DE102006004575A1 - Vorrichtung und Verfahren für ein Filtersystem mit Bypass-Ventil-Strömungssteuerung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren für ein Filtersystem mit Bypass-Ventil-Strömungssteuerung Download PDF

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Abraham Barrington Khalil
John W. Ponca City Shaw
C. Alan Waterman Peet
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Abstract

Ein Fluidfilter umfasst ein Bypass-Ventil und ein gefaltetes Medium, das von einem Thermoplast-Rahmen umgeben ist. Ein Fluidfilter umfasst ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, ein in dem Gehäuse untergebrachtes Medium, ein im Gehäuse angrenzend an das Medium angeordnetes Bypass-Ventil, wobei das Bypass-Ventil einen Ventilrahmen, einen Ventildeckel, der mit dem Ventilrahmen verbunden ist, eine Ventilschale, die mit dem Rahmen verbunden ist, und einen Dichtschieber zwischen dem Ventildeckel und dem Ventilrahmen umfasst. Ein Verfahren zum Filtern von Fluid umfasst die Bereitstellung eines Bypass-Ventils, wobei das Bypass-Ventil einen Bypass-Ventil-Dichtschieber besitzt, das Öffnen des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang einer auf dem Bypass-Ventil angeordneten Führung, das Durchführen von Fluid durch den angehobenen Bypass-Ventil-Dichtschieber, das Absenken des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang der auf dem Bypass-Ventil angeordneten Führung und die Unterbrechung der Fluiddurchführung durch das Bypass-Ventil.

Description

  • QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANWENDUNGEN
  • Diese Anwendung beansprucht Priorität gegenüber der Provisorischen US-Patentanmeldung mit dem Titel FILTRATION SYSTEM WITH BYPASS VALVE FLOW CONTROL APPARATUS AND METHOD vom 2. Februar 2005 mit der Seriennummer 60/648,702, dessen Offenbarung dieser Schrift hiermit durch Bezugnahme einverleibt wird.
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Wannenfilter für Kraftfahrzeuge, insbesondere ein Getriebefluid- oder Motorfluidfilter mit einem Bypass-Ventil.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • In einem Kraftfahrzeug mit einem geschmierten Getriebe ist es wünschenswert, Fremdkörper (z.B. feste Partikel, Verunreinigungen usw.) aus dem Fluid in der Getriebeölwanne auszufiltern, bevor das Fluid in die Getriebepumpe gelangt. Bekannte Filter nach dem Stand der Technik benützen ein poröses Filtermedium, das zwischen der Ölwanne und der Pumpe zur Filtereinheit fluidal eingefügt ist. Leider können diese Filter nach dem Stand der Technik insofern problematisch sein, als unter bestimmten Umständen (z.B. bei Kälte und bei Startbedingungen) das Fluid nicht adäquat durch das Filtermedium gesaugt wird (z.B. weil das Fluid zu viskös ist) und deshalb die Pumpe nicht ausreichend mit Fluid versorgt wird.
  • Einige Filter nach dem Stand der Technik benützen ein Bypass-Ventil zum Umgehen des Filtermediums unter solchen Umständen, wenn eine Umleitung erforderlich ist. Diese Filter nach dem Stand der Technik sind aber insofern problematisch, als sie teuer in der Konstruktion, unzuverlässig und ineffektiv in der ausreichenden Versorgung der Pumpe mit Fluid unter Bypass-Bedingungen sind. Sie sind zudem in der Größe und Geometrie des Ventils beschränkt.
  • Als Reaktion auf die Nachfrage aus der Industrie optimieren Getriebe- und Motorhersteller kontinuierlich die Größe ihrer Getriebe und Motoren. Demgemäß haben Getriebe- und Motorhersteller von ihren Zulieferern kleinere Komponenten verlangt. Räumliche Beschränkungen haben die Zulieferer von Getriebe- und Motorenkomponenten vor eine Reihe von Herausforderungen gestellt, und dies insbesondere auf dem Gebiet der Filterung.
