Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter nach
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Filter sind beispielsweise aus der
DE 42 14 500 A1 oder aus der US-PS 25 33 266 bekannt.
Gegenüber der älteren US-PS 25 33 266 weist die
DE 42 14 500 A1 einen wesentlich preisgünstiger her
zustellenden Filter auf. Die Montage des Filterum
gehungsventiles ist jedoch vergleichsweise kompli
ziert, da der Dichtkörper des Ventiles zusammen mit
einem Dichtkörperträger durch nahezu die gesamte
Baulänge eines Stützdomes geführt und dann in dem
Stützdom verankert werden muß. Beide vorgenannten
Druckschriften zeigen Ventile mit einem Dichtkörper,
der einen länglichen Schaft aufweist.
Aus der DE 43 10 234 C1 ist ein gattungsfremder
Flüssigkeitsfilter bekannt, bei dem das gesamte
Filterumgehungsventil innerhalb des auswechselbaren
Filterelementes vorgesehen ist, wobei das Filterum
gehungsventil einen als kreisrunde Scheibe ausgebil
deten Dichtkörper umfaßt.
Aus der EP 0 254 776 B1 sowie aus der
DE 39 04 701 A1 sind gattungsfremde Flüssigkeits
filter bekannt, die keine auswechselbaren Filterele
mente umfassen, sondern die komplett, d. h. ein
schließlich des gesamten Filtergehäuses, ausge
wechselt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
gattungsgemäßen Flüssigkeitsfilter dahingehend zu
verbessern, daß die Herstellungskosten des Filters
durch Verringerung der Bauteile und eine möglichst
preisgünstige Montage verringert werden.
Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird
durch die Ausgestaltung eines Flüssigkeitsfilters
mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das
Filterumgehungsventil insofern zweiteilig auszuge
stalten, als filterfeste Bauteile vorgesehen sind,
die u. a. auch den Ventilkörper umfassen, während
die dem Ventilkörper zugeordnete Dichtfläche nicht
filterfest, sondern am auswechselbaren Filterelement
vorgesehen ist. Durch diese Ausgestaltung wird es
zum einen möglich, die Anzahl der benötigten Bau
teile zu reduzieren, zum anderen können die filter
festen Bestandteile des Filterumgehungsventiles an
einer optimal zugänglichen Stelle vorgesehen werden
und von der Seite des Ventilkörpers aus montiert
werden, da nach dieser vereinfachten Montage das
gesamte Filterumgehungsventil erst durch das
Einsetzen des Filterelementes vervollständigt wird.
Bei der Ausgestaltung des Flüssigkeitsfilters mit
einem ringförmigen Filterelement kann vorteilhaft
ein Stützdom in der Mitte des Filterelementes vor
gesehen sein, wobei der Stützdom filterfest
verbleibt. Der Stützdom verhindert ein Kollabieren
des Filterelementes, so daß dieses aus preisgün
stigen Werkstoffen gefertigt werden kann, welche bei
Betrieb des Filters ihre mechanische Festigkeit
verringern. Der Stützdom bietet dabei eine einfache
und preisgünstige Möglichkeit, den Filterkörper zu
tragen.
Vorteilhaft kann am Stützdom eine Querschnittsver
änderung vorgesehen sein, die eine Stützplatte aus
bildet, an der sich die dem Ventilkörper zugeordnete
Feder abstützt, wobei eine derartige Feder bei
spielsweise als Wendelfeder ausgestaltet sein kann.
Die Stützplatte kann vorteilhaft an den Stützdorn
angeformt sein, so daß ein einziges Bauteil
geschaffen wird, welches preisgünstig herstellbar
ist.
Bei Verwendung eines Stützdomes kann eine Endscheibe
des Filterelementes, welche ohnehin aus konstruk
tiven Gründen erforderlich ist, zur Ausbildung der
Dichtfläche verwendet werden, so daß keine zusätz
lichen Bauteile benötigt werden, wobei die bei den
bekannten gattungsgemäßen Fluidfiltern erforderliche
zusätzliche Dichtung zwischen der Roh- und der
Reinseite entfallen kann, da sie durch das Filter
umgehungsventil gebildet wird.
