DE102004033822B4

DE102004033822B4 - Ringfilterelement mit axial begrenzt voneinander trennbaren Teilabschnitten

Info

Publication number: DE102004033822B4
Application number: DE102004033822.1A
Authority: DE
Inventors: Claude Frédéric Gebler; Markus Layer; Hans-Martin Ruppert
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2015-10-01
Anticipated expiration: 2024-07-14
Also published as: DE102004033822A1

Abstract

Ringfilterelement (1), das mindestens zwei über jeweils eine Verbindungseinrichtung axial miteinander verbindbare Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') umfasst, wobei mindestens eine Verbindungseinrichtung zwei unterschiedliche, gegenseitige Zuordnungen zwischen den zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitten (1', 1'') erlaubt, nämlich eine erste Zuordnung, bei der die miteinander zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') einen funktional gemeinsamen, radial durchströmbaren Ringfilterbereich bilden und eine zweite Zuordnung, bei der die betreffenden beiden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') voneinander getrennt begrenzte Bewegungen zueinander ausführen können, wobei die beiden miteinander zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') in dem mindestens einen Verbindungsbereich ausschließlich durch radial wirksame Ringdichtungen (8, 9) radial innen gegeneinander gedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung einen, in einen der Ringfilterelementeabschnitte (1' oder 1'') einschnappbaren Verbindungsstutzen (5) umfasst, gegenüber dem beide Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') in deren Verbindungsbereich radial gedichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ringfilterelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Ringfilterelement ist aus DE 31 13 640 C2 bekannt.
Aus der DE 91 13 019 U1 ist ein Flüssigkeitsfilter mit zwei axial aneinander liegenden Ringfilterelementen bekannt, die über radial wirksame Dichtringe mit einem Mittelrohr verbunden sind. Die beiden Ringfilterelemente bilden einen funktional gemeinsamen, radial durchströmten Bereich.
Eine begrenzte, axiale Trennbarkeit eines solchen Filters ist aus Einbaugründen notwendig, um ein solches Ringfilterelement in ein Filtergehäuse ein- bzw. aus dem Gehäuse ausbauen zu können. Durch eine derartige Trennbarkeit, durch die die Ringfilterelementeabschnitte bei einer noch erhalten bleibenden Verbindung lediglich mit geringem Abstand relativ zueinander bewegt und insbesondere gekippt werden können, benötigt ein Ringfilterelement in axialer Richtung einen geringeren Ein- bzw. Ausbauraum als ein axial untrennbar starr ausgebildetes Filter.
Bei einem gattungsgemäßen Ringfilterelement beschäftigt sich die Erfindung mit dem Problem, den betreffenden Verbindungsbereich bei sicherer Funktionsfähigkeit rationell herstellbar zu gestalten.
Gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Ringfilterelement in erster Linie bereits durch eine Ausführung nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Verbindungsbereich zu schaffen, in dem eine Dichtung zwischen den miteinander zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitten unabhängig von einer Lage bzw. Einspannung des Ringfilterelementes innerhalb des Filtergehäuses sicher und einfach geschaffen werden kann. Darüber hinaus sollen Ringfilterelementeabschnitte einsetzbar sein, die in ihrer Grundausführung auch als lediglich ein einzelnes Ringfilterelement in ein Filtergehäuse einsetzbar sind. Dadurch ist es möglich, bereits vorhandene Serienfilter als Bestandteile gattungsgemäßer, teilbarer Ringfilterelemente einzusetzen. Hierdurch werden die Herstellungs- und Lagerkosten gesenkt.
Ein Ringfilterelement, das als Serienteil bereits für einen „Solo”-Einsatz in ein Filtergehäuse existiert, kann für ein gattungsgemäß zusammengesetztes Ringfilterelement durch lediglich ein Einsetzen eines Verbindungselementes entsprechend umfunktioniert werden. Das Verbindungselement kann entweder ein Verbindungsstutzen oder ein mit diesem zusammenwirkender Anker sein. Sowohl der Verbindungsstutzen wie auch der Anker können in den jeweiligen Ringfilterelementeabschnitten eingeschnappt werden. Als Widerlager dient dabei in dem jeweiligen Ringfilterelement in der Regel eine dort ohnehin bereits vorhandene Innenzarge.
