DE102008004181A1 - Wechselfilter - Google Patents

Wechselfilter

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DE102008004181A1
DE102008004181A1 DE200810004181 DE102008004181A DE102008004181A1 DE 102008004181 A1 DE102008004181 A1 DE 102008004181A1 DE 200810004181 DE200810004181 DE 200810004181 DE 102008004181 A DE102008004181 A DE 102008004181A DE 102008004181 A1 DE102008004181 A1 DE 102008004181A1
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DE200810004181
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Michael Thienel
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Mann and Hummel GmbH
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Mann and Hummel GmbH
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D27/00Cartridge filters of the throw-away type
    • B01D27/08Construction of the casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2201/00Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/34Seals or gaskets for filtering elements

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wechselfilter für Flüssigkeiten, insbesondere für Öl von Brennkraftmaschinen. Der Wechselfilter (10) verfügt über ein Gehäuse (11) mit einem Topf (12) und einem Deckel (13). Der Deckel (13) verfügt über einen Dichtungshalter (15), in welchem eine Dichtung (25) angeordnet ist. Die Dichtung (25) verfügt über einen Dichtbereich (26) und einen Dämpfungsbereich (27). Bei der Montage des Wechselfilters (10) wird der Wechselfilter mittels eines Gewindes (20) an einem Anbauteil (nicht dargestellt) festgeschraubt, wobei die Dämpfungsbereiche (27) an das Anlagebauteil angedrückt werden. Da der Dämpfungsbereich (27) aus einem bei den vorgeschriebenen Montagekräften unkomprimierbaren Material besteht, kontaktiert das Gehäuse (11) das Anbauteil nicht. Der Dichtbereich (26) wird zwischen den Dämpfungsbereichen (27) derart komprimiert, dass eine dichtende Verbindung zwischen dem Wechselfilter (10) und dem Anbauteil erzeugt wird. Durch den axial über den Deckel des Wechselfilters (10) hinausragenden Dämpfungsbereich (27) wird das Gehäuse (11) fast keinen mechanischen Belastungen ausgesetzt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Wechselfilter für Flüssigkeiten, insbesondere für Öl einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Stand der Technik
  • Es sind Wechselfilter bekannt, weiche über ein in einem Gehäuse angeordnetes Filterelement verfügen. Das Filterelement dient der Abscheidung von Verunreinigungen aus Flüssigkeiten. Das Gehäuse verfügt über einen Deckel und einen Topf, welche dichtend miteinander verbunden sind. In dem Gehäuse sind Ein- und Auslässe angeordnet, durch welche die zu reinigende Flüssigkeit in den Wechselfilter ein- bzw. aus dem Wechselfilter ausströmen kann. An dem Gehäuse ist eine Dichtung angeordnet, durch welche der Wechselfilter dichtend an einen Flansch anschließt. Die Dichtungen verfügen im Allgemeinen über einen rechteckförmigen Querschnitt, welcher in eine Dichtungsaufnahme in dem Gehäuse eingelegt wird. Bei der Montage des Wechselfilters wird die Dichtung zwischen dem Gehäuse und dem Flansch verpresst, wodurch die Abdichtung erzeugt wird. Da die Dichtung über das Gehäuse übersteht, kommt die Dichtung zur Anlage an den Flansch, bevor der Wechselfilter mit einem ausreichenden Drehmoment an dem Flansch befestigt ist. Um den Wechselfilter mit einem ausreichenden Drehmoment anzuziehen, treten große Scherkräfte an der Dichtung auf, welche zu Beschädigungen der Dichtung führen können.
