DE102009057500B4 - filter cartridge - Google Patents

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Abstract

Filtereinsatz, zur Filtration von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten wie Schmieröl oder Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, umfassend ein hohlzylindrisches, sternförmig gefaltetes Filtermedium und in hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheibe eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen aufweist, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind, wobei die zweite Stirnseite und das zweite Ende des Stützgitters ebenfalls in eine Dichtmasse eingebettet sind, welche eine zweite Endscheibe bildet, und die zweite Endscheibe eine nach innen gerichtete radiale Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtfläche der ersten Endscheibe eine kleinere Öffnung umschließt als die Dichtfläche der zweiten Endscheibe.Filter insert, for the filtration of fluids, in particular liquids such as lubricating oil or fuel for internal combustion engines, comprising a hollow cylindrical, star-shaped folded filter medium and in a hollow cylindrical support grid, which rests on the inner surface of the filter medium, with a first end face of the filter medium and a first end of the support grid in one Sealant are embedded, the sealant sealing the end face of the filter medium and forming a first end plate, the end plate having a radially inward sealing surface, characterized in that the support grille has at its first end a plurality of lamellae embedded in the sealant, which are arranged all around are and are directed radially inwards towards the sealing surface, the second end face and the second end of the support grid also being embedded in a sealing compound which forms a second end plate, and the second end plate is a nac h has an internal radial sealing surface, the sealing surface of the first end plate enclosing a smaller opening than the sealing surface of the second end plate.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a filter insert according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Die EP 0 044 042 A2 beschreibt eine Filterpatrone, welche ein inneres Stützrohr für ein hohlzylindrisches Filterelement aufweist. Die gezackt ausgeführten Enden des Stützrohrs sind in stirnseitige Endscheiben eingebettet. Der US 2003/0182911 A1 ist ein Filterelement zu entnehmen, das mit Endscheiben aus Polyurethanschaum versehen ist, in welchen Abstandringe angeordnet sind. Die EP 1 702 663 A1 beschreibt ein Filterelement mit einer Endscheibe, in welche ein Kautschukring eingebracht ist, welche eine dichte und lösbare Verbindung zu einem im Zentrum angeordneten Anschlusselement herstellt.The EP 0 044 042 A2 describes a filter cartridge having an inner support tube for a hollow cylindrical filter element. The serrated ends of the support tube are embedded in end-side end plates. Of the US 2003/0182911 A1 is to remove a filter element, which is provided with end plates of polyurethane foam, in which spacer rings are arranged. The EP 1 702 663 A1 describes a filter element with an end plate, in which a rubber ring is introduced, which produces a tight and releasable connection to a centrally arranged connection element.

Aus der Patentschrift DE 44 41 608 C2 ist eine Filteranordnung bekannt, bei welcher ein hohlzylindrisches Filterelement mit einem Mittelrohr und Dichtungen versehen ist, wobei die Dichtungen aus einer unter Wärmeeinwirkung verflüssigbaren elastischen Masse gebildet sind und die Masse nach ihrer Aushärtung in die Faltung des Filterelements hineinreicht, wobei die Masse aus Nitrilkautschuk und Phenolharz besteht und im ausgehärteten Zustand mit ihrer Restelastizität radial innen eine Dichtung gegenüber den an der Filteranordnung anfügbaren Anschlussteilen bildet.From the patent DE 44 41 608 C2 a filter assembly is known in which a hollow cylindrical filter element is provided with a central tube and seals, wherein the seals are formed from a liquefiable by heat elastic mass and the mass extends after curing in the convolution of the filter element, wherein the mass of nitrile rubber and phenolic resin exists and forms in the cured state with its residual elasticity radially inside a seal against the attachable to the filter assembly connecting parts.

Nachteil dieser Anordnung ist, dass der Innendurchmesser der radialen Dichtflächen nicht viel kleiner als der Innendurchmesser des Mittelrohrs gewählt werden kann.Disadvantage of this arrangement is that the inner diameter of the radial sealing surfaces can not be chosen much smaller than the inner diameter of the center tube.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz derart zu verbessern, dass eine größere konstruktive Freiheit hinsichtlich der Durchmesser der radialen Dichtflächen der Endscheiben entsteht.The invention has for its object to improve a filter insert such that a greater structural freedom arises with respect to the diameter of the radial sealing surfaces of the end plates.