Wird ein Verbindungsstutzen in eines der Ringfilterelementeabschnitte eingeschnappt, so wird zwischen diesem Verbindungsstutzen und der betreffenden Endscheibe des Ringfilterelementeabschnittes eine radial wirkende Dichtung erzielt. Diese radial wirkende Dichtung kann ein Radialdichtring sein, der grundsätzlich entweder an der zugeordneten Endscheibe des Ringfilterelementeabschnittes oder dem Verbindungsstutzen gelagert sein kann.
Bei einem Ringfilterelement mit einer Endscheibe, die aus Vlies besteht und bei der ein radial innen gebogener Bereich des Vliesmaterials als radiale Dichtung wirkt, ist eine solche radiale Dichtung zwischen Verbindungsstutzen und zugehöriger Endscheibe des Ringfilterelementeabschnittes auf eine besonders einfache Weise erzielbar.
Ein besonders vorteilhaftes, nachstehend noch näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen
1a bis d jeweils einen Schnitt durch ein Filtergehäuse in einerseits geschlossenem Zustand (a) und andererseits in drei unterschiedlich weit fortgeschrittenen Öffnungszuständen (b–d) bei rein schematischer Darstellung der Ringfilterelementeabschnitte,
2 einen Schnitt durch ein axial auftrennbar zusammengesetztes Ringfilterelement mit erforderlichen Dichtungen.
Bei der schematischen Darstellung eines Filters in 1 ist ein Ringfilterelement 1 in einem auftrennbaren Filtergehäuse 2 gelagert. Das auftrennbare Filtergehäuse 2 besteht aus einem ortsfest verbleibenden Gehäusetopf 3 und einem von diesem abschraubbaren, glockenförmigen Gehäusedeckel 4.
Das Ringfilterelement 1 besteht aus zwei axial aneinander gesetzten, begrenzt voneinander trennbaren, zwei Ringfilterelementeabschnitten, nämlich einem ersten Ringfilterelementeabschnitt 1' und einem zweiten Ringfilterelementeabschnitt 1''.
Der Aufbau dieses zusammengesetzten Ringfilterelementes wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 erläutert. Dabei ist zunächst zu bemerken, dass die Darstellung der Filterelementeabschnitte 1', 1'' in 2 gegenüber derjenigen in 1 nicht maßstabsgetreu ist. Insbesondere sind bei der Darstellung in 2 die Längen der Filterelementeabschnitte 1', 1'' gegeneinander vertauscht.
Nach der 2 befindet sich in dem Verbindungsbereich ein rohrförmiger Verbindungsstutzen 5. Dieser Verbindungsstutzen 5 ist in einer Rohrzarge 6 des ersten Ringfilterelementeabschnittes 1 über einen Schnapp- bzw. Rastverschluss fixiert. Die dem Verbindungsstutzen 5 zugeordnete Endscheibe 7 des ersten Ringfilterelementeabschnittes 1' ist radial gegenüber dem Verbindungsstutzen 5 gedichtet. Das Dichtmaterial für die radiale Dichtung 8 wird von einem umgebogenen Bereich aus einem die Endscheibe bildenden Vlies dargestellt. Solche Vliesdichtungen sind bei serienmäßig hergestellten „Solo”-Ringfilterelementen allgemein bekannter und seit langem praktizierter Stand der Technik.
Die Dichtung des zweiten Ringfilterelementeabschnittes 1'' gegenüber dem Verbindungsstutzen 5 stellt wiederum eine Radialdichtung 9 dar, die an der dem Verbindungsbereich zugeordneten Endscheibe 10 des zweiten Ringfilterelementeabschnittes 1'' in gleicher Form ausgebildet ist wie die radiale Dichtung 8 an dem ersten Ringfilterelementeabschnitt 1'. Der Angriffsbereich der radialen Dichtung 9 des zweiten Ringfilterelementeabschnittes 1'' befindet sich an einem aus dem ersten Ringfilterelementeabschnitt 1' herausragenden Bereich des Verbindungsstutzens 5.