  • Weiterhin besteht das Problem, dass es bei extrem großen Anzugsmomenten zu Rissbildung im Verbindungsbereich zwischen dem Topf und dem Deckel kommen kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wechselfilter zu schaffen, welcher einfach in der Handhabung ist und die oben genannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Wechselfilter dient der Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere von Öl in Brennkraftmaschinen. Der Wechselfilter verfügt über ein Gehäuse mit einem Einlass und einem Auslass. In dem Gehäuse ist ein Filterelement derart angeordnet, dass der Einlass dichtend von dem Auslass getrennt ist. Das Filterelement verfügt über ein Filtermedium, weiches z. B. auf Zellulosebasis oder aus einem synthetischen Faservlies bestehen kann. Das Filtermedium kann zickzackförmig gefaltet und ringförmig geschlossen und an den gebildeten Stirnseiten mit Endscheiben verschlossen sein. Bei anderen Ausgestaltungen kann das Filtermedium auch direkt mit dem Gehäuse verbunden sein. Das Gehäuse kann durch einen Topf und einen Deckel gebildet werden, wobei der Deckel dichtend mit dem Topf verbunden ist. Hierbei kann der Topf aus einem beliebigen Material, insbesondere Metall oder Kunststoff, bestehen. In gleicher Weise kann der Deckel ebenfalls aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein. Die Verbindung zwischen dem Topf und dem Deckel kann z. B. über eine Bördelverbindung, eine Schweißverbindung oder eine Klebeverbindung erfolgen. Selbstverständlich können die Teile auch durch andere Fügeverfahren miteinander verbunden werden. Bei einer nichtflüssigkeitsdichten Verbindung, wie z. B. Verschrauben, kann eine Dichtung zwischen Topf und Deckel eingebracht werden, um so eine flüssigkeitsdichte Verbindung zu erzeugen. Das Gehäuse verfügt über eine Dichtungsaufnahme zur Aufnahme der Dichtung, wobei die Dichtungsaufnahme in Form einer Nut ausgebildet sein kann. Bei anderen Ausgestaltungen sind Absätze oder entsprechende Geometrien an dem Gehäuse vorgesehen, um die Dichtung an einer dafür vorgesehenen Position zu fixieren. Die Dichtung verfügt über einen Dichtbereich und einen Dämpfungsbereich, wobei der Dichtbereich unlösbar mit dem Dämpfungsbereich verbunden ist. Der Dichtbereich ist derart gestaltet, dass dieser Teil der Dichtung dichtend an ein Anbauteil andrückbar ist. Hierzu verfügt der Dichtbereich über eine Härte von z. B. 60 Shore A. Die erforderliche Härte des Dichtbereiches ist an den jeweiligen Montagedruck anpassbar, daher können Härten von z. B. 40 bis 80 Shore A verwendet werden. Bei geringeren Montagekräften ist der Dichtbereich entsprechend weicher auszulegen. Bei größeren Montagekräften ist der Dichtbereich entsprechend härter zu wählen. Der Dämpfungsbereich wird durch ein relativ hartes Material von z. B. 85 Shore A gebildet, wobei sich dieses Material an das Anbauteil anlegt, jedoch bei den herrschenden Montagekräften nicht komprimiert wird. Entsprechend der Montagekräfte kann der Dämpfungsbereich über eine Härte von ca. 75 bis 100 Shore A verfügen. Durch die Anlage des Dämpfungsbereiches erfährt der Dichtbereich eine definierte Verpressung an dem Anlagebauteil, wodurch eine zuverlässige Dichtung erzeugt wird. Da der Dämpfungsbereich mit dem Anbauteil in Kontakt steht und im Wesentlichen nicht komprimiert wird, wird ein Kontakt zwischen dem Gehäuse und dem Anbauteil verhindert. Somit wird das Gehäuse bzw. die Verbindung zwischen dem Topf und dem Deckel kaum mechanischen Belastungen, insbesondere Schwingungen, ausgesetzt, wodurch Beschädigungen an der Verbindungsstelle verhindert werden. Durch die unlösbare Verbindung des Dichtbereiches mit dem Dämpfungsbereich ist eine exakte Positionierung der Bereiche zueinander sichergestellt, wodurch die Montage erheblich vereinfacht ist.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Dichtung im 2K-Verfahren hergestellt. Die härtere Materialkomponente bildet den Dämpfungsbereich und stellt das Grundgerüst der Dichtung dar. Die zweite Materialkomponente, welche aus einem weicheren Material gebildet ist, ist direkt mit der ersten Materialkomponente verbunden bzw. direkt an die Materialkomponente angeformt. Somit ist die Dichtung einfach herstellbar. Vorzugsweise wird ein thermoplastischer Kunststoff, ein Schaum oder ein Elastomer verwendet.
  • Es ist vorteilhaft, dass der Dichtbereich zwischen zwei Dämpfungsbereichen angeordnet ist. Hierbei sind ein ringförmiger Innendämpfungsbereich und ein ringförmiger Außendämpfungsbereich gebildet, und der Dichtbereich befindet sich ebenfalls als ringförmiger Bereich zwischen den beiden Dämpfungsbereichen. Hierbei kann die Ringform als Kreisringform ausgebildet sein. Selbstverständlich sind auch andere ringförmig geschlossene Geometrien denkbar, insbesondere ovale oder elliptische Geometrien. Durch die Anordnung des Dichtbereiches zwischen den Dämpfungsbereichen ist eine optimale Krafteinleitung ermöglicht, wobei der Dichtbereich zwischen den Dämpfungsbereichen komprimierbar ist.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung ist der Dämpfungsbereich zwischen zwei Dichtbereichen angeordnet. Hierbei ist der ringförmige Dämpfungsbereich von einem inneren Dichtbereich und einem äußeren Dichtbereich umgeben. Durch die Verwendung eines einzelnen Dämpfungsbereiches kommt der Dämpfungsbereich ringförmig an dem Anlagebauteil zur Anlage und die einzelnen Dichtbereiche können entsprechend verpresst werden, wobei auch größere Unebenheiten an dem Anlagebauteil ausgleichbar sind.
  • Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Dichtbereich über einen Querschnitt, welcher ein Kreissegment aufweist. Vorzugsweise ist der sich axial über den Dämpfungsbereich erstreckende Dichtbereich als Viertel oder Halbkreis ausgebildet. Selbstverständlich kann das Kreissegment auch sämtliche Zwischenbereiche einnehmen. Der Kreissegment-Querschnitt des Dichtbereiches geht anschließend mit fließenden Konturen in den Dämpfungsbereich über, wodurch eine zuverlässige Verbindung erzeugt ist.
  • Bei einer alternativen Ausgestaltung verfügt der Dichtbereich über Dichtlamellen, welche sich in unmontiertem Zustand axial über den Dämpfungsbereich erstrecken. Bei der Montage legen sich die Lamellen dichtend an das Anlagebauteil an und erzeugen so eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Wechselfilter und dem Anlagebauteil.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Dämpfungsbereich über eine ebene Anlagefläche, welche bei der Montage plan an das Anlagebauteil angefügt wird. Durch die ebene Anlagefläche erfolgt eine optimale Übertragung der Montagekräfte von dem Gehäuse des Wechselfilters auf das korrespondierende Anlagebauteil.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Hierbei zeigt:
  • 1 einen Ausschnitt eines Wechselfilters im Schnitt,
  • 2 eine Ausgestaltung des Dichtbereiches im Schnitt,
  • 3 einen Dichtungsquerschnitt,
  • 4 einen alternativen Dichtungsquerschnitt und
  • 5 eine weitere Alternative des Dichtungsquerschnittes.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In 1 ist ein Ausschnitt eines Wechselfilters 10 im Schnitt dargestellt.
  • Der Wechselfilter 10 verfügt über ein Gehäuse 11 mit einem Topf 12 und einem Deckel 13. Der Deckel 13 weist eine Deckelplatte 14 und einen Dichtungshalter 15 auf. Der Dichtungshalter 15 ist mit dem Topf 12 mittels einer Bördelverbindung 16 verbunden. Der Dichtungshalter 15 ist über eine Lasche 17, welche in eine in der Deckelplatte 14 angeordnete Einlassöffnung 18 eingreift, verklemmt. Neben der Einlassöffnung 18 verfügt die Deckelplatte 14 auch noch über eine zentral angeordnete Auslassöffnung 19. Die Auslassöffnung 19 ist durch ein Befestigungsgewinde 20 umschlossen, mit welchem der Wechselfilter 10 an einem Anbauteil (nicht dargestellt) angeschraubt werden kann. Innerhalb des Gehäuses 11 ist ein Filterelement 21 angeordnet, wobei das Filterelement 21 mit seiner Endscheibe 23 unter Verwendung einer Flachdichtung 22 an der Deckelplatte 14 dichtend anliegt. Die Endscheibe 23 ist mit einem zickzackförmig gefalteten und ringförmig geschlossenen Filtermedium 24 dichtend verklebt.
  • In dem Dichtungshalter 15 ist eine Dichtung 25 angeordnet. Die Dichtung 25 verfügt über einen Dichtbereich 26 und über einen Dämpfungsbereich 27. Der Dichtungsbereich 26 ragt axial über die innen und außen angrenzenden Dämpfungsbereiche 27. Die Dämpfungsbereiche 27 ragen in axialer Richtung über die höchste Stelle des Dichtungshalters 15 hinaus. Der Dämpfungsbereich 27 wird durch ein relativ hartes Material gebildet, welches den gesamten Dichtungsaufnahmequerschnitt des Dichtungshalters 15 ausfüllt, wodurch ein Verrutschen der Dichtung in dem Dichtungshalter 15 verhindert wird. An das Material des Dämpfungsbereiches 27 ist das Material des Dichtungsbereiches anvulkanisiert.
  • In 2 ist der Dichtungsbereich des Wechselfilters 10 in montiertem Zustand dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Dichtungsbereich 26 ist zwischen zwei ringförmig umlaufenden Dämpfungsbereichen 27 angeordnet. Zwischen dem inneren Dämpfungsbereich 27 und dem äußeren Dämpfungsbereich 27 ist ein Hohlraum 28 gebildet, in welchem die weiche Komponente des Dichtbereiches 26 angeordnet ist. Hierbei ist der Querschnitt des Hohlraums 28 größer als der Querschnitt des Dichtbereiches 26. Bei der Montage des Wechselfilters 10 an einem Anbauteil 29 wird der Wechselfilter 10 mit einem definierten Drehmoment an das Anbauteil 29 angedrückt. Bei dem definierten Drehmoment kommen die Dämpfungsbereiche 27 und 27' zur Anlage an das Anbauteil 29. Der axial über den Dämpfungsbereich hinausragende Dichtbereich 26 wird durch das Anschrauben an dem Anbauteil 29 verformt und in den Hohlraum 28 zwischen den Dämpfungsbereichen 27, 27' gedrückt. Durch die Elastizität des Dichtbereiches 26 erfolgt eine zuverlässige Abdichtung des Wechselfilters an dem Anbauteil 29.
