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Ringfiltereinsatz
für ein
Filter zur Filterung eines fluiden Mediums, insbesondere Luft oder Öl oder Kraftstoff
für eine
Brennkraftmaschine, wobei der Ringfiltereinsatz zwei Stirnscheiben
und einen zwischen diesen angeordneten Filterstoffkörper umfaßt, wobei
mindestens eine der Stirnscheiben eine Anschlußöffnung aufweist, mit der der
Ringfiltereinsatz auf einen Anschlußstutzen des Filters aufsteckbar ist,
und wobei zwischen der Anschlußöffnung und dem
Anschlußstutzen
wenigstens ein elastischflexibler Radialdichtring aus Kunststoff
vorgesehen ist.
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Ringfiltereinsätze der
eingangs genannten Art sind aufgrund ihrer weiten Verbreitung, insbesondere
an Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, allgemein bekannt. Der
Ringfiltereinsatz eines Filters ist ein austauschbares Teil, das
nach einer gewissen Betriebszeit gegen einen frischen Filtereinsatz
ausgetauscht werden muß.
Damit dieser Austausch mit möglichst
geringem Aufwand ablaufen kann, wird üblicherweise der Ringfiltereinsatz
unter Zwischenlage eines elastisch-flexiblen Radialdichtrings auf
einen filterseitigen Anschlußstutzen
aufgesteckt. Als Radialdichtring wird dabei bisher üblicherweise
ein O-Ring verwendet, der in seinem unbelasteten Zustand einen runden
Querschnitt hat und der in eine Ringnut passender axialer Höhe und radialer
Tiefe am Innenumfang der Anschlußöffnung des Ringfiltereinsatzes
eingelegt wird.
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Günstig ist
bei der Verwendung eines O-Ringes, daß dieser ein standardisiertes
Bauteil ist und in vielen verschiedenen Größen am Markt verfügbar ist. Als
nachteilig wird bei dem bekannten Ringfiltereinsatz allerdings angesehen,
daß der
O-Ring nur eine relativ geringe Spaltweite zwischen dem Außenumfang
des Anschlußstutzens
und dem Innenumfang der Anschlußöffnung des
Ringfiltereinsatzes überbrücken kann.
Deshalb ist es erforderlich, daß bei
der Fertigung sowohl des Ringfiltereinsatzes als auch des Filters
relativ enge Toleranzen einerseits beim Innendurchmesser der Anschlußöffnung und
andererseits beim Außendurchmessers
des Anschlußstutzens
eingehalten werden, was zu einem erhöhten Fertigungsaufwand führt. Außerdem erfordert
das Aufstecken des Ringfiltereinsatzes unter Zwischenlage des O-Ringes
einen relativ hohen Kraftaufwand, weil der O-Ring in sich nicht
kompressibel ist, sondern sich innerhalb seiner Ringnut in sich
verformen muß.
Dies erschwert die Handhabung bei einem Wechsel des Ringfiltereinsatzes.
Schließlich
ist noch als Nachteil festzustellen, daß es relativ leicht passieren
kann, daß der
O-Ring beim Aufstecken des Ringfiltereinsatzes auf seinen Anschlußstutzen
sich aus der Ringnut herausbewegt, wodurch eine zuverlässige Abdichtung
des Ringfiltereinsatzes auf seinem Anschlußstutzen nicht mehr gewährleistet
ist.
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Für die vorliegende
Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Ringfiltereinsatz
der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend angegebenen
Nachteile vermeidet und mit dem insbesondere eine zuverlässige Abdichtung
auch bei größeren Toleranzen
hinsichtlich der Abmessungen von Anschlußöffnung und Anschlußstutzen
er reicht wird und bei dem die Handhabung bei einem Wechsel des Ringfiltereinsatzes
einfach und sicher ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Ringfiltereinsatz
der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Radialdichtring
ein Ringkörper
aus einem Elastomer mit in seinem Inneren angeordneten hohlen Taschen
ist.
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Mit
der Erfindung wird erreicht, daß der
Ringfiltereinsatz auch bei relativ großen Toleranzen in den Abmessungen
von Anschlußöffnung und
Anschlußstutzen
sicher abdichtet, wobei das Aufstecken und Abziehen des Ringfiltereinsatzes
nur relativ geringe Kräfte
erfordert. Gleichzeitig ist aber eine sichere Abdichtung gewährleistet.
