DE69930406T2

DE69930406T2 - Filter mit filterpatrone und dichtungsanordnung

Info

Publication number: DE69930406T2
Application number: DE69930406T
Authority: DE
Inventors: Benoit Le Roux; Gildas Le Men; Jean-Luc Guichaoua
Original assignee: Fleetguard Inc
Current assignee: Cummins Filtration Inc
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: AU1275500A; FR2785826A1; AU762651B2; EP1047485A1; EP1047485B1; BR9906925A; FR2785826B1; WO2000029091A1; DE69930406D1; US6543625B1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Konzeption und der Herstellung der Filterpatronen, die in den Filtern für Flüssigkeiten, die in den Motoren oder den hydraulischen Einrichtungen zirkulieren, verwendet werden.
Diese Filterpatronen weisen im Allgemeinen eine zylindrische Form auf und bestehen aus einem Filtermedium, das beispielsweise aus Papier, aus Karton oder auch aus Filz sein kann, mit dem zwei Endflansche verbunden sind. Die aktuelle Tendenz geht dahin, solche Filterpatronen aus verbrennbaren Materialien herzustellen. Insbesondere geht bei den Flanschen die aktuelle Tendenz zur Herstellung von Flanschen aus Kunststoff.
Solche Filterpatronen werden ins Innere von Filtergehäusen montiert und in vielen Fällen so, dass sie mit einem zentralen Rohr von diesen zusammenwirken. Dieses zentrale Rohr kann einteilig oder zweiteilig sein. Um die Dichtigkeit beim Filtern zu gewährleisten, sind zwischen diesem zentralen Rohr und den Flanschen ringförmige Dichtungen aus Kunststoff angeordnet.
Die Dichtungsanordnungen des Stands der Technik werden mit Pressung montiert, um sicherzustellen, dass sie fehlerfrei funktionieren. Wenn auch eine solche Pressung bei Teilen aus Metall keinerlei Problem stellt, hat man indessen festgestellt, dass sie im Rahmen der Verwendung von Flanschen aus Kunststoff zu einem Nachlassen der Dichtigkeit mit der Zeit führen kann.
Es ist das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, Dichtmittel für Filterpatronen vorzuschlagen, die diesen Nachteil nicht aufweisen und folglich selbst mit Teilen aus Kunststoff eine gute Dichtigkeit gewährleisten können.
Insbesondere ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, solche Mittel vorzustellen, die eine Anpassung an die Veränderungen der Abmessungen zwischen dem Endflansch und dem zentralen Rohr des Gehäuses erlauben.
Diese unterschiedlichen Ziele werden durch die Erfindung erreicht, die eine Vorrichtung betrifft, die aus einer Filterpatrone, einer Dichtungsanordnung und einem Filter gemäß Anspruch 1 besteht.
Der Kanal zum Unterdrucksetzen des Inneren des Hohlraums ermöglicht es, die Dichtungsanordnung beim Betrieb des Filters gegen das zentrale Rohr zu pressen und so eine vollkommene Dichtigkeit zu sicherzustellen, wie auch immer sich das Spiel zwischen dem Flansch und dem Rohr verändert hat. Die Dichtung kann mit einer geringen Anfangspressung montiert werden (man beachte, dass die Anfangspressung von den Leistungen der Dichtung unabhängig ist) und die Dichtung kann bei starken Drücken arbeiten.
Es ist verständlich, dass der Kanal zum Unterdrucksetzen in dem Endflansch auf verschiedene Arten ausgeführt sein kann. Gemäß einer bevorzugten Variante liegt dieser Kanal in der Form einer Vielzahl von Kerben vor, die vorteilhafterweise auf dem inneren Rand dieses Flansches gleichmäßig verteilt sind.
Der oben genannte Hohlraum, der die Dichtungsanordnung aufnehmen soll, kann auch auf mehrere Arten ausgeführt sein. Dieser Hohlraum bietet insbesondere den Vorteil, das Herausziehen der Dichtung mit dem Filter zu erleichtern. Gemäß einer besonders interessanten Variante umfasst besagter vorspringender Teil ein erstes ringförmiges Stück, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse besagter Patrone ist, verlängert mit wenigstens einem zweiten Stück, das zu besagtem ersten Stück im Wesentlichen senkrecht ist. Es ist verständlich, dass bei dieser Ausführungsform das erste Stück und das zweite Stück aus einem Teil geformt sind. Der so definierte Hohlraum ermöglicht es, die Dichtungsanordnung leicht in seinem Inneren vorzupositionieren, ohne dass sie leicht daraus herauskommen kann. Ein solches Vorpositionieren erleichtert das Montieren der Vorrichtung, die aus der Patrone und der Dichtungsanordnung besteht. Dieser Hohlraum ermöglicht auch, die Filter-Dichtungs-Vorrichtung leicht aus dem Gehäuse herauszuziehen, ohne Gefahr zu laufen, dass die Dichtung darin verbleibt.
Obwohl das zweite Stück des vorspringenden Teils, der den Hohlraum abgrenzt, über den gesamten Umfang des ersten Stücks fortgeführt sein kann, besteht dieses zweite Stück gemäß einer bevorzugten Variante aus einer Vielzahl von Nasen, die vorteilhafterweise auf dem Umfang des ersten ringförmigen Stücks gleichmäßig verteilt sind.
Gemäß einer weiteren Variante kann der Hohlraum auch einerseits durch ein erstes ringförmiges Stück, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Patrone ist, und andererseits durch ein ringförmiges Element, das beispielsweise durch Schweißen, insbesondere Ultraschallschweißen, Einrasten oder jedes andere Mittel mit dem fraglichen ringförmigen Stück verbunden sein kann, definiert sein. Ein solches ringförmiges Element kann bei bestimmten Ausführungsformen wenigstens eine Öffnung aufweisen.