  • In vielen Fällen haben die räumlichen Beschränkungen den für einen Antriebsstrangfilter verfügbaren Platz reduziert. Der reduzierte Filterplatz hat die verfügbare Filtermediumoberfläche im Inneren des Filters reduziert. In einigen Fällen hat die in herkömmlichen Filtermedien und Filterdesigns vorhandene reduzierte Oberfläche zu einer Reihe von Problemen geführt, darunter die Erzeugung eines geringen Druckdiffentials im Filter beim Kaltstart sowie bei hohen Betriebstemperaturen. Die Erzeugung eines geringen Druckdifferentials im Filter beim Kaltstart ermöglicht ein rasches Ansaugenlassen der Fluidpumpe und verhindert bei hohen Betriebstemperaturen den Pumpenhohlsog.
  • Ein Ansatz zur Erzeugung eines geringen Druckdifferentials im Filter bei beschränkter Packungsgröße bestand in der Verwendung eines weniger effizienten Filtermediums. Ein weniger effizientes Medium ist weniger restriktiv und ermöglicht Fluids ein unbehinderteres Durchdringen des Mediums, was ein geringeres Druckdifferential zur Folge hat. Ein Nachteil dieser Methode liegt jedoch darin, dass die Verwendung eines weniger effizienten Filtermediums größeren Kontaminanten das Durchdringen des Filters erlaubt. Dies ist aber deshalb nicht wünschenswert, weil die Anwesenheit großer Kontaminanten im System zu einer schlechten Schaltqualität oder einem vorzeitigen Versagen des Getriebes führen kann. Ein weiterer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass bei kleiner werdendem Filter die verfügbare Medienfläche ebenfalls abnimmt, wodurch sich die Durchdringungsgeschwindigkeit durch den Filter erhöht, was eine geringere Filtriereffizienz mit sich bringt.
  • Es ist folglich wünschenswert, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die Fähigkeit einer gründlichen Fluidfilterung und die Fähigkeit zu einer Umgehungsströmung durch die Verwendung eines Bypass-Ventils auf kostengünstige, kompakte Art und Weise vereint.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die oben genannten Bedürfnisse werden in hohem Ausmaß von der vorliegenden Erfindung erfüllt, wobei in einem Aspekt eine Vorrichtung bereitgestellt wird, die in einigen Ausführungsbeispielen die Fähigkeit zu einer gründlichen Fluidfiltrierung mit der Fähigkeit zu einer Umgehungsströmung durch die Verwendung eines Bypass-Ventils auf kostengünstige und kompakte Art und Weise vereint. Insbesondere umgibt ein einzelner zusammenhängender Rahmen sowohl ein Medium wie auch ein Bypass-Ventil. Das Bypass-Ventil umfasst Führungen, die dem Bypass-Ventil-Dichtschieber ein Öffnen und Schließen ohne Fehlausrichtung erlaubt.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bypass-Ventil einen Rahmen, einen Deckel, der mit dem Rahmen verbunden ist, eine Ventilschale, die mit dem Rahmen verbunden ist und einen Dichtschieber zwischen dem Deckel und den Rahmen, der zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegt werden kann.
  • Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Fluidfilter ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass, ein in dem Gehäuse untergebrachtes Medium, ein in dem Gehäuse angrenzend an das Medium angeordnetes Bypass-Ventil, wobei das Bypass-Ventil einen Ventilrahmen, einen mit dem Ventilrahmen verbundenen Ventildeckel, eine mit dem Rahmen verbundene Ventilschale und einen zwischen dem Ventildeckel und dem Ventilrahmen angeordneten Dichtschieber umfasst, der zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung bewegt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst eine Medienpackung ein Faserblatt und einen das Faserblatt umgebenden Rahmen.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Filtern von Fluid die Bereitstellung eines Bypass-Ventils, wobei das Bypass-Ventil einen Bypass-Ventil-Dichtschieber besitzt, das Öffnen des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang einer auf dem Bypass-Ventil angebrachten Führung, damit Fluid durch den angehobenen Bypass-Ventil-Dichtschieber strömen kann, und das Schließen des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang der Führung auf dem Bypass-Ventil, um ein Strömen von Fluid durch das Bypass-Ventil zu verhindern.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst ein Filterfluidsystem ein Filtermittel, ein das Filtermittel umschließendes Filterträgermittel, ein das Filtermittel und das Filterträgermittel umgebendes Gehäusemittel, und ein Bypass-Strömungsmittel umfasst ein Bypass-Strömungsunterstützungsmittel, ein erstes Bypass-Gehäusemittel angrenzend an das Bypass-Strömungsunterstützungsmittel, ein zweites Bypass-Gehäusemittel angrenzend an das Bypass-Strömungsunterstützungsmittel, ein zwischen dem ersten und dem zweiten Bypass-Gehäusemittel angeordnetes Dichtmittel, das zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung beweglich ist, und ein Führungsmittel zum Führen des Dichtmittels.
