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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten mit einem topfförmigen Gehäuse, einem darin angeordneten Ringfilterelement sowie einem das Gehäuse verschließenden Deckel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit einem solchen Spin-On Wechselfilter.
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Aus der
DE 695 13 478 T2 ist ein gattungsgemäßes Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten mit einem topfförmigen Gehäuse sowie einem darin angeordneten Ringfilterelement bekannt, wobei das Ringfilterelement im Wesentlichen aus einem zick-zack-förmig gefalteten, an den Stirnseiten mittels einer oberen Endscheibe und einer unteren Endscheibe verschlossenen Filtermedium besteht. Verschlossen wird das Gehäuse durch einen Deckel.
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Aus der
DE 698 05 873 T2 ist ebenfalls ein Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten mit einem topfförmigen Gehäuse und einem dieses verschließenden Deckel bekannt.
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Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Spin-On Wechselfiltern ist im Deckel bzw. in der Deckscheibe üblicherweise ein Innengewinde vorgesehen, über welches das Spin-On Wechselfilter an bspw. eine Filtereinrichtung angeschraubt werden kann. Dieses Innengewinde erfordert jedoch eine vergleichsweise aufwändige Herstellung des Deckels bzw. der Deckscheibe, wodurch nicht nur dieser/diese, sondern darüber auch das gesamte Spin-On Wechselfilter vergleichsweise teuer wird.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Spin-On Wechselfilter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere kostengünstiger herzustellen ist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen bislang bei einem Spin-On Wechselfilter eingesetzten Deckel in mehrere Baukomponenten aufzuteilen, so dass der Deckel an sich aus einem kostengünstigen, gestanzten, metallischen Bauteil mit einer zentralen Öffnung hergestellt und lediglich noch mit einem ein Innengewinde aufweisenden Funktionsträger, der bspw. als kostengünstiges Kunststoffspritzgußteil hergestellt werden kann, ergänzt werden muss, wobei das Innengewinde alternativ auch am Ringfilterelement angeordnet sein kann. Hierdurch kann insbesondere die bislang aufwändige und teure Fertigung metallischer Deckel bzw. Deckscheiben mit einem Innengewinde umgangen werden, da der Deckel in nur einem einzigen Arbeitsschritt als Blechstanzteil herstellbar ist. Das erfindungsgemäße Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten, bspw. für Kraftstoffe oder für Öl, weist dabei ein topfförmiges Gehäuse sowie ein darin angeordnetes Ringfilterelement auf, welches im Wesentlichen aus einem zick-zack-förmig gefalteten, an den Stirnseiten mittels einer oberen Endscheibe und einer unteren Endscheibe verschlossenen Filtermedium besteht. Das Gehäuse wird dabei durch den zuvor beschriebenen Deckel verschlossen, welcher im vorliegenden Fall erfindungsgemäß als gestanztes metallisches Bauteilteil mit einer zentralen Öffnung ausgebildet ist. Darüber hinaus ist bei dem erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilter ein Innengewinde an einem Funktionsträger aus Kunststoff oder am Ringfilterelement angeordnet, wobei das Innengewinde durch die zentrale Öffnung des Deckels ragt. Der Funktionsträger besitzt dabei einen rohrförmigen Fortsatz an dem das Innengewinde angeordnet ist. Alternativ kann dieses auch an einer Endscheibe des Ringfilterelements angeordnet, insbesondere in einem gemeinsamen Kunststoffspritzgießvorgang mit dieser hergestellt werden. Bei dem erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilter werden somit bislang von dem Deckel bzw. Deckscheibe übernommene Funktionen auf den Funktionsträger bzw. das Ringfilterelement