DE19523239A1 - Filter-Einheiten - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Filter-Einheiten.
Eine Form von Filter-Einheit umfaßt ein Basisteil, ein auf dem
Basisteil angebrachtes Filterelement und ein Gehäuse, welches
mit dem Basisteil verbunden ist, um das Filter zu umschließen.
Das Gehäuse kann beispielsweise im wesentlichen röhrenförmig
mit einem offenen und einem geschlossenen Ende sein, wobei das
offene Ende das Filterelement aufnimmt und mit dem Basisteil
verbunden ist. Das Filterelement kann beispielsweise von einem
im wesentlichen röhrenförmigen gefältelten Filter gebildet
sein, wobei ein zu filtrierendes Fluid in den Innenraum des
Gehäuses zugegeben wird, durch das Filter filtriert wird und
über die Filtermaterialmitte und einen im Basisteil vorgesehe
nen Austritt abfließt.
Das Filterelement wird von Zeit zu Zeit gewechselt, um zu ver
hindern, daß es sich völlig mit aus dem zur Filtration
anstehenden Fluid entfernten Teilchen zusetzt. Zu diesem Zweck
wird das Gehäuse vom Basisteil getrennt und das Filterelement
entfernt, um entweder gereinigt oder ersetzt zu werden.
Diverse bekannte Filter-Einheiten dieser Art verwenden Ver
bindungsmittel, die das Filterelement auf die Weise mit dem
Gehäuse verbinden, daß wenn beim Auseinanderbauen das Gehäuse
vom Basisteil entfernt wird, das Filterelement mit dem Gehäuse
zusammengehalten wird. Damit wird das potentielle Problem der
Verschmutzung des Basisteils mit vom Filter zurückgehaltenen
Partikeln vermieden, welches dann auftreten kann, wenn das
Gehäuse so entfernt wird, daß das Filterelement auf dem Basis
teil zurückbleibt und das Element dann anschließend von der
Basis entfernt wird.
GB 843 237 offenbart eine Filter-Einheit, bei der das Filter
element durch einen in eine Nut am offenen Ende des Gehäuses
eingreifenden geteilten Ring im Gehäuse gehalten wird. Entfer
nen des Elements aus dem Gehäuse beim Auseinanderbauen erfor
dert Entfernen des Halterings, was höchstwahrscheinlich mit dem
Einsatz eines Werkzeugs verbunden ist. GB 2 222 534 offenbart
eine Filter-Einheit, bei der die Rückhaltung des Elements im
Gehäuse durch eine Bajonett-Verbindung am offenen Ende des
Gehäuses erfolgt. In diesem Fall ist eine korrekte Ausrichtung
des Bajonett-Mechanismus Voraussetzung dafür, daß das Filter
element entfernt werden kann. GB 843 990 offenbart eine Filter-
Einheit, wobei die Rückhaltung des Filterelements im Gehäuse
mittels eines separaten Halterings erzielt wird, der mit in
kleinen Vertiefungen am offenen Ende des Gehäuses angeordneten
federbelasteten Kugeln versehen ist. Bevor das Element aus dem
Gehäuse entfernt wird, muß zuerst der Haltering vom Gehäuse
entfernt werden.
In manchen Anwendungen kann die Verwendung von Verbindungs
mitteln am offenen Ende des Gehäuses nachteilig sein, da der
Strömungsweg des Fluids vom Basisteil, zwischen dem Filter
element und dem Gehäuse bis zum Filtermedium teilweise durch
die Verbindungsmittel behindert ist.
EP 0 385 113 und GB 841 603 offenbaren jeweils eine Filter-
Einheit, bei der das Element durch eine Schraube mit dem
Gehäuse verbunden ist, wobei die Schraube durch das geschlos
sene Ende des Gehäuses geführt wird und in einem Gewinde im
Filterelement Aufnahme findet. Um das Filterelement aus dem
Gehäuse zu entfernen, muß die Halteschraube losgeschraubt
werden.
