DE102015213261A1 - filtering device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit einem Filtergehäusetopf (2) und einem damit über ein erste Schraubverbindung (3) verschraubbaren Filtergehäusedeckel (4), die zusammen ein Filtergehäuse (5) bilden, in dem ein Ringfilterelement (6) mit einer ersten Endscheibe (7) und einer zweiten Endscheibe (8) angeordnet ist. Erfindungswesentlich ist dabei,
– dass im Filtergehäusetopf (2) ein Innengewinde (9) angeordnet ist,
– dass an der zweiten Endscheibe (8) ein zum Innengewinde (9) im Filtergehäusetopf (2) komplementäres Außengewinde (10) angeordnet ist, das zusammen mit dem Innengewinde (9) eine zweite Schraubverbindung (11) bildet,
– dass am Filtergehäusedeckel (4) eine Mitnehmerkontur (12) und an der ersten Endscheibe (7) eine Gegenmitnehmerkontur (13) angeordnet sind,
– dass die erste und die zweite Schraubverbindung (3, 11) gegenläufig ausgebildet sind. The invention relates to a filter device (1) having a filter housing pot (2) and a filter housing cover (4) which can be screwed thereto via a first screw connection (3), which together form a filter housing (5) in which a ring filter element (6) with a first end disk (7) and a second end plate (8) is arranged. Essential to the invention is
In that an internal thread (9) is arranged in the filter housing pot (2),
In that an external thread (10) complementary to the internal thread (9) in the filter housing pot (2) is arranged on the second end disk (8) and forms a second screw connection (11) together with the internal thread (9),
In that a driver contour (12) is arranged on the filter housing cover (4) and a counter driver contour (13) is arranged on the first end disk (7),
- That the first and the second screw (3, 11) are formed in opposite directions.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse und einem darin angeordneten Ringfilterelement, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ringfilterelement für eine solche Filtereinrichtung.The present invention relates to a filter device with a filter housing and a ring filter element arranged therein, according to the preamble of
Gattungsgemäße Filtereinrichtungen sind hinlänglich bekannt, beispielsweise aus der
Um einen möglichst hohen Filtrationsgrad erreichen zu können, ist insbesondere auf eine unerwünschte Leckage, das heißt auf eine unerwünschte und am Ringfilterelement vorbeigehende Bypassströmung zu achten bzw. diese zu minimieren oder bestenfalls sogar auszuschließen. Gerade bei Filtereinrichtungen, welche zwischen ihrer Rohseite und ihrer Reinseite einen vergleichsweise hohen Druckunterschied aufweisen, kann dies jedoch Probleme bereiten. In order to be able to achieve the highest possible degree of filtration, particular attention must be paid to an undesired leakage, that is to say to an undesired bypass flow passing by the ring filter element, or to minimize or at best exclude it. Especially with filter devices which have a comparatively high pressure difference between their raw side and their clean side, however, this can cause problems.
Um an die einzelnen Dichtstellen eine einwandfreie Dichtung erzielen zu können, müssen mehrere Faktoren, wie beispielsweise die zuverlässige Halterung und eine einfache Montage des Ringfilterelements im Filtergehäuse, beachtet werden. In order to achieve a perfect seal at the individual sealing points, several factors, such as the reliable mounting and a simple mounting of the ring filter element in the filter housing, must be observed.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, mittels welcher Leckageprozesse auch bei hohen Druckunterschieden zumindest minimiert werden können. The present invention therefore deals with the problem of providing an improved or at least one alternative embodiment for a filter device of the generic type, by means of which leakage processes can be minimized even at high pressure differences.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This problem is solved according to the invention by the subject matter of
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, zur Fixierung bzw. Halterung eines Ringfilterelements in einem zugehörigen Filtergehäuse erstmals eine Verschraubung einzusetzen, mittels welcher das Ringfilterelement nicht nur einfach und zugleich äußerst zuverlässig im Filtergehäuse fixiert werden kann, sondern über diese zuverlässige Fixierung auch eine höhere Dichtheit an entsprechenden Dichtstellen erzielbar ist. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung weist dabei einen Filtergehäusetopf sowie einen damit über eine erste Schraubverbindung verschraubbaren Filtergehäusedeckel auf, die zusammen das Filtergehäuse bilden, in welchem dann das Ringfilterelement mit einer ersten und einer zweiten Endscheibe angeordnet ist. Im Filtergehäusetopf ist dabei erfindungsgemäß zur Fixierung des Ringfilterelements ein Innengewinde angeordnet, während an der zweiten Endscheibe des Ringfilterelements ein zum Innengewinde im Filtergehäusetopf komplementäres Außengewinde angeordnet ist, das zusammen mit dem Innengewinde eine zweite Schraubverbindung bildet. Am Filtergehäusedeckel ist zudem eine Mitnehmerkontur angeordnet, die mit einer an der ersten Endscheibe angeordneten Gegenmitnehmerkontur im Bedarfsfall zusammenwirkt. Zentral und in Axialrichtung abstehend vom Ringfilterelement kann dabei ein Ablasspin angeordnet sein, der bei montierter Filtereinrichtung dichtend in eine