Liegen die beiden Ringfilterelementeabschnitte 1' und 1'' axial aneinander, so bilden sie funktional ein einziges Ringfilterelement 1, wobei die Radialdichtungen 8 und 9 durch Anlage an dem Verbindungsstutzen 5 für eine sichere Dichtung sorgen. Diese Dichtung benötigt keine axiale Verspannung der Ringfilterelementeabschnitte 1, 1'' gegeneinander. Es reicht vielmehr aus, dass sich die Radialdichtungen 8 und 9 jeweils in den ihnen zugeordneten Ringabschnittsbereichen des Verbindungsstutzens 5 befinden. Diese Ringabschnittsbereiche, in denen einerseits die radiale Dichtung 8 und andererseits die radiale Dichtung 9 anliegen, können durchmessermäßig gestuft ausgeführt sein.
Um die beiden Ringfilterelementeabschnitte 1', 1'' lediglich axial begrenzt voneinander trennen zu können, ist in dem zweiten Ringfilterelementeabschnitt 1'', das heißt in demjenigen Abschnitt, in dem sich der Verbindungsstutzen 5 nicht befindet, ein Anker 11 vorgesehen. Dieser Anker 11 kann ein an einer Innenzarge 12 des zweiten Ringfilterelementeabschnittes 1'' angeformter Stab mit an dessen freiem Ende vorgesehenen Widerhakenzungen 13 sein. Die Widerhakenzungen 13 sind radial elastisch verformbar. Auf diese Weise kann der Anker 11 durch eine radial nach innen erfolgende Verformung der Widerhakenzungen 13 durch ein ringförmiges Widerlager 14 von außen hindurchgeführt werden. Nach einem solchen Durchführen spreizen sich die Widerhakenzungen 13 derart, dass ein Herausziehen aus dem Widerlager 14 zumindest bis zu einer vorgebbaren Lösekraft nicht möglich ist. Bei einer alternativ möglichen Ausführungsform können die Widerhaken des Ankers 11 starr ausgebildet sein. In diesem Fall ist das Widerlager 14 an seinem Innenumfang mit dort elastisch verformbaren, nach radial innen abstehenden Zungen zu gestalten. Diese Zungen müssen allerdings ein einfaches Zurückziehen eines eingeführten Ankers 11 verhindern können, das heißt das Widerlager 14 darf insoweit seine zur Durchführung der Erfindung notwendige Widerlager-Funktion nicht verlieren.
Der Anker 11 ist in seinem Schaftbereich vorzugsweise biegsam ausgebildet.
Der Anker 11 kann anstelle durch eine feste Anformung an die Innenzarge 12 des zweiten Filterelementeabschnittes 1'' auch durch eine Schnapp- bzw. Rastverschluss in dem zweiten Filterelementeabschnitt 1'' fixiert werden.
Umgekehrt kann der Verbindungsstutzen 5 anstelle durch einen Rastverschluss auch fest mit der Rohrzarge 6 des ersten Ringfilterelementeabschnittes 1' verbunden sein. In diesem Fall kann die Endscheibe ohne eine Radialdichtung 8 direkt fest und dicht mit dem Verbindungsstutzen 5 verbunden sein.
Das vorstehend beschriebene Ringfilterelement kann aus einem Filtergehäuse 2, das durch einen schraubbaren Gehäusedeckel 4 geöffnet werden kann, wie folgt herausgenommen werden und zwar mit Bezug auf die Öffnungsdarstellungen in der 1.
Bei der Darstellung nach 1a befindet sich das Ringfilterelement in einem verschlossenen Filtergehäuse 2.
In 1b ist der Gehäusedeckel 4 bereits vollständig aus dem Gehäusetopf 3 herausgeschraubt. In diesem Zustand liegen die Widerhakenzungen 13 des Ankers 11 bereits an dem Widerlager 14 des Verbindungsstutzens 5 an, wobei der Verbindungsstutzen 5 Bestandteil des ersten Ringfilterelementeabschnittes 1' ist.
