DE19680345C1 - Filteranordnung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung mit einem zwei
teiligen Filtergehäuse nach dem Oberbegriff des Haupt
anspruchs.
Aus der E-0 396 385 A2 ist eine Filteranordnung der oben
angegebenen Art bekannt, bei der zwei Gehäuseteile aus
Kunststoff mittels eines Reibe- oder Vibrationsschweißver
fahrens miteinander verbunden werden und dabei ein Filter
element einspannen. Dieses Filterelement wird mit einem um
laufenden Befestigungsrand zwischen den beiden Gehäusetei
len eingespannt. Hierbei kann es vorkommen, dass aufgrund
einer unterschiedlichen Dicke des Filterelements an einigen
Stellen keine sichere Befestigung der Gehäuseteile bzw.
keine sichere Einspannung des Filterelements erfolgt. Bei
einer zu großen Dicke des Filterelements an einigen Stel
len, kann es auch zu einem Aufplatzen der Schweißnaht zwi
schen den Gehäuseteilen kommen.
Es ist weiterhin bereits eine Filteranordnung aus der US-PS 4,828,694
bekannt, bei der ebenfalls ein zweiteiliges Fil
tergehäuse in seinem Inneren ein Filterelement aufweist,
durch dessen Wände eine zu filternde Flüssigkeit derart
hindurchfließt, dass die unerwünschten Rückstände im Fil
terelement zurückbleiben. Der Einlass für die Flüssigkeit
befindet sich im unteren Teil und führt direkt in den In
nenraum des hohlförmigen Filterelements.
Das Filterelement ist hier nur teilweise zwischen den bei
den Gehäuseteilen eingespannt; im Auslassbereich liegt das
aus dieser letztgenannten Druckschrift bekannte Filterele
ment nicht im Bereich der Fügestellen. Um die hohlförmige
Kontur und eine stabile Lage im Inneren der Filteranordnung
zu gewährleisten, ist eine relativ aufwendige gitterförmige
Abstandshalterung innerhalb des hohlförmigen Filterelemen
tes angeordnet, die am unteren Gehäuseteil befestigt ist.
Aus der DE 27 55 920 B2 ist für sich gesehen bekannt, dass
ein Gehäuseteil eines Filtergehäuses mit Zapfen versehen
ist, die wiederum einen Kernzapfen aufweisen. Hierbei wird
zunächst mittels der das Filterelement durchstoßenden Kern
zapfen eine Verschweißung der Gehäuseteile vorgenommen und
anschließend wird die Einspannung des Filterelements über
die am Filterelement anliegenden, jeweils den Kernzapfen
umgebenden Bereiche bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinfa
chung zum Einspannen eines Filterelements in zwei Gehäuse
teile zu schaffen, wobei die beiden Gehäuseteile in einfa
cher und sicherer Weise verbunden werden sollen.
Die erfindungsgemäße Filteranordnung ist
geeignet, ausgehend von der gattungsgemäßen Art, die
gestellte Aufgabe mit den Merkmalen des
Hauptanspruchs zu lösen. Besonders vorteilhaft ist, dass
durch die Ausbildung der Zapfen an den Fü
geflächen der beiden Gehäuseteile ein einfacher Herstel
lungsprozess gewährleistet und die sichere Einbringung ei
nes relativ einfach gestalteten Filterelements ermöglicht
wird. Das Filterelement wird hierzu vor der Anbringung an
einem der Gehäuseteile durch eine einfache Stanzvorrichtung
mit der notwendigen Kontur versehen und beim Zusammenfügen
durch die Zapfen gehalten. Das zu fil
ternde Medium durchströmt im montierten Zustand das Filter
element im gesamten Bereich des Filtergehäuses.