bodenseitig am Filtergehäusetopf angeordnete zentrale Ablassöffnung eingreift. Von besonderer Bedeutung ist nun, dass die erste und die zweite Schraubverbindung gegenläufig zueinander ausgebildet sind, so dass beispielsweise die erste Schraubverbindung ein Rechtsgewinde ist, während die zweite Schraubverbindung ein Linksgewinde ist, oder umgekehrt. Bei der Montage der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung wird zunächst das Ringfilterelement im Filtergehäusetopf über die zweite Schraubverbindung eingeschraubt und zwar so weit, dass bei einem Aufsetzen des Filtergehäusedeckels auf den Filtergehäusetopf die erste Schraubverbindung verschraubt werden kann. In diesem Zustand greift der optionale Ablasspin üblicherweise bereits durch die filtergehäusetopfseitige Ablassöffnung hindurch, zumindest mit einer endseitig daran angeordneten Dichtkontur. Nun wird der Filtergehäusetopf mit dem darin eingeschraubten Ringfilterelement in den Filtergehäusedeckel eingeschraubt. Beim Verschrauben der ersten Schraubverbindung dreht sich das Ringfilterelement zunächst bis zum Herstellen der Wirkverbindung zwischen der filtergehäusedeckelseitigen Mitnehmerkontur und der ringfilterelementseitigen Gegenmitnehmerkontur mit dem Filtergehäusetopf mit. Sobald jedoch eine Wirkverbindung zwischen der Mitnehmerkontur und der Gegenmitnehmerkontur erreicht ist, wird das Ringfilterelement drehfest zum Filtergehäusedeckel arretiert, was bei einem Weiterverdrehen des Filtergehäusetopfes relativ zum Filtergehäusedeckel aufgrund der gegenläufigen ersten und zweiten Schraubverbindungen zu einem Verdrehen des Ringfilterelements in der ersten Schraubverbindung und zu einem Axialverstellen des Ringfilterelements und damit auch zu einem Zurückfahren des Ablasspins mit seiner Dichtkontur in die Ablassöffnung führt. Eine Demontage erfolgt in umgekehrter Reihenfolge. Durch die zweite Schraubverbindung, über welche das Ringfilterelement im Filtergehäusetopf gehalten ist, wird zudem eine äußerst dichte Dichtstelle (Labyrinthdichtung) geschaffen, so dass eine bislang im Bereich der zweiten Endscheibe anzuordnende Dichtkontur entfallen kann. The present invention is based on the general idea to use for fixing or holding a ring filter element in an associated filter housing for the first time a screw, by means of which the ring filter element can be fixed not only simple and at the same time extremely reliable in the filter housing, but on this reliable fixation and a higher Tightness at corresponding sealing points can be achieved. In this case, the filter device according to the invention has a filter housing pot and a filter housing cover that can be screwed to it via a first screw connection, which together form the filter housing, in which then the ring filter element is arranged with a first and a second end disk. According to the invention, an internal thread is arranged in the filter housing pot for fixing the ring filter element, while an external thread complementary to the internal thread in the filter housing pot is arranged on the second end disk of the ring filter element, which forms a second screw connection together with the internal thread. On the filter housing cover a driver contour is also arranged, which cooperates with a arranged on the first end plate Gegenmitnehmerkontur if necessary. Centrally and in the axial direction projecting from the ring filter element can be arranged a Ablasspin sealingly engages with a mounted filter device in a bottom side arranged on the filter housing pot central drain opening. Of particular importance is now that the first and the second screw are formed opposite to each other, so that, for example, the first screw is a right-hand thread, while the second screw is a left-hand thread, or vice versa. When mounting the filter device according to the invention, first the ring filter element is screwed into the filter housing pot via the second screw and that so far that when placing the filter housing cover on the filter housing pot, the first screw can be screwed. In this state, the optional discharge pin usually already passes through the filter housing cup side discharge opening, at least with a sealing contour arranged on the end side. Now, the filter housing pot is screwed with the screwed ring filter element in the filter housing cover. When screwing the first screw, the ring filter element rotates first until the production of the operative connection between the filter housing lid side driver contour and the ring filter element side Gegenmitnehmerkontur with the filter housing pot. However, as soon as an operative connection between the Mitnehmerkontur and the Gegenmitnehmerkontur is achieved, the ring filter element is rotatably locked to the filter housing cover, which in a further rotation of the filter housing cover relative to the filter housing cover due to the opposing first and second screw to twist the ring filter element in the first screw and to a Axialverstellen the ring filter element and thus also leads to a return of the drain pin with its sealing contour in the discharge opening. Dismantling takes place in reverse order. Through the second screw, By means of which the ring filter element is held in the filter housing pot, in addition an extremely tight sealing point (labyrinth seal) is created, so that a sealing contour which has hitherto to be arranged in the region of the second end disk can be dispensed with.