  • Es wurden mithin bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung grob beschrieben, so dass die detailliertere Beschreibung derselben besser verständlich sei und dass der vorliegende Beitrag zum Stand der Technik besser ermessen werden kann. Es gibt natürlich zusätzliche Ausführungsbeispiele der Erfindung, die weiter unten beschrieben werden und die den Gegenstand der hier angehängten Ansprüche bilden.
  • Bevor zumindest ein Ausführungsbeispiel der Erfindung detailliert erklärt wird, ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung in dieser Anmeldung nicht auf die Konstruktionsdetails und Anordnungen der Komponenten beschränkt ist, wie sie in der nachstehenden Beschreibung ausgeführt oder in den Zeichnungen illustriert sind. Die Erfindung kann sich auch auf Ausführungsbeispiele beziehen, die über die beschriebenen hinausgehen und kann auf unterschiedliche Arten praktiziert und ausgeführt werden. Es ist zudem zu beachten, dass die hier und im Abstrakt verwendeten Termini und sprachlichen Wendungen nur beschreibenden Zweck haben und nicht einschränkend zu verstehen sind.
  • Insofern ist für einschlägige Fachleute gut erkennbar, dass das Konzept, auf dem diese Offenbarung beruht, ohne weiteres als Grundlage für die Planung anderer Strukturen, Verfahren und Systeme zur Durchführung der unterschiedlichen Zielsetzungen der vorliegenden Erfindung benützt werden kann. Es ist deshalb wichtig, die Ansprüche so zu lesen, dass darin derartige äquivalente Konstruktionen insoweit enthalten sind, als diese nicht vom Prinzip und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abweichen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung der Filteranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist ein Längsquerschnitt der Filteranordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 ist eine transversale Querschnittansicht zur Darstellung der Filteranordnung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Medienpackung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine perspektivische Darstellung eines Bypass-Ventils.
  • 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Medienpackung und des Bypass-Ventils gemäß 1, 2 und 3.
  • 7 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht der Medienpackung und des Bypass-Ventils gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen durchgehend auf die gleichen Teile verweisen. Ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung schafft eine Filteranordnung mit einem Bypass-Ventil und gefalteten Medien, die in einem Filtergehäuse eingeschlossen sind. Der Bypass-Ventilrahmen und der Rahmen für die gefalteten Medien können aus einer einheitlichen Konstruktion gebildet sein. Das Bypass-Ventil enthält Führungen, die dem Bypass-Ventil-Dichtschieber das Öffnen und Schließen ohne Fehlausrichtungen erlauben.
  • Ein zusätzliches bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst die Fähigkeit zur Verwendung der Bypass-Ventil-Anordnung mit dem gefalteten Filtermedium in jedem Typ von Fluidgehäuse, einschließlich sämtlicher Kunststofffilter und Verbundstofffilter, die mit einer Metall- und einer Kunststoffabdeckung gebildet sind. Somit bietet die gegenwärtig beanspruchte Erfindung breite Anwendung für Fluidfiltrierung und kann in Motoren, Getrieben oder anderen Maschinen eingesetzt werden.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung umfasst das Formen eines Kunststoffs oder Thermoplastharzes über dem gefalteten Medium zur Bereitstellung einer externen Struktur für das Medium. Das gefaltete Medium kann aus jedem Materialtyp gefertigt sein, der zum Filtern von Fluids geeignet ist. Das Formen des Kunststoffs um das Medium herum ermöglicht die Hinzufügung einer zusätzlichen Struktur zum Medium, etwa des Bypass-Ventils. Die Filteranordnung umfasst zudem Träger oder Klemmpunkte, die angrenzend an das Medium ausgebildet und aus Thermoplastharz geformt sind, um einen Abstand zwischen dem Medium und dem Filtergehäuse zu schaffen. Eine derartige Beabstandung erleichtert den Fluidstrom. Die Träger können zu beiden Seiten des Mediums ausgebildet sein und sich gegen die oberen und unteren Abdeckungen des Filtergehäuses erstrecken.