übertragen, wodurch es möglich ist, den Deckel bzw. die Deckscheibe an sich als kostengünstiges, gestanztes metallisches Bauteil auszubilden. Im günstigsten Fall ist somit der Deckel eine ebene Scheibe mit der zentralen Öffnung und ggf. weiteren Öffnungen, wobei zusätzlich vorgesehen sein kann, dass diese ebene Scheibe umgeformt und dadurch beispielsweise stabilisiert wird. Durch den deutlich kostengünstigeren Deckel kann auch das gesamte Spin-On Wechselfilter kostengünstiger hergestellt und angeboten werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind/ist die obere und/oder die untere Endscheibe aus Kunststoff, aus Papier oder aus einem Vlies ausgebildet. Da sowohl die obere Endscheibe als auch die untere Endscheibe eine Dichtfunktion zwischen einer Rohseite und einer Reinseite des Ringfilterelements erfüllen, müssen diese nicht nur dicht, sondern im Sinne der Erfindung auch elastisch genug sein, um zumindest am Innenrand der oberen Endscheibe umgebogen werden zu können und um an der Außenmantelfläche des rohrförmigen Fortsatzes des Funktionsträgers dicht anliegen zu können. Alle drei genannten Materialien erfüllen dabei nicht nur die geforderte Dichtigkeit, sondern zusätzlich auch die geforderte Elastizität, um den Umformprozess am Innenrand schadlos zu überstehen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist an dem Funktionsträger eine Rücklaufsperrmembran angeordnet, die vorzugsweise zusätzlich dadurch fixiert ist, dass sie zwischen dem Deckel und dem Funktionsträger eingeklemmt ist und dabei Öffnungen im Deckel überdeckt. Eine derartige Rücklaufsperrmembran kann in einer anderen Ausführungsform auch als Bypassventil ausgebildet sein. Ist eine derartige Rücklaufsperrmembran bspw. als Kunststoffdichtlippe ausgebildet, so ist auch diese veraschbar.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist der Funktionsträger als insbesondere einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Hierdurch ist es möglich, den Funktionsträger qualitativ hochwertig und dennoch kostengünstig auszubilden und zugleich eine Vielzahl weiterer Funktionselemente, bspw. einen als radialen Kragen ausgebildeten Anschlag, Teile eines Bypassventils, eine Innenzarge, etc. bei Bedarf mit herzustellen. Die genannten Funktionselemente können, müssen jedoch nicht an dem Funktionsträger vorgesehen sein.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Filtereinrichtung, bspw. ein Öl- oder ein Kraftstofffilter, mit einem solchen Spin-On Wechselfilter auszustatten, wobei in diesem Fall an der Filtereinrichtung ein entsprechendes Außengewinde angeordnet ist, welches mit dem zentralen Innengewinde des Spin-On Wechselfilters zusammenwirkt und bei einem Anschrauben eine am Deckel angeordnete Dichtung gegen eine Anlagefläche an der Filtereinrichtung presst und damit das Spin-On Wechselfilter gegenüber der Filtereinrichtung abdichtet. Durch den Einsatz des derartigen erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilters an der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung kann auch diese kostengünstiger hergestellt werden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten,
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2 eine Detaildarstellung aus 1,
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3 eine Schnittansicht auf eine mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilters,
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4 eine Schnittansicht auf einen Funktionsträger des erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilters,
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5 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Spin-On Wechselfilter für Flüssigkeiten, mit ebenem Deckel,
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6 eine Darstellung wie in 5, jedoch aus einer anderen Perspektive.
