DE2623409B2 - Flüssigkeitsfiltereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsfiltereinheit mit einer in einem becherförmigen Gehäuse aufgenommenen hohlzylindrischen Filterpatrone, deren axial verlaufender Innenraum abgedichtet mit einem in eine das offene Ende des Gehäuses bedeckende Verschlußplatte eingesetzten Rücklaufrohr in Verbindung steht, und mit einem unter Vorspannung zwischen dem oberen Ende der Filterpatrone und der Verschlußplatte angeordneten, den Innenraum der Filterpatrone abdichtenden elastischen Dichtelement mit einem ringförmigen Körper, das einen radial verlaufenden flexiblen Ventilflansch mit einer an seinem Umfangsrand geformten ringförmigen Dichtlippe aufweist, die in Ruhestellung radial außerhalb von in der Verschlußplatte vorgesehenen Einlaßöffnungen an der Verschlußplatte abdichtend anliegt

Bei einer bekannten Flüssigkeitsfiltereinheit dieser Art (US-PS 35 67 023), die zum Beispiel als ölfilter für Motore Verwendung findet, ist ein Rückstrom-Sperrventil vorgesehen, das aus einem an einem elastischen Dichtelement geformten flexiblen Ventilflansch besteht. Dieses Rückstrom-Sperrventil dient dazu, das Rückströmen von öl zum Motor während des Abschaltens zu verhindern. Problematisch ist bei derartigen Flüssigkeitsfiltereinheiten die Tatsache, daß die verschiedenen Teile alle mit Fertigungstoleranzen behaftet sind und daß daher nach dem Zusammenbau ein gewisses Spiel zwischen den Teilen zu besorgen ist. Ein derartiges Spiel würde jedoch die Abdichtung des Innenraums des Filters vom Außenraum und damit die Funktion des Filters insgesamt in Frage stellen. Es ist daher erforderlich, die einzelnen Teile der Flüssigkeitsfiltereinheit, nämlich das Gehäuse, die Filterpatrone, das Dichtelement und die Verschlußplatte gegeneinander vorzuspannen und dabei sogar die Filterpatrone selbst in axialer Richtung zusammenzudrücken, damit eine sichere Abdichtung zwischen dem Innenraum der Filterpatrone und dem Außenraum gewährleistet ist.

Bei der bekannten Flüssigkeitsfiltereinheit ist zur Erreichung dieser Vorspannung zwischen dem Boden des becherförmigen Gehäuses und der unteren Stirnfläche der Filterpatrone eins als Endkappe ausgebildete

to Metallfeder vorgesehen. Angesichts der Tatsache, daß derartige Flüssigkeitsfiltereinheiten jedoch insbesondere zum Gebrauch in Kraftfahrzeugen in sehr großen Stückzahlen gefertigt werden, besteht in der Fachwelt ein Bedürfnis, den Aufbau zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu senken.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit, eine Flüssigkdtsfiltereinheit der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die bei vereinfachtem Aufbau kostengünstig! herstellbar ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der der Filterpatrone zugewandten unteren Seite des Ventilkörpers des elastischen Dichtelements zusätzlich eine sich in Ruhestellung kegeistumpfförmig nach unten erweiternde Spann- und Dichtlippe geformt ist, welche bei zusammengebauter Flüssigkeitsfiltereinheit unter Vorspannung abdichtend am oberen Ende der Filterpatrone anliegt.

Durch diese Ausbildung wird in fertigungstechnisch sehr vorteilhafter und einfacher Weise erreicht, daß die

jo bisher zur Vorspannung der Einzelteile der Flüssigkeitsfiltereinheit erforderliche Feder überflüssig wird und daher weggelassen werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert: es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht im Schnitt eines Motor-Ölfilters mit einem elastomeren Rückstrom-Sperrventil und einer einstückigen selbstbelastenden Dichtverbindung gemäß der Erfindung,

Fig.2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Fig. 1, wobei jedoch der Filter vom Motor abgenommen ist,

F i g. 3 eine vergrößerte Darstellung des elastomeren Rückstrom-Sperrventils der F i g. 1 vor dem Zusammenbau mit dem Filter, und

Fig.4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht im Teilschnitt des elastomeren Rückstrom-Sperrventils der F i g. 1 vor dem Zusammenbau.
Die Fig. 1 zeigt einen Ölfilter 10 zum Filtern des in

so einem Motor 12 gebrauchten Öls. Der Filter weist eine zylindrische Büchse 13 auf mit einem geschlossenen Ende 14 und einem offenen Ende 16, die durch eine Verschlußplatte 18 mit einem zentralen Fluid — Auslaß 20 und einer Vielzahl von Fluid-Einlässen 22 verschlossen ist, welche kreisförmig um den Auslaß herum angeordnet sind. Der Auslaß 20 ist zum Eingriff mit einem sich vom Motor aus erstreckenden Rücklaufrohr 23 mit einem Gewinde versehen; die Einlasse 22 sind offen, hin zu einem Filter-Zulaufdurchgang 25 im Motor, radial einwärts einer kreisförmigen Dichtung 26. Die Dichtung 26 ist an einer getrennten Platte 27 befestigt, deren äußerer Umfang zusammen mit dem offenen Ende der Büchse 13 umgerollt bzw. gebördelt ist, einerseits zur Befestigung an der Büchse und anderer-

h5 seits um die Verschlußplatte 18 gegen eine Bewegung nach außen zu sichern. In der Büchse ist eine hohle, zylindrische Filterpatrone 28 angeordnet, die ein gefaltetes Papier-Filterelement 30 aufweist. Die äußere