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Filtereinrichtung folgende Vorteile auf:
Längenunterschiede an den Ringfilterelementen verursachen beispielsweise keine Probleme mehr, da durch die gegenläufigen Gewinde (zweite Schraubverbindung) das Ringfilterelement immer in die Endposition gedrückt wird. Die Toleranz, die sich über die gesamte Länge des Ringfilterelements bildet, hat somit keinen Einfluss auf die Dichtfunktion. Das Ausrichten des Ringfilterelements erfolgt immer an der oberen Endscheibe, das heißt an dessen ersten Endscheibe, wodurch die Gesamttoleranz nicht mehr relevant ist. Im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen, bei welchen üblicherweise Federn ein entsprechendes Ringfilterelement in eine Dichtposition drücken, kann bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung auch die Gefahr eines Abhebens des Ringfilterelements aus seiner Dichtposition zuverlässig ausgeschlossen werden. Hierdurch kann insbesondere auch eine vergleichsweise komplizierte Dichtungsabstimmung entfallen. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass durch die beiden gegenläufigen Schraubverbindungen beim Lösen zuerst eine zwischen der oberen Endscheibe und dem Filtergehäusedeckel angeordnete Dichtstelle geöffnet und zugleich der Ablasspin die Ablassöffnung freigibt. Hierdurch muss das Filtergehäuse nicht mehr komplett geöffnet und kann auch sauber entleert werden. Da keine zusätzliche und separat angeordnete Wasserablassschraube an der unteren Seite des Filtergehäusetopfes gelöst werden muss, kann auch eine Verschmutzung eines Wartungspersonals vermieden werden. Dies stellt insbesondere eine klare Verbesserung hinsichtlich der Arbeitssicherheit dar. Furthermore, the filter device according to the invention has the following advantages:
Length differences on the ring filter elements, for example, cause no more problems because the ring filter element is always pressed into the end position by the opposite thread (second screw). The tolerance that forms over the entire length of the ring filter element, thus has no effect on the sealing function. The alignment of the ring filter element always takes place at the upper end disk, that is to say at its first end disk, as a result of which the overall tolerance is no longer relevant. Compared to known from the prior art systems in which usually springs press a corresponding ring filter element in a sealing position, the risk of lifting the ring filter element from its sealing position can be reliably excluded in the filter device according to the invention. As a result, a comparatively complicated seal matching can be omitted in particular. A further advantage results from the fact that, by releasing the two counter-rotating screw connections, first a sealing point arranged between the upper end disk and the filter housing cover opens, and at the same time the discharge pin releases the discharge opening. As a result, the filter housing does not open completely and can also be emptied clean. Since no additional and separately arranged water drain plug must be solved on the lower side of the filter housing pot, also a contamination of a maintenance personnel can be avoided. This represents in particular a clear improvement in terms of safety at work.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist an der ersten Endscheibe ein ringstufenförmiges Dichtprofil mit Dichtlippen angeordnet, die beim montierten Ringfilterelement zusammen mit einer Dichtschräge am Filtergehäusedeckel unterschiedlich große Kammern begrenzen. Diese Kammern bilden Druckkammern, wodurch die einzelnen Dichtlippen einzelne Kontaktzonen bzw. Dichtzonen mit den dazwischen angeordneten Kammern als Druckaufnehmer bilden. Hierdurch kann eine besonders hohe Dichtheit auf nicht nur einfache, sondern zudem auch kostengünstige Weise realisiert werden. Durch die unterschiedlich ausgeformten und/oder unterschiedlich großen Kammern kann zudem der Druck zwischen der Roh- und der Reinseite individuell auf einzelne Dichtstufen (Kammern) aufgeteilt und stufenweise abgebaut werden. Dabei ist es insbesondere möglich, dass beispielsweise drei Dichtlippen mit somit zwei dazwischen angeordneten Kammern (Dichtstufen) vorgesehen sind, wobei selbstverständlich durch das Anordnen weiterer Dichtlippen auch weitere Dichtkammern ermöglicht werden, um Druckstöße abfangen und die Dichtheit garantieren zu können.In an advantageous development of the solution according to the invention, a ring-shaped sealing profile with sealing lips is arranged on the first end plate, which delimit differently sized chambers in the assembled ring filter element together with a sealing bevel on the filter housing cover. These chambers form pressure chambers, whereby the individual sealing lips form individual contact zones or sealing zones with the chambers arranged therebetween as pressure sensors. In this way, a particularly high tightness can be realized in not only simple, but also cost-effective manner. Due to the differently shaped and / or different sized chambers also the pressure between the raw and the clean side can be individually divided into individual sealing stages (chambers) and gradually reduced. It is particularly possible that, for example, three sealing lips are thus provided with two chambers arranged therebetween (sealing levels), of course, by the placement of further sealing lips also more sealing chambers are made possible to intercept pressure surges and to be able to guarantee the tightness.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ringfilterelement für eine zuvor beschriebene Filtereinrichtung anzugeben, an dessen zweiter Endscheibe ein Außengewinde angeordnet ist, während an der ersten Endscheibe eine Gegenmitnehmerkontur angeordnet ist. Vom Ringfilterelement zentral und in Axialrichtung abstehend kann zudem ein Ablasspin vorgesehen sein. Ein derartiges Ringfilterelement weist somit eine äußerst spezifische Gestalt auf, die ein Einsetzen eines anderen, insbesondere minderwertigen, Ringfilterelements in die erfindungsgemäße Filtereinrichtung verhindert, bzw. dazu führt, dass im Falle eines Einsatzes eines anderen Ringfilterelements die Filtereinrichtung nicht funktioniert.The present invention is further based on the general idea to provide a ring filter element for a previously described filter device, on whose second end disk an external thread is arranged, while at the first end disk a Gegenmitnehmerkontur is arranged. From the ring filter element centrally and in the axial direction, a Ablasspin can also be provided. Such a ring filter element thus has an extremely specific shape, which prevents insertion of another, in particular inferior, ring filter element into the filter device according to the invention, or leads to the fact that in the case of use of another ring filter element, the filter device does not work.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ringfilterelements ist an dessen erster Endscheibe ein ringstufenförmiges Dichtprofil mit einzelnen Dichtlippen angeordnet. Über diese Dichtlippen können die in den vorherigen Absätzen beschriebenen Dichtkammern (Dichtstufen) geschaffen werden, welche insbesondere dazu beitragen, auch bei höheren Druckpulsationen, die im Betrieb der Filtereinrichtung durchaus auftreten können, eine zuverlässige Dichtung gewährleisten zu können.In an advantageous development of the ring filter element according to the invention, an annular step-shaped sealing profile with individual sealing lips is arranged at the first end disk. These sealing lips can be used to create the sealing chambers (sealing stages) described in the preceding paragraphs, which contribute in particular to being able to ensure a reliable seal even at higher pressure pulsations, which may well occur during operation of the filter device.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
Entsprechend den
In Axialrichtung
An der ersten Endscheibe
Betrachtet man die Mitnehmergeometrie
An der zweiten Endscheibe
Ein Einsetzen des Ringfilterelements
Zunächst wird gemäß der
First, according to the
Nun wird die derart vormontierte Baugruppe in dem Filtergehäusedeckel
Ein Öffnen der Filtereinrichtung
Generell bietet die erfindungsgemäße Filtereinrichtung
Durch das speziell ausgebildete Ringfilterelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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