Erreicht wird dies dadurch, daß der
Radialdichtring aufgrund der in seinem Inneren angeordneten hohlen
Taschen insgesamt eine sehr hohe Elastizität aufweist, so daß der Radialdichtring über relativ
große
radiale Wegstecken komprimiert werden kann und sich auch über entsprechend große radiale
Wegstrecken aufgrund seiner Elastizität und Flexibilität selbsttätig zurückstellt.
Damit können
auch größere und
insbesondere auch unterschiedlich große Spaltweiten zwischen dem
Außenumfang
des Anschlußstutzens
und dem Innenumfang der Anschlußöffnung zuverlässig abgedichtet werden.
Sowohl der Filtereinsatz als auch der zugehörige Anschlußstutzen
des Filters können
daher mit geringeren Anforderungen an ihre Maßgenauigkeit gefertigt werden,
was deren Herstellung vereinfacht und verbilligt. Dadurch, daß in dem
Radialdichtring hohle Taschen angeordnet sind, wird Material für den Radialdichtring
eingespart, was sowohl die Materialkosten für den Radialdichtring als auch
die für
die Fertigung des Radialdichtrings erforderliche Zeit reduziert,
weil die Taschen Materialanhäufungen
im Radialdichtring vermeiden.
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In
bevorzugter weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Taschen
in Axialrichtung des Ringfiltereinsatzes parallel zueinander verlaufen
und in Umfangsrichtung des Radialdichtrings mit Abstand zueinander
angeordnet sind. Diese Anordnung der Taschen ist sowohl hinsichtlich
der Elastizitätseigenschaften
des Radialdichtrings als auch hinsichtlich dessen Fertigung besonders
günstig.
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Zur
Erzielung einer besonders guten Abdichtwirkung ist weiterhin bevorzugt
vorgesehen, daß der
Radialdichtring an seiner radial nach innen weisenden, mit dem Anschlußstutzen
zusammenwirkenden Seite eine Oberflächenkontur mit mehreren voneinander
axial beabstandeten, umlaufenden Dichtzonen hat. Im Gegensatz zu
einem O-Ring können
an dem Radialdichtring des erfindungsgemäßen Ringfiltereinsatzes auch
zwei oder noch mehr Dichtzonen vorgesehen werden, was für eine besonders
hohe Zuverlässigkeit
der Abdichtung sorgt.
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Bevorzugt
ist dabei die Oberflächenkontur an
der radial inneren Seite des Radialdichtrings in Axialrichtung gesehen
wellenförmig
mit mindestens zwei radial nach innen weisenden Wellenbergen, die je
eine Dichtzone bilden. Die wellenförmige Kontur vermeidet scharfe
Ecken und Kanten, was das Aufstecken und Abziehen des Ringfiltereinsatzes
auf den bzw. von dem Anschlußstutzen
erleichtert. Zudem erlaubt die Anordnung der hohlen Taschen mit der
dadurch erreichten hohen Elastizität relativ große Hinterschnitte
in einer Form, in der der Radialdichtring hergestellt wird, wodurch
vergleichsweise einfache Formen verwendet werden können, die
keine komplizierten Schieber oder Einsätze benötigen.
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Weiterhin
ist zweckmäßig vorgesehen,
daß der
Radialdichtring an seinem Außenumfang
eine Anlagekontur aufweist, mit der der Radialdichtring in einem
Montagezustand an eine ihn radial außen umgebende Stützfläche der
zugehörigen
Stirnscheibe angelegt ist. Auf diese Weise wird der in sich sehr elastische
und flexible Radialdichtring radial außen vollständig von einer einen Teil der
Stirnscheibe bildenden Stützfläche umgeben,
so daß der
Radialdichtring nicht nach radial außen hin ausweichen kann, wenn
der Ringfiltereinsatz auf den zugehörigen Anschlußstutzen
aufgesetzt wird. Dabei besteht selbstverständlich die Stützfläche bzw.
die Stirnscheibe aus einem Material, das im Vergleich zu dem Material,
aus dem der Radialdichtring besteht, unter Einwirkung der auftretenden
Kräfte
formstabil ist.