Die Kontaktflächen, an denen die beiden Gehäuseteile fest
miteinander verbunden werden, befinden sich vorzugsweise
außen an der Fügefläche, damit auch eine gute Abdichtung
des Filtergehäuses erreichbar ist. Durch eine geeignete Be
messung der Kontaktflächen, wobei eine durch den Fügepro
zess eventuell auftretende Beeinträchtigung noch zu berück
sichtigen ist, kann erreicht werden, dass nach dem Zusam
menfügen ein ausreichender Kontaktdruck die Vliesscheibe
über die Zapfen festhält. Die Zapfen sind in vorteilhafter
Weise in einem geeigneten, nicht zu engem Abstand, zueinan
der angeordnet, damit keine zu hohe Flächenpressung auf
tritt.
Besonders vorteilhaft ist die Befestigung der Vliesscheibe,
wenn gemäß Unteranspruch 3 noch Mittelrippen an beiden Ge
häuseteilen angebracht sind, die einerseits die Strömung
und Verteilung des zu filternden Mediums im Gehäuse fördern
und anderseits die Einspannung des Filterelements noch ver
bessern.
In vorteilhafter Weise können die aus Kunststoff bestehen
den, vorgefertigten Gehäuseteile durch ein Vibrations- oder
Ultraschallschweißverfahren zusammengefügt werden, wobei
hierbei eine genaue Positionierung und eventuell eine zu
sätzliche Verschweißung der Vließscheibe an den Gehäusetei
len und/oder den Mittelrippen durchführbar ist. Als Materi
al für das Filterelement kommen hierbei vorzugsweise an
sich bekannte, in der Kraftfahrzeugtechnik angewandte
Vliesscheiben zum Einsatz.
Bei einer anderen Ausführungsform der Filteranordnung kann
ein Siebgewebe zwischen die Gehäuseteile eingespannt wer
den, wobei das Siebgewebe aus einer größeren Siebgewebeflä
che heraustrennbar ist und durch das Zusammenfügen der Ge
häuseteile flächenhaft eingespannt wird. Gemäß eines ent
sprechenden Herstellungsverfahrens kann die Herstellung der
Filteranordnung auf einfache Weise in eine Fließbandmontage
integriert werden, bei der das Siebgewebe aus einer band
förmigen Fläche herausgestanzt wird, beispielsweise beim
Ultraschallschweißen der beiden Gehäuseteile an den Kon
taktflächen.
Ausführungsbeispiele der Filteranordnung werden anhand der
Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Filteranordnung
für das Getriebeöl eines Kraftfahrzeuges;
Fig. 2 eine Ansicht auf das untere Gehäuseteil mit
Mittelrippen und Einlass;
Fig. 3 eine erste Detaildarstellung eines Ausschnitts
der Fügestelle der beiden Gehäuseteile sowie der Mit
telrippen mit Zapfen zur Halterung des Filterelements;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer ab
geänderten Fügestelle;
Fig. 5 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungs
beispiel mit einem Siebgewebe als Filterelement;
Fig. 6 eine Ansicht auf das untere Gehäuseteil nach
Fig. 5;
Fig. 7 eine Detaildarstellung eines Ausschnitts der
Fügestelle der beiden Gehäuseteile nach Fig. 6 und
Fig. 8 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit
einem Stützkörper für das Filterelement.
In Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Filteranordnung 1 mit
einem oberen Gehäuseteil 2 und einem unteren Gehäuseteil 3
dargestellt. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 ist
eine Vließscheibe 5 als Filterelement gehalten, welches
zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt ist, wie wei
ter unten anhand der Fig. 3 bis 6 erläutert wird. In der
Fig. 1 sind noch andeutungsweise Mittelrippen 6 und ein
Auslaß 7 sowie ein Einlaß 8 (Einsaugöffnung) für das zu
filternde Medium vorhanden.
Eine Erläuterung der Funktionsweise soll anhand der Fig.
