DE102013215243A1

DE102013215243A1 - filtering device

Info

Publication number: DE102013215243A1
Application number: DE201310215243
Authority: DE
Inventors: Ralf Kiemlen
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit einem Träger (2), der einen ringförmigen Anlageflansch (5) aufweist, auf welchen ein Filtergehäuse (3) dicht aufsetzbar ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass zumindest der Anlageflansch (5) aus Kunststoff ausgebildet ist und eine ringförmige Bewehrung (7) aufweist, die ein Kriechen des Kunststoffs zumindest reduziert.The invention relates to a filter device (1) with a carrier (2), which has an annular abutment flange (5) on which a filter housing (3) is tightly placed. It is essential to the invention that at least the abutment flange (5) is made of plastic and has an annular reinforcement (7) which at least reduces creep of the plastic.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem Träger und einem dicht darauf aufsetzbaren Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a filter device with a carrier and a filter housing which can be placed tightly thereon according to the preamble of claim 1.

Aus der WO 2012/168639 A1 ist eine gattungsgemäße Filtereinrichtung mit einem Träger in der Art einer Konsole bekannt, auf welchem ein Filtergehäuse aufsetzbar und in Axialrichtung abgedichtet ist. Der Träger weist hierbei einen ringförmigen Anlageflansch auf, auf welchen das Filtergehäuse direkt oder indirekt aufgesetzt werden kann. Um die Dichtwirkung zwischen dem Filtergehäuse und dem Träger dauerhaft sicherstellen zu können, ist zwischen dem ringförmigen Anlageflansch des Trägers und dem Filtergehäuse ein metallisches Einlegeteil angeordnet, welches die eigentlichen Dichtkonturen bereitstellt. Das metallische Einlegeteil besitzt dabei den Vorteil, dass es im Unterschied zu Kunststoff nicht kriecht und sich dadurch die Dichtkonturen auch langfristig nicht verändern. Das Herstellen und Montieren eines derartigen separaten Einlegeteils ist jedoch vergleichsweise aufwendig und teuer.From the WO 2012/168639 A1 a generic filter device with a carrier in the manner of a console is known, on which a filter housing is placed and sealed in the axial direction. The carrier in this case has an annular abutment flange on which the filter housing can be placed directly or indirectly. In order to ensure the sealing effect between the filter housing and the carrier permanently, a metallic insert is arranged between the annular abutment flange of the carrier and the filter housing, which provides the actual sealing contours. The metallic insert has the advantage that it does not creep in contrast to plastic and thus does not change the sealing contours in the long term. However, the manufacture and assembly of such a separate insert is relatively expensive and expensive.