Diese Aufgabe wird mit einem Filtereinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a filter cartridge having the features of claim 1.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Filtereinsatz dient zur Filtration von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten wie Schmieröl oder Kraftstoff für Brennkraftmaschinen und umfasst ein hohlzylindrisches, bevorzugt sternförmig gefaltetes Filtermedium und ein hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheibe eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist. Erfindungsgemäß weist dabei das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen auf, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind.The filter insert according to the invention is used for filtration of fluids, in particular liquids such as lubricating oil or fuel for internal combustion engines and comprises a hollow cylindrical, preferably star-shaped folded filter medium and a hollow cylindrical support grid, which rests against the inner surface of the filter medium, wherein a first end face of the filter medium and a first end of the Support grid are embedded in a sealant, wherein the sealant seals the end face of the filter medium and forms a first end plate, wherein the end plate has a radially inwardly directed sealing surface. According to the invention, the support grid has at its first end a plurality of embedded in the sealant slats, which are arranged circumferentially and are directed radially inward in the direction of the sealing surface.

Dies hat den Vorteil, dass die radial nach innen gerichtete Dichtfläche der Endscheibe im Vergleich zum Stützgitter bzw. dem Filtermedium mit einem deutlich geringeren Innendurchmesser ausgeführt werden kann. Hierdurch entstehen deutlich größere Freiheiten hinsichtlich der Konstruktion des Filtereinsatzes und des den Filtereinsatz aufnehmenden Gehäuses, in welchem Anschlussstutzen zur Aufnahmen des Filtereinsatzes vorgesehen sind, welche in die Öffnungen der Endscheiben hineinragen und in dichtem Kontakt mit den radialen Dichtflächen der Endscheiben stehen.This has the advantage that the radially inwardly directed sealing surface of the end plate can be designed in comparison to the support grid or the filter medium with a much smaller inner diameter. This results in much greater freedom in terms of the construction of the filter cartridge and the filter cartridge receiving housing, in which connecting pieces are provided for receiving the filter cartridge, which protrude into the openings of the end plates and are in close contact with the radial sealing surfaces of the end plates.

In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Lamellen einen flachen, insbesondere rechteckigen Querschnitt auf, wobei die lange Seite des Rechtecks, d. h. die Höhe der Lamelle parallel zur Mittelachse des Filtereinsatzes verläuft. Dies hat den Vorteil, dass die Endscheibe radial ausreichend flexibel für eine einfache Montage bleibt, gleichzeitig jedoch radial eine Versteifung des inneren, über das Stützgitter hinausragenden Bereiches erreicht wirdIn a preferred embodiment, the lamellae have a flat, in particular rectangular cross-section, wherein the long side of the rectangle, d. H. the height of the lamella is parallel to the central axis of the filter insert. This has the advantage that the end plate remains radially sufficiently flexible for easy assembly, but at the same time a radial stiffening of the inner, projecting beyond the support grid area is achieved

In einer Ausführungsform ist die Höhe der Lamelle konstant, wobei die Breite der Lamelle ausgehend von dem Stützgitter nach innen in Richtung der Dichtfläche abnimmt.In one embodiment, the height of the lamella is constant, wherein the width of the lamella, starting from the support lattice, decreases inwardly in the direction of the sealing surface.

In einer Ausführungsform sind die Lamellen sichelförmig ausgebildet, d. h. sie verlaufen entlang eines Bogens. Die beiden vorstehenden Ausführungsformen bieten zusätzliche Vorteile hinsichtlich der radialen Flexibilität.In one embodiment, the lamellae are sickle-shaped, d. H. they run along a curve. The two above embodiments offer additional advantages in terms of radial flexibility.

In einer Ausführungsform sind die Lamellen ausgehend von dem Stützgitter direkt radial nach innen auf die Mittelachse des Filtereinsatzes gerichtet.In one embodiment, the lamellae are directed, starting from the support grid, directly radially inwards towards the center axis of the filter insert.

In einer hierzu alternativen Ausführungsform sind die Lamellen schräg zur Normalen der Dichtfläche ausgerichtet, d. h. sie zeigen nicht in Richtung der Mittelachse des Filtereinsatzes.In an alternative embodiment, the slats are aligned obliquely to the normal of the sealing surface, d. H. they do not point in the direction of the central axis of the filter cartridge.

Erfindungsgemäß sind die zweite Stirnseite und das zweite Ende des Stützgitters ebenfalls in eine Dichtmasse eingebettet, welche eine zweite Endscheibe bildet. Die zweite Endscheibe weist eine nach innen gerichtete radiale Dichtfläche auf. Die Dichtfläche der ersten Endscheibe umschließt eine kleinere Öffnung als die Dichtfläche der zweiten Endscheibe.According to the invention, the second end face and the second end of the support grid are likewise embedded in a sealing compound which forms a second end disk. The second end disk has an inwardly directed radial sealing surface. The sealing surface of the first end disk encloses a smaller opening than the sealing surface of the second end disk.

In einer Ausführungsform weist die erste und/oder die zweite Endscheibe auf ihrer vom Filtermedium abgewandten Seite ein Vliesband auf, welches radial innen an die Dichtfläche anschließt.In one embodiment, the first and / or the second end disk on its side facing away from the filter medium on a non-woven band, which connects radially inwardly to the sealing surface.