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Um
den Radialdichtring relativ zum übrigen Ringfiltereinsatz
auch in Axialrichtung zu sichern, schlägt die Erfindung weiterhin
vor, daß der
Radialdichtring an seiner axial zum Filterstoffkörper hin weisenden Seite eine
Anlagekontur aufweist, mit der der Radialdichtring in einem Montagezustand
auf einer ihn axial abstützenden
Stützfläche der
zugehörigen Stirnscheibe
aufliegt.
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Um
den Radialdichtring absolut verliersicher zu machen und ihn immer
richtig an dem Ringfiltereinsatz zu positionieren, kann gemäß einer
Weiterbildung des Ringfiltereinsatzes der Radialdichtring an die
zugehörige
Stirnscheibe angespritzt sein.
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Eine
alternative Weiterbildung des Ringfiltereinsatzes sieht vor, daß die den
Radialdichtring aufweisende Stirnscheibe aus einem Kunststoff besteht und
daß die
Stirnscheibe und der Radialdichtring in einem Zweikomponentenspritzguß gemeinsam
hergestellt und dadurch miteinander verbunden sind. Ein derart hergestellter
Ringfiltereinsatz ist besonders wirtschaftlich, weil der Herstellungs aufwand
besonders niedrig ist und weil insbesondere alle Montageschritte
zur Anbringung des Dichtrings entfallen.
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Alternativ
kann der Radialdichtring ein separat gefertigtes Spritzgußteil sein.
In dieser Ausführung
wird dann der Radialdichtring manuell oder auch mittels einer automatischen
Montageeinrichtung mit der zugehörigen
Stirnscheibe des Ringfiltereinsatzes verbunden.
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Dabei
kann vorgesehen sein, daß der
separat gefertigte Radialdichtring mit der zugehörigen Stirnscheibe lösbar verbunden
ist. Hierbei besteht die Möglichkeit,
bei eventuellen Schäden
am Radialdichtring diesen unter Weiterverwendung des übrigen Ringfiltereinsatzes
zu ersetzen.
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Damit
bei lösbar
mit der zugehörigen
Stirnscheibe verbundenem Radialdichtring dieser dennoch ausreichend
sicher an der Stirnscheibe gehalten wird, schlägt die Erfindung weiterhin
vor, daß die den
Radialdichtring aufweisende Stirnscheibe eine radial nach innen
hin offen Dichtringaufnahme aufweist, in die der separat gefertigte
Radialdichtring unter Festlegung sowohl in Axialrichtung als auch
in Radialrichtung nach außen
einlegbar ist.
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Wenn
eine Austauschbarkeit des Radialdichtrings nicht gewünscht ist,
kann der separat gefertigte Radialdichtring mit der zugehörigen Stirnscheibe
fest verbunden, insbesondere verklebt oder verschweißt, sein.
In dieser Ausführung
ist der Radialdichtring unverlierbar und durch die feste Verbindung
in seiner Lage an der Stirnscheibe gesichert.
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Um
bei der Fertigung des Radialdichtrings aus dem Elastomer störende Einfallstellen,
insbesondere an der radial inneren Seite mit der einen oder den
mehreren Dichtkontu ren auszuschließen, schlägt die Erfindung vor, daß eine erste
Materialdicke des Radialdichtrings zwischen seinen Taschen und seinem
Außenumfang
und eine zweite Materialdicke des Radialdichtrings im Bereich von
Materialbrücken
zwischen zwei einander benachbarten Taschen gleich groß sind.
Diese gleichbleibende Materialdicke reduziert zudem die Zykluszeit
des Radialdichtrings im Herstellungswerkzeug. Auch wird ein Verzug
des Dichtrings auf diese Weise vermieden. Die gewünschten
Elastizitätseigenschaften
des Radialdichtringes können
durch Variation der Materialdicken in gewünschter Weise eingestellt und
für den
jeweiligen Anwendungsfall optimiert werden.