Die DE 195 36 613 C1 zeigt eine Verstärkung im Kunststoff eines Ölfilters. Die Verstärkung soll dabei das Gehäuse radial bei Pulsationen stärken, damit die Gewindeverbindung zwischen Gehäusedeckel und Gehäusetopf keinen Schaden nimmt.The DE 195 36 613 C1 shows a gain in the plastic of an oil filter. The reinforcement is intended to strengthen the housing radially during pulsations, so that the threaded connection between the housing cover and the housing pot is not damaged.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere langlebig und zugleich kostengünstig ist.The present invention is concerned with the problem of providing a filter device of the generic type an improved embodiment, which is particularly durable and at the same time cost.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Träger auch wie bisher aus Kunststoff auszubilden, jedoch ein bisher im Bereich eines Anlageflansches vorgesehenes metallisches Einlegeteil zu streichen und statt diesem eine ringförmige Bewehrung in den Anlageflansch des Trägers zu integrieren, wobei diese Bewehrung dazu dient, ein Kriechen des Kunststoffs und damit ein unerwünschtes Verformen der Dichtkonturen langfristig zu unterbinden. Mit dem erfindungsgemäßen Träger kann somit das Filtergehäuse direkt auf dem Anlageflansch des Trägers aufgesetzt und gegenüber diesem abgedichtet werden. Eine derartige ringförmige Bewehrung kann beispielsweise im einfachsten Fall als Metallring ausgebildet sein, der in ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug zum Herstellen des Trägers eingelegt und beim Herstellungsprozess mit Kunststoff umspritzt wird. Die ringförmige Bewehrung verhindert dabei ein langfristiges Kriechen des Kunststoffs im Bereich des Anlageflansches, wodurch Undichtigkeiten vermieden werden können.The present invention is based on the general idea to form a carrier as before plastic, but to strike a previously provided in the region of a contact flange metallic insert and instead integrate this an annular reinforcement in the abutment flange of the carrier, this reinforcement is used Creep the plastic and thus prevent unwanted deformation of the sealing contours in the long term. With the carrier according to the invention thus the filter housing can be placed directly on the abutment flange of the carrier and sealed against this. Such an annular reinforcement, for example, in the simplest case may be formed as a metal ring, which is inserted into a corresponding injection molding tool for producing the carrier and encapsulated in the manufacturing process with plastic. The annular reinforcement prevents long-term creep of the plastic in the region of the abutment flange, whereby leaks can be avoided.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Bewehrung Fasern auf. Anstelle eines Metallringes kann die Bewehrung selbstverständlich auch mittels derartiger Fasern, beispielsweise mittels Kohlefasern, Glasfasern oder Aramidfasern gebildet werden. Derartige Fasern besitzen im Vergleich zu einer als Metallring ausgebildeten Bewehrung zugleich den großen Vorteil, dass sie vergleichsweise leicht sind und dadurch die gesamte Filtereinrichtung leichter ausgeführt werden kann. Bei einer vorteilhaften Ausführung mittels integrierten Fasern als Bewehrung kann der Träger auch mittels der sogenannten 2k-Spritzgusstechnik hergestellt werden. In an advantageous development of the solution according to the invention, the reinforcement has fibers. Of course, instead of a metal ring, the reinforcement can also be formed by means of such fibers, for example by means of carbon fibers, glass fibers or aramid fibers. Such fibers have at the same time the great advantage over a reinforcement formed as a metal ring that they are comparatively light and thus the entire filter device can be made lighter. In an advantageous embodiment by means of integrated fibers as a reinforcement, the carrier can also be produced by means of the so-called 2k injection molding technique.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist die Bewehrung am Innenumfang des Anlageflansches angeordnet und zumindest von außen mit Kunststoff umspritzt. Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass die Bewehrung am Außenumfang des Anlageflansches angeordnet und zumindest von innen mit Kunststoff umspritzt ist. Besonders die zuletzt genannte Variante bietet dabei den großen Vorteil, dass die Bewehrung nicht in direktem Kontakt mit dem in der Filtereinrichtung zu filternden Fluid, beispielsweise Öl, steht und dadurch auch von diesem Fluid nicht angegriffen werden kann. In ähnlicher Weise verhält es sich bei einer Bewehrung, die mittig im Anlageflansch angeordnet und allseitig mit Kunststoff umspritzt ist. Auch eine derartig angeordnete Bewehrung tritt zu keiner Zeit in Kontakt mit dem zu filternden Fluid, so dass diese Bewehrung nicht beständig gegen beispielsweise in dem Fluid enthaltenen aggressiven Medien sein muss.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the reinforcement is arranged on the inner periphery of the abutment flange and encapsulated at least from the outside with plastic. Alternatively, it is also conceivable that the reinforcement is arranged on the outer circumference of the abutment flange and is at least coated with plastic from the inside. Especially the latter variant offers the great advantage that the reinforcement is not in direct contact with the fluid to be filtered in the filter device, for example oil, and therefore can not be attacked by this fluid. Similarly, it behaves at a reinforcement, which is arranged centrally in the contact flange and molded on all sides with plastic. Even such arranged reinforcement never comes in contact with the fluid to be filtered, so that this reinforcement does not have to be resistant to, for example, contained in the fluid aggressive media.