In einer Ausführungsform ist das zweite Ende des Stützgitters durch umlaufend angeordnete axiale Fortsätze gebildet. Diese Ausführung sorgt vorteilhaft für eine radiale Verformbarkeit der zweiten Dichtfläche, deren Innendurchmesser in diesem Fall nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Stützgitters ausgeführt ist.In one embodiment, the second end of the support grid is formed by circumferentially arranged axial extensions. This embodiment advantageously ensures radial deformability of the second sealing surface, the inner diameter of which in this case is only slightly smaller than the inner diameter of the support grid.

In einer Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite Endscheibe aus einer Dichtmasse aus einem aufquellbaren Material, insbesondere Nitrilkautschuk, bevorzugt in Verbindung mit Phenolharz oder PUR gebildet. Die Montage des Filtereinsatzes erfolgt dabei derart, dass die Dichtmasse in den Kontakt mit der Stirnseite des Filtermediums und dem Stützgitter gebracht wird und in diese eindringt bzw. diese dichtend umschließt. Beide Materialien haben den Vorteil, dass sie nach dem Aushärten eine Restelastizität aufweisen, welche auch bei hohen Betriebstemperaturen über einen langen Zeitraum eine ausreichende Dichtwirkung ermöglicht. Ferner wird durch die Elastizität eine einfache Montage bzw. Demontage ermöglicht. Der Unterschied der Materialien bei der Montage liegt darin, dass das PUR in flüssiger Form in eine Gießschale eingebracht wird, in welche Stützgitter und Filtermedium eintauchen. Das PUR schäumt bei geeigneter Rezeptur auf und dringt in die Zwischenräume von Filtermedium und Stützgitter ein und umschließt diese dichtend. Nach dem Aushärten weist das PUR eine Restelastizität auf. Im Gegensatz dazu wird der Nitrilkautschuk-Werkstoff in Folienform in Kontakt mit dem Filtermedium und dem Stützgitter gebracht und erwärmt. Durch die Wärmeeinwirkung dehnt sich das Material aus und dringt in die Zwischenräume von Filtermedium und Stützgitter ein und umschließt diese dichtend. Nach dem Aushärten weist der Werkstoff eine Restelastizität auf.In one embodiment, the first and / or the second end plate of a sealant from a swellable material, in particular nitrile rubber, preferably formed in conjunction with phenolic resin or PUR. The assembly of the filter insert takes place in such a way that the sealing compound is brought into contact with the end face of the filter medium and the support grid and penetrates into this or surrounds sealingly. Both materials have the advantage that they have a residual elasticity after curing, which allows a sufficient sealing effect even at high operating temperatures over a long period of time. Furthermore, a simple assembly or disassembly is made possible by the elasticity. The difference of the materials during assembly is that the PUR is introduced in liquid form into a casting bowl into which support grids and filter medium are immersed. The PUR foams at a suitable formulation and penetrates into the interstices of the filter medium and supporting grid and surrounds them sealingly. After curing, the PUR has a residual elasticity. In contrast, the nitrile rubber material in film form is brought into contact with the filter medium and the support grid and heated. Due to the effect of heat, the material expands and penetrates into the interstices of the filter medium and support grid and surrounds them sealingly. After curing, the material has a residual elasticity.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigenAn embodiment of the filter insert according to the invention will be explained in more detail with reference to FIGS. Show it

1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes und 1 a sectional view of a filter insert according to the invention and

2 eine Ansicht des Stützgitters eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes. 2 a view of the support grid of a filter insert according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes 1. Der Filtereinsatz 1 umfasst ein Filtermedium 11, insbesondere ein sternförmig gefaltetes Flachmedium wie z. B. aus Papier, Vlies oder sonstigen Filtermedienarten. Das Filtermedium 1 wird radial innen durch ein Stützgitter 2 unterstützt welches gemeinsam mit dem Filtermedium an beiden Enden in Endscheiben 3, 4 eingebettet ist, welche aus einer aufquellbaren und aushärtbaren Dichtmasse, insbesondere einem Nitrilkautschukwerkstoff oder PUR bestehen. Die Dichtmasse ist dabei so gewählt, dass die Endscheibe nach dem Aushärten der Dichtmasse über eine Restelastizität verfügt. Angrenzend an innen liegende, radiale Dichtflächen 5, 6 der Endscheiben 3, 4 ist auf die Endscheiben jeweils ein Vliesring 7, 8 zur Verstärkung der Endscheibe vorgesehen, welcher Beschädigungen der Endscheiben bei der Montage bzw. Demontage vermeiden hilft. Im Bereich der ersten Endscheibe 3 weist das Stützgitter radial umlaufend nach innen gerichtete Lamellen 9 auf, welche in die Endscheibe eingebettet sind und diese insbesondere in axialer Richtung verstärken und gleichzeitig die radiale Flexibilität der Endscheibe 3 erhalten. 1 shows a sectional view of a filter insert according to the invention 1 , The filter insert 1 includes a filter medium 11 , in particular a star-shaped folded flat medium such. B. from paper, nonwoven or other types of filter media. The filter medium 1 becomes radially inward through a support grid 2 supports which together with the filter medium at both ends in end plates 3 . 4 embedded, which consist of a swellable and curable sealant, in particular a nitrile rubber or PUR. The sealant is chosen so that the end plate has a residual elasticity after curing of the sealant. Adjacent to internal, radial sealing surfaces 5 . 6 the end discs 3 . 4 is on the end discs each a fleece ring 7 . 8th intended to reinforce the end plate, which helps prevent damage to the end plates during assembly or disassembly. In the area of the first end disk 3 has the support grid radially circumferentially inwardly directed fins 9 on, which are embedded in the end plate and reinforce this particular in the axial direction and at the same time the radial flexibility of the end plate 3 receive.

