DE102008058093B4 - Filter device, in particular liquid filter for internal combustion engines - Google Patents
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Abstract
Filtereinrichtung, insbesondere Flüssigkeitsfilter für Brennkraftmaschinen, mit einem in ein Filtergehäuse (2) einsetzbaren Filterelement (6), das axial von einer Endscheibe (8) eingefasst ist, mit einem Deckel (3) zum Verschließen des Filtergehäuses (2), wobei zwischen Deckel (3) und Endscheibe (8) ein Strömungsstutzen (9) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsstutzen (9) als Nietelement aus Metall ausgeführt ist, das formschlüssig mit dem Deckel (3) verbunden ist, wobei der Formschluss zwischen Deckel (3) und Nietelement (9) und Endscheibe (8) durch Umformen des Nietelements (9) hergestellt ist.Filter device, in particular liquid filter for internal combustion engines, with a filter element (6) which can be inserted into a filter housing (2) and which is axially surrounded by an end plate (8), with a cover (3) for closing the filter housing (2), the cover ( 3) and the end plate (8) a flow connector (9) is used, characterized in that the flow connector (9) is designed as a rivet element made of metal, which is positively connected to the cover (3), the positive connection between cover (3) and rivet element (9) and end plate (8) is produced by reshaping the rivet element (9).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung, insbesondere einen Flüssigkeitsfilter für Brennkraftmaschinen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a filter device, in particular a liquid filter for internal combustion engines, according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen eine Filtereinrichtung zu schaffen, insbesondere einen Flüssigkeitsfilter für Brennkraftmaschinen, die sich durch eine einfache Herstellbarkeit und eine hohe Stabilität auszeichnet. Vorteilhafterweise soll die Filtereinrichtung auch mit geringem Aufwand an unterschiedliche Einsatzzwecke anzupassen sein.The invention has for its object to provide with simple measures a filter device, in particular a liquid filter for internal combustion engines, which is characterized by ease of manufacture and high stability. Advantageously, the filter device should also be adapted to different applications with little effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung wird bevorzugt als Flüssigkeitsfilter für Brennkraftmaschinen eingesetzt, insbesondere als Ölfilter oder als Kraftstofffilter. Grundsätzlich kommt aber auch eine Filterung gasförmiger Stoffe in Betracht, beispielsweise als Luftfilter im Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine.The filter device according to the invention is preferably used as a liquid filter for internal combustion engines, in particular as an oil filter or as a fuel filter. In principle, however, is also a filtering gaseous substances into consideration, for example as an air filter in the intake of an internal combustion engine.
Der Strömungsstutzen, welcher die axiale Endscheibe des Filterelementes und den Gehäusedeckel verbindet, ist als Nietelement aus Metall ausgeführt, das formschlüssig mit dem Deckel verbunden ist. Der Formschluss wird durch Umformung des Nietelements hergestellt.The flow connection, which connects the axial end disk of the filter element and the housing cover, is designed as a rivet element made of metal, which is positively connected to the cover. The positive connection is produced by forming the rivet element.
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass der Deckel, die Endscheibe und der Strömungsstutzen jeweils als eigenständige Bauteile ausgeführt sind, die in einfacher Weise produziert werden können. Es ist nicht erforderlich, komplexe Spritzverfahren zur Erzeugung der betreffenden Teile durchzuführen. Vielmehr genügt es, sowohl die Endscheibe als auch den Deckel jeweils scheiben- bzw. topfförmig auszubilden, was sowohl die Verwendung von Kunststoff als auch von Blech oder dergleichen erlaubt. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass der Gehäusedeckel als Blechteil ausgebildet ist, der insbesondere im Stanzverfahren einfach hergestellt werden kann. Die Endscheibe ist dagegen bevorzugt als Kunststoffteil ausgeführt.This embodiment has the advantage that the cover, the end plate and the flow pipe are each designed as separate components that can be produced in a simple manner. It is not necessary to perform complex spraying processes to produce the parts concerned. Rather, it is sufficient to form both the end plate and the lid each disk or cup-shaped, which allows both the use of plastic and sheet metal or the like. According to a preferred embodiment, it is provided that the housing cover is designed as a sheet metal part, which can be easily manufactured, in particular in the stamping process. The end plate, however, is preferably designed as a plastic part.