Das Filterumgehungsventil kann auf verschiedenartige
konstruktive Art verwirklicht sein. So ist es bei
spielsweise möglich, den Ventilkörper als Platte
auszubilden, die durch die Feder gegen eine Öffnung
gedrückt wird, welche in der Endscheibe des aus
wechselbaren Filterelementes vorgesehen ist. Ge
gebenenfalls können mehrere kreisförmig angeordnete
Öffnungen in dieser Endscheibe vorgesehen sein, so
daß die Platte beispielsweise eine innere Bohrung
aufweisen kann und materialsparend als Ringplatte
ausgebildet sein kann, welche von der Feder gegen
die Öffnungen gedrückt wird. Vorteilhaft ist in
jedem Fall der flach ausgebildete Ventilkörper an
der Feder unverlierbar befestigt, so daß bei einem
Wechsel des Filterelementes die anschließend
korrekte Position des Ventilkörpers beim Einsetzen
des neuen Filterelementes sichergestellt ist.
Die Ausbildung des Ventilkörpers als Platte oder
Ringscheibe stellt eine besonders materialsparende
und damit preisgünstige Möglichkeit zur Ausge
staltung des Ventilkörpers dar. Allerdings kann
die Funktionssicherheit des Filterumgehungsventiles
dadurch sichergestellt und verbessert werden, daß
der Ventilkörper mit einem länglichen Schaft
versehen ist, der eine Führung des Ventilkörpers bei
dessen Öffnungs- bzw. Schließbewegung ermöglicht.
Grundsätzlich ist es dabei möglich, den Ventil
körper bolzenartig auszugestalten, so daß dessen
Stirnfläche eine in der Endscheibe des auszuwech
selnden Filterelementes vorgesehene Öffnung ver
schließen kann. Eine Zentrierung des Ventilkörpers
kann dadurch bewirkt werden, daß dessen mit der
Dichtfläche zusammenwirkendes Ende kegelstumpf
artig, konisch oder konvex gerundet ausgestaltet
ist, wobei insbesondere eine Abrundung in Form eines
Kugelausschnittes einen stets gleichbleibend guten
Sitz am Dichtungselement auch bei leichter Schräg
stellung des Ventilkörpers sicherstellt. Ein großer
Öffnungsquerschnitt des Ventiles kann dabei durch
eine pilzförmige Ausgestaltung des Ventilkörpers
bewirkt werden.
Vorteilhaft kann bei Ausgestaltung einer am Stütz
dom vorgesehenen Stützplatte für die Feder diese
Stützplatte die Führungsfunktion für den Schaft
eines pilzförmigen Ventilkörpers verbessern, indem
die Stützplatte ringförmig ausgebildet ist und um
den Schaft des Ventilkörpers verläuft.
Die Führung bei einer derartig ausgebildeten Stütz
platte kann durch eine größere Dicke der Stützplatte
an ihrem Innenrand verstärkt werden, so daß sich
eine größere Führungslänge für den Schaft des
Ventilkörpers ergibt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen entnehmbar.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im fol
genden näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
Fluidfilters in zusammengesetztem Zu
stand,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 1,
wobei das Filterelement teilweise ent
fernt ist und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in
einer Anordnung ähnlich Fig. 2.
In Fig. 1 ist mit 1 allgemein ein Flüssigkeits
filter bezeichnet, welches einen Träger 2 um
faßt, welcher an das zugeordnete Aggregat, bei
spielsweise einen Verbrennungsmotor, geschraubt
werden kann.
Der Träger 2 bildet einen Teil des eigentlichen
Filtergehäuses aus. Im Filtergehäuse ist ein Fil
terelement 3 auswechselbar angeordnet, beispiels
weise ein Faltenfilterelement, welches ringförmig
ausgebildet ist und eine untere Endscheibe 4 sowie
eine obere Endscheibe 5 umfaßt. Ein mit dem Träger
2 verschraubter Deckel 6 bildet den lösbaren
zweiten Teil des Filtergehäuses und ermöglicht den
Austausch des Filterelementes 3.
Das Filterelement 3 wird im Inneren durch einen
Stützdom 7 abgestützt, der ein Kollabieren des
Filterelementes 3 verhindert und eine Ausbildung des
Filterelementes 3 ermöglicht, die lediglich die
eigentliche Faltenfilterfläche sowie die beiden
Endscheiben 4 und 5 umfaßt. Im oberen Bereich des
Stützdomes 7 ist ein Filterumgehungsventil 8 an
geordnet. Dieses umfaßt einen pilzartigen Ventil
körper 8 mit einem Kopfbereich und mit einem Schaft
9, der in seinem unteren Bereich federelastische
Zungen 10 ausbildet, welche radial nach außen
gerichtete Haltekrallen 11 aufweisen, die wider
hakenartig zurückgebogen sind.