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Hinsichtlich
der Formgebung der hohlen Taschen im Radialdichtring besteht eine
große
Freiheit. Bevorzugt haben die Taschen in einer radialen Querschnittsebene
gesehen einen mehreckigen, insbesondere sechseckigen oder rechteckigen
oder quadratischen, Umriß oder
einen runden oder ovalen oder elliptischen Umriß. Durch Auswahl der Umrißform läßt sich
die Elastizität
des Radialdichtrings in Radialrichtung gezielt beeinflussen.
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Eine
weitere Ausgestaltung des Ringfiltereinsatzes gemäß Erfindung
sieht vor, daß die
Taschen durch axial einseitig offene Sacklöcher gebildet sind. Bevorzugt
liegt dabei die offene Seite der Taschen an der von der übrigen Stirnscheibe
weg weisenden Seite des Radialdichtrings. Auf diese Weise bleiben
im aufgesteckten Zustand des Ringfiltereinsatzes die Taschen nach
außen
hin offen. Dies erlaubt vorteilhaft die Abführung von Reibungswärme, die
bei dynamischer Belastung des Ringfiltereinsatzes auftritt, zum
Beispiel infolge von Schwingungen der zugehörigen Brennkraftmaschine und
eines damit ausgerüsteten
Kraftfahrzeuges. Schädigungen
des Radialdichtringes durch Überhitzung
werden so vermieden.
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Alternativ
können
die Taschen durch axial beidseitig offene, durchgehende Löcher gebildet sein.
Diese Ausführung
eignet sich insbesondere für separat
hergestellte Radialdichtringe, da es dann nicht auf eine bestimmte
Einbaulage ankommt, so daß Montagefehler
auf diese Weise ausgeschlossen werden.
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Schließlich ist
erfindungsgemäß noch vorgesehen,
daß der
Radialdichtring an seinem in Aufsteckrichtung vorderen Bereich seiner
radial inneren Seite eine Einlaufschräge aufweist. Diese Einlaufschräge erleichtert
das Aufstecken des Ringfiltereinsatzes auf den zugehörigen Anschlußstutzen
und vermeidet Schäden
an der Dichtkontur oder den Dichtkonturen des Radialdichtrings.
Zweckmäßig besitzt
auch der Anschlußstutzen
des zugehörigen
Filters eine Einlaufschräge,
die die Funktion der Einlaufschräge
an dem Radialdichtring unterstützt.
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Im
folgenden werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren in der Zeichnung
zeigen:
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1 einen
Ringfiltereinsatz in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben
auf seinen oberen Teil,
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2 den
Ringfiltereinsatz aus 1 in einer vergrößerten Teilansicht
und im Längsschnitt,
mit der Schnittebene in einer ersten radialen Richtung,
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3 den
Ringfiltereinsatz in gleicher Darstellung wie in 2,
nun in einer in Umfangsrichtung versetzten zweiten Schnittebene,
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4 den
Ringfiltereinsatz in gleicher Darstellungsweise wie in 3 in
einer geänderten
Ausführung,
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5 den
Ringfiltereinsatz aus 1 in einer perspektivischen
Teilansicht und im Längsschnitt, zusammen
mit einem zugehörigen
Anschlußstutzen unmittelbar
vor dem Verbinden mit diesem,
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6 in
gleicher Darstellungsweise wie 5 den Ringfiltereinsatz
und den Anschlußstutzen in
miteinander verbundenem Zustand,
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7 einen
Abschnitt eines Radialdichtrings, der einen Teil des Ringfiltereinsatzes
gemäß den 1 bis 5 bildet,
als separates Einzelteil in perspektivischer Ansicht und im Schnitt,
und
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8 den
Radialdichtring in gleicher Darstellungsweise wie in 7 in
einer geänderten
Ausführung.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben den oberen Teil
eines Ringfiltereinsatzes 1, der aus einem Filterstoffkörper 10 besteht, der
oberseitig und, was hier nicht sichtbar ist, auch unterseitig von
je einer Stirnscheibe 11 eingefaßt ist. Der Filterstoffkörper 10 besteht
beispielsweise aus einem hohlzylindrischen Körper aus einer zickzackförmig gefalteten
Filtermaterialbahn, wie dies an sich bekannt ist. An seinen Stirnseiten
ist der Filterstoffkörper 10 mit
den Stirnscheiben 11 dichtend verbunden, beispielsweise
verklebt oder verschweißt.