Seite des Filterelements ist radial einwärts von der zylindrischen Wand der Büchse beabstandet, so daß das durch die Einlasse 22 eintretende öl zur Außenseite der Patrone fließen kann und dann radial einwärts durch das Filterelement zu dem hohlen, sich axial erstreckenden Mittelbereich und von dort zum Rücklaufrohr 23. Die Filterpatrone weist überdies Enddeckplatten 32 und 34 auf, die abdichtend an den gegenüberliegenden Enden des Filterelements, auf diese passend, befestigt sind, um einerseits das Filterelement zu stützen und andererseits die Patrone in ihrer Lage in der Büchse zu halten. Die Enddeckplatte 32 weist eine zentrale öffnung 33 auf, durch die gefiltertes öl. zum Auslaß 20 gelangt, während die andere Enddeckplatte 34 keine öffnungen aufweist und mit dem geschlossenen Ende 14 der Büchse in Eingriff treten kann.

Um zu verhindern, daß öl durch die Einlasse 22 hinaus zurückströmen kann, ist ein Rückstrom-Sperrventil 36 aus elastomerem Material vorgesehen, das zwischen dem Enddeckel 32 der Filterpatrone und der Verschlußplatte 18 angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung muß die Filterpatrone 28 gegen das verschlossene Ende 14 der Büchse gehalten werden und das Rückstrom-Sperrventil muß mit den angrenzenden geschichteten Teilen in Eingriff treten und eine Abdichtung bilden. Wegen der akkumulierten axialen Toleranzen der Teile des Filteraufbaus wird normalerweise eine Metallfeder zwischen dem geschlossenen Ende 14 der Büchse und dem Patronenenddeckel 34 verwendet. Es wurde sogar vorgeschlagen, eine spezielle Patrone zu verwenden, die während des Zusammenbaus gequetscht wird um den Toleranzen Rechnung zu tragen.

Das elastomere Rückstrom-Sperrventil 36 ist so geformt, daß es während des Aufbaus selbstbelastend ist, so daß keine Metallfeder oder ein Quetschen der Filterpatrone erforderlich ist, um die richtige Positionierung und dichte Verbindung des Aufbaus zu bewirk' i.

Das Rückstrom-Sperrventil 36 (F i g. 2 bis 4) ist aus elastomerem Material geformt und weist einen Ventilkörper 38 auf, der zwischen der Verschlußplatte 18 und dem Filterpatronen-Enddeckel 32 angeordnet werden kann. Der Körper 38 hat eine zentrale Öffnung 40, durch welche das gefilterte öl zum Auslaß 20 gelangen kann, wobei die Verschlußplatte 18 um den Auslaß 20 herum einen axial einwärts erstreckenden ringförmigen Flansch oder Kragen 42 aufweist, der in die Körperöffnung 40 hineinpaßt, so daß das Ventil koaxial zur Verschlußplatte zu liegen kommt. Der Ventilkörper 38 weist überdies einen sich axial erstreckenden ringförmigen Kragen 44 auf, der in der zentralen öffnung 33 des Patronen-Enddeckels 32 zu liegen kommt, um eine koaxiale Zuordnung zwischen dem Venti' und der Filterpatrone an diesem Ende zu schaffen; dabei ist die Filterpatrone am anderen Ende zentral in der Büchse durch ihren Enddeckel 34 gelagert, wie in der F i g. 1 dargestellt ist. Überdies weist der Hals 44 eine sich radial einwärts erstreckende Rippe 48 auf, welche abdichtend mit einer glatten Schulter 49 in Eingriff treten kann, welche am Ende des Einlaßrohres 23 geformt werden kann.

Der Ventilkörper 38 hat einen flexiblen ringförmigen Ventilflansch 50 in kegelstumpfförmiger Gestalt mit einer äußeren Umfangs-Lippe 52, die bei Abwesenheit von Öldruck normalerweise an der Verschlußplatte 18 zu liegen kommt, radial auswärts der Einlasse 22, um zu verhindern, daß das öl im Filteraufbau zurück aus den Einlassen hinausströmt. Der Ventilflansch 50 ist überdies axial auswärts vom Filter geneigt und so ausgebildet, daß er ;ich biegen und von der Verschlußplatte 18 abheben kann, in Abhängigkeit vom Druckaufbau an den Einlassen 22, um eine Strömung zur Filterpatrone zu gestatten.