  • Die Formung des Harzes über dem Medium ermöglicht zudem eine kompakte und kostengünstige Weise zur Herstellung einer zusätzlichen nützlichen Struktur und Funktion für die Filteranordnung, etwa eines Bypass-Ventils. Die Möglichkeit einer effizienteren Formung des Mediums, der Klemmpunktsicherungen und des Bypass-Ventils reduziert die Zykluszeit und ermöglicht einen wesentlich besseren Filter zu geringen Kosten.
  • 1 ist eine perspektivische Darstellung der Filteranordnung 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Filteranordnung 10 besitzt eine Abdeckung 12 und eine Schale 14, die an den Rändern 16 der Abdeckung 12 und der Schale 14 verbunden sind. Die Abdeckung 12 und die Schale 14 können mit Hilfe einer Mehrzahl von Befestigungen 18 oder auf zahlreiche andere Arten versiegelt werden. Die Filteranordnung 10 besitzt zudem einen Auslass 20, der sich in Längsrichtung von der Abdeckung 12 weg erstreckt.
  • 2 ist eine Querschnittansicht in Längsrichtung der Filteranordnung 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Eine Bypass-Ventil-Anordnung 22 ist an einem distalen Ende vom Auslass 20 angeordnet. Angrenzend an die Bypass-Ventil-Anordnung 22 und proximal zum Auslass 20 ist eine Faltenpackung oder Medienpackung 24 angeordnet. Die Medienpackung 24 umfasst einen Rahmen 26 und ein Medium 28. Der Rahmen 26 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, vorzugsweise aus einem Thermoplastharz. Das Medium 28 kann aus jedem geeigneten Material gebildet sein, vorzugsweise aus einem Fasermaterial. Die Filteranordnung 10 umfasst des weiteren Abstandhalter 30, die auf der Schale 14 ausgebildet sind, um einen Abstand zwischen der Schale 14 und dem Boden des Fluidbehälters zu schaffen, in dem die Filteranordnung 10 untergebracht ist. Beispielsweise kann der Fluidbehälter eine Getriebewanne, eine Motorwanne oder jede Maschinen- oder Fluidanwendung sein, die einer Fluidfilterung bedarf. Schließlich ist an einem distalen Ende vom Auslass 20 ein Einlass 32 angeordnet, der auf der Schale 14 ausgebildet ist.
  • In 2 sind zudem die unterschiedlichen Klemmpunkte 34 oder Träger 36 dargestellt, die an den Rahmen 26 aufgeformt sind, um der Filtergehäuseabdeckung 12 Einheitlichkeit zu verleihen. Es ist zudem zu sehen, dass die Klemmpunkte 34 einen Raum für die Fluidströmung schaffen. Zusätzlich zeigt diese Figur auch das Bypass-Ventil 22 mit den Platzierungsführungen 44 angrenzend an die Schäfte oder Zylinder, die auf dem Bypass-Ventilkäfig ausgebildet sind.
  • 3 ist eine transversale Querschnittansicht, in der die Filteranordnung 10 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Die Medienpackung 24 ist mit dem Rahmen 26, dem Medium 28 und einer Mehrzahl von Klemmpunkten 34 zu beiden Seiten des Rahmens 26 dargestellt. In 3 ist zudem die gefaltete Art des Mediums 28 und die Formstruktur dargestellt, welche die Klemmpunkte 34 ausbildet. Es ist hier ebenso zu sehen, dass die Klemmpunkte 34 dazu dienen, eine größere Festigkeit der Filtergehäusewände und einen Raum für die Fluidströmung zu schaffen. Das Harz ist in der gesamten Medienpackung 24 angrenzend an das Medium 28 aufgeformt.