Die Erfindung sowie die verschiedenen Vorteile, die sie aufweist, werden leichter durch die folgende Beschreibung von zwei ihrer Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen verstanden, in denen:
die 1 eine Ansicht im Längsschnitt einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung Filterpatrone – Dichtungsanordnung, montiert auf das zweiteilige zentrale Rohr eines Filtergehäuses, darstellt;
die 2 eine perspektivische Ansicht des Endflansches der in der 1 dargestellten Filterpatrone darstellt;
die 3 eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung Filterpatrone – Dichtungsanordnung, montiert auf das einteilige zentrale Rohr eines Filtergehäuses, darstellt;
die 4 eine vergrößerte Teilansicht im Schnitt des Endflansches und der Dichtungsanordnung, die in 3 gezeigt sind, darstellt.
In Bezug auf die 1 ist eine Filterpatrone 1 im Schnitt dargestellt, montiert auf das zentrale Rohr 2 eines Filters, das aus einem oberen Teil 2b und einem Stutzen 2c besteht. Zwischen den Teilen 2b und 2c ist eine Auslauföffnung 13 definiert. Diese Patrone, die teilweise dargestellt ist, integriert ein Filtermedium 3 und einen Endflansch 4.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist dieser Endflansch mit einem vorspringenden Teil 5 versehen, das einen Hohlraum 6 definiert, in dessen Inneres eine Dichtungsanordnung 7 eingebracht werden kann.
Im Rahmen der vorliegenden Ausführungsform weist diese Dichtungsanordnung 7 einen Querschnitt im Wesentlichen als "X" auf und ist mit 4 Lappen 7a, 7b, 7c, 7d versehen, die drei Zonen definieren, nämlich eine obere Zone zwischen den Lappen 7a und 7b, eine untere Zone zwischen den Lappen 7d und 7c und eine seitliche Zone zwischen den Lappen 7b und 7d.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Flansch 4 mit einem Kanal zum Unterdrucksetzen 8 versehen, der in Bezug auf die 2 näher beschrieben wird.
In Bezug auf die 2 besteht der vorspringende Teil 5 des Endflansches 4 aus einem ersten Stück 5a, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Filterpatrone ist, und aus einem zweiten Stück, das aus einer Vielzahl von Nasen 5b besteht, die zum ersten Stück senkrecht sind. Diese Nasen 5b ermöglichen es, eine Filterdichtung, die im Inneren des Hohlraums 6, den er wie in 1 dargestellt abgrenzt, positioniert ist, in Position zu halten.
Durch einen solchen Aufbau des Flanschendes ist es möglich, eine Dichtung im Innern des Flansches vorzupositionieren. Dieser Aufbau weist auch den Vorteil auf, leicht aus in einem einzigen Stück formbar zu sein.
Wie man auch in der 2 sehen kann, besteht der Kanal zum Unterdrucksetzen aus 3 Kerben 8, die auf dem inneren Umfang 4a des Flansches 4 gleichmäßig verteilt sind.
Beim Unterdrucksetzen des Filters durchquert die Flüssigkeit unter Druck das Medium 3 der Filterpatrone 1 und tritt durch (nicht dargestellte) Öffnungen in das Lumen 2a des zentralen Rohrs ein. Die in diesem Lumen gewonnene Flüssigkeit ist frei von ihren Verunreinigungen. Bei diesem Filtriervorgang dringt ein kleiner Teil der Flüssigkeit unter Druck durch die Kerben 8 in den Hohlraum 6 ein und genauer in die obere Zone, die durch die Lappen 7a, 7b der Dichtungsanordnung 7, die einen Querschnitt als "X" aufweist, abgegrenzt ist. Die Flüssigkeit unter Druck kommt auch über den unteren Teil des Filters in die untere Zone des Hohlraums 6, die durch die Lappen 7c und 7d abgegrenzt ist. Ein solches Eintreten von Flüssigkeit setzt die Dichtung unter Druck und ermöglicht es, deren Lappen 7b und 7d gegen das zentrale Rohr 2 und die Lappen 7a und 7c gegen die Innenwand des vorspringenden Teils 5 zu drücken. Diese Verformung der Dichtung ermöglicht es, eine vollkommene Dichtigkeit mit der Auslauföffnung 13 hinsichtlich der seitlichen Zone, die zwischen den Lappen 7b und 7d abgegrenzt ist, zu gewährleisten und jegliches Entweichen zwischen den drei Zonen zur Aufnahme von Flüssigkeiten, die zwischen den Lappen 7a, 7b (obere Zone), 7c, 7d (untere Zone) und 7b, 7d (seitliche Zone) definiert sind, zu vermeiden.
Bei dieser Ausführungsform ist der vorspringende Teil 5 des Endflansches 4 aus einem Teil aufgebaut, das heißt, dass die Teile 5a und 5b mit dem Endflansch 4 selbst aus einem einzigen Stück geformt sind.
Bei der in 3 und in 4 dargestellten Ausführungsform ist der Endflansch 4 mit einem vorspringenden Stück 5 versehen, das aus zwei einzelnen Elementen besteht.
In Bezug auf die 4 umfasst dieser vorspringende Teil ein erstes Stück 5a, das mit dem Endflansch 4 aus einem Teil geformt ist, und ein Endelement 10, das an dieses Stück 5a ultraschallgeschweißt ist und einen Schlitz 11 aufweist. Das ringförmige Element 10 ermöglicht das Einschließen der Dichtungsanordnung 7 mit 4 Lappen 7a, 7b, 7c, 7d im Innern des Hohlraums 6.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung haben nicht das Ziel, deren Reichweite zu verringern. Folglich können an ihr zahlreiche Veränderungen vorgenommen werden, ohne ihren durch die Ansprüche definierten Rahmen zu verlassen.

