-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigfilter mit einem Filtergehäuse und einem darin angeordneten Ringfilterelement mit einem Faltenstern, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
Aus der
DE 44 43 581 A1 ist ein gattungsgemäßes Flüssigfilter mit einem Filtergehäuse sowie mit einem darin angeordneten Ringfilterelement mit einem Faltenstern bekannt, wobei dieser Faltenstern stirnendseitig in eine erste und eine zweite Endscheibe aus Kunststoff eingebunden ist. Das Filtergehäuse ist dabei becherförmig ausgebildet und mittels eines abnehmbaren Deckels verschließbar. Von der im Betrieb des Ringfilterelements unteren Endscheibe ausgehend ist um den Außenumfang des Faltensterns eine über einen Teil der Faltensternhöhe reichende, für im Faltenstern aus der Flüssigkeit ausgefilterte Partikel undurchlässige Manschette gelegt. Hierdurch soll sichergestellt werden können, dass einmal aus der zu filternden Flüssigkeit abgefilterte Feststoffpartikel auch bei Stillstandszeiten des Flüssigfilters und bei einem Filterwechsel nicht mehr unkontrolliert in tiefere Bereiche des Filtergehäuses gelangen können, sondern am Filtereinsatz verbleiben.
-
Aus der
EP 0 559 011 A1 ist ein Ringfilterelement mit die Stirnseiten dicht abdichtenden, platten- oder folienförmigen Dichtmaterial bekannt. Bei dem bekannten Ringfilterelement ragt ein zumindest das Filtermaterial an einer Stirnseite dicht abdeckendes Dichtmaterial radial über das Filtermaterial hinaus, wobei dieses Material verformbar ist und auf einen innerhalb des Ringfilterelements an dessen betreffendem Ende liegenden Stützring umklappbar ist. Über das um den Stützring umgeklappte Dichtmaterial ist das Ringfilterelement radial gegenüber einem das Filterelement an dem betreffenden Ende aufnehmenden Aufnahmestutzen gedichtet. Durch eine radiale axial zum Dichtmaterial hin offene Ausnehmung in dem Stützring soll erreicht werden, dass der axiale Bereich des Stützringes, auf dem das Dichtmaterial zur radialen Dichtung gegenüber dem Aufnahmestutzen des Filterelements anliegt, frei von einer radialen Fixierfunktion des Stützrings bleibt. Die radiale Fixierfunktion gegenüber dem Aufnahmestutzen wird somit allein von dem radialen nicht ausgenommenen Bereich des Stützrings übernommen.
-
Aus der
EP 1 036 584 A1 ist ein Fluidfilter bekannt, der eine Endscheibe aufweist, welche aus Gummi bzw. Filz bestehen kann und mit der Gehäusewand korreliert. Sowohl Gummi als auch Filz weisen jedoch nur eine begrenzte Verformbarkeit und eine sehr geringe Filtrationsleistung auf.
-
Aus der
EP 0 711 588 B1 ist ein Ringfilterelement mit einem rohrförmigen und das Filterelement umfassenden Grobschmutzfänger bekannt, welcher an dem Filterelement anliegt und damit einen Fangraum für den Schmutz bildet. Der Grobschmutzfänger kann jedoch nur mit mehreren Arbeitsschritten und damit aufwändig hergestellt werden.
-
In modernen Filtermodulen von Kraftfahrzeugen sind insbesondere für Ölfilterelemente oder generell für Ringfilterelemente von Flüssigfiltern, Endscheiben aus einem Vliesmaterial bekannt und langjährig bewährt. Diese dienen neben der Funktion der axialen Abdichtung des Faltensterns auch als Dichtung zwischen dem Faltenstern und einem Gehäusedom auf einer Innenseite des Faltensterns, also zwischen der Roh- und der Reinseite. Für eine verbesserte Wartung wird zusätzlich an einem äußeren Rand des Faltensterns ein sogenannter zusätzlicher Abstreifring angeordnet, der bei einem Filterwechsel mögliche Schmutzpartikel, welche sich auf der Rohseite ansammeln, mit aus dem Filtergehäuse entfernt und dadurch verhindert, dass diese während des Filterwechsels in unbeabsichtigter Weise in die Reinseite gelangen.