Durch diese Ausgestaltung kann der gesamte Flüssig
keitsfilter preisgünstig hergestellt werden: Es wird
eine vergleichsweise geringe Anzahl von Bauteilen
verwendet, da kein separater Ventilkörperträger er
forderlich ist. Auch die Montage ist erleichtert
und kann in kürzerer Zeit erfolgen, da der Ventil
körper vom leicht erreichbaren oberen Ende des
Stützdomes 7 her eingesetzt werden kann und nicht
über nahezu die gesamte Länge des Stützdomes 7 ein
gesetzt werden muß. Da der Ventilkörper 8 nicht
hinter einer Dichtfläche angeordnet werden muß, ist
ein derart einfach zugänglicher Montageort möglich.
Der Schaft 9 ist bereichsweise von einer lediglich
gestrichelt angedeuteten Wendelfeder 12 umgeben, die
den Kopfbereich des Ventilkörpers 8 beaufschlagt
und nach oben gegen eine Dichtfläche 14 drückt, die
von einem nach unten eingezogenen mittleren Bereich
5a der oberen Endscheibe 5 ausgebildet wird.
Die Wendelfeder 12 stützt sich dabei an einer Stütz
platte 15 ab, die wenigstens eine Durchtrittsöff
nung 16 für das Medium aufweist, wenn dieses bei
geöffnetem Filterumgehungsventil ungefiltert
durch eine zentrale Öffnung des nach unten einge
zogenen mittleren Bereiches 5a der oberen Endschei
be 5 und durch den Stützdom 7 nach unten strömt,
oder wenn dieses Medium bei geschlossenem Filter
umgehungsventil von außen nach innen durch das
Filterelement 3 gelangt ist und gefiltert nach unten
strömt.
In ihrem mittleren Randbereich, der der Öffnung be
nachbart ist, durch welche sich der Ventilkörper 8
erstreckt, weist die Stützplatte 15 eine verstärkte
Materialstärke auf. Zu diesem Zweck ist die Stütz
platte 15 flanschartig nach unten abgewinkelt, also
zu der Seite, die der Dichtfläche 14 abgewandt ist.
Durch diese Materialverstärkung wird einerseits
eine Führung für den Ventilkörper 8 geschaffen, da
dessen Schaft 9 über eine vergleichsweise größere
Länge geführt ist. Weiterhin bewirkt die Material
verstärkung in diesem Bereich eine Stabilisierung
der Stützplatte 15 dort, wo sich die Wendelfeder 12
an ihr abstützt. Schließlich bietet diese flansch
artige Materialverstärkung einen Halt für die
widerhakenartigen Haltekrallen 11, die den Flansch
hintergreifen können, so daß eine sichere Fest
legung des Ventilkörpers 8 auch dann sicherge
stellt ist, wenn das Filterelement 3 entfernt ist
und dadurch der Gegendruck für den oberen Kopf
abschnitt des Ventilkörpers 8 entfällt.
Der Ventilkörper 8 kann zunächst mit der Wendel
feder 12 bestückt werden und anschließend von oben
in den Stützdom 7 eingesetzt werden, wobei die
konisch verlaufenden Außenflächen der Haltekrallen
11 zunächst ein leichtes Einführen des Ventil
körpers 8 in die zentrale Öffnung der Stützplatte
15 ermöglichen und somit ein Verclipsen des
Ventilkörpers 8 mit dem Stützdom 7 ermöglichen.
Eine derartige Montage des Ventilkörpers 8 ist in
kürzester Zeit möglich, da keine zusätzlichen
vorgefertigten Baugruppen, ggf. mit einem separaten
Ventilkörperträger, geschaffen und montiert werden
müssen und da die Einbaustelle im Stützdom 7 optimal
zugänglich und erreichbar ist.