Claims

Filtervorrichtung, die besteht aus: – einer Filterpatrone, die ein Filtermedium (3) und wenigstens einen Endflansch (4) aufweist, der mit besagtem Filtermedium verbunden ist, wobei besagter Endflansch (4) durch einen vorspringenden Teil (5) verlängert ist, der einen Hohlraum (6), der dazu bestimmt ist, eine Dichtungsanordnung (7) aufzunehmen, abgrenzt; – einer Dichtungsanordnung (7), die mit besagter Filterpatrone zusammenwirkt; – einem Filter für eine Flüssigkeit, die in einem Motor oder einer hydraulischen Einrichtung zirkuliert, dessen Gehäuse ein zentrales Rohr (2) aufweist, an das besagte Patrone und besagte Dichtung (7) montiert sind; dadurch gekennzeichnet, dass: – besagter vorspringender Teil (5) ein erstes ringförmiges Stück (5a) umfasst, das im Wesentlichen parallel zur Längsachse besagter Patrone ist, das radial nach Innen von wenigstens einem zweiten Stück (5b) verlängert wird, das im Wesentlichen zu besagtem ersten Stück (5a) senkrecht ist, das es ermöglicht, besagte Dichtungsanordnung (7), die im Innern des Hohlraums (6) positioniert ist, in Position zu halten; – besagter Hohlraum (6) durch ein Stück des Endflansches (4), ein Stück des zentralen Rohrs (2), besagtes erstes kreisförmiges Stück (5a) und besagtes zweites Stück (5b) definiert ist; – besagte Dichtung (7) einen Querschnitt im Wesentlichen als "X" aufweist, das vier Lappen (7a, 7b, 7c, 7d) definiert, nämlich zwei obere Lappen (7a, 7b) und zwei untere Lappen (7c, 7d); – besagter Hohlraum eine obere Öffnung aufweist, die zwischen dem Endflansch (4) und dem zentralen Rohr (2) vorgesehen ist und die mit wenigstens einem Kanal (8) versehen ist, um einen Durchgang für eine Flüssigkeit von besagter oberer Öffnung zu dem Raum zwischen besagten oberen Lappen (7a, 7b) zu ermöglichen; – der Hohlraum derart dimensioniert ist, dass vor dem Gebrauch des Filters besagte Lappen 7b, 7d das zentrale Rohr (2) bereits berühren und besagte Lappen 7a, 7c besagtes erstes ringförmiges Stück (5a) berühren.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagter Endflansch (4) eine Vielzahl von Kerben (8) aufweist, die Kanäle zum Unterdrucksetzen bilden, die vorteilhafterweise auf dem inneren Rand (4a) besagten Endflansches gleichmäßig verteilt sind.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Vielzahl von Nasen (5b) aufweist, die auf dem Umfang besagten ersten ringförmigen Stücks (5a) gleichmäßig verteilt sind, wobei besagte Nasen besagtes zweites Stück des besagten vorspringenden Teils bilden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass besagter vorspringender Teil (5) ein ringförmiges Stück (5a), das im Wesentlichen parallel zur Längsachse besagter Patrone ist, und ein ringförmiges Element (10), das mit besagtem ringförmigem Stück verbunden ist, umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass besagtes ringförmiges Element (10) wenigstens eine Öffnung (11) umfasst.