  • In 3 ist ein Querschnitt der Dichtung 25 im Schnitt dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Dichtung 25 besitzt einen im Wesentlichen rechteckigen Grundkörper, welcher aus dem Material des Dämpfungsbereiches 27 gebildet ist. Der Hohlraum 28 ragt in den im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt des Dämpfungsbereiches hinein. Innerhalb dieses Hohlraums 28 ist der Dichtbereich 26 angeordnet. Der Dichtbereich 26 verfügt über einen halbkreisförmigen Bereich 30, welcher in einen Übergangsbereich 31 übergeht. Der Übergangsbereich 31 ist mit dem Material des Dämpfungsbereiches 27 einstückig verbunden.
  • In 4 ist eine alternative Dichtung 25' im Schnitt dargestellt. Die Dichtung 25' verfügt über einen kreisringförmigen Dämpfungsbereich 27, welcher mit einer kreisringförmigen Anlagefläche 32 an dem Anbauteil 29 anliegt. Innerhalb des Dämpfungsbereiches 27 ist ein innerer wulstförmiger Dichtbereich 26 angeordnet. Außerhalb des ringförmigen Dämpfungsbereiches 27 verläuft ein ebenfalls wulstförmiger zweiter Dämpfungsbereich 26. Bei der Montage werden die Dämpfungsbereiche 26 innerhalb bzw. außerhalb des Dämpfungsbereiches 27 verpresst, wodurch eine doppelte Abdichtung erzeugt ist.
  • In 5 ist eine weitere alternative Ausgestaltung der Dichtung 25" dargestellt. Bei dieser Ausführung bilden die beiden ringförmigen Dämpfungsbereiche 27 einen Hohlraum 28 in ihrer Mitte aus. In diesem Hohlraum 28 sind lamellenförmige Dichtbereiche 26 angeordnet, welche sich bei der Montage an das Anbauteil 29 gemäß 2 anschmiegen. Der Quer schnitt der lamellenförmigen Dichtbereiche 26 ist kleiner als der Querschnitt des Hohlraumes 28. Somit können die Dichtbereiche 26 bei der vollständigen Anlage der Dämpfungsbereiche 27 in dem Hohlraum 28 aufgenommen werden und sich durch ihre Eigenelastizität an das Anbauteil 29 anschmiegen.

Claims (8)

  1. Wechselfilter (10) für Flüssigkeiten, insbesondere für Öl von Brennkraftmaschinen, aufweisend ein Gehäuse (11), ein Filterelement (21) und eine Dichtung (25), – wobei das Gehäuse (11) zumindest über einen Einlass (18) und einen Auslass (19) verfügt, – wobei das Filterelement (21) derart in dem Gehäuse angeordnet ist, dass der Einlass (18) dichtend von dem Auslass (19) getrennt ist, und – wobei das Gehäuse (11) über eine Dichtungsaufnahme zur Aufnahme der Dichtung (25) verfügt, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (25) über einen Dichtbereich (26) und einen Dämpfungsbereich (27) verfügt, wobei der Dichtbereich (26) unlösbar mit dem Dämpfungsbereich (27) verbunden ist.
  2. Wechselfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (25) über zwei miteinander verbundene Materialkomponenten verfügt, wobei eine erste Materialkomponente aus einem harten Material und eine zweite Materialkomponente aus einem weichen Material gebildet ist, wobei die erste Materialkomponente in dem Dämpfungsbereich (27) und die zweite Materialkomponente in dem Dichtbereich (26) angeordnet ist.
  3. Wechselfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (26) zwischen zwei Dämpfungsbereichen (27) angeordnet ist.
  4. Wechselfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsbereich (27) zwischen zwei Dichtbereichen (26) angeordnet ist.
  5. Wechselfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Dichtbereich (26) im unmontierten Zustand axial über den Dämpfungsbereich (27) erstreckt.
  6. Wechselfilter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (26) über einen Kreissegmentquerschnitt (30) verfügt.
  7. Wechselfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtbereich (26) über Lamellen (26) verfügt.
  8. Wechselfilter nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Dämpfungsbereich (27) über eine ebene Anlagefläche (32) verfügt.
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