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Die
in 1 sichtbare Stirnscheibe 11 besitzt in
ihrem Zentrum eine Anschlußöffnung 13,
die dazu dient, den Ringfiltereinsatz 1 mit einem passenden Anschlußstutzen
eines Filters zu verbinden, der hier nicht dargestellt ist. Im Inneren
des Filterstoffkörpers 10 liegt
ein Stützdom 18,
der hier gitterförmig
ausgebildet ist und der den Filterstoffkörper 10 im Betrieb des
Filters gegen radial von außen
nach innen wirkende Kräfte
abstützt.
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Die
Stirnscheibe 11 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
mit einem einstückigen
Kragen 14 ausgebildet, der über die Oberseite der Stirnscheibe 11 in
Axialrichtung vorragt. Radial innen ist in dem Kragen 14 ein
Radialdichtring 20 angeordnet, der zur Abdichtung zwischen
dem Ringfiltereinsatz 1 und dem zugehörigen Anschlußstutzen
dient.
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Der
Radialdichtring 20 ist ein Formkörper aus einem Elastomer und
besitzt in seinem Inneren hohle Taschen 21, deren Längsachsen
in Axialrichtung des Ringfiltereinsatzes 1 sowie parallel
zueinander verlaufen. Die hohlen Taschen 21 sind mit geringem
Abstand zueinander über
den Umfang des Radialdichtringes 21 verteilt. Außerdem sind
hier die Taschen 21 nach oben hin, das heißt zu der
vom Filterstoffkörper 10 weg
weisenden Seite des Ringfiltereinsatzes 1 hin, offen.
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2 zeigt
in vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt aus dem Ringfiltereinsatz 1 gemäß 1, nun
in einem Längsschnitt.
Unten in 2 ist ein kleiner Teil des Filterstoffkörpers 10 mit
dem radial innen darin angeordneten Stützdom 18 erkennbar.
Die in 2 obere Stirnseite des Filterstoffkörpers 10 ist mit
der Stirnscheibe 11 abgedeckt. Besonders deutlich wird
in 2 die einstückige
Ausführung
des Kragens 14 mit der übrigen
Stirnscheibe 11.
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Der
Kragen 14 bildet eine radiale Stützfläche 15 sowie eine
axiale Stützfläche 16,
wobei diese beiden Stützflächen 15, 16 den
Radialdichtring 20 an seinem Außenumfang 25 und an
seiner axial unteren Seite 26 unterstützen.
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Der
Radialdichtring 20 besitzt in seinem Inneren die hohlen
Taschen 21, die zur axial oberen Seite 22 des
Radialdichtrings 20 hin offen sind. Zwischen den einander
benachbarten hohlen Taschen 21 verbleiben jeweils Materialbrücken 27,
deren Materialdicke im wesentlichen der Materialdicke zwischen den
Taschen 21 und dem Außenumfang 25 des
Radialdichtrings 20 entspricht. Somit werden Materialanhäufungen
im Bereich des Radialdichtrings 20 vermieden, wodurch gleichzeitig
störende Einfallstellen
vermieden werden und ein geringer Materialverbrauch für den Radialdichtring 20 erreicht wird.
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An
seiner radial inneren Seite 23 besitzt der Radialdichtring 20 eine
in Axialrichtung gesehen wellenförmige
Kontur mit zwei Wellenbergen. Jeder Wellenberg bildet eine Dichtzone 24,
womit der Radialdichtring 20 hier zwei in axialem Abstand
parallel zueinander umlaufende Dichtzonen 24 aufweist.
An seinem in 2 oberen, vom Filterstoffkörper 10 am weitesten
entfernt liegenden Bereich seiner radial inneren Seite 23 hat
der Radialdichtring 20 eine Einlaufschräge 28, die das Aufstecken
des Ringfiltereinsatzes 1 auf einen zugehörigen, in 2 nicht
dargestellten Anschlußstutzen
erleichtert.
