DE4330840C1 - Filter für die Reinigung von Flüssigkeiten - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Filter für die Reinigung
von Flüssigkeiten, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Filter der genannten Art sind bekannt, beispielsweise
aus der DE-PS 25 55 420. Bei diesem bekannten Filter
dient das zentrale Standrohr der Ableitung der gefilter
ten Flüssigkeit, hier Öl, zu Verbrauchsstellen, hier den
Schmierstellen einer Brennkraftmaschine. Das Standrohr,
das sich bis annähernd zum Deckel des Filtergehäuses er
streckt, hat den Zweck, die gefilterte Flüssigkeit an
einer im Einbauzustand des Filters räumlich oben liegen
den Stelle des Filtergehäuses vorbeizuführen, um eine
Luftabscheidung zu begünstigen. Die im Flüssigkeitsstrom
mitgeführten Luft- oder Gasanteile sammeln sich demnach
im oberen Teil des Filtergehäuses, wobei Mittel zur
selbsttätigen Entlüftung des Filtergehäuses hier aller
dings nicht vorgesehen sind.
Ein weiterer Filter der eingangs genannten Art ist aus
der US-PS 39 31 011 bekannt. Bei diesem bekannten Filter
ist nahe dem oberen Ende des Standrohres in diesem ein
Paar von miteinander fluchtenden Bohrungen relativ großen
Querschnitts vorgesehen, die einen Übertritt von ge
filterter Flüssigkeit aus dem Inneren der Filterpatrone
in das Innere des Standrohres erlauben. Dabei dient das
Standrohr als Ablauf für die gereinigte Flüssigkeit.
Gesonderte Mittel oder Einrichtungen für eine selbsttä
tige Entlüftung des Filtergehäuses sind bei diesem be
kannten Stand der Technik nicht vorgesehen. Bei der er
sten Inbetriebnahme des Filters oder bei Wiederinbe
triebnahme nach Entleerung des Filtergehäuses wird die
im Filtergehäuse befindliche Luft von der zuströmenden
Flüssigkeit nach und nach verdrängt und über den durch
das Standrohr gebildeten Ablauf zur Flüssigkeits-Rein
seite abgeführt. Als nachteilig ist hierbei anzusehen,
daß einer dem Filter nachgeordneten Verwendungs- oder
Verbrauchsstelle für die gefilterte Flüssigkeit zunächst
nur Luft oder Gas zugeführt wird, bis schließlich nach
vollständiger Entlüftung des Filtergehäuses gefilterte
Flüssigkeit dort hin gelangt.
Aus der DE-PS 40 14 551 ist ein Entlüftungsventil für
Filter, hier speziell für Kraftstoff-Filter bekannt, wel
ches eine selbsttätige Entlüftung von Filtergehäusen er
möglicht. Dieses bekannte Entlüftungsventil ist eine
zwar kompakte und leichte, jedoch separat herzustellende
und zu montierende Baueinheit, die in den Deckel des Fil
tergehäuses unter Zwischenlage eines Dichtringes einzu
schrauben ist.
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Stand der Tech
nik angesehen, daß für die Abführung der bei der Entlüf
tung austretenden Luft- und Gasmengen eine separate Rück
führleitung vorzusehen ist, die wieder eigens herge
stellt und montiert werden muß. Dies hat einen relativ
hohen Herstellungs- und Montageaufwand zur Folge. Außer
dem wird relativ viel Einbauraum benötigt, was dem
Wunsch nach einer möglichst kompakten Bauweise entgegen
steht.
Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Filter der ein
gangs genannten Art anzugeben, bei dem auf konstruktiv
einfache Art und bei kompakter Bauweise eine selbsttäti
ge Entlüftung des Filtergehäuses mit getrennter Abfüh
rung der bei der Entlüftung anfallenden Luft- und Gas
mengen möglich wird.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch
einen Filter der eingangs genannten Art mit den kenn
zeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß alle
für eine selbsttätige Entlüftung des Filters benötigten
Teile und Strömungswege in das Filtergehäuse integriert
werden. Hierdurch ist es nicht mehr erforderlich, von
außen separate Einrichtungen für die Entlüftung und Ab
führung von bei der Entlüftung austretenden Luft- oder
Gasmengen anzubringen und zu verlegen. Hierdurch werden
Herstellung und Montage des Filters wesentlich verein
facht und entsprechende Kosteneinsparungen erzielt.
Außerdem wird sichergestellt, daß zwar die anfallenden
Luft- und Gasmengen aus dem Filtergehäuse abgeleitet wer
den, nicht jedoch die zu filternde bzw. gefilterte Flüs
sigkeit in den Ableitungskanal gelangt. Hierdurch wird
eine unnötige Kreislauf-Förderung der Flüssigkeit vermie
den, so daß die gesamte Flüssigkeitsmenge, die dem Fil
ter zugeführt wird, auch am Ausgang des Filters für den
vorgesehenen Verwendungszweck zur Verfügung gestellt
wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Entlüftungsventils
ist im Anspruch 2 angegeben, wobei diese Ausführung eine
einfache Bauweise mit einer zuverlässigen und dauerhaf
ten Funktion verbindet.
Der Ableitungskanal, in welchen das Innere des Standroh
res an dessen unterem Ende mündet, ist bevorzugt mit ei
nem Vorratsbehälter für die zu filternde Flüssigkeit ver
bunden. Hierdurch werden die bei der Entlüftung anfallen
den Luft- oder Gasmengen im Betrieb des Filters zum Vor
ratsbehälter zurückgeführt, wobei dieser üblicherweise
drucklos ist, so daß für die Rückleitung keine besonde
ren Fördereinrichtungen benötigt werden. Da bei dem er
findungsgemäßen Filter ein Einströmen von Flüssigkeit in
den Ableitungskanal ausgeschlossen ist, kann der Ablei
tungskanal auch eine andere Führung aufweisen, z. B. zur
freien Atmosphäre, gegebenenfalls unter Zwischenschal
tung eines Filters, wie Aktivkohlefilters, oder in den
Luftansaugweg einer luftansaugenden Maschine, beispiels
weise einer zugehörigen
Brennkraftmaschine, falls es sich bei dem Filter um ei
nen Kraftstoff- oder Motorölfilter handelt.
Da bei dem erfindungsgemäßen Filter das Innere des Stand
rohres nicht mehr für die Ableitung der gefilterten Flüs
sigkeit genutzt werden kann, ist bevorzugt vorgesehen,
daß am Sockel ein das untere Ende des Standrohres mit Ab
stand umgebender rohrförmiger Stutzen vorgesehen ist,
daß auf dessen Außenumfang das untere Ende der Filterpa
trone dichtend aufsetzbar ist und daß der Ablauf für die
gereinigte Flüssigkeit in den zwischen dem unteren Ende
des Standrohres und dem Innenumfang des Stutzens gebilde
ten Ringraum mündet. Diese Ausgestaltung des Sockels er
laubt eine einfache Herstellung, insbesondere im Spritz
gußverfahren.
Bei Filtern ist die Filterpatrone üblicherweise ein aus
wechselbares Verschleißteil, das am Ende seiner Stand
zeit aus dem Filtergehäuse entfernt und durch eine neue
Filterpatrone ersetzt wird. Um nicht mit jeder Filterpa
trone einen an der Innenseite des Filterstoffkörpers der
Filterpatrone angeordneten Stützkörper mit auswechseln
zu müssen, schlägt die Erfindung vor, daß das ohnehin
vorhandene Standrohr auf seinem Außenumfang mit Stützvor
sprüngen ausgebildet ist und daß deren maximaler Außen
durchmesser etwas kleiner als der lichte Innendurchmes
ser der Filterpatrone ist. Hierdurch erhält das Stand
rohr eine weitere Funktion, nämlich die eines Stützkör
pers für den Filterstoffkörper, der aufgrund der beim
Durchtritt der Flüssigkeit auftretenden Druckdifferenz
eine radial nach innen gerichtete Kraft erfährt. Die
Stützvorsprünge sorgen dabei dafür, daß der Filterstoff
körper nicht kollabiert.