1 und 2 vorgenommen werden. In der Fig. 2 ist bei der An
sicht von unten ein Einlaß 8 für das zu filternde Medium zu
sehen, durch das beispielsweise ein zu filterndes Getrie
beöl für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges in das untere
Gehäuseteil 3 entlang den Mittelrippen 6 hineinströmt. Im
Einlaß 8 kann noch ein zusätzlicher, hier nicht dargestell
ter, Grobfilter, beispielsweise ein Metall- oder Kunst
stoffsieb, angeordnet werden. Da die Vließscheibe 5 fest
und dichtend an Fügestellen 9, zwischen den beiden Gehäuse
teilen 2 und 3 und eventuell auch an den Mittelrippen 6 ge
halten ist, muß das zu filternde Getriebeöl durch die
Vließscheibe 5 hindurchtreten um zum Auslaß 7 am oberen Ge
häuseteil 2 zu gelangen. Das Getriebeöl wird hierbei in der
Regel mit einem gewissen Druck durch die Filteranordnung 1
hindurchgedrückt.
Auf einer Fügefläche 9 ist eine Kontaktfläche 10 (siehe
oberer Ausschnitt in Fig. 2) vorhanden, an denen die Ge
häuseteile miteinander verbunden/verschweißt werden, und es
sind Zapfen 11 so angeordnet, daß das Filterelement 5 durch
sie fest eingespannt wird. Fig. 3 zeigt ein erstes Ausfüh
rungsbeispiel der Gestaltung der Fügestelle 9, bei dem vor
gefertigte Kunststoffteile als Gehäuseteile 2 und 3 mit ei
ner Kontaktfläche 10 zur festen Verbindung der beiden Teile
und kegelförmigen Zapfen 11 zur Einspannung der Vließschei
be 5 versehen sind. Hierbei durchstoßen die Zapfen 11 die
Vließscheibe 5 sowohl auf der Fügestelle 9 am Rand als auch
auf den Mittelrippen 6 und drücken die Vließscheibe 5 auf
einen Betrag a zusammen. Die kegelförmigen Zapfen 11 können
entweder auf dem Oberteil 2 (wie dargestellt) als auch auf
dem Unterteil 3 angeordnet werden.
Eine andere Gestaltung der Kontaktfläche 10 ist Fig. 4 zu
entnehmen, bei der die Fixierung der Gehäuseteile 2 und 3
über einen weiteren kegelförmigen Zapfen 13 vorgenommen
wird. Diese Art der Ausbildung der Kontaktfläche 10 eignet
sich besonders für eine Verbindung der Gehäuseteile 2 und 3
und der Vließscheibe 5 mittels eines Ultraschallschweißver
fahrens. Die weiteren Merkmale dieser Ausführungsform ent
sprechen dem bereits vorher beschriebenen Beispiel.
Eine weitere Ausführungsform des Filterelements 5 ist nach
Fig. 5 ein Siebgewebe, das hier als erheblich dünnere
Schicht zwischen den Kammern der Gehäuseteile 2 und 3 er
kennbar ist. Fig. 6 dient zur Darstellung der hier nunmehr
glatten Fügestelle 9, die zur Befestigung der Gehäuseteile
2 und 3 und des Siebgewebes 5 geeignet ist.
Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Gestaltung der
Fügestelle 9, bei dem vorgefertigte Kunststoffteile als Ge
häuseteile 2 und 3 mit einer Kontaktfläche 10 und ev. zu
sätzlichen Schweißzapfen 20 versehen sind. Eine Einspann
vorrichtung 21 mit einer stumpfen Rundung ragt hierbei der
art über die Kontaktfläche 10 hinaus, daß beim Zusammenfü
gen der Gehäuseteile 2 und 3 das Siebgewebe 5 straff ge
spannt wird. Hierbei wird das Siebgewebe 5 sowohl an der
Kontaktstelle 10 am Rand als auch auf den Mittelrippen 6
gehalten. Beim nachfolgenden Verschweißen der Gehäuseteile
2 und 3 an der Kontaktstelle 10 wird das Siebgewebe 5 durch
die Hitzeeinwirkung aus der fertigungsbedingt eingelegten
Gewebefläche quasi herausgestanzt.