  • In 4 sind die Filtereinlage mit dem gefalteten Medium 28, die Klemmpunkte 34, die externe Struktur des geformten Harzes angrenzend an das Medium 28 und das Bypass-Ventil 22 dargestellt. Es ist zu sehen, dass das Medium 28 in Längsrichtung angeordnet ist und dass mehrere Bereiche über das Medium 28 hinweg vorhanden sind, wo der Rahmen 26 das Medium 28 trägt. Obwohl vier solche Träger 36 dargestellt sind, kann jede Zahl von Trägern 36 implementiert werden. Auf den Trägern 36 können Klemmpunkte 34 angeordnet sein.
  • Das gefaltete Medium 28 weist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel Falten auf, die längs zum Filtergehäuse verlaufen und weniger Falten mit größerer Länge ermöglichen. Diese Konfiguration erhöht die gesamte für die Filtrierung verfügbare Oberfläche. Diese Faltenrichtung ermöglicht auch eine gute Strömung des Fluids. Zusätzlich ermöglicht diese Längsfaltung auch eine höhere Effizienz in der Verpackung des gefalteten Mediums. Dies senkt die Kosten durch Reduzierung des benötigten Verpackungsmaterials und der Versandkosten.
  • Die Träger 36 haben unterschiedliche Funktionen. Sie unterstützen das Gehäuse, indem sie es steif erhalten. Die Klemmpunkte 34 erhöhen ebenfalls die Festigkeit des Gehäuses. Des weiteren verringern sie die nachteilige Deformierung der Abdeckung 12 oder der Schale 14 unter Last und ermöglichen damit größere Filter mit dünneren Gehäusewänden, was zu einer Gesamtkostenreduzierung der gesamten Filteranordnung führt. Überdies ermöglichen diese Träger 36 und Klemmpunkte 34 einen Raum zwischen dem Medium 28 und der Abdeckung 12 oder der Pfanne 14, durch den das Fluid ebenfalls frei strömen kann. Des weiteren kann das Fluid während der Bypass-Filtrierung frei durch den von den Trägern geschaffenen Raum zwischen dem Medium und der Gehäuseabdeckung strömen, insbesondere weil das Fluid unter Kaltstartbedingungen visköser ist.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht des Bypass-Ventils 22, wie in 4 dargestellt. Das Bypass-Ventil 22 besitzt einen Ventildeckel 38 und eine Ventilschale 40. Sowohl der Ventildeckel 38 wie die Ventilschale 40 sind ähnlich strukturiert und können spiegelbildlich zueinander sein. Sie haben beide eine offene Gitterstruktur wie ein Käfig, um ein leichtes Durchströmen des Fluids zu ermöglichen. An der Ventilschale 40 kann ein (nicht dargestelltes) Maschengitter befestigt sein, das ein gewissen Maß an Filtrierung des vom Medium 28 umgeleiteten Fluids gewährleistet. Dieses Maschengitter würde eine Grobfilterung des Fluids schaffen, um große Partikel daran zu hindern, das Getriebe, den Motor oder andere Maschinenteile zu beschädigen, in denen diese Filteranordnung 10 untergebracht sein kann.
  • Das Bypass-Ventil 22 besitzt auch einen Ventilrahmen 42, der am Rahmen 26 ausgebildet ist. Der Ventilrahmen 42 weist ebenfalls eine offene Gitterstruktur auf und trägt eine Führung 44. Hier sind zwei Führungen 44 dargestellt, es kann aber jede Zahl von Führungen implementiert werden. Diese Führungen 44, die aus einer Einheitskonstruktion mit dem Ventilrahmen 42 gebildet sind, verlaufen vertikal aufwärts. Die Führungen 44 können jede Form annehmen, beispielsweise eine Zylinderform, und sie können hohl sein. Zwar sind sie hier am Ventilrahmen 42 aufgeformt dargestellt, doch können die Führungen 44 auch auf der Ventilschale 40 ausgebildet sein. Wenn die Führungen 44 auf der Ventilschale 40 ausgebildet sind, kann kein Ventilrahmen 42 verwendet werden.