-
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Flüssigfiltern ist jedoch deren vergleichsweise komplexer Aufbau und die damit verbundene teure Herstellung.
-
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Flüssigfilter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere konstruktiv einfach aufgebaut kostengünstig herzustellen ist.
-
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Flüssigfilter mit einem Filtergehäuse und einem darin angeordneten Ringfilterelement mit einem Faltenstern, an einer diesen Faltenstern stirnseitig abdichtenden Endscheibe direkt oder indirekt über einen daran angebundenen Vliesring einen radialen Überstand nach außen vorzusehen, welcher einen Abstreifring bildet und damit einteilig mit dem Ringfilterelement ausgebildet ist. Durch die einteilige Ausbildung des Abstreifringes mit dem Ringfilterelement kann zum einen gewährleistet werden, dass die auf der Rohseite vorhandenen Schmutzpartikel bei einem Filterwechsel nicht auf die Reinseite gelangen und zum anderen kann mit dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement der Montagevorgang bzw. der Demontagevorgang des Ringfilterelements deutlich vereinfacht werden. Auch kann ein derartiger Vorgang kostengünstiger gestaltet werden, da eine separate Montage bzw. Demontage des Abstreifringes nun nicht mehr erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Flüssigfilter weist dabei ein Filtergehäuse mit dem darin angeordneten Ringfilterelement an, in den Faltenstern stirnseitig in eine erste und eine zweite Endscheibe eingebunden ist. Im Bereich zumindest einer Endscheibe ist dabei erfindungsgemäß zumindest die erste Endscheibe aus einem schmelzbaren Vliesmaterial ausgebildet oder alternativ an zumindest der ersten Endscheibe ein daran angebundener Vliesring vorgesehen. Die aus Vliesmaterial ausgebildete Endscheibe oder der Vliesring weist einen radialen Überstand E über das Ringfilterelement auf, der zwischen 5 mm < E < 15,0 mm beträgt und der bei in das Filtergehäuse eingebautem Ringfilterelement umgebogen ist und an einer Mantelfläche des Faltensterns und einer Innenfläche des Filtergehäuses anliegt bzw. zwischen diesen verläuft und beim Austausch des Ringfilterelements als Abstreifring dient. Ein Außendurchmesser D der aus Vliesmaterial ausgebildeten Endscheibe oder des daran angebundenen Vliesringes ist dabei wie folgt definiert: D = (2 × (B – E)) + A + (2 × E) mit:
- E
- = radialer Überstand,
- A
- = Außendurchmesser der Endscheibe bzw. des Ringfilterelements,
- B
- = Innendurchmesser des Filtergehäuses.
-
Durch die Integration des Abstreifringes direkt oder indirekt in die Endscheibe kann zum einen die Funktion des Abstreifringes vollständig aufrechterhalten bzw. gewährleistet und zum anderen sowohl die Herstellung als auch die Montage und Demontage bei einem Filterwechsel vereinfacht werden.
-
Der radiale Überstand E ist dabei abhängig von der Dicke und Steifigkeit des Vliesmaterials. Bei einer Dicke von 2,3 mm sollte der Überstand E nicht über 15 mm betragen, da es ansonsten zu Faltenwürfen kommen kann und die Dichtheit zwischen Endscheibe und Innenwand nicht mehr gegeben ist. Bevorzugt sollte der Überstand zwischen 8–9 mm liegen. Der Überstand E kann dabei je nach Dicke und Steifigkeit variieren. Als Grundregel kann herangezogen werden, dass je dicker und steifer das Vliesmaterial ist, desto geringer darf der Überstand werden.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die zumindest eine Endscheibe aus Polyamid ausgebildet, an welcher der Vliesring befestigt, insbesondere angeklebt oder angeschweißt, ist. Dies stellt somit die zweite Alternative des erfindungsgemäßen Flüssigfilters dar, bei welchem die Endscheibe und ein zugehöriger Vliesring aus unterschiedlichen Materialien bzw. als separate Bauteile ausgebildet und erst in einem weiteren Fertigungsschritt fest miteinander verbunden werden. Um dabei ein Verschweißen des Vliesringes mit der zugehörigen Endscheibe erreichen zu können, kann vorgesehen sein, dass der Vliesring aus einem schmelzbaren Vliesmaterial ausgebildet ist.