Je nach Einbausituation kann ggf. gegenüber der Ver
wendung eines separaten Ventilträgers auch Bauhöhe
der Filtereinrichtung eingespart werden, so daß sich
insgesamt eine kompaktere Ausbildung des gesamten
Flüssigkeitsfilters 1 ergibt. Hierdurch kann einer
seits Material eingespart werden und weiterhin
können sich erweiterte Einbaumöglichkeiten ergeben,
z. B. unter beengten räumlichen Verhältnissen, wie
sie im Motorraum von Personenkraftwagen herrschen.
In Fig. 2 ist eine mit Fig. 1 vergleichbare Kon
struktion eines Fluidfilters dargestellt, bei dem
jedoch der Deckel 6 vom Träger 2 abgeschraubt wurde.
Das Filterelement 3 ist durch Clips, die an seine
obere Endscheibe 5 angeformt sind, mit dem Deckel 6
verbunden, so daß das Filterelement 3 beim Ab
schrauben des Deckels 6 ebenfalls vom Träger 2 und
damit vom Stützdom 7 entfernt wurde. Im Vergleich zu
Fig. 1 befindet sich der Deckel 6 in Fig. 2 in einer
angehobenen Darstellung, so daß auch die obere End
scheibe 5 des Filterelementes 3 gegenüber dem oberen
Ende des Stützdomes 7 angehoben ist. Durch die Feder
12, die sich an der Stützplatte 15 abstützt, wurde
beim Abschrauben des Deckels 6 auch der Ventilkörper
8 angehoben, bis die Haltekrallen 11 an der Stütz
platte 15 anschlagen, so daß trotz entfernter
Dichtfläche 14 der Ventilkörper 8 unverlierbar
filterfest angeordnet ist.
Eine an der unteren Endscheibe 4 angeordnete ring
förmige Dichtung 16, die in Fig. 2 abdichtend am
zentralen Rohr des Trägers 2 anliegt und die Roh
seite gegenüber der Reinseite des Fluidfilters 1 ab
dichtet, ist in Fig. 2 aufgrund des angehobenen
Filterelementes 3 funktionslos. Eine mit dieser
Dichtung 16 vergleichbare Dichtung, die auf der
oberen Endscheibe des Filterelementes 3 vorgesehen
sein könnte, ist bei der erfindungsgemäßen Ausge
staltung des Fluidfilters 1 nicht erforderlich, da
diese Dichtungswirkung durch das Filterumgehungs
ventil gebildet wird, wodurch die erfindungsgemäß
mögliche Material- und Kosteneinsparung unterstützt
wird.
In Fig. 3 ist ein Fluidfilter 1 dargestellt, bei dem
das Filterumgehungsventil einen Ventilkörper auf
weist, der als Platte 17 ausgestaltet ist. Diese
Platte 17 ist unverlierbar mit der Feder 12 verbun
den, wobei die Feder 12 ebenfalls unverlierbar an
der Stützplatte 15 des Stützdomes 7 befestigt ist,
da die ventilfeste Anordnung des Ventilkörpers bei
diesem Ausführungsbeispiel nicht über widerhaken
artige Haltekrallen verwirklicht ist.
In Abwandlung der dargestellten Ausführungsbei
spiele mit einem konvex gebogenen Dichtende des Ven
tilkörpers oder mit einem planen, als Platte ausge
bildeten Ventilkörper kann vorgesehen sein, ins
besondere bei der Ausbildung der oberen Endscheibe 5
mit einem nach innen eingezogenen, stutzenartigen
Bereich, wie in den drei dargestellten Ausführungs
beispielen, den Ventilkörper mit einem kragenartigen
oder trichterartigen oberen Ende zu versehen,
welches der Dichtfläche 14 anliegt und diese außen
umgreift.
Der Erfindungsgedanke, die zum Filterumgehungsventil
benötigten Komponenten nicht stets zusammengefaßt zu
verwirklichen, sondern einen Teil filterfest vorzu
sehen und einen Teil am auswechselbaren Filterele
ment vorzusehen, kann auch in Umkehr der dargestell
ten Ausführungsbeispiele dadurch verwirklicht
werden, daß der Ventilkörper am Filterelement vorge
sehen ist und die dem Ventilkörper zugeordnete
Dichtfläche filterfest ausgebildet wird. Dies führt
jedoch zu einer vergleichsweise teureren Ausbildung
des Fluidfilters, da zusammen mit dem Fitlerelement
stets auch der Dichtkörper ausgewechselt werden muß
und demzufolge ein Verschleißteil darstellt.