Das Nietelement aus Metall besitzt eine hohe Festigkeit und Stabilität, die eine Übertragung verhältnismäßig hoher Kräfte ohne Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit erlaubt. Dadurch ist es möglich, die Filtereinrichtung über das als Strömungsstutzen fungierende Nietelement an ein weiteres Bauteil anzuschließen, so dass der Strömungsstutzen die Gewichtskräfte und je nach Einbaulage auch Momente problemlos aufnimmt.The rivet element made of metal has a high strength and stability, which allows a transmission of relatively high forces without compromising the functionality. This makes it possible to connect the filter device via the rivet element acting as a flow nozzle to a further component, so that the flow nozzle easily absorbs the weight forces and, depending on the installation position, even moments.
Der Strömungsstutzen in der Ausführung als Nietelement kann zur Herstellung der Verbindung mit dem Deckel der Filtereinrichtung verformt werden. Dadurch ist zwischen dem Deckel und dem Strömungsstutzen ein Formschluss herstellbar, welcher durch die Umformung des Strömungsstutzens erzeugt wird. Der Formschluss stellt eine sichere Verbindung zwischen dem Strömungsstutzen und dem Deckel und damit mit den weiteren Bauteilen der Filtereinrichtung dar.The flow nozzle in the embodiment as a rivet element can be deformed to make the connection with the lid of the filter device. As a result, a positive connection can be produced between the cover and the flow connection, which is generated by the reshaping of the flow connection. The positive connection provides a secure connection between the flow pipe and the lid and thus with the other components of the filter device.
Auf Grund der guten Verformbarkeit des Nietelements bestehen vielfältige Möglichkeiten zur Herstellung eines Formschlusses zwischen dem Strömungsstutzen und dem Gehäusedeckel. Gemäß einer bevorzugten Ausführung liegt nach der Verformung die Außenseite des Deckels mit der Stirnseite des Nietelements in einer gemeinsamen Ebene. In dieser Ausführung wird die gemeinsame Ebene entweder durch die Verformung des Nietelementes erreicht oder es besteht eine formschlüssige Verbindung an einer Position, die mit Abstand zu der stirnseitigen Ebene gelegen ist; im letztgenannten Fall erstreckt sich der Formschluss auf ein Bauteil des Deckels, welches sich von der Deckelebene axial abhebt.Due to the good deformability of the rivet element there are many possibilities for producing a positive connection between the flow connection and the housing cover. According to a preferred embodiment, after the deformation, the outside of the lid lies with the end face of the rivet element in a common plane. In this embodiment, the common plane is achieved either by the deformation of the rivet or there is a positive connection at a position which is located at a distance from the frontal plane; in the latter case, the positive connection extends to a component of the lid, which stands out axially from the lid plane.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Stirnseite des Nietelements durch Verformen radial nach außen gestaucht. Dadurch erhält das Nietelement im Bereich seiner Stirnseite durch die Verformung einen größeren Durchmesser als vor der Verformung. Es entsteht ein radial gegenüber dem zylindrischen Grundkörper des Nietelementes überstehender Kragen, der im Bereich der Stirnseite einen axialen Formschluss mit einem darunterliegenden Abschnitt des Deckels bietet. Bei diesem Abschnitt handelt es sich um den die Öffnung im Deckel begrenzenden inneren Deckelrand, der von dem verformten, radial nach außen überstehenden Kragen am Nietelement in Achsrichtung formschlüssig gehalten wird.According to a preferred embodiment, the end face of the rivet element is compressed by deforming radially outward. As a result, the rivet element is given a larger diameter in the region of its end face by the deformation than before the deformation. The result is a radially opposite to the cylindrical base body of the rivet element protruding collar, which offers an axial positive engagement with an underlying portion of the lid in the region of the front side. This section is the inner edge of the lid delimiting the opening in the lid, which is held by the deformed, radially outwardly projecting collar on the rivet element in the axial direction in a form-fitting manner.
Um auch in der axialen Gegenrichtung einen Formschluss zu erhalten, kann das Nietelement mit einer außen umlaufenden Ringschulter versehen sein, auf der der Deckelrand aufliegt. Zur Durchführung der Montage wird zunächst das Nietelement im unverformten Zustand in die Öffnung im Deckel soweit eingesteckt, bis die umlaufende Ringschulter am Nietelement am inneren Deckelrand anliegt, der die Öffnung im Deckel begrenzt. Anschließend wird das Nietelement im Bereich seiner axialen Stirnseite verformt, wodurch der radial überstehende Kragen entsteht, so dass der Deckelrand in beide axiale Richtungen formschlüssig mit dem Nietelement verbunden ist.In order to obtain a positive connection in the axial opposite direction, the rivet element may be provided with an outer circumferential annular shoulder on which the lid edge rests. To carry out the assembly, the rivet element is initially inserted in the undeformed state into the opening in the cover until the circumferential annular shoulder bears against the rivet element on the inner edge of the cover, which delimits the opening in the cover. Subsequently, the rivet element is deformed in the region of its axial end face, whereby the radially projecting collar is formed so that the lid edge is positively connected in both axial directions with the rivet element.