Bei der Darstellung in 1c ist der Gehäusedeckel 4 des Filtergehäuses 2 bereits gegenüber der Filterachse gekippt. In diesem Zustand sind die beiden Ringfilterelementeabschnitte 1', 1'' axial über das durch die Verbindungseinrichtung maximal mögliche Maß voneinander getrennt. Dabei ist die Teilung des Filtergehäuses 2 derart, dass der erste Ringfilterelementabschnitt 1' seine Lage in dem Filtergehäuse 2 gegenüber demjenigen Zustand, in dem das Filtergehäuse 2 verschlossen ist, noch nicht verändert hat. Axiales Verschieben in Richtung eines Herausnehmens des Ringfilterelementabschnittes 1' erfolgt erst bei einer bereits gegenüber der Filterachse verschwenkten Lage des Gehäusedeckels 4, das heißt bei einer Lage wie sie in 1c dargestellt ist. Erst danach erfolgt ein Herausziehen des ersten Filterelementeabschnittes 1' aus dem Gehäusetopf 3 wie es aus 1d ersichtlich ist.
Zu der Lagerung des zweiten Ringfilterelementabschnittes 1'' in dem Gehäusedeckel 4 ist zu bemerken, dass diese in der Regel derart ist, dass der Gehäusedeckel 4 gegenüber dem in ihm gelagerten Ringfilterelementabschnitt drehbar ist.
Wie die in den 1a bis 1c dargestellten Öffnungszustände zeigen, ist für das Herausziehen des gesamten, sich aus den beiden Ringfilterelementeabschnitten 1', 1'' zusammensetzenden Ringfilterelementes 1 eine „Herausziehlänge” nötig, die geringer ist als sie bei einem einteilig ausgeführten Ringfilterelement 1, bei dem der Gehäusedeckel 4 beim Herausziehen nicht gekippt werden könnte, notwendig wäre.
Beim Herausziehen des ersten Ringfilterelementeabschnitts 1' mit Hilfe des Ankers 11 kann sich dessen Schaft elastisch verbiegen. Ein solches Verbiegen kann beispielsweise spätestens bei einem Kippen des zweiten Ringfilterelementeabschnitts 1'' über dessen in 1d gezeigte Kipplage hinaus erfolgen. Grundsätzlich muss der elastisch biegsame Schaft des Ankers 11 hauptsächlich nur zur Übertragung von Zugkräften beim Herausnehmen der Filterelementeabschnitte 1', 1'' aus dem Gehäusetopf 3 des Filters geeignet sein.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims

Ringfilterelement (1), das mindestens zwei über jeweils eine Verbindungseinrichtung axial miteinander verbindbare Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') umfasst, wobei mindestens eine Verbindungseinrichtung zwei unterschiedliche, gegenseitige Zuordnungen zwischen den zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitten (1', 1'') erlaubt, nämlich eine erste Zuordnung, bei der die miteinander zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') einen funktional gemeinsamen, radial durchströmbaren Ringfilterbereich bilden und eine zweite Zuordnung, bei der die betreffenden beiden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') voneinander getrennt begrenzte Bewegungen zueinander ausführen können, wobei die beiden miteinander zu verbindenden Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') in dem mindestens einen Verbindungsbereich ausschließlich durch radial wirksame Ringdichtungen (8, 9) radial innen gegeneinander gedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung einen, in einen der Ringfilterelementeabschnitte (1' oder 1'') einschnappbaren Verbindungsstutzen (5) umfasst, gegenüber dem beide Ringfilterelementeabschnitte (1', 1'') in deren Verbindungsbereich radial gedichtet sind.
Ringfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht mit dem Verbindungsstutzen (5) versehene Ringfilterelementeabschnitt (1') oder (1'') einen in den Verbindungsstutzen (5) axial einführbaren Anker (11) besitzt.
Ringfilterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (11) mit dem zugeordneten Ringfilterelementeabschnitt (1') oder (1'') über Schnapp- beziehungsweise Rastverschlussmittel verbindbar ausgebildet ist.
Ringfilterelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Element (5, 11) der Verbindungseinrichtung elastisch verformbare Abschnitte aufweist.
Ringfilterelement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Verbindungseinrichtung (5, 11) zumindest der Schaftbereich des Ankers (11) elastisch biegsam ausgebildet ist.