  • Der Ventildeckel 38 und die Ventilschale 40 sind am Ventilrahmen 42 mittels eines geeigneten, in der Fachwelt bekannten Mittels befestigt. Sie können aus Thermoplast, Metall oder jedem geeigneten Material gefertigt sein. Sie können auch jede gewünschte Konfiguration aufweisen. Oftmals waren Bypass-Ventile kreisförmig, um eine Fehlanordnung zu verhindern. Zu Fehlanordnungen kann es kommen, wenn der Ventilschieber wiederholt angehoben und gesenkt wird, um eine Bypass-Strömung zu erlauben. Bei der Rückwärtsbewegung zur Unterbrechung der Bypass-Strömung kann es zu einer Fehlanordnung eines Ventilschiebers kommen. Eine solche Fehlanordnung ist nachteilig für die Fluidfilterung, da das Fluid möglicherweise weiter durch das Bypass-Ventil fließt, auch wenn der Filter eine solche Bypass-Strömung gar nicht benötigt. Eine solche Strömung enthält unbeabsichtigte Verunreinigungen, weil Bypass-Ströme nicht so gründlich gefiltert werden wie Ströme durch das Medium. Hier kann die Form jedoch jede beliebige Konfiguration annehmen, weil die Führungen 44 dazu verwendet werden, Fehlanordnungen zu verhindern. Der Ventildeckel 38 und die Ventilschale 40 sind auf käfigartige Weise mit einer offenen Gitterstruktur geformt, wodurch das visköse Fluid unbehinderter durch das Bypass-Ventil 22 strömen kann. Die Struktur des Bypass-Ventils 22 umfasst auch mehrere Schäfte oder Zylinder, die den Zweck haben, Fehlanordnungen zu verhindern.
  • Diese Fähigkeit, das Ventil jederzeit richtig ausgerichtet zu halten, ermöglicht unterschiedliche Formen und Größen und beseitigt alle Einschränkungen durch Kapazitätserfordernisse für die Fluidströmung. Dieses nichtkreisförmige Design des Bypass-Ventils 22 ermöglicht die Fähigkeit zur Maximierung der Bypass-Fluidströmung. Es ermöglicht zudem unterschiedliche Konfigurationen für die Gestaltung einer solchen Filteranordnung 10, so dass sowohl ein gefaltetes Medium 28 wie auch ein Bypass-Ventil 22 enthalten sind.
  • 6 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der gesamten Anordnung. Die Figur illustriert die Filterlippendichtung 46, die mit dem Filterauslass 20 verbunden ist. Der Filterauslass 20 ist auf der Abdeckung 12 ausgebildet. Die Medienpackung 24 umfasst das gefaltete Medium 28 und die Klemmpunkte 34, die auf dem geformten Rahmen 26 ausgebildet sind. Das Bypass-Ventil 22 enthält einen Ventildeckel 38, der auf dem Rahmen 26 aufliegt.
  • Unter dem Ventildeckel 38 ist ein Dichtschieber 48 angeordnet. Der Dichtschieber 48 enthält die Vertiefungen 50, welche die Führungen 44 aufnehmen. Die Vertiefungen 50 sind so geformt, dass sie die Führungen 44 aufnehmen und auf den Führungen 44 aufliegen. Der Dichtungsschieber 48 wird angehoben, um das Durchströmen von Fluid durch das Bypass-Ventil 22 zu ermöglichen. Wenn der Dichtungsschieber 48 angehoben wird, bewegen sich die Vertiefungen 50 entlang den Führungen 44 und aufwärts. Wenn die Bypass-Strömung nicht mehr benötigt wird, wird der Dichtungsschieber 48 wieder abgesenkt, um das Bypass-Ventil 22 zu schließen. Wenn der Dichtungsschieber 48 auf den Ventilrahmen 42 abgesenkt wird, bleiben die Vertiefungen 50 in Kontakt mit den Führungen 44 und bewegen die Führungen 44 zurück nach unten. Diese Beziehung zwischen den Führungen 44 und den Vertiefungen 50 verhindert eine Fehlausrichtung des Dichtungsschiebers 48, wenn dieser wiederholt angehoben und gesenkt wird.