-
Bei der alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest eine Endscheibe aus einem schmelzbaren Vliesmaterial und einstückig mit dem Abstreifring, d.h. mit dem radialen Überstand E, ausgebildet. In diesem Fall gibt es somit keinen zunächst separaten Abstreifring, der in einem weiteren Fertigungsschritt mit der zugehörigen Endscheibe verbunden werden müsste. Vielmehr kann bei einer derartigen Ausführungsform die Endscheibe zusammen mit dem als Abstreifring dienenden radialen Überstand E nach außen hergestellt werden, wodurch sich die Herstellung vereinfachen und die Herstellungskosten reduzieren lassen.
-
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die aus Vliesmaterial ausgebildete Endscheibe oder der Vliesring in eingebautem Zustand komprimiert. Durch eine derartige Komprimierung kann eine Verdichtung des Materials der Endscheibe oder des Vliesringes und damit ein Abdichten desselben erreicht werden. Zudem lassen sich durch die Komprimierfähigkeit auch Fertigungstoleranzen, insbesondere Maßabweichungen bezüglich des Ringfilterelements und/oder des Filtergehäuses des Flüssigfilters leicht ausgleichen.
-
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Flüssigfilter als Kraftstofffilter, als Ölfilter oder als Hydraulikfilter ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welch mannigfaltiges Einsatzgebiet sich für das erfindungsgemäße Flüssigfilter bietet. Selbst als Wasserfilter könnte zudem ein derartiges Flüssigfilter verwendet werden.
-
Zweckmäßig ist im Bereich zumindest einer Endscheibe ein radialer Überstand b der Endscheibe nach innen vorgesehen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, sofern die Endscheibe aus einem schmelzbaren Vliesmaterial und einstückig mit dem radialen Überstand E nach außen, d.h. einstückig mit dem nach radial außen ragenden Abstreifring ausgebildet ist. Durch den radialen Überstand b nach innen wäre eine Abdichtung gegenüber einem Gehäusedom vergleichsweise einfach möglich.
-
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem solchen Flüssigfilter auszustatten und dadurch sowohl die Montagekosten als auch die Wartungskosten deutlich reduzieren zu können.
-
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
-
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.
-
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.
-
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
-
1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Flüssigfilter gemäß einer zweiten alternativen Ausführungsform, jedoch ohne Filtergehäuse,
-
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit Filtergehäuse und darin eingebautem Ringfilterelement,
-
3 eine Darstellung wie in 1, gemäß einer ersten alternativen Ausführungsform,
-
4 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit dem gemäß der 3 dargestellten Ringfilterelement.
-
Entsprechend den 2 und 4, weist ein erfindungsgemäßes Flüssigfilter 1, welches beispielsweise als Kraftstofffilter, als Ölfilter, als Hydraulikfilter, aber auch als Trinkwasserfilter, ausgebildet sein kann, ein Filtergehäuse 2 sowie ein darin angeordnetes Ringfilterelement 3 mit einem Faltenstern 4 auf. Der Faltenstern 4 ist dabei stirnendseitig in eine erste Endscheibe 5 und eine nicht gezeigte, gegenüberliegende, zweite Endscheibe eingebunden. Im Bereich zumindest einer Endscheibe, hier der ersten Endscheibe 5, ist dabei ein radialer Überstand E der Endscheibe 5 oder eines daran angebundenen Vliesringes 6 nach radial außen vorgesehen, der zwischen 5 und 15 mm beträgt und bei in das Filtergehäuse 2 eingebautem Ringfilterelement 3 umgebogen ist (vgl. 2 und 4) und an einer Mantelfläche 7 anliegt bzw. parallel zu dieser verläuft und beim Austausch des Ringfilterelementes 3 als Abstreifring 8 dient. Wird somit das Ringfilterelement 3 aus dem Filtergehäuse 2 herausgezogen, so verhindert der umgebogene, radiale Überstand E des Vliesringes 6 (vgl. 1) bzw. der Endscheibe 5 (vgl. 3), dass auf einer Rohseite 9 aus der zu filternden Flüssigkeit abgeschiedene Schmutzpartikel in unbeabsichtigter Weise auf eine Reinseite 10 gelangen können. Der überstehende Bereich (Abstreifring 8) gleitet dabei entlang einer Innenwand des Filtergehäuses 2.