In vielen Anwendungen von Filter-Einheiten ist es wünschens
wert, das Filterelement, wenn es verstopft ist, so schnell wie
möglich wechseln zu können, und unter diesem Aspekt ist die
Anzahl und Komplexität der zum Trennen des Elements vom Gehäuse
erforderlichen Arbeitsvorgänge vorzugsweise auf ein Mindestmaß
reduziert. Außerdem ist es allgemein gebräuchlich, Filter-
Einheiten zum Filtrieren von Ölen oder anderen Fluiden zu
gebrauchen, die auf den Bauteilen der Einheit einen schlüpfri
gen Belag hinterlassen können. In diesem Fall ist es besonders
vorteilhaft, wenn etwa vorhandene Verbindungsmittel, die das
Filterelement mit dem Gehäuse verbinden, leicht gelöst werden
können, ohne irgendwelche Präzision bei der Bedienung zu erfor
dern. Ferner ist in vielen Fällen die Wahrscheinlichkeit, daß
das Gehäuse eventuell mit Partikeln aus dem Filterelement ver
schmutzt wird, um so größer, je höher der Bedienungsaufwand
ist, der zur Freigabe des Filterelements aus dem Gehäuse erfor
derlich ist.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung wird eine
Filter-Einheit geschaffen, welche ein Basisteil, ein auf dem
Basisteil angebrachtes Filterelement und ein Gehäuse umfaßt,
wobei das Gehäuse ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende
aufweist und an dem offenen Ende mit dem Basisteil verbunden
ist, um das Filterelement zu umschließen, und wobei Mittel vor
gesehen sind, um das Filterelement mit dem Gehäuse an dessen
offenem Ende zu verbinden, um dadurch das Filterelement mit dem
Gehäuse zusammenzuhalten, wenn beim Auseinanderbauen das
Gehäuse vom Basisteil entfernt wird, und wobei diese Halte
mittel Entfernen des Filterelements aus dem Gehäuse durch
Herausziehen des Elements aus dem Gehäuse gestatten.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird eine
Filter-Einheit geschaffen, welche ein Basisteil, ein auf dem
Basisteil angebrachtes Filterelement und ein Gehäuse umfaßt,
welches mit dem Basisteil verbunden ist, um das Filterelement
zu umschließen, wobei das Filterelement und das Gehäuse mit
entsprechenden Verbindungsmitteln ausgestattet sind, die mit
einander in Eingriff gebracht werden können, um dadurch das
Filterelement mit dem Gehäuse zusammenzuhalten, wenn beim Aus
einanderbauen das Gehäuse vom Basisteil entfernt wird, und
wobei die Verbindungsmittel ein Außereingriffbringen der Ver
bindungsmittel und Entfernen des Filterelements aus dem Gehäuse
durch Herausziehen des Filterelements aus dem Gehäuse erlauben.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung wird ein
Filterelement zum Anbringen auf einem Basisteil geschaffen,
wobei sich das Basisteil derart mit einem Gehäuse verbinden
läßt, daß das Gehäuse das Filterelement umschließt, und wobei
das Filterelement mit Verbindungsmitteln zum Verbinden des
Elements mit dem Gehäuse ausgestattet ist, um dadurch das
Filterelement mit dem Gehäuse zusammenzuhalten, wenn das
Gehäuse vom Basisteil entfernt wird, wobei die Verbindungs
mittel mit entsprechenden Gegenstücken am Gehäuse in Eingriff
gebracht werden können und wobei Entfernen des Filterelements
aus dem Gehäuse durch Herausziehen des Filterelements aus dem
Gehäuse möglich ist.
Im folgenden sollen Ausführungsformen der Erfindung bei spiel
haft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher
beschrieben werden.
Es zeigen:
Fig. 1 Querschnitt einer Filter-Einheit, einschließlich
eines Basisteils, eines Gehäuses und eines Filter
elements;
Fig. 2 Schnitt entlang der Linie Z-Z in Fig. 1;
Fig. 3 Querschnitt einer alternativen Filtereinheit,
einschließlich eines Basisteils, eines Gehäuses und
eines Filterelements; und
Fig. 4 Vergrößerter Querschnitt eines Teils des in Fig. 3
dargestellten Filterelements.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Filter-Einheit umfaßt
eine Basis 10, ein auf dem Basisteil 10 getragenes Filter
element 11 und ein mit dem Basisteil 10 verbundenes und das
Filterelement 11 umschließendes Gehäuse 12.
Die Basis 10 umfaßt einen Körper 13, welcher mit einer im
wesentlichen kreisrunden Montageplatte 14 versehen ist, die von
einer ringförmigen Wandung 15 mit einem Innengewinde 16 umgeben
ist. Ein Montagerohr 17 tritt achsgleich mit der gemeinsamen
Achse der Platte 14 und der Wandung 15 mittig aus der Montage
platte 14 hervor.
Das Montagerohr 17 führt über ein Druckentlastungsventil 19
bekannter Art zu einer Austrittsöffnung 18. Der Körper beinhal
tet auch eine Eintrittsöffnung 20.
Das Filterelement 11 ist im wesentlichen röhrenförmig und um
faßt ein aus einem zu einer Röhre geformten gefältelten Filter
material gebildetes Filter 21. Das Filter 21 kann mit einem
Kern 22 herkömmlicher Ausführung ausgestattet sein. Ein Ende
des Filters 21 ist durch eine erste Endkappe 23 verschlossen,
welche eine mit einem O-Ring 25 versehene mittige Öffnung 24
aufweist. Die Öffnung 24 und der O-Ring 25 stehen in Eingriff
mit dem Montagerohr 17, um das Filterelement 11 auf der
Basis 10 zu montieren und das Material des Filterelements 11
mit der Austrittsöffnung 18 zu verbinden.
Am anderen Ende des Filters 21 ist eine zweite Endkappe 26
angeschlossen, welche eine den Innenraum des Filters 21
abschließende durchgehende Endwand 27 aufweist. Ein Ring
flansch 38 erstreckt sich von der Außenseite der Endwand 27 und
ist achsgleich mit dem Filter 21 und dem Kern 22. Der
Flansch 38 ist mit einem Paar diametral gegenüberliegender
Löcher 39 versehen.