  • Eine Ventilschale 40 ist unter den Führungen 44 angeordnet. An der Ventilschale 40 kann ein (nicht dargestelltes) Maschengitter zum Grobfiltern der Bypass-Strömung befestigt sein. Die Anordnung enthält auch eine Filterschale 14 mit dem Fluideinlass 32.
  • 7 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht der Medienpackung 24 und des Bypass-Ventils 22 gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Dichtschieber Führungen 52 anstatt Vertiefungen 50. Entsprechend hat der Ventilrahmen 42 (nicht dargestellte) Vertiefungen zur Aufnahme der Führungen 52.
  • Zwar ist ein Beispiel der Filteranordnung dargestellt, welche die Medienpackung zusammen mit einem Bypass-Ventil für ein Getriebefilter verwendet, doch ist zu beachten, dass auch andere Typen gefalteter Konfigurationen zusammen mit Bypass-Ventilen verwendet werden können und dass unterschiedliche andere Konfiguration gefalteter und nicht-gefalteter Medien dazu verwendet werden können, die geformte Filteranordnung zu schaffen. Es ist auch möglich, unterschiedliche Filter mit unterschiedlichen Konfigurationen des Bypass-Ventils zu formen. Und obwohl die Vorrichtung in der Automobilindustrie Verwendung findet, kann sie auch in jedem Systemtyp verwendet werden, der eine Fluidfiltrierung benötigt, einschließlich Motoren und Motorenfilter.
  • Die zahlreichen Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der detaillierten Spezifikation ersichtlich, und entsprechend versucht die angehängte Offenbarung, alle derartigen Merkmale und Vorteile der Erfindung abzudecken, die unter das Prinzip und den Geltungsbereich der Erfindung fallen. Da außerdem einschlägige Fachleute problemlos zahlreiche Möglichkeiten für Modifikationen und Variationen erkennen, wird nicht beabsichtigt, die Erfindung auf die exakte Konstruktion und den genauen Betrieb zu beschränken, wie diese illustriert und beschrieben sind, und demgemäß können sämtliche geeignete Modifikationen und Äquivalente in Anspruch genommen werden, die in den Geltungsbereich der Erfindung fallen.

Claims (36)

  1. Bypass-Ventil, umfassend: einen Rahmen; einen Deckel, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Rahmen verbunden ist; eine Schale, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Rahmen verbunden ist; und einen Dichtschieber, der zwischen dem Deckel und dem Rahmen angeordnet und zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung beweglich ist.
  2. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei der Deckel eine Gitterstruktur aufweist.
  3. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Schale eine Gitterstruktur aufweist.
  4. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Schale ein Maschengitter zum Filtern von Fluid aufweist.
  5. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei der Rahmen eine Gitterstruktur aufweist.
  6. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei der Rahmen eine Führung aufweist.
  7. Bypass-Ventil nach Anspruch 6, wobei die Führung einen Vorsprung aufweist.
  8. Bypass-Ventil nach Anspruch 6, wobei der Dichtschieber einen Sitz zur Aufnahme der Führung aufweist.
  9. Bypass-Ventil nach Anspruch 1, wobei die Schale eine Führung aufweist.
  10. Bypass-Ventil nach Anspruch 9, wobei der Dichtschieber einen Sitz aufweist, der so konfiguriert ist, dass er die Führung aufnimmt.
  11. Fluidfilter, umfassend: ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass; ein Medium, das im Gehäuse untergebracht ist; ein Bypass-Ventil, das im Gehäuse angrenzend an das Medium untergebracht ist, wobei das Bypass-Ventil umfasst: einen Ventilrahmen; einen Ventildeckel, der so konfiguriert ist, dass er mit dem Ventilrahmen verbunden ist; eine Ventilschale, die so konfiguriert ist, dass sie mit dem Rahmen verbunden ist; und einen Dichtschieber, der zwischen dem Ventildeckel und dem Ventilrahmen angeordnet und zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung beweglich ist.
  12. Fluidfilter nach Anspruch 11, wobei das Medium von einem Mediumrahmen umgeben ist.
  13. Fluidfilter nach Anspruch 12, wobei der Mediumrahmen und der Ventilrahmen von einer einheitlichen Konstruktion sind.
  14. Fluidfilter nach Anspruch 12, wobei der Mediumrahmen eine Mehrzahl von Stiften umfasst, die sich auswärts gegen das Gehäuse erstrecken.