Die Schnittdarstellung nach Fig. 8 zeigt ein Filterele
ment, bei dem ein Siebgewebe 5 mit einem Stützkörper 25
versehen ist. Die Einspannung dieses Siebgewebes 5 an den
Fügestellen 9 erfolgt wie anhand der vorhergehenden Ausfüh
rungsbeispiele beschrieben. Zur optimalen Abstützung des
Filterelements weist der Stützkörper 25 Stege 26 auf, die
damit die Lage des Siebgewebes 5 im Gehäuse 1 der Filteran
ordnung fixieren. Zur Herstellung dieser Ausführungsform
des Filterelements wird in einem Spritzgießwerkzeug das
Siebgewebe 5 eingezogen und anschließend wird der Stützkör
per 25 mit den Stegen 26 einseitig auf das Siebgewebe 5
aufgespritzt.
Claims (7)
1. Filteranordnung mit
einem zweiteiligem Filtergehäuse, wobei in einem ers ten Teil (3) eine Öffnung für den Einlass (8) und in einem anderen Teil eine Öffnung für den Auslass (7) für das zu filternde Medium vorhanden ist, mit
einem von dem zu filternden Medium durchströmten Fil terelement (5) im Filtergehäuse, das in etwa die Kon tur des Filtergehäuses in der Ebene einer Fügefläche (9) hat, wobei im Bereich der Fügefläche (9) eine Ein spannvorrichtung für das Filterelement vorhanden ist, mit
der Einspannvorrichtung, die aus, in mindestens einem Gehäuseteil (2, 3) über die gesamte Fügefläche (9) in vorgegebenen Abständen verteilten, Zapfen (11) be steht, wobei
die Zapfen (11) das Filterelement (5) durchstoßen und dabei fest einspannen und die Gehäuseteile (2, 3) über die in der Kontur der Fügeflächen (9) umlaufend außen liegenden Kontaktflächen (10) über weitere kegelförmi ge Zapfen (13) mittels Vibrations- oder Ultraschall schweißen zusammenfügbar sind.
einem zweiteiligem Filtergehäuse, wobei in einem ers ten Teil (3) eine Öffnung für den Einlass (8) und in einem anderen Teil eine Öffnung für den Auslass (7) für das zu filternde Medium vorhanden ist, mit
einem von dem zu filternden Medium durchströmten Fil terelement (5) im Filtergehäuse, das in etwa die Kon tur des Filtergehäuses in der Ebene einer Fügefläche (9) hat, wobei im Bereich der Fügefläche (9) eine Ein spannvorrichtung für das Filterelement vorhanden ist, mit
der Einspannvorrichtung, die aus, in mindestens einem Gehäuseteil (2, 3) über die gesamte Fügefläche (9) in vorgegebenen Abständen verteilten, Zapfen (11) be steht, wobei
die Zapfen (11) das Filterelement (5) durchstoßen und dabei fest einspannen und die Gehäuseteile (2, 3) über die in der Kontur der Fügeflächen (9) umlaufend außen liegenden Kontaktflächen (10) über weitere kegelförmi ge Zapfen (13) mittels Vibrations- oder Ultraschall schweißen zusammenfügbar sind.
2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass
die Zapfen (11) soweit in den Innenraum der Gehäuseteile
(2, 3) hineinragen, daß nach dem Aneinanderfügen der Kon
taktflächen (10) das Filterelement (5) in den
Bereichen der Zapfen (11) einen
vorgegebenen Betrag zusammengedrückt ist.
3. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, dass
beide Gehäuseteile (2, 3) in vorgegebenen Bereichen Mit
telrippen (6) aufweisen, die soweit in den Innenraum hin
einragen, daß nach dem Aneinanderfügen der beiden Gehäuse
teile (2, 3) das Filterelement (5) hier zusätzlich einge
spannt ist.
4. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass
die Zapfen (11) auch auf den Mittelrippen (6) angeordnet
sind.
5. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, dass
die Zapfen (11) auf der dem Filterelement (5) zugewandten
Seite abgerundet sind.
6. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, dass
die Zapfen (11) auf der dem Filterelement (5) zugewandten
Seite kegel- oder pyramidenförmig sind.
7. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass
die Vließscheibe (5) an den Zapfen (11) mit den Ge
häuseteilen ebenfalls verschweißt ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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