Um zugleich auch eine Verbindung mit der Endscheibe des Filterelementes zu schaffen, kann es vorteilhaft sein, in entsprechender Weise wie der innere Deckelrand auch einen inneren, eine Öffnung begrenzenden Scheibenrand der Endscheibe auf die umlaufende Ringschulter des Nietelementes aufzusetzen, wobei der Scheibenrand der Endscheibe nach dem Verformen des Nietelementes ebenso wie der Deckel in beide Achsrichtungen formschlüssig vom Nietelement eingefasst ist. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass mit nur einem Verformungsvorgang des Nietelementes eine formschlüssige Verbindung sowohl zur Endscheibe als auch zum Deckel erzielt wird.At the same time to create a connection with the end plate of the filter element, it may be advantageous to set up in a corresponding manner as the inner edge of the lid and an inner, limiting an opening disc edge of the end plate on the circumferential annular shoulder of the rivet element, wherein the disc edge of the end plate after the Deformation of the rivet element as well as the lid is frictionally bordered in both axial directions of the rivet. This procedure has the advantage that with only one deformation process of the rivet element a positive connection is achieved both to the end plate and the lid.
Das als Nietmutter ausgebildete Nietelement weist zweckmäßigerweise auf seiner dem Deckel zugewandten Seite einen konisch erweiterten Abschnitt auf, der vorzugsweise frei von einem Innengewinde ist. Der Abschnitt im Nietelement, der mit dem Innengewinde versehen ist, schließt sich axial an den konisch erweiterten Abschnitt an, wobei der konisch erweiterte Abschnitt ohne Innengewinde dem Deckel und der zylindrische Abschnitt mit Innengewinde dem Filterelement zugewandt ist. Die axiale Länge sowohl des Abschnittes mit Gewinde als auch des gewindelosen Abschnittes kann individuell angepasst werden, wodurch insbesondere ein unerwünschter Nachbau erschwert wird.The rivet element configured as a rivet nut expediently has a conically widened section on its side facing the cover, which is preferably free of an internal thread. The portion in the rivet member provided with the internal thread axially adjoins the flared portion, the flared portion without internal thread facing the cover and the cylindrical portion with internal thread facing the filter element. The axial length of both the threaded portion and the non-threaded portion can be individually adjusted, which in particular makes an undesirable replication difficult.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist in den Stutzen ein Anschlusselement einsetzbar, welches üblicherweise an einem Bauteil angeordnet ist, mit dem die Verbindung zur Filtereinrichtung hergestellt werden soll. Das Anschlusselement weist ein Außengewinde auf, das in das Innengewinde im Strömungsstutzen einzuschrauben ist. Es kann vorteilhaft sein, das Anschlusselement mit zwei axialen Abschnitten unterschiedlichen Außendurchmessers auszubilden, wobei zweckmäßigerweise der axiale Abschnitt, welcher nicht mit dem Strömungsstutzen verbunden wird, kein Außengewinde benötigt.According to a further advantageous embodiment, a connecting element can be inserted into the connecting piece, which is usually arranged on a component with which the connection to the filter device is to be produced. The connection element has an external thread which is to be screwed into the internal thread in the flow connection. It may be advantageous to form the connection element with two axial sections of different outer diameter, wherein expediently the axial section, which is not connected to the flow connection, does not require an external thread.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung ist kostengünstig herzustellen, da die einzelnen Bauteile für sich genommen als Standardbauteile zur Verfügung stehen und lediglich über die Verformung des Nietelements miteinander zu verbinden sind. Die Dichtigkeit zwischen Nietelement und Deckel ist hierbei gewährleistet.The filter device according to the invention is inexpensive to produce, since the individual components are taken as standard components available and are to be connected to each other only about the deformation of the rivet. The tightness between rivet and lid is guaranteed here.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die in
Das Filterelement
Formschlüssig mit dem Deckel
In den
Nach dem Auflegen von Deckelrand
In Radialrichtung reicht der Kragen
Wie den
In den
Claims (11)
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Effective date: 20111008 |
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