  15. Fluidfilter nach Anspruch 14, wobei der Mediumrahmen und das Medium von einer einheitlichen Konstruktion sind.
  16. Fluidfilter nach Anspruch 14, wobei der Mediumrahmen ein Thermoplastmaterial umfasst.
  17. Fluidfilter nach Anspruch 11, wobei der Ventilrahmen eine Führung umfasst.
  18. Fluidfilter nach Anspruch 11, wobei der Dichtschieber einen Sitz zur Aufnahme einer Führung umfasst.
  19. Fluidfilter nach Anspruch 11, wobei das Medium gefaltet ist.
  20. Mediumpackung, umfassend: ein Faserblatt; und einen Rahmen, der das Faserblatt umgibt.
  21. Medienpackung nach Anspruch 20, wobei das Faserblatt gefaltet ist.
  22. Medienpackung nach Anspruch 20, wobei der Rahmen und das Faserblatt von einer einheitlichen Konstruktion sind.
  23. Medienpackung nach Anspruch 20, wobei der Rahmen einen Abstandhalter zur Unterstützung eines Gehäuses besitzt, welches den Rahmen umgibt.
  24. Medienpackung nach Anspruch 20, wobei der Rahmen ein Thermoplastmaterial umfasst.
  25. Medienpackung nach Anspruch 20, wobei der Rahmen auf das Faserblatt aufgeformt ist.
  26. Verfahren zum Filtern von Fluids, umfassend: Bereitstellung eines Bypass-Ventils, wobei das Bypass-Ventil einen Bypass-Ventil-Dichtschieber umfasst: Öffnen des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang einer Führung, die auf dem Bypass-Ventil angeordnet ist, um Fluid durch den angehobenen Bypass-Ventil-Dichtschieber strömen zu lassen; und Schließen des Bypass-Ventil-Dichtschiebers entlang der Führung, die auf dem Bypass-Ventil angeordnet ist, um Fluid am Durchströmen durch das Bypass-Ventil zu hindern.
  27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Bypass-Ventil eine Bypass-Ventil-Schale und einen Bypass-Ventil-Deckel umfasst.
  28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei die Bypass-Ventil-Schale und der Bypass-Ventil-Deckel eine Gitterstruktur umfassen.
  29. Verfahren nach Anspruch 26, wobei das Bypass-Ventil einen Bypass-Ventil-Rahmen umfasst und die Führung auf dem Bypass-Ventil-Rahmen angeordnet ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 26, wobei der Bypass-Ventil-Dichtschieber eine Vertiefung zur Aufnahme der Führung besitzt.
  31. System zum Filtern von Fluid, umfassend: ein Filtermittel; ein das Filtermittel umgebendes Filterträgermittel; ein das Filtermittel und das Filterträgermittel umgebendes Gehäusemittel; und ein Bypass-Strömungsmittel, das Folgendes umfasst: ein Bypass-Strömungsunterstützungsmittel; ein erstes Bypass-Gehäusemittel, das angrenzend an das Bypass-Strömungsunterstützungsmittel angeordnet ist; ein zweites Bypass-Gehäusemittel, das angrenzend an das Bypass-Strömungsunterstützungsmittel angeordnet ist; ein Dichtmittel, das zwischen dem ersten und dem zweiten Bypass-Gehäusemittel angeordnet und zwischen einer offenen Stellung und einer geschlossenen Stellung beweglich ist; und ein Führungsmittel zum Führen des Dichtmittels.
  32. System nach Anspruch 31, wobei das Filterträgermittel einen Rahmen umfasst.
  33. System nach Anspruch 32, wobei der Rahmen aus Thermoplastharz geformt ist.
  34. System nach Anspruch 31, wobei das Filtermittel ein Filtermedium ist.
  35. System nach Anspruch 34, wobei das Filtermedium gefaltet ist.
  36. System nach Anspruch 31, wobei das Filterträgermittel und das Bypass-Strömungsunterstützungsmittel aus einer einheitlichen Konstruktion geformt sind.
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