Wie sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2 ersichtlich, trägt
die Endkappe 26 auch ein U-förmiges Element 28 aus Federstahl,
welches innerhalb des Flansches 38 liegt und an der Basis der
U-Form mit der Endwand 27 verbunden ist, so daß die Schenkel 29
auf gegenüberliegenden Seiten der Achse 30 des Filter
elements 11 und des Flansches 38 liegen.
Jeder Schenkel 29 trägt einen von der Achse 30 radial nach
außen abstehenden Stift 31. Jeder Stift 31 besitzt ein halb
kugelförmiges äußeres Ende 32. In der in den Fig. 1 und 2
gezeigten Lage erstreckt sich jeder Stift 31 jeweils durch ein
entsprechendes der Löcher 39, so daß das zugehörige äußere
Ende 32 außerhalb des Flansches 38 liegt.
Nachfolgend soll nun die Funktion des Flansches 38, des
U-förmigen Elements 28 und der Stifte 31 beschrieben werden.
Das Gehäuse 12 ist im wesentlichen zylinderförmig mit einem
offenen Ende 33 und einer das andere Ende abschließenden
Wandung 34. Die dem offenen Ende 33 benachbarte äußere Ober
fläche des Gehäuses 12 ist mit einem Schraubengewinde versehen,
welches mit dem Gewinde 16 an der Montageplattenwandung 15 ver
schraubt ist.
Die Gehäuseendwand 34 ist mit einer ringförmigen Bohrung 35
versehen, welche achsgleich mit der Achse 30 liegt, die in der
in den Zeichnungen gezeigten Lage des Gehäuses auch die Achse
des Gehäuses 12 ist. Die Bohrung 35 weist an ihrem inneren Ende
eine sich nach innen verjüngende kegelstumpfförmige Ober
fläche 36 auf, die zu einer Ringnut 37 führt. Alternativ zur
Nut 37 kann ein Paar diametral gegenüberliegender Öffnungen
vorgesehen sein.
Wie in Fig. 1 dargestellt, ist im Gebrauch die Anordnung der
art, daß die äußeren Enden 32 der Stifte 31 in die Ringnut 37
eingreifen und der Flansch 38 eng innerhalb der Bohrung 35
sitzt. Im alternativen Fall, wo ein Paar Öffnungen vorgesehen
sind, greifen die Stifte 31 in entsprechende Öffnungen ein. Das
Eingreifen der Stifte 31 in die Nut 37 (oder die Öffnungen)
verbindet das Filterelement 11 mit dem Gehäuse 12, und somit
wird beim Trennen des Gehäuses 12 von der Basis 10 durch Los
schrauben des Gehäuses 12 das Filterelement mit dem Gehäuse
entfernt. Dadurch wird jede Möglichkeit ausgeschlossen, daß das
Filterelement 11 auf dem Basisteil verbleibt und Verschmutzung
verursacht. Der enge Sitz des Flansches 38 in der Bohrung 35
verhindert radiale Bewegung des Filterelements 11 im Inneren
des Gehäuses 12.
Nachdem das Gehäuse 12 und das Filterelement 11 gemeinsam ent
fernt wurden, läßt sich das Filterelement 11 aus dem Gehäuse 12
entfernen, indem es aus dem offen Ende 33 des Gehäuses 12 in
eine Richtung entlang der Achse 30 herausgezogen wird. Eine
ausreichende Kraft in dieser Richtung wird dazu führen, daß
sich die Stifte 31 bei ihrem Ausrücken aus der Ringnut 37 (oder
aus den Öffnungen) innerhalb der Löcher 39 radial nach innen
bewegen, gegen die Federwirkung der Schenkel 29. Das gebrauchte
Filterelement kann sodann gereinigt oder weggeworfen werden.
Hierauf kann ein frisches Filterelement 11 in das Gehäuse 12
eingebracht werden, nachdem das Gehäuse gereinigt wurde. Das
Filterelement 11 wird so eingebracht, daß der Flansch 38 in die
Bohrung 35 gedrückt wird. Dabei wirkt die kegelstumpfförmige
Oberfläche 36 auf die Enden 32 der Stifte 31 und zwingt die
Stifte 31 nach innen, gegen die durch die zugehörigen
Schenkel 29 ausgeübte Federwirkung. Diese Lage wird so lange
beibehalten, bis die Stifte 31 in die Ringnut 37 (oder gegebe
nenfalls in die Öffnungen) einrücken, um das Filterelement 11
durch einen Schnappeffekt mit dem Gehäuse 12 zu verbinden. Sind
Öffnungen vorgesehen, so können das Filterelement 11 und das
Gehäuse 12 relativ zueinander gedreht werden, um die Stifte 31
und die Öffnungen zur Deckung zu bringen. Sodann kann das
Gehäuse 12 in die Montageplattenwandung 15 wieder eingeschraubt
werden, wobei das Montagerohr 17 in die Öffnung 24 der End
kappe 23 eintritt.
Das Filterelement 11 kann so oft wie nötig gereinigt oder aus
getauscht werden.