-
Betrachtet man dabei die 3 und 4, so ist hier eine erste alternative Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der zumindest die erste Endscheibe 5 aus einem schmelzbaren Vliesmaterial ausgebildet ist, während gemäß den 1 und 2 eine zweite alternative Ausführungsform dargestellt ist, bei der an zumindest der ersten Endscheibe 5 ein daran angebundener Vliesring 6 vorgesehen ist, Beiden Ausführungsformen ist dabei gemein, dass ein Außendurchmesser D der aus Vliesmaterial ausgebildeten Endscheibe 5 oder des daran angebundenen Vliesringes (6) wie folgt definiert ist D = (2 × (B – E)) + A + (2 × E) mit:
- E
- = radialer Überstand,
- A
- = Außendurchmesser der Endscheibe bzw. des Ringfilterelements,
- B
- = Innendurchmesser des Filtergehäuses.
-
Betrachtet man die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigfilters 1 bzw. des erfindungsgemäßen Ringfilterelements 3 gemäß den 1 und 2, so kann man erkennen, dass zumindest eine Endscheibe, hier die erste Endscheibe 5, aus Kunststoff, insbesondere aus Polyamid, ausgebildet ist, an welcher der Vliesring 6 befestigt, insbesondere angeklebt oder angeschweißt, ist. Zur stoffschlüssigen Verbindung des Vliesringes 6 mit der Endscheibe 5 ist der Vliesring 6 aus einem schmelzbaren Vliesmaterial ausgebildet, wobei zusätzlich oder alternativ selbstverständlich auch die Endscheibe 5 aus einem derartigen schmelzbaren Kunststoffmaterial ausgebildet sein kann.
-
Betrachtet man das Ringfilterelement 3 bzw. das Flüssigfilter 1 gemäß den 3 und 4, so kann man erkennen, dass dort die Endscheibe 5 selbst aus einem schmelzbaren Vliesmaterial und zugleich einstückig mit dem radialen Überstand a, das heißt einstückig mit dem als Abstreifring 8 dienenden radialen Überstand E ausgebildet ist. Hierdurch kann eine besonders effektive Herstellungsweise erzielt werden, da eine Montage des Vliesringes 6 an der Endscheibe 5 komplett entfallen kann.
-
Um neben der eigentlichen Abstreiffunktion zusätzlich auch eine Dichtfunktion erfüllen zu können, kann die zumindest eine Endscheibe 5, sofern diese aus komprimierbarem Vliesmaterial ausgebildet ist, oder der Vliesring 6 in eingebautem Zustand komprimiert sein. Durch die Komprimierfähigkeit der Endscheibe 5 bzw. des Vliesringes 6 ist zudem auch ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen vergleichsweise einfach möglich.
-
Betrachtet man die gemäß den 3 und 4 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigfilters 1 bzw. des erfindungsgemäßen Ringfilterelements 3, so kann man erkennen, dass im Bereich der Endscheibe 5 zudem ein radialer Überstand b derselben nach innen vorgesehen ist. Hierdurch ist beispielsweise eine Abdichtfunktion gegenüber einem Gehäusedom 11 denkbar, der gemäß der 4 lediglich angedeutet ist.
-
Generell kann das erfindungsgemäße Flüssigfilter 1 in einer Brennkraftmaschine 12 eingebaut werden, welche ihrerseits beispielsweise wiederum in einem Kraftfahrzeug 13 eingebaut ist.
-
Mit dem erfindungsgemäßen Flüssigfilter 1 kann eine Integration des Abstreifringes 8 in die Endscheibe 5 bzw. in den Vliesring 6 erreicht werden, wodurch die Herstellung des Flüssigfilters 1 einfacher und kostengünstiger möglich ist, ebenso wie ein Austausch des Ringfilterelements 3.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4443581 A1 [0002]
- EP 0559011 A1 [0003]
- EP 1036584 A1 [0004]
- EP 0711588 B1 [0005]
