden. Eine besonders sichere Anbringung ist dadurch auf besonders einfache Weise realisierbar.
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Bei besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen weist der Anschlusskörper für die Bildung der zum Raum zwischen Filtermatte und Gehäusewand führenden weiteren Fluidöffnungen ein Muster aus von Stegen begrenzten Durchgängen auf, und die Verbindung mit dem Filterelement erfolgt über ein flaches Zwischenelement, das an den Stegen des Anschlusskörpers anliegt und zumindest einen Teil der Durchgänge verdeckt. Dadurch steht als Verbindungfläche für die Anbringung des Filterelements, beispielsweise durch Klebeverbindung, nicht nur die Fläche der Stege, sondern die größere Fläche des Zwischenelements zur Verfügung.
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Mit besonderem Vorteil kann die Anordnung hierbei so getroffen sein, dass der Anschlusskörper einen von der Anschlussöffnung in den Filterhohlraum ragenden Stutzen aufweist und dass das Zwischenelement durch einen Blechring gebildet ist, der die Außenseite des Stutzens umringt und zumindest einen Teil der Endkappe des zugeordneten Filterelements überliegt.
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Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 einen leicht schematisch vereinfacht gezeichneten Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung;
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2 eine Draufsicht lediglich des Filterelements des Ausführungsbeispiels und
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3 eine abgebrochene Darstellung des Filterelements, halbseitig in Ansicht und halbseitig im Längsschnitt entsprechend der Schnittlinie III-III von 2.
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Die Erfindung ist anhand der Zeichnung am Beispiel eines sog. Spin-on-Filters erläutert, wobei in 1 die aus Filtergehäuse 1 und Filterelement 5 bestehende Gesamtvorrichtung gezeigt ist und in den 2 und 3 lediglich das Filterelement 5 gezeigt ist. Wie aus 1 ersichtlich, ist das Filtergehäuse 1 zur Bildung einer Art Filterpatrone einstückig in Form eines kreiszylinderförmigen Topfes ausgebildet, der am in der Zeichnung unteren Ende einen gewölbten Topfboden 3 aufweist und am anderen, oberen Ende eine Öffnung für den Einbau des Filterelements 5 bildet. Zusammen mit einem Anschlusskörper 7, der in der Draufsicht von 2 sichtbar ist, bildet das Filterelement 5 eine fest zusammenhängende Baueinheit, die im Gehäuse 1 dadurch festgelegt ist, dass der Anschlusskörper 7 an seinem kreisrunden Umfangsrand 9 mit dem oberen Endabschnitt des Gehäuses 1 verbördelt ist. Wie 1 zeigt, ist hierfür an der Unterseite des Umfangsrandes 9 eine Anbördelung 11 gebildet, und das Ende 13 des Gehäuses 1 ist über die Oberseite des Umfangsrandes 9 umgelegt. Ein Dichtring 10 bildet am Umfangsrand 9 die Abdichtung zum Gehäuse 1. Wie 1 ebenfalls zeigt, ist die aus Filterelement 5 und Anschlusskörper 7 bestehende Baueinheit im Gehäuse 1 derart positioniert und festgelegt, dass eine untere Endkappe 15 des Filterelement 5, die für dessen Filtermatte 17 und das an dessen Innenseite anliegende, hohlzylindrische Stützrohr 19 eine Einfassung bildet, die sich bei 21 in einem Abstand vom Topfboden 3 befindet.