Es ist erkennbar, daß diverse Variationen möglich sind. Es
müssen keine zwei Stifte vorhanden sein; es könnte nur ein
Stift vorhanden sein. Ferner könnten der Stift oder die Stifte
federnd am Gehäuse angebracht sein, und die Nut (oder Öff
nung/en) könnte(n) am Filterelement vorgesehen sein.
Die Verbindung zwischen dem Filterelement 11 und dem Gehäuse 12
muß nicht mittels Stiften und einer Nut (oder Öffnung/en)
bewerkstelligt werden. Es kann ein beliebiger geeigneter lös
barer Schnappmechanismus zur Anwendung kommen.
Eine alternative Filter-Einheit ist in den Fig. 3 und 4
gezeigt. Teile, die die Fig. 1 und 2 und die Fig. 3 und 4
gemein haben, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet
und werden im folgenden nicht mehr im einzelnen beschrieben.
Die alternative Filter-Einheit umfaßt ein Basisteil 10, welches
mit dem bereits unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2
beschriebenen Basisteil 10 identisch ist, ein auf dem Basis
teil 10 angebrachtes Filterelement 40 und ein Gehäuse 41,
welches mit dem Basisteil 10 verbunden ist und das Filter
element 40 umschließt.
Das Filterelement 40 ist im wesentlichen zylinderförmig und
umfaßt ein mit dem Filter 21 und dem Kern 22 des Filter
elements 11 identisches röhrenförmiges Filter 21 mit einem
Kern 22. Ein erstes und ein zweites Ende 42, 43 des Filters 21
ist mit einer ersten bzw. zweiten Endkappe 44, 45 versehen. Die
erste Endkappe 44 besitzt eine mittige Öffnung 46, die mit
einem O-Ring 47 versehen ist. Die Öffnung 46 und der O-Ring 47
stehen mit dem Montagerohr 17 in Eingriff, um das Filter
element 40 auf dem Basisteil 10 anzubringen. Die erste End
kappe 44 weist ferner einen ringförmigen Bereich 48 auf, der in
den Innenraum des Filterelements 40 zurückgesetzt ist und um
die Öffnung 46 herum verläuft, und zwar zwischen der Öffnung 46
und dem äußeren Umfang der Endkappe 44. Die Funktion des ring
förmigen Bereichs wird weiter unten beschrieben. Die zweite
Endkappe 45 ist im wesentlichen flach und schließt das zweite
Ende 43 des Filters 21.
Das Filter 21 ist mit einem ersten Kragen 49 versehen, der die
Form einer kegelstumpfförmigen Wandung besitzt und am schmalen
Ende mit einem sich radial nach außen erstreckenden Flansch 50
versehen ist. Das schmale Ende ist dem ersten Ende 42 des
Filters 21 benachbart angeordnet und bei 51 sowohl an das
Filter 21 als auch an den äußeren Umfang der ersten Endkappe 44
angeschweißt.
Das Filter 21 ist ferner mit einem zweiten Kragen 52 versehen,
welcher ein erstes Ende 53 aufweist, an dem der Kragen 52
sowohl an das zweite Ende 43 des Filters als auch an den
äußeren Umfang der zweiten Endkappe 45 angeschweißt ist.
Wie am deutlichsten aus Fig. 4 ersichtlich, besitzt der zweite
Kragen 52 eine äußere, ringförmige Oberfläche 54, welche einen
abgeschrägten Bereich 55 umfaßt, der vom ersten Ende 53 zu
einem ersten axial verlaufenden Bereich 56 führt, welcher
seinerseits zu einem ersten radialen Bereich 57 führt, der sich
nach innen bis zu einem zweiten axial verlaufenden Bereich 58
erstreckt. Der zweite axial verlaufende Bereich 58 führt zu
einem zweiten radial verlaufenden Bereich 59, der breiter ist
als der erste radial verlaufende Bereich 57. Somit definieren
der erste und der zweite radial verlaufende Bereich 57, 59
gemeinsam mit dem zweiten axial verlaufenden Bereich 58 eine
trapezförmige Nut 60. Der zweite radial verlaufende Bereich 59
ist mit einem dritten radial verlaufenden Bereich 61 durch
einen dritten axial verlaufenden Bereich 62 verbunden, so daß
der zweite und dritte radial verlaufende Bereich 59, 61 zusammen
mit dem dritten axialen Bereich 62 einen der Nut 60 unmittelbar
benachbarten Flansch 63 definieren. Der dritte radial verlau
fende Bereich 61 grenzt an einen vierten axialen Bereich 64,
der sich bis zu einem zweiten Ende 65 des zweiten Kragens 52
erstreckt. Der vierte axial verlaufende Bereich 64 hat den
gleichen radialen Abstand von der gemeinsamen Achse 66 der
beiden Kragen 49, 52, der beiden Endkappen 44, 45 und des
Filters 21 wie der erste axiale Bereich 56.