Schließlich wird noch vorgeschlagen, daß ein mit der
Filterpatrone verbundenes oder von dieser betätigbares
Verschlußelement vorgesehen ist, mittels welchem bei
Herausnahme der Filterpatrone aus dem Filtergehäuse eine
Strömungsverbindung vom Inneren des Filtergehäuses zu
dem Ableitungskanal freigebbar ist. Verschlußelemente
mit der genannten Funktion sind in unterschiedlichen Aus
führungen bekannt, so daß der Fachmann das für den jewei
ligen Anwendungsfall geeignete Element auswählen kann.
Vorteilhaft wird bei einem derart ausgestalteten Filter
der Ableitungskanal für zwei Funktionen genutzt, nämlich
außer zur Ableitung der bei der Entlüftung anfallenden
Luft- und Gasmengen auch zur Entleerung des Filtergehäu
ses bei Herausnahme der Filterpatrone.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der
Zeichnung zeigt einen Filter gemäß Erfindung im Längs
schnitt.
Wie die Zeichnung zeigt, besteht das dargestellte Ausfüh
rungsbeispiel des Filters 1 aus einem Filtergehäuse 10
mit einem einstückigen Sockel 11 und einem auf das obere
Ende des Gehäuses 10 aufgeschraubten Deckel 12. Im Inne
ren des Gehäuses 10 sind eine hohlzylinderförmige Filter
patrone 2 und ein zentrales Standrohr 4 konzentrisch zu
einander angeordnet.
Die Filterpatrone 2 ist in üblicher Weise aus einem Fil
terstoffkörper 20, z. B. aus zickzackförmig gefaltetem
Filterpapier, und einer oberen Stirnscheibe 22 sowie ei
ner unteren Stirnscheibe 23 gebildet. Die obere Stirn
scheibe 22 ist mit Rastmitteln, hier Rastzungen 22′ ver
sehen, welche mit Gegen-Rastmitteln 12′ an der Innensei
te des Deckels 12 verrastet sind. Mittels dieser Rastmit
tel 12′, 22′ kann bei einem Abschrauben des Deckels 12
vom Filtergehäuse 10 die Filterpatrone 2 insgesamt nach
oben bewegt und aus dem Filtergehäuse 10 herausgezogen
werden.
An der unteren Stirnscheibe 23 der Filterpatrone 2 ist
ein erster Dichtring 36 angebracht, mittels welchem die
Filterpatrone 2 dichtend auf einen konzentrisch zum
Standrohr 4 vom Sockel 11 aufragenden rohrförmigen Stut
zen 16 aufgesetzt ist. Weiterhin ist an der unteren
Stirnscheibe 23 ein zweiter Dichtring 37 größeren Durch
messers angebracht, der mit dem ersten Dichtring 36 zu
einem Verschlußelement 3 zusammengefaßt ist. Im Einbauzu
stand der Filterpatrone 2 liegt der zweite Dichtring 37
an einem zweiten, den Stutzen 16 außenseitig umgebenden,
niedrigeren rohrförmigen Stutzen 17 an.
Das zentrale Standrohr 4 ist mit seinem unteren Ende
dichtend in einen dritten rohrförmigen Stutzen 18 einge
setzt, hier eingeschraubt, wobei der Stutzen 18 konzen
trisch zu den beiden anderen Stutzen 16 und 17 im Zen
trum des Sockels 11 angeordnet ist. Das Standrohr 4 er
streckt sich in Axialrichtung des Filters 1 nach oben
hin über die gesamte Höhe der Filterpatrone 2.