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Entsprechend den 1 bis 3 sowie 5 und 6, weist ein erfindungsgemäßes Spin-On Wechselfilter 1 für Flüssigkeiten, bspw. ein Öl- oder Kraftstofffilter, ein topfförmiges Gehäuse 2 sowie ein darin angeordnetes Ringfilterelement 3 auf, das im Wesentlichen aus einem zick-zack-förmig gefalteten und an den Stirnseiten mittels einer oberen Endscheibe 4 und einer unteren Endscheibe 5 verschlossenen Filtermedium 6 besteht. Geschlossen ist das Gehäuse 2 mittels eines Deckels 7, der üblicherweise auch als Deckscheibe bezeichnet wird. Erfindungsgemäß ist nun dieser Deckel 7 bzw. die Deckscheibe als gestanztes, metallisches Bauteilteil mit einer zentralen Öffnung 8 ausgebildet ist. Der Deckel 7 kann dabei als metallisches Umformteil (vgl. 1 bis 3) oder aber als reines Stanzteil (vgl. 5 und 6) ausgebildet sein. Zusätzlich vorgesehen ist ein Funktionsträger 9 aus Kunststoff mit einem rohrförmigen Fortsatz 10 und einem Innengewinde 11 vorgesehen, wobei der Funktionsträger 9 in montiertem Zustand mit seinem Innengewinde 11 durch die zentrale Öffnung 8 ragt. Alternativ kann das Innengewinde 11 auch am Ringfilterelement 3 bzw. dessen oberer Endscheibe 4 angeordnet sein. Hierdurch ist es erstmals möglich, den Deckel 7 bzw. die Deckscheibe 7 als kostengünstiges, metallisches Umformteil (vgl. 1 bis 3) oder noch günstiger als reines Stanzteil (vgl. 5 und 6) auszubilden, ohne darin ein vergleichsweise aufwändig herzustellendes Innengewinde 11 vorsehen zu müssen. Das Innengewinde 11 ist im vorliegenden Fall am Funktionsträger 9 oder an der oberen Endscheibe 4 des Ringfilterelements 3 angeordnet, wobei der Funktionsträger 9 oder die Endscheibe 4 bspw. als kostengünstiges und insbesondere als einstückiges Kunststoffspritzgussteil qualitativ hochwertig hergestellt ist. Das Innengewinde 11 ist somit erstmals vom eigentlichen Deckel 7 entkoppelt, wodurch dessen Herstellung deutlich vereinfacht werden konnte und dadurch kostengünstiger möglich ist.
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Die obere und/oder die untere Endscheibe 4, 5 können dabei bspw. aus Kunststoff, aus Papier oder aus einem Vlies ausgebildet sein und in montiertem Zustand an einem Innenrand umgebogen werden. Mit dem umgebogenen Innenrand wiederum liegt bspw. die obere Endscheibe 4 dicht an einer Außenmantelfläche des rohrförmigen Fortsatzes 10 an, während die untere Endscheibe 5 mit ihrem umgebogenen Innenrand dicht an einer Außenmantelfläche eines in einen Innenraum des Ringfilterelements 3 hineinragenden zentralen Dom 12 des Gehäuses 2 anliegt. Hierdurch kann eine schwimmende Lagerung des Ringfilterelements 3 in Axialrichtung im Spin-On Wechselfilter 1 erreicht werden.
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Im Bereich des Deckels 7 kann darüber hinaus eine Rücklaufsperrmembran 13 vorgesehen sein, die zwischen dem Deckel 7 und dem Funktionsträger 9 eingeklemmt ist und Öffnungen 14 im Deckel 7 überdeckt. Zusätzlich oder alternativ zur Rücklaufsperrmembran 13 kann selbstverständlich auch nur eine Dichtung 26 zur Trennung einer Rohseite und einer Reinseite vorgesehen sein. Die Dichtung 26 kann dabei bspw. als einstückig mit dem Funktionsträger 9 ausgebildete Dichtlippe 27 ausgebildet sein oder eine solche aufweisen. Bei einer Anordnung der Rücklaufsperrmembran 13 auf einer Reinseite kann ein vergleichsweise servicefreundlicher Filterwechsel erfolgen, da kein Auslaufen von Restflüssigkeit aus dem Spin-On Wechselfilter 1 befürchtet werden muss.
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Betrachtet man die 1 bis 6 weiter, so kann man erkennen, dass am Funktionsträger 9 darüber hinaus ein als radialer Kragen 15 ausgebildeter Anschlag 16 angeordnet ist, an welchem das Ringfilterelement 3 mit seiner oberen Endscheibe 4 in Einbaulage anliegt. Der radiale Kragen 15 kann dabei umlaufend ausgebildet sein oder aber nur als Segment. Ein unterer Anschlag kann bspw. durch entsprechende Erhebungen 17 im Gehäuse 2 bewirkt werden, wobei bei einer metallischen Ausbildung des Gehäuses 2 die Erhebungen 17 und der Dom 12 tief gezogen werden können. Bei einer Ausbildung des Gehäuses 2 aus Kunststoff lassen sich sowohl die Erhebungen 17 als auch der Dom 12 vergleichsweise einfach durch ein entsprechend gestaltetes Kunststoffspritzgusswerkzeug erzeugen. Die Erhebungen 17, von denen üblicherweise zumindest drei vorgesehen sind, sind dabei in Umfangsrichtung mit Unterbrechungen um den Dom 12 herum angeordnet.