Der zweite Kragen 52 ist ferner mit einer zweiten Nut 67 ver
sehen, die in den Fig. 3 und 4 im Längsschnitt dargestellt
ist. Die zweite Nut 67 erstreckt sich axial, wobei sie den
ersten axialen Oberflächenbereich 56, die trapezförmige Nut 60
und den Flansch 63 unterbricht, und erstreckt sich ferner
radial in den Kragen 52 hinein bis zu einer bogenförmigen Nut
oberfläche 68.
Das Gehäuse 41 besitzt eine ringförmige Wandung 69, die an
einem Ende durch eine Endwand 70 geschlossen und am anderen
Ende offen ist (wo das Gehäuse 41 mit dem Basisteil 10 verbun
den ist). An der äußeren Oberfläche 72 der ringförmigen Wan
dung 69 ist gegen das offene Ende hin ein Schraubengewinde 71
vorgesehen. Das Gewinde 71 ist mit dem Gewinde 16 an der
Montageplattenwandung 15 verschraubt. Nahe dem Schrauben
gewinde 71 verläuft an der äußeren Oberfläche 72 eine Ring
nut 73 um die Öffnung der ringförmigen Wandung 69 herum. Die
Nut 73 trägt einen O-Ring 74, der eine Abdichtung zwischen der
ringförmigen Gehäusewandung 69 und der Montageplattenwandung 15
bewirkt.
Die ringförmige Wandung 69 weist eine innere ringförmige Ober
fläche 75 auf, welche einen ersten zylinderförmigen Bereich 76
umfaßt, der sich vom offenen Ende des Gehäuses 41 bis zu einem
geneigten Bereich 77 erstreckt, welcher radial nach innen bis
zu einem zweiten zylinderförmigen Bereich 78 führt. Der zweite
zylinderförmige Bereich 78 führt zu einem konkav bogenförmigen
Bereich 79, der eine flache Ringnut 80 bildet und bis zu einem
der Endwand 70 benachbarten dritten zylinderförmigen Bereich 81
führt. Der zweite und dritte zylinderförmige Bereich 78,81
haben gleiche Durchmesser und bilden gemeinsam mit dem konkav
bogenförmigen Bereich 79 einen Innenbereich 82 innerhalb der
ringförmigen Wandung 69.
Wie in Fig. 3 dargestellt, berührt im Gebrauch die zweite End
kappe 45 die Endwand 70, und der dritte axiale Oberflächen
bereich 62 liegt dem zweiten zylinderförmigen Bereich 78 eng
benachbart.
Die trapezförmige Nut 60 ist mit einem eng sitzenden, hohlen
O-Ring 83 versehen, der nach außen über den dritten axialen
Oberflächenbereich 62 hinaus vorsteht und in der flachen bogen
förmigen Nut 80 Aufnahme findet. Diese Anordnung des O-Rings 83
dient der Verbindung des Filterelements 40 mit dem Gehäuse 41
zu einem nachfolgend beschriebenen Zweck.
Die Tiefe der zweiten Nut 67 ist derart, daß der O-Ring 83 die
bogenförmige Nutoberfläche 68 nicht berührt. Somit schafft die
zweite Nut 67 einen Durchlaß zwischen dem O-Ring 83 und der
bogenförmigen Nutoberfläche 68, der die Passage von Fluid
zwischen dem Innenbereich 82 und dem dem Filter 21 benachbarten
innenliegenden Bereich des Gehäuses 41 gestattet.
Eine zusammengepreßte Spiralfeder 84 ist mit ihren Wicklungen
um das Montagerohr 17 herum angeordnet. Ein Ende der Feder 84
liegt gegen die Montageplatte 14 an, und das andere Ende der
Feder 84 liegt gegen den ringförmigen Bereich 48 an. Somit
drängt die Feder 84 die zweite Endkappe 45 gegen die End
wand 70.
Beim Auseinanderbauen stellt die durch den O-Ring 83 und die
Wirkung der Feder 84 bewerkstelligte Verbindung sicher, daß
sich beim Losschrauben des Gehäuses 41 vom Basisteil 10 das
Filterelement 40 vom Basisteil 10 löst und innerhalb des
Gehäuses 41 in seiner Lage gehalten wird, wie oben beschrieben.
Die Stärke der O-Ring-Verbindung kann ausreichend sein, um der
Kraft zu widerstehen, die das Element 40 von dem Gehäuse 41
abziehen will, und die sich aus dem Widerstand der Öffnung 46
und des O-Rings 47 gegen Lösen vom Montagerohr 17 ergibt. In
diesem Fall ist die Feder 84 fakultativ. Alternativ kann die
O-Ring-Verbindung nicht so stark sein - der Widerstand der Öff
nung 46 und des O-Rings 47 gegen Lösen vom Montagerohr 17 wird
dann teilweise von der zusammengepreßten Spiralfeder 84 über
wunden, die das Filterelement 40 beim Losschrauben des
Gehäuses 41 in das Gehäuse 41 drückt.
Sobald das Gehäuse 41 vom Basisteil 10 losgeschraubt ist, kann
das Gehäuse 41 abgehoben werden - das Filterelement 40 bleibt
dabei durch die O-Ring-Verbindung im Gehäuse 41 gehalten. Auf
diese Weise wird jegliche Möglichkeit der Verschmutzung des
Basisteils 10, dadurch verursacht, daß das Filterelement 40
nach Entfernen des Gehäuses 41 auf dem Basisteil 10 zurück
bleibt, vermieden.