Das Standrohr 4 ist mit Ausnahme eines
an seinem oberen Ende vorhandenen Ent
lüftungskanals 41 geringen Querschnitts über seine gesamte Länge verschlossen.
Der Kanal 41 stellt eine Verbindung von dem innerhalb
der Filterpatrone 2 liegenden Innenraum 21 zum hohlen
Inneren 40 des Standrohres 4 her. Im Verlauf dieses Ent
lüftungskanals ist ein Ventil vorgesehen, das aus einer
Ventilkugel 42 und einer darüber angeordneten Ventilöff
nung 43 gebildet ist. In an sich bekannter Weise ist die
Ventilkugel 42 mit einer solchen Dichte ausgeführt, daß
sie bei ansteigendem Flüssigkeitspegel innerhalb des Fil
tergehäuses 10 auf der Flüssigkeit auf schwimmt und durch
diese in dichtende Anlage an die Ventilöffnung 43 ge
bracht wird. Solange der Flüssigkeitsspiegel noch nicht
die Höhe der Ventilöffnung 43 erreicht hat, bleibt das
Ventil geöffnet, so daß im Filtergehäuse 10 befindliche
Luft- oder Gasmengen durch den Entlüftungskanal in das
Innere 40 des Standrohres 4 gelangen können.
Das Standrohr 4 weist auf seinem Außenumfang radial nach
außen hin vorragende Stützvorsprünge 44 auf, die in ei
nem regelmäßigen Abstand vorgesehen sind. Diese Stützvor
sprünge 44 dienen zur Abstützung des Filterkörpers 20 an
dessen Innenumfang, um dessen Kollabieren unter dem Ein
fluß der im Betrieb des Filters 1 auftretenden Druckdif
ferenzen zu verhindern und um einen eigenen, Teil der
Filterpatrone 2 bildenden Stützkörper entbehrlich zu
machen.
Bei Beginn der Zuführung von Flüssigkeit zum Filter 1
durch einen im Sockel 11 vorgesehenen Zulauf 13 steigt
der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Filtergehäuses 10
zunächst langsam an. Die hierdurch aus dem Filtergehäuse
10 verdrängte Luft strömt über den Entlüftungskanal 41
und durch das Innere 40 des Standrohres 4 ab, wobei, wie
aus der Zeichnung ersichtlich ist, das untere Ende des
Standrohres 4 in Strömungsverbindung mit einem Ablei
tungskanal 15 steht. Dieser Ableitungskanal 15 führt bei
spielsweise zu einem Vorratsbehälter für die zu filtern
de Flüssigkeit. Bei dem dargestellten Ausführungsbei
spiel des Filters 1 dient der Ableitungskanal 15 gleich
zeitig zur Entleerung des Filtergehäuses 10 bei einem
Herausziehen der Filterpatrone 2. Hierbei wird das Inne
re des Filtergehäuses 10 nach Abziehen des Dichtringes
37 mit dem zwischen den rohrförmigen Stutzen 16 und 17
liegenden Ringraum verbunden, in den der Ableitungskanal
15 einmündet.
Um eine möglichst baldige Zuführung von gefilterter Flüs
sigkeit zu nachgeordneten Verbrauchsstellen zu gewährlei
sten, ist der Filter 1 so ausgestaltet, daß schon bei ei
nem relativ niedrigen Flüssigkeitsstand im Inneren des
Filtergehäuses 10 gefilterte Flüssigkeit durch den zwi
schen den beiden rohrförmigen Stutzen 16 und 18 liegen
den Ringraum 14′ in den Ablauf 14 gelangt. Dadurch wird
praktisch sofort nach Inbetriebnahme gefilterte Flüssig
keit zur Verfügung gestellt, wenn auch in der Anfangs
phase bis zur endgültigen Entlüftung des Filtergehäuses
10 mit einem verminderten Druck.