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Im Zentralbereich des Anschlusskörpers 7 bildet dieser eine Anschlussöffnung 23 mit einem Innengewinde 25, mittels dessen die Filtervorrichtung durch Verschrauben an einem Filter-Anschlusskopf eines zugeordneten Systems anbringbar ist, um die Filtervorrichtung, wie dies bei derartigen Spin-on-Filtern der Fall ist, in Betrieb zunehmen. Die Anschlussöffnung 23 mit dem Innengewinde 25 ist, über das Gewinde hinaus, in Form eines Stutzens 27 verlängert, der in den vom Stützrohr 19 umgebenen, inneren Filterhohlraum 29 des Filterelements 5 ragt. Bei der gezeigten Anordnung des Stützrohres 19 an der Innenseite der Filtermatte 17 ist das Filterelement 5 für eine beim Filtervorgang von außen nach innen erfolgende Durchströmung der Filtermatte 17 vorgesehen. Daher erfolgt beim Filtervorgang der Austritt des abgereinigten Fluids durch die Anschlussöffnung 23. Für diesen Filtervorgang ist das Unfiltrat zu dem die Rohseite bildenden Raum 31 zwischen Filtergehäuse und Außenseite der Filtermatte 17 zuzuführen. Dies erfolgt über Durchgänge 33 des Anschlusskörpers 7, die, wie 2 zeigt, durch die Zwischenräume zwischen radial verlaufenden Stegen 35 gebildet sind. Die Stege 35 und die Durchgänge 33, die in 2 jeweils nicht sämtlich beziffert sind, bilden eine regelmäßige Musteranordnung. Bei am zugeordneten Filter-Anschlusskopf angebrachter Filtervorrichtung strömt von diesem das Unfiltrat über die Durchgänge 33 ein und gelangt zum rohseitigen Raum 31. Für die Abdichtung am nicht gezeigten Filter-Anschlusskopf ist in der bei Spin-on-Filtern üblichen Weise ein die Durchgänge 33 umgebender Dichtring 36 vorgesehen.
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Wie 1 und 3 zeigen, weist das Filterelement 5 außer der unteren Endkappe 15 eine obere Endkappe 37 auf, die, wie die untere Endkappe 15, eine Einfassung für das Stützrohr 19 und die Filtermatte 17 bildet. Die feste Verbindung zwischen Filterelement 5 und Anschlusskörper 7 erfolgt beim vorliegenden Beispiel über die obere Endkappe 37. Diese weist für den Durchtritt des Stutzens 27 eine zentrale Öffnung 39 auf, deren Öffnungsrand an der Außenseite des Stutzens 27 passend anliegt. Hinsichtlich der festen Verbindung des Anschlusskörpers 7 mit dem Filterelement kann vorgesehen sein, dass die obere Endkappe 37 mit ihrer Oberseite mit den Stegen 35 des Anschlusskörpers 7 verklebt ist. Bei dem vorliegend gezeigten Ausführungsbeispiel ist für die Verbindung jedoch ein Zwischenelement in Form eines Blechringes 41 vorgesehen, der den Stutzen 27 oberhalb der Endkappe 37 umringt. Dieser Blechring 41 ist mit den Stegen 35 des Anschlusskörpers 7 und mit der Oberseite der Endkappe 37 verklebt.
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Anstelle einer Verbindung zwischen Endkappe 37, Blechring 41 und den Stegen 35 könnte alternativ bei einem ohne obere Endkappe ausgebildeten Filterelement an dessen Filtermatte eine Verbindung gebildet sein. Auch könnte, für eine Durchströmung der Filtermatte 17 von innen nach außen, wobei das Stützrohr 19 an dieser außenseitig angeordnet sein könnte, die Anschlussöffnung 23 als Fluideinlass dienen, und das abgereinigte Fluid könnte aus dem Raum 31 über die Durchgänge 33 aus der Vorrichtung austreten. Auch könnten anstelle von Klebeverbindungen andere Verbindungstechniken, wie Schweißverbindungen an Kunststoffteilen, vorgesehen sein, um die gewünschte feste Verbindung von Filterelement 5 und Anschlusskörper 7 zu realisieren und aus Filterelement 5 und Anschlusskörper 7 eine feste Baueinheit zu bilden, so dass die ansonsten erforderlichen Maßnahmen zur Lagefixierung des Filterelements 5 im Gehäuse 1 und zur Bildung einer Abdichtung zwischen Anschlusskörper 7 und Filterelement 5 in Wegfall kommen.