Entfernen des Filterelements 40 vom Gehäuse 41 läßt sich nun
schnell und leicht dadurch bewerkstelligen, daß der Flansch 50
ergriffen und das Element 40 mit einer Kraft aus dem Gehäuse 41
herausgezogen wird, die ausreicht, um die O-Ring-Verbindung zu
überwinden. Während dieses Vorgangs verformt sich der
O-Ring 83, indem er in der trapezförmigen Nut 60 durch den
bogenförmigen Oberflächenbereich 79 zusammengepreßt wird, wenn
die flache bogenförmige Nut 80 die deckungsgleiche Position mit
der trapezförmigen Nut 60 verläßt und sich der O-Ring 83 von
der bogenförmigen Nut 80 löst. Der O-Ring 83 bleibt zusammen
gepreßt in der trapezförmigen Nut 60, während er mit dem zwei
ten zylinderförmigen Oberflächenbereich 78 in Berührung tritt
und diesen entlang läuft, bis er mit dem geneigten Oberflächen
bereich 77 in Berührung kommt, wonach weiteres Abziehen
bewirkt, daß der O-Ring 83 erneut einen im wesentlichen kreis
runden Querschnitt annimmt.
Während der Entfernung des Filterelements 40 aus dem Gehäuse 41
kann über die zweite Nut 67 Fluid zwischen dem O-Ring 83 und
der bogenförmigen Nutoberfläche 68 fließen. Somit dient die
zweite Nut 67 dazu, die Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen
dem Innenbereich 82 und dem restlichen Innenraum des
Gehäuses 41 zu vermeiden.
Nach Entfernung aus dem Gehäuse 41 kann das Filterelement 40
gewaschen oder verworfen werden. Das Gehäuse 41 kann nun, falls
erforderlich, gewaschen und die Einheit sodann mit einem
frischen Filterelement 40 wie folgt wieder zusammengebaut
werden.
Zunächst wird das frische Filterelement 40 mit dem zweiten
Kragen 52 und der zweiten Endkappe 45 voraus in das Gehäuse 41
hineingedrückt. Falls das Filterelement 40 nicht zentriert im
Gehäuse 41 liegt, wenn der zweite Kragen 52 den geneigten Ober
flächenbereich 77 erreicht, kommt der abgeschrägte Bereich 55
mit dem geneigten Oberflächenbereich 77 in Berührung, wodurch
der zweite Kragen 52 beim weiteren Einbringen in den Innen
bereich 82 hineingeführt wird.
Bei der Bewegung des zweiten Kragens 52 in den Innenbereich 82
hinein kommt der hohle O-Ring 83 mit dem geneigten Oberflächen
bereich 77 in Berührung. Weiteres Einführen bewirkt, daß sich
der O-Ring 83 verformt, wenn er in der trapezförmigen Nut 60
durch den geneigten Oberflächenbereich 77 zusammengepreßt wird.
Der O-Ring 83 bleibt verformt, während er mit dem zweiten
zylinderförmigen Oberflächenbereich 78 in Berührung tritt und
diesen entlang läuft, bis er sich deckungsgleich mit der
flachen bogenförmigen Nut 80 befindet, wonach der O-Ring 83
einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt wiedergewinnt und
von der flachen bogenförmigen Nut 80 aufgenommen wird. Das
Filterelement 40 befindet sich nun in seiner Einbaulage im
Inneren des Gehäuses 41 und ist durch den O-Ring 83 wie oben
beschrieben mit dem Gehäuse 41 verbunden.
Während des gesamten Vorgangs des Einführens des Filter
elements 40 in das Gehäuse 41 schafft die zweite Nut 67 ein
Strömungsweg für Fluid zwischen dem O-Ring 83 und der bogen
förmigen Nutoberfläche 68, wodurch die Erzeugung einer Druck
differenz zwischen dem Innenbereich 82 und dem restlichen
Innenraum des Gehäuses 41 vermieden wird.
Die Spiralfeder 84 kann nun um das Montagerohr 17 gelegt wer
den, bevor das Gehäuse 41 und das Filterelement 40 mit dem
Basisteil 10 verbunden werden, indem die Gewinde 71 und 16 mit
einander verschraubt werden. Während dieses Vorgangs treten die
Öffnung 46 und der O-Ring 47 in Eingriff mit dem Montage
rohr 17, der Gehäuse-O-Ring 74 dichtet gegen die ringförmige
Wandung 15 ab und die Feder 84 liegt gegen den ringförmigen
Bereich 48 an und wird zusammengepreßt, während sich die erste
Endkappe 44 an die Montageplatte 14 annähert.
Die Filter-Einheit ist nun zum Filtrieren von Fluiden bereit.