Zum Zwecke der axialen Positionierung der Filterpatrone und zur Schaffung einer festen Abdichtung zwischen dem Ventilkörper 38 und sowohl der Verschlußplatte 18 und dem Enddeckel 32, sowie zur

ίο Sicherstellung, daß das Öl dazu gezwungen wird, durch den Filter hindurchzugehen und nicht direkt zum Auslaß abzuströmen, ist der Ventilkörper gemäß der Erfindung zusätzlich mit einem flexiblen, sich radial und axial nach auswärts erstreckenden, ringförmigen Patronenbelastungs- und Abdichtungsabschnitt 54 in kegelstumpfförmiger Gestalt ausgestattet, der axial auswärts in der entgegengesetzten Richtung zum Ventilflansch 50 divergiert. Wie in den Fig.3 und 4 dargestellt ist, erstreckt sich der einstückige Patronenbelastungs- und Abdichtabschnitt 54, der auch als Flansch oder als Lasche bezeichnet werden kann, normalerweise bis in eine beträchtliche axiale Enfernung vom Ventilkörper 38 vor dem Zusammenbau, und in einer solchen Richtung, daß er mit der Patronen-Enddeckplatte 32

radial aufwärts und um die zentrale öffnung 33 herum in Eingriff tritt. Das axiale Ausmaß des Patronenbeiastungs- und Dichtabschnittes 54 wird entsprechend der maximal möglichen Toleranz Akkumulierung der Filteraufbauteile bestimmt, so daß, wenn die Verschluß-

jo platte 18 an ihrem Platz zum Verschluß des offenen Endes der Büchse 13 gehalten ist, der Ventilkörper 38 kompressiv bzw. zusammengedrückt belastet ist und der Patronenbelastungs- und Dichtungsabschnitt sich in einer radial nach auswärts liegenden Richtung biegt und

r> eine axiale Kraft um und auf die Patronen-Enddeckplatte 32 überträgt und verteilt. Dadurch wird die andere Patronen-Enddeckplatte 34 gegen das verschlossene Büchsenende 14 gedrängt, wobei durch den zusammengedrückt belasteten Ventilkörper 38, der mit der Verschlußplatte 18 über eine beträchtliche ringförmige Fläche zwischen den Einlassen und dem Ausiaß abdichtend in Eingriff tritt, eine Abdichtung zwischen den Einlassen 22 und dem Ausiaß 2O geschaffen ist; dies wird durch die Bildung einer ringförmigen Lippe 56 an diesem Ende des Ventilkörpers 38 sichergestellt, welche sich gegen die Verschlußplatte 18 flach anlegt. Gleichzeitig tritt der Patronenbelastungs- und Abdichtabschnitt 54 im gebogenen oder belasteten Zustand abdichtend mit der Patronen-Enddeckplatte 32 über

w eine beträchtliche Fläche radial auswärts der miteinander in Verbindung stehenden zentralen öffnungen im Ventilkörper 38 und der Patronen-Enddeckplatte 32 abdichtend in Eingriff. Somit ist keine getrennte Belastungsfeder erforderlich. Überdies verbessert sich durch die Auswärtsbiegung die Abdichtung zwischen dem Rückstrom-Sperrventil 36 und der Patrone 28 mit zunehmendem differentialen Druck über dem ölfilter, da dieser gleiche differentielle Druck auch bewirkt, daß die Lasche 54 einwärts mit zunehmender Kraft an den Patronen-Enddeckel 32 angedrückt wird.

Somit wird durch die Erfindung die normale Metallfeder aus dem Filteraufbau entfernt und ein kostensparender Aufbau unterworden, sowie eine verbesserte Abdichtung zwischen dem Rückström-

h> Sperrventil und dem Filterelement; überdies wird beim Zusammenbauvorgang die Überwachung einer separaten Metallfeder eingespart.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsfiltereinheit mit einer in einem becherförmigen Gehäuse aufgenommenen hohlzylindrischen Filterpatrone, deren axial verlaufender Innenraum abgedichtet mit einem in eine das offene Ende des Gehäuses bedeckende Verschlußplattc eingesetzten Rücldaufrohr in Verbindung steht, und mit einem unter Vorspannung zwischen dem oberen Ende der Filterpatrone und der Verschlußplatte angeordneten, den Innenraum der Filterpatrone abdichtenden elastischen Dichtelement mit einem Ventilkörper, das einen radial verlaufenden flexiblen Ventilflansch mit einer an seinem Umfangsrand geformten ringförmigen Dichtlippe aufweist, die in Ruhestellung radial außerhalb von in der Verschlußplatte vorgesehenen Einlaßöffnungen an der Verschlußplatte abdichtend anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Filterpatrone (28) zugewandten unteren Scheibe des Ventilkörpers (38) des elastischen Dichtelements (36) zusätzlich eine sich in Ruhestellung kegelstumpfförmig nach unten erweiternde Spann- und Dichtlippe (54) geformt ist, welche bei zusammengebauter Flüssigkeitsfiltereinheit unter Vorspannung abdichtend am oberen Ende der Filterpatrone (28) anliegt.

2. Flüssigkeitsfiltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Ventilflansch (50) und die Spann- und Dichtlippe (54) beide eine kegelstumpfförmige Gestalt aufweisen und in entgegengesetzten Richtungen konvergieren.