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Der
Radialdichtring 20 kann an die Stirnscheibe 11,
genauer deren Kragen 14, nachträglich angespritzt oder zusammen
mit der Stirnscheibe 11 in einem Zweikomponenten spritzguß gleichzeitig hergestellt
sein. Alternativ kann der Radialdichtring 20 auch als separates
Einzelteil gefertigt und dann mit dem Kragen 14 der Stirnscheibe 11 lösbar oder auch
dauerhaft, zum Beispiel durch Verkleben oder Verschweißen, verbunden
werden.
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Radial
innen besitzt die Stirnscheibe 11 an ihrem Kragen 14 axial
unterhalb des Radialdichtrings 20 einen Aufsteckanschlag 17 in
Form einer Stufe. Dieser Aufsteckanschlag 17 bildet eine
Anschlagfläche
für den
mit dem Ringfiltereinsatz 1 zusammenwirkenden Anschlußstutzen,
wie später
anhand der 6 noch gezeigt wird.
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Im
Zentrum der hier nur teilweise dargestellten Stirnscheibe 11 liegt
die zentrale Anschlußöffnung 13,
die konzentrisch von dem Kragen 14 und dem Radialdichtring 20 umgeben
ist.
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3 zeigt
in gleicher Darstellung wie die 2 den Ringfiltereinsatz 1,
wobei nun die Schnittebene geringfügig in Umfangsrichtung verdreht
ist, so daß nun
die Schnittebene genau durch eine der hohlen Taschen 21 verläuft. An
der geschnittenen Tasche 21 wird deutlich, daß die Taschen 21 hier
jeweils als Sackloch ausgebildet sind, also nur nach oben hin offen
sind, nicht jedoch nach unten. Zwischen den einander benachbarten
Taschen 21 liegen jeweils die Materialbrücken 27.
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An
der radial inneren Seite 23 des Radialdichtrings 20 liegen
die beiden Dichtzonen 24, die mit dem auch in 3 nicht
dargestellten Anschlußstutzen
zusammenwirken. Der Radialdichtring 20 und der diesen radial
außen
abstützende
Kragen 14 umgeben die zentrale Anschlußöffnung 13 der Stirnscheibe 11.
Unterhalb der Stirnscheibe 11 ist noch ein kleiner Teil
des Filterstoffkörpers 10 und
des diesen radial innen abstützenden
Stützdoms 18 erkennbar.
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4 zeigt
in gleicher Darstellungsweise wie die 2 und 3 den
Ringfiltereinsatz 1 in einer geänderten Ausführung. Die Änderung
besteht darin, daß bei
dem Beispiel gemäß 4 die
einzelnen Taschen 21 im Querschnitt gesehen einen runden
Umriß haben,
während
sie bei dem Beispiel gemäß 2 und 3 einen
im wesentlichen rechteckigen Querschnitt mit leicht ausgerundeten
Ecken haben.
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Auch
bei dem Radialdichtring 20 gemäß 4 sind die
Taschen 21 als Sacklöcher
ausgebildet, wobei zwischen einander benachbarten Taschen 21 wieder
Materialbrücken 27 stehen.
An der axial oberen Seite 22 des Radialdichtrings 20 sind
die Taschen 21 offen, während
sie zur axial unteren Seite 26 des Radialdichtrings 20 hin
geschlossen sind.
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Die
Stirnscheibe 11 deckt auch hier die Stirnseite des Filterstoffkörpers 10 ab,
der radial innen von dem Stützdom 18 abgestützt ist.
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Im
Zentrum der Stirnscheibe 11 liegt auch hier die zentrale
Anschlußöffnung 13,
die von dem Kragen 14 und dem radial innen davon angeordneten Radialdichtring 20 umgeben
ist. Unterhalb des Radialdichtrings 20 besitzt der Kragen 14 den
Aufsteckanschlag 17 in Form der nach innen springenden
Stufe. An seiner radial inneren Seite 23 ist der Radialdichtring 20 mit
der zuvor schon beschriebenen wellenförmigen Kontur mit den zwei
parallel zueinander in axialem Abstand umlaufenden Dichtzonen 24 ausgebildet.
An seinem oberen, inneren Bereich besitzt der Radialdichtring 20 auch
hier die Einlaufschräge 28.