Alternativ kann die Einheit zusammengebaut werden, indem zu
nächst die Feder 84 um das Montagerohr 17 gelegt und sodann das
frische Filterelement 40 auf dem Basisteil angebracht wird, so
daß die Öffnung 46 und der O-Ring 47 mit dem Ende des Montage
rohres 17 in Eingriff treten und die Feder 84 in dem ringförmi
gen Bereich 48 sitzt. Sodann kann das Gehäuse 41 in das Basis
teil 10 eingeschraubt werden. Während dieses Vorgangs tritt der
zweite Kragen 52 in den Innenbereich 82 ein, und der hohle
O-Ring 83 greift in die flache bogenförmige Nut 80 ein, wie
bereits beschrieben. Sobald dies geschehen ist, bewirkt weite
res Verschrauben, daß die erste Endkappe 44 weiter auf das
Montagerohr 17 geschoben und die Feder 84 zusammengepreßt wird.
Die Filtereinheit muß nicht wie unter Bezugnahme auf die
Fig. 1 und 2 oder auf die Fig. 3 und 4 beschrieben sein.
Auch muß die Ausrichtung der Filter-Einheit nicht der vorange
gangenen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4
entsprechen. Sie kann in jeder beliebigen geeigneten Anordnung
von Basis, Filterelement und Gehäuse zur Anwendung kommen. Das
Filterelement muß nicht wie das oben beschriebene sein; es
könnte ein beliebiges geeignetes Filterelement sein.
Claims (23)
1. Filter-Einheit, umfassend ein Basisteil, ein auf dem
Basisteil angebrachtes Filterelement und ein Gehäuse mit
einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende, welches
am offenen Ende mit dem Basisteil verbunden ist, um das
Filterelement zu umschließen, wobei Mittel vorgesehen
sind, um das Filterelement mit dem Gehäuse an oder im
Bereich dessen geschlossenen Endes zu verbinden, um
dadurch das Filterelement am Gehäuse zu halten, wenn beim
Auseinanderbauen das Gehäuse vom Basisteil entfernt wird,
und wobei diese Haltemittel Entfernen des Filterelements
aus dem Gehäuse durch Herausziehen des Elements aus dem
Gehäuse erlauben.
2. Filter-Einheit nach Anspruch 1, worin die Haltemittel
Verbindungsmittel umfassen, die am Filterelement vorge
sehen sind und Verbindungsmittel, die am Gehäuse an oder
im Bereich dessen geschlossenen Endes vorgesehen sind,
wobei diese Filterverbindungsmittel und Gehäuseverbin
dungsmittel miteinander in Eingriff bringbar sind, um das
Filterelement mit dem Gehäuse zu verbinden, und beim Ent
fernen des Filtermittels aus dem Gehäuse außer Eingriff
bringbar sind.
3. Filter-Einheit, umfassend ein Basisteil, ein auf dem
Basisteil angebrachtes Filterelement und ein mit dem
Basisteil verbundenes Gehäuse, um das Filterelement zu
umschließen, wobei das Filterelement und das Gehäuse mit
entsprechenden Verbindungsmitteln versehen sind, die mit
einander in Eingriff bringbar sind, um dadurch das Filter
element an dem Gehäuse zu halten, wenn beim Auseinander
bauen das Gehäuse vom Basisteil entfernt wird, wobei die
Verbindungsmittel Außereingriffbringen der Verbindungs
mittel und Entfernen des Filterelements aus dem Gehäuse
durch Herausziehen des Filterelements aus dem Gehäuse
erlauben.
4. Filter-Einheit nach Anspruch 3, worin das Gehäuse ein
offenes Ende und ein geschlossenes Ende aufweist, wobei
die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Basisteil am
offenen Ende liegt und wobei die Gehäuseverbindungsmittel
am oder im Bereich des geschlossenen Endes vorgesehen
sind.
5. Filter-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin die
Filterverbindungsmittel mit den Gehäuseverbindungsmitteln
erneut in Eingriff bringbar sind, indem das Filterelement
in das Gehäuse geschoben wird.
6. Filter-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, worin die
Filterelementverbindungsmittel und die Gehäuseverbindungs
mittel durch Schnappeffekt miteinander in Eingriff bring
bar sind.
7. Filter-Einheit nach einem der Ansprüche 2 bis 6, worin das
Gehäuse zylinderförmig ist und worin das Filterelement im
wesentlichen röhrenförmig ist und koaxial mit dem Gehäuse
angeordnet ist, wobei die einen Verbindungsmittel einen in
einer relativ zu der koaxialen Achse radialen Richtung
vorstehenden Stift umfassen, und die anderen Verbindungs
mittel Mittel zur Aufnahme des Stiftes umfassen, und wobei
axiale Bewegung des Filterelements in das Gehäuse hinein
relative radiale Bewegung zwischen dem Stift und den Auf
nahmemitteln bewirkt, bis der Stift in die Aufnahmemittel
eingreift.
8. Filter-Einheit nach Anspruch 7, worin die einen
Verbindungsmittel zwei Stifte umfassen, von denen jeder
mit den Aufnahmemitteln in Eingriff bringbar ist.
9. Filter-Einheit nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, worin der
oder jeder Stift auf dem Filterelement getragen wird und
die Aufnahmemittel an dem Gehäuse ausgebildet sind.