In 2 ist die Geometrie der Lamellen 9 erkennbar. Die Lamellen verlaufen entlang eine Bogens vom Stützgitter ausgehend radial nach innen, wobei die Höhe der Lamellen in axialer Ausrichtung bezogen auf die Mittelachse des Stützrohrs 2 konstant bleibt. Die Breite der Lamellen, d. h. die Ausdehnung der Lamellen in der Ebene der Endscheibe quer zum Bogen, nimmt hingegen im Verlauf nach radial innen ab. Am anderen Ende des Stützgitters 2 sind axiale Fortsätze 10 vorgesehen, welche auch an diesem Ende die Flexibilität der Endscheibe im Bereich der radialen Dichtfläche verbessern.In 2 is the geometry of the slats 9 recognizable. The lamellae extend radially inwardly along an arc starting from the support grid, the height of the lamella being in axial alignment with respect to the center axis of the support tube 2 remains constant. The width of the slats, ie the extension of the slats in the plane of the end plate transverse to the arc, however, decreases in the course radially inward. At the other end of the support grid 2 are axial extensions 10 provided which improve the flexibility of the end plate in the region of the radial sealing surface at this end.

Claims (6)

Filtereinsatz, zur Filtration von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten wie Schmieröl oder Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, umfassend ein hohlzylindrisches, sternförmig gefaltetes Filtermedium und in hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheibe eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen aufweist, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind, wobei die zweite Stirnseite und das zweite Ende des Stützgitters ebenfalls in eine Dichtmasse eingebettet sind, welche eine zweite Endscheibe bildet, und die zweite Endscheibe eine nach innen gerichtete radiale Dichtfläche aufweist, wobei die Dichtfläche der ersten Endscheibe eine kleinere Öffnung umschließt als die Dichtfläche der zweiten Endscheibe.Filter insert, for the filtration of fluids, in particular liquids such as lubricating oil or fuel for internal combustion engines, comprising a hollow cylindrical, star-shaped filter medium and in a hollow cylindrical support grid, which rests against the inner surface of the filter medium, wherein a first end face of the filter medium and a first end of the support grid in a Sealant are embedded, wherein the sealant seals the end face of the filter medium and forms a first end plate, wherein the end plate has a radially inwardly directed sealing surface, characterized in that the support grid has at its first end a plurality embedded in the sealant fins, which arranged circumferentially are and are directed radially inwardly in the direction of the sealing surface, wherein the second end face and the second end of the support grid are also embedded in a sealant, which forms a second end plate, and the second end plate a nac h inwardly directed radial sealing surface, wherein the sealing surface of the first End disk encloses a smaller opening than the sealing surface of the second end plate. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen sichelförmig ausgebildet sind.Filter insert according to claim 1, characterized in that the lamellas are formed sickle-shaped. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen schräg zur Normalen der Dichtfläche ausgerichtet sind.Filter insert according to one of claims 1 and 2, characterized in that the lamellae are aligned obliquely to the normal of the sealing surface. Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Stützgitters durch umlaufend angeordnete axiale Fortsätze gebildet ist.Filter insert according to claim 4, characterized in that the second end of the support grid is formed by circumferentially arranged axial extensions. Filtereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Endscheibe aus einem aufquellbarem Material, insbesondere aus Nitrilkautschuk oder PUR gebildet ist.Filter insert according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second end plate is formed from a swellable material, in particular from nitrile rubber or PUR. Filtereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Endscheibe auf ihrer vom Filtermedium abgewandten Seite ein Vliesband aufweist, welches radial innen an die Dichtfläche anschließt.Filter insert according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or the second end disk on its side facing away from the filter medium side has a nonwoven tape which connects radially inwardly to the sealing surface.
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