Die Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Träger einer Filtereinrichtung mit einem ringförmigen Anlageflansch als Kunststoffspritzgussteil auszubilden und in den Anlageflansch eine ringförmige Bewehrung zu integrieren, die ein Kriechen desselben auch langfristig zumindest reduziert, vorzugsweise sogar eliminiert. Ein derartiger Träger kann dabei Bestandteil der zuvor beschriebenen Filtereinrichtung sein, so dass auf diesen das Filtergehäuse mittels einer entsprechenden Dichtung aufgesetzt, insbesondere aufgeschraubt werden kann.The invention is further based on the general idea to form a support of a filter device with an annular abutment flange as a plastic injection molded part and to integrate in the abutment flange an annular reinforcement, which also reduces the same creeping in the long term, preferably even eliminated. Such a carrier may be part of the filter device described above, so that it can be placed on this, the filter housing by means of a corresponding seal, in particular screwed.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Trägers ist hierbei die Bewehrung als Metallring ausgebildet und kann deshalb vergleichsweise einfach in ein Kunststoffspritzgusswerkzeug eingelegt und anschließend vom Kunststoff des Trägers umspritzt werden. Dabei ist selbstverständlich denkbar, dass der Träger komplett aus Kunststoff gespritzt wird oder aber zumindest der Anlageflansch. Anstelle der als Metallring ausgebildeten Bewehrung können selbstverständlich auch hier wiederum Fasern, beispielsweise Glasfasern, Aramidfasern oder Kohlefasern, als Bewehrung eingesetzt werden.In an advantageous development of the carrier according to the invention in this case the reinforcement is formed as a metal ring and therefore can be relatively easily inserted into a plastic injection mold and then encapsulated by the plastic of the wearer. It is Of course, it is conceivable that the carrier is injected completely from plastic or at least the abutment flange. Of course, in place of the reinforcement formed as a metal ring, fibers, for example glass fibers, aramid fibers or carbon fibers, can of course also be used here as reinforcement.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,

1 einen erfindungsgemäßen Träger einer Filtereinrichtung in einer teilweise geschnittenen Ansicht, 1 a carrier according to the invention of a filter device in a partially sectioned view,

2 eine Detaildarstellung des geschnittenen Trägers im Bereich des Anlageflansches, 2 a detailed representation of the cut support in the region of the abutment flange,

3 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit aufgesetztem Filtergehäuse. 3 a representation like in 1 , but with attached filter housing.

Entsprechend der 3, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1, beispielsweise ein Öl- oder Kraftstofffilter, einen Träger 2 sowie ein dicht darauf aufsetzbares Filtergehäuse 3 auf. Innerhalb des Filtergehäuses 3 ist dabei in bekannter Weise ein Ringfilterelement 4 angeordnet. Der Träger 2 besitzt einen ringförmigen Anlageflansch 5, auf welchem das Filtergehäuse 3 dicht aufsetzbar ist. Um dabei eine dichtende Wirkung zwischen dem Filtergehäuse 3 einerseits und dem Anlageflansch 5 andererseits bewirken zu können, kann zwischen den beiden Komponenten 3, 5 zusätzlich noch eine Ringdichtung 6 vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist nun zumindest der Anlageflansch 5, vorzugsweise sogar der gesamte Träger 2, aus Kunststoff ausgebildet und besitzt im Bereich des Anlageflansches 5 eine ringförmige Bewehrung 7 (vgl. auch die 1 und 2), die ein Kriechen des Kunststoffs am Anlageflansch 5 zumindest reduziert, vorzugsweise sogar eliminiert und dadurch eine langfristige Dichtwirkung aufrecht erhält. Der Träger 2 ist dabei als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, wobei die Bewehrung 7 zumindest teilweise darin eingespritzt ist. According to the 3 , Has a filter device according to the invention 1 For example, an oil or fuel filter, a carrier 2 and a tightly attachable filter housing 3 on. Inside the filter housing 3 is in a known manner a ring filter element 4 arranged. The carrier 2 has an annular abutment flange 5 on which the filter housing 3 is tightly placed. To create a sealing effect between the filter housing 3 on the one hand and the abutment flange 5 on the other hand, to be able to effect between the two components 3 . 5 additionally a ring seal 6 be provided. According to the invention now at least the contact flange 5 , preferably even the entire carrier 2 , made of plastic and has in the area of the abutment flange 5 an annular reinforcement 7 (See also the 1 and 2 ), which is a creep of the plastic on the abutment flange 5 at least reduced, preferably even eliminated and thereby maintains a long-term sealing effect. The carrier 2 is designed as a plastic injection molded part, wherein the reinforcement 7 at least partially injected in it.

Die Bewehrung 7 kann beispielsweise als Metallring 8 ausgebildet sein (vgl. die 1 und 3), oder aber auch Fasern 9 aufweisen (vgl. 2), insbesondere Kohlefasern, Glasfasern oder Aramidfasern.The reinforcement 7 can