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Darüber hinaus kann am Funktionsträger 9 ein Bypassventil 18 angeordnet sein, welches druckabhängig eine Verbindung zwischen der Roh- und der Reinseite des Spin-On Wechselfilters 1 ermöglicht. Darüber hinaus kann am Funktionsträger 9 eine Innenzarge 19 angeordnet sein, die insbesondere einstückig mit dem Funktionsträger 9 ausgebildet ist und der radialen Abstützung des Filtermediums 6 nach innen dient. Vorzugsweise ist dabei der gesamte Funktionsträger 9, das heißt zusammen mit der Innenzarge 19, als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet. Bei den gemäß den 1 und 3 dargestellten Ausführungsformen ist die Innenzarge 19 nicht ganz bis zur unteren Endscheibe 5 durchgehend ausgebildet, wobei selbstverständlich auch eine komplett von der oberen Endscheibe 4 zur unteren Endscheibe 5 durchgehende Innenzarge vorstellbar ist.
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Betrachtet man den Deckel 7 gemäß den 1 bis 3 näher, so kann man erkennen, dass dieser eine radiale Stufe 20 aufweist, wobei innerhalb der radialen Stufe 20 sowohl die zentrale Öffnung 8 als auch die Durchgangsöffnungen 14 angeordnet sind. Die radiale Stufe 20 kann dabei vergleichsweise einfach mittels eines entsprechenden Umformwerkzeugs hergestellt werden. Der Deckel 7 gemäß den 5 und 6 weist keine solche Stufe 20 auf und ist als ebene Scheibe mit zentraler Öffnung 8 und Durchgangsöffnung 14 ausgebildet. Dadurch kann der Deckel 7 gemäß den 5 und 6 als einfaches Blechstanzteil in einem einzigen Arbeitsschritt ohne zusätzliches Umformen hergestellt werden.
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Mit einem Gehäuserand verbördelt ist eine Aufnahmekontur 21 die eine Nut 22 für eine Dichtung 23 bereitstellt. Der Deckel 7 kann selbstverständlich alternativ auch mit dem Gehäuse 2 verschweißt oder verklebt sein. Der Deckel 7 liegt dabei an einem Nutboden der Nut 22 der Aufnahmekontur 21 an. Über die Dichtung 23 kann das erfindungsgemäße Spin-On Wechselfilter 1 dicht mit einer Anlagefläche 24, einer Filtereinrichtung 25 verbunden werden, indem das Innengewinde 11 mit einem entsprechend ausgebildeten und an der Filtereinrichtung 25 angeordneten Außengewinde verschraubt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Spin-On Wechselfilter 1 lässt sich somit dessen Deckel 7 und dadurch indirekt auch das gesamte Spin-On Wechselfilter 1 deutlich kostengünstiger herstellen als dies bei herkömmlichen Spin-On Wechselfiltern mit einem einstückig mit dem Deckel ausgebildeten Innengewinde der Fall war. Die Deckscheibe 7 bzw. der Deckel 7 kann dabei aus Stahl oder aus Aluminium hergestellt und in nur einem einzigen Bearbeitungsschritt, Stanzen und sofern erforderlich Umformen, fertiggestellt werden. Durch den Wegfall des in dem Deckel 7 integrierten Innengewindes 11 kann zudem das Risiko von etwaigen Produktionsmängeln reduziert werden. Das Herstellen des Innengewindes 11 im Funktionsträger 9 bzw. an der Endscheibe 4 ist darüber hinaus wiederum aufgrund des entsprechend ausgebildeten Kunststoffspritzgusswerkzeugs vergleichsweise einfach möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 69513478 T2 [0002]
- DE 69805873 T2 [0003]