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5 zeigt
einen Ringfiltereinsatz 1 in einer Teilansicht im Längsschnitt,
zusammen mit einem Abschnitt eines zugehörigen Anschlußstutzens 30, der
ebenfalls in Teilansicht und im Längsschnitt dargestellt ist,
unmittelbar vor dem Verbinden miteinander.
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Der
Anschlußstutzen 30 ist
durch einen Rohrabschnitt gebildet, dessen Außenumfang 32 einen
Durchmesser aufweist, der etwas größer ist als der kleinste Innendurchmesser
des Radialdichtrings 20 in dessen entspanntem Zustand,
wie ihn die 5 zeigt. Nahe seinem unteren
Stirnende hat der Anschlußstutzen 30 an
seinem Außenumfang 32 eine Einlaufschräge 38,
die mit der Einlaufschräge 28 radial
innen am Radialdichtring 20 zusammenwirkt und das Zusammenstecken
vom Ringfiltereinsatz 1 und Anschlußstutzen 30 erleichtert.
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Hinsichtlich
der weiteren in 5 dargestellten Einzelheiten
des Ringfiltereinsatzes 1 wird auf die vorhergehende Beschreibung
verwiesen.
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6 zeigt
den Ringfiltereinsatz 1 und den Anschlußstutzen 30 in gleicher
Darstellungsweise wie in 5, nun aber in deren miteinander
verbundenem Zustand, in dem der Ringfiltereinsatz 1 mit seiner
Stirnscheibe 11 und der darin vorgesehenen Anschlußöffnung 13 auf
den Anschlußstutzen 20 in Axialrichtung
aufgesteckt ist.
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In
diesem zusammengesteckten Zustand ragt der Anschlußstutzen 30 in
die Anschlußöffnung 13 des
Ringfiltereinsatzes 1 hinein, wobei nun der Anschlußstutzen 30 mit
seiner in 6 nach unten weisenden Stirnkante
auf dem Aufsteckanschlag 17 der Stirnscheibe 11 aufliegt.
Damit ist ein definiertes Maß der
Einstecktiefe festgelegt.
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Da,
wie anhand von 5 erläutert, der Außendurchmesser
des Außenumfangs 32 des
Anschlußstutzens 30 etwas
größer ist
als der kleinste Innendurchmesser des Radialdichtrings 20 in
dessen entspanntem Zustand, wird im zusammengesteckten Zustand,
wie ihn die 6 zeigt, die radial innere Seite 23 des
Radialdichtrings 20 durch den Außenumfang 32 des Anschlußstutzens 30 in
Radialrichtung nach außen
gedrückt.
Dadurch wird der Radialdichtring 20 komprimiert, da er
radial außen
aufgrund des Kragens 14 und der von diesem gebildeten radialen
Stützfläche 15 nicht
in Radialrichtung nach außen
ausweichen kann. Damit liegt nun der Radialdichtring 20 mit
seiner radial inneren Seite 23 ausreichend fest und somit
sicher dichtend am Außenumfang 32 des
Anschlußstutzens 30 an.
Durch in der Zeichnung nicht dargestellt Arretierungsmittel kann der
Ringfiltereinsatz 1 in seiner auf den Anschlußstutzen 30 aufgesteckten
Stellung gesichert werden, um ein unerwünschtes selbsttätiges Abrutschen
des Ringfiltereinsatzes 1 von dem Anschlußstutzen 30 sicher
zu verhindern.
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Im
zusammengesteckten Zustand von Ringfiltereinsatz 1 und
Anschlußstutzen 30 fluchtet
die zentrale Anschlußöffnung 13 in
der Stirnscheibe 11 mit dem hohlen Inneren des Anschlußstutzens 30, sodaß ein Strömungsweg
für ein
gefiltertes Medium aus dem Inneren des Filterstoffkörpers 10 durch
die Anschlußöffnung 13 hindurch
in den Anschlußstutzen 30 gebildet
wird.
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In
vielen Anwendungsfällen
unterliegt der Ringfiltereinsatz 1 dynamischen äußeren Einflüssen, insbesondere
Schwingungen, die beispielsweise von einer Brennkraftmaschine, zu
der der Ringfiltereinsatz 1 gehört, verursacht werden. Diese
Schwingungen können
zu Reibungswärme
im Bereich des Radialdichtrings 20 führen, die hier durch die darin
vorgesehenen Taschen 21 großflächig und somit wirkungsvoll
an die Umgebung abgeführt
werden kann. Eine Überhitzung
und dadurch verursachte Schädigung des
Radialdichtrings 20 wird so vermieden.