Wie die Zeichnung insgesamt verdeutlicht, sind bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel des Filters 1 sämtli
che für die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit sowie die
für die Entlüftung und die Entleerung des Filtergehäuses
benötigten Leitungen innerhalb des Filters 1 selbst ange
ordnet und somit vollständig integriert, was eine sehr
kompakte Bauweise und leichte Herstellbarkeit und Mon
tierbarkeit des Filters 1 ermöglicht.
Claims (5)
1. Filter für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbeson
dere Kraftstoff oder Öl, mit einem im wesentlichen
stehend angeordneten Filtergehäuse (10) und mit einer
im Filtergehäuse (10) angeordneten hohlzylinderförmi
gen Filterpatrone (2), wobei das Filtergehäuse (10)
einen Sockel (11) aufweist mit einem Zulauf (13) für
zu reinigende Flüssigkeit zum Außenumfang der Filter
patrone (2) und mit einem Ablauf (14) für gereinigte
Flüssigkeit vom Innenraum (21) der Filterpatrone (2),
wobei das Filtergehäuse (10) weiterhin ein sich vom
Sockel (11) in den Innenraum (21) der Filterpatrone
(2) über deren Höhe erstreckendes zentrales Standrohr
(4) aufweist, wobei das Filtergehäuse (10) oberseitig
durch einen lösbaren Deckel (12) verschlossen ist,
wobei das Standrohr (4) gegenüber dem Innenraum (21)
der Filterpatrone (2) abgesehen von einem diesen In
nenraum (21) mit dem Inneren (40) des Standrohres (4)
an dessen oberem Ende verbindenden Kanal (41) über
seine gesamte Länge verschlossen ist und wobei das
Innere (40) des Standrohres (4) an dessen unterem
Ende mit einem im Sockel (11) weiterhin vorgesehenen
Ableitungskanal (15) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kanal (41) als Entlüftungskanal mit einem in
seinem Verlaufangeordneten Entlüftungsventil (42,
43) ausgebildet ist, wobei das Entlüftungsventil (42,
43) mit einer Ventilkugel (42) und einer darüberlie
genden Ventilöffnung (43) ausgeführt ist und wobei
die Ventilkugel (42) eine Dichte aufweist, die die
Ventilkugel (42) bei steigendem Flüssigkeitspegel im
Filter (1) auf der Flüssigkeit aufschwimmen und in
dichtende Anlage an die Ventilöffnung (43) gelangen
läßt.
2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ableitungskanal (15) mit einem Vorratsbehälter
für die zu filternde Flüssigkeit verbunden ist.
3. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß am Sockel (11) ein das
untere Ende des Standrohres (4) mit Abstand umgeben
der rohrförmiger Stutzen (16) vorgesehen ist, daß auf
dessen Außenumfang das untere Ende der Filterpatrone
(2) dichtend aufsetzbar ist und daß der Ablauf (14)
für die gereinigte Flüssigkeit in den zwischen dem un
teren Ende des Standrohres (4) und dem Innenumfang
des Stutzens (16) gebildeten Ringraum (14′) mündet.
4. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr (4) auf sei
nem Außenumfang mit Stützvorsprüngen (44) ausgebildet
ist und daß deren maximaler Außendurchmesser etwas
kleiner als der lichte Innendurchmesser der Filterpa
trone (2) ist.
5. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Filterpatrone
(2) verbundenes oder von dieser betätigbares Ver
schlußelement (3) vorgesehen ist, mittels welchem bei
Herausnahme der Filterpatrone (2) aus dem Filtergehäu
se (10) eine Strömungsverbindung vom Inneren des Fil
tergehäuses (10) zu dem Ableitungskanal (15) freigeb
bar ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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DE4330840C1 true DE4330840C1 (de) | 1995-02-16 |
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Country | Link |
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