10. Filter-Einheit nach Anspruch 9, worin der oder jeder Stift
mit einer Feder montiert ist, wobei das Gehäuse Mittel
umfaßt, um den oder jeden Stift radial gegen die dazu
gehörige Feder zu bewegen, wenn das Filterelement axial in
das Gehäuse hinein bewegt wird, wobei die oder jede Feder
den zugehörigen Stift in die Aufnahmemittel zwingt, wenn
der Stift mit den Aufnahmemitteln zur Deckung gebracht
wird.
11. Filter-Einheit nach Anspruch 10, in Verbindung mit den
Ansprüchen 8 und 9, worin das Filterelement an einem Ende
eine U-förmige Feder trägt, welche an der Basis der U-Form
am Filterelement angebracht ist, wobei die Schenkel auf
diametral gegenüberliegenden Seiten der Achse des Filter
elements angeordnet sind, und wobei jeder Schenkel einen
entsprechenden Stift trägt und für diesen Stift Feder
wirkung erbringt.
12. Filter-Einheit nach Anspruch 10, in Verbindung mit den
Ansprüchen 8 und 9, oder nach Anspruch 11, worin das
Gehäuse am geschlossenen zweiten Ende eine mit dem Gehäuse
koaxiale zylindrische Bohrung aufweist, wobei die Wandung
eine Nut beinhaltet, die als Aufnahmemittel zur Aufnahme
von Stiften dient.
13. Filter-Einheit nach Anspruch 10, in Verbindung mit den
Ansprüchen 8 und 9, oder nach Anspruch 11, worin das
Gehäuse an dem geschlossenen zweiten Ende eine mit dem
Gehäuse koaxiale zylindrische Bohrung aufweist, wobei die
Wandung zwei diametral gegenüberliegende, radial verlau
fende Öffnungen aufweist, die als Aufnahmemittel zur Auf
nahme entsprechender Stifte dienen.
14. Filter-Einheit nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, worin
die Wandung einen kegelstumpfförmigen Bereich umfaßt,
welcher beim Einführen des Filterelements in das Gehäuse
auf die Stifte wirkt, um die Stifte radial nach innen
gegen die Federn zu bewegen, bis die Stifte unter der
Wirkung der Federn auf die Aufnahmemittel ausgerichtet
sind.
15. Filtereinheit nach einem der Ansprüche 2 bis 5, worin die
einen Verbindungsmittel einen O-Ring umfassen, der in
einer ersten Ringnut sitzt und sich aus dieser heraus
erstreckt, und worin die anderen Verbindungsmittel eine
zweite Ringnut umfassen, wobei der O-Ring in die zweite
Nut eingreift, um das Ineinandergreifen zu
bewerkstelligen.
16. Filter-Einheit nach Anspruch 15, worin Mittel vorgesehen
sind, die den Durchgang von Fluid an dem O-Ring vorbei
gestatten.
17. Filter-Einheit nach Anspruch 16, worin diese Durchgangs
mittel eine axial verlaufende dritte Nut umfassen, die die
erste Nut oder die zweite Nut unterbricht, um dadurch
einen Strömungsweg für Fluid um den O-Ring zu schaffen.
18. Filter-Einheit nach Anspruch 16 oder 17, worin die erste
Nut an einer äußeren Oberfläche des Filterelements und die
zweite Nut an einer inneren Oberfläche des Gehäuses vorge
sehen ist.
19. Filterelement nach Anspruch 18, worin die innere Gehäuse
oberfläche einen der zweiten Nut benachbarten Bereich um
faßt, der den O-Ring beim Einführen des Filterelements in
das Gehäuse in der ersten Nut zusammenpreßt, bevor der
O-Ring in die zweite Nut eintritt.
20. Filter-Einheit nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, worin
das Filterelement ein im wesentlichen zylinderförmiges
Filtermittel umfaßt, wobei um eines der Enden des Filter
elements ein ringförmiger Kragen verläuft, und wobei die
erste Nut in dem Kragen vorgesehen ist.
21. Filter-Einheit nach einem der voranstehenden Ansprüche,
ferner umfassend eine zwischen dem Basisteil und dem
Filterelement angeordnete Feder, die das Filterelement in
das Gehäuse zwingt.
22. Filterelement zum Anbringen auf einem Basisteil, welches
derart mit einem Gehäuse verbindbar ist, daß das Gehäuse
das Filter umschließt, wobei das Filterelement mit
Verbindungsmitteln versehen ist, um das Element mit dem
Gehäuse zu verbinden, um dadurch das Filterelement am
Gehäuse zu halten, wenn das Gehäuse vom Basisteil entfernt
wird, wobei die Verbindungsmittel mit entsprechenden
Gegenstücken am Gehäuse in Eingriff bringbar sind, und
wobei das Filterelement dadurch aus dem Gehäuse entfernbar
ist, daß es aus dem Gehäuse herausgezogen wird.
23. Filterelement nach Anspruch 22, worin das Filterelement
über die Verbindungsmittel mit dem Gehäuse verbindbar ist,
indem das Filterelement in das Gehäuse geschoben wird.
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