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7 zeigt
in perspektivischer, geschnittener Darstellung einen Ausschnitt
aus einem als separates Einzelteil gefertigten Radialdichtring 20,
der in seiner Formgebung dem Radialdichtring 20 gemäß den 1 und 2 entspricht. Über den
Umfang verteilt sind im Radialdichtring 20 wieder eine
große Anzahl
von hohlen Taschen 21 eingeformt, deren Längsachsen
parallel zueinander und parallel zur Axialrichtung des Radialdichtrings 20 verlaufen. Auch
hier sind die Taschen 21 als Sacklöcher ausgebildet, die zur axial
oberen Seite 22 des Radialdichtrings 20 offen
und zur axial unteren Seite 26 des Radialdichtrings 20 geschlossen
sind. Dabei reichen die Taschen 21 etwa über die
oberen zwei Drittel der axialen Höhe des Radialdichtrings 20.
Durch Variation der Tiefe der Taschen 21 relativ zur axialen
Höhe des Radialdichtrings 20 können dessen
Elastizitätseigenschaften
in gewünschter
Weise eingestellt werden. Im Extremfall können dabei die Taschen 21 auch
als durchgehende, sowohl nach oben als auch nach unten hin offene
Löcher
ausgeführt
sein. Auch besteht die Möglichkeit,
die Taschen 21 als von der axialen Oberseite 22 und
von der axialen Unterseite 26 ausgehende Sachlöcher auszubilden.
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An
der radial inneren Seite 23 des Radialdichtrings 20 liegen
die beiden in axialem Abstand parallel zueinander umlaufenden Dichtzonen 24.
Radial außen
liegt der glatt ausgeführten
Außenumfang 25 des
Radialdichtrings 20, mit dem sich der Radialdichtring 20 im
montierten Zustand an dem in den vorhergehenden Figuren dargestellten
und beschriebenen Kragen 14 und dessen radialer Stützfläche 15 abstützt. Die
axial untere Seite 26 des Radialdichtrings 20 ist
ebenfalls im wesentlichen glattflächig ausgebildet, damit sie
sich flächig
an die zuvor beschriebene axiale Stützfläche 16 des Kragens 14 der Stirnscheibe 11 anlegen
kann.
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Der
in 7 gezeigte Radialdichtring kann nach seiner Fertigung
als separates Einzelteil wahlweise lösbar oder dauerhaft, zum Beispiel
durch Verkleben oder Verschweißen,
mit einer zugehörigen Stirnscheibe 11 verbunden
werden.
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In
dem Beispiel gemäß 7 sind
die Taschen 21 mit einem im Querschnitt gesehen im wesentlichen
rechteckigen Umriß ausgeführt, wobei
die Ecken leicht ausgerundet sind.
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Als
alternative Ausführung
zeigt die 8 ein Beispiel des Radialdichtrings 20,
bei dem die hohlen Taschen 21 im Querschnitt gesehen einen
runden Umriß haben.
Ansonsten entspricht der als Einzelteil gefertigte Radialdichtring 20 gemäß 8 dem
Ausführungsbeispiel
gemäß 7.
Hinsichtlich der weiteren Bezugsziffern in 8 wird auf
die vorhergehende Beschreibung verwiesen.
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- 1
- Ringfiltereinsatz
- 10
- Filterstoffkörper
- 11
- Stirnscheibe
- !§
- Anschlußöffnung
- 14
- Kragen
- 15
- radiale
Stützfläche
- 16
- axiale
Stützfläche
- 17
- Aufsteckanschlag
- 18
- Stützdom
- 20
- Radialdichtring
- 21
- hohle
Taschen
- 22
- axial
obere Seite
- 23
- radial
innere Seite
- 24
- Dichtzonen
- 25
- Außenumfang
- 26
- axial
untere Seite
- 27
- Materialbrücken
- 28
- Einlaufschräge
- 30
- Anschlußstutzen
- 32
- Außenumfang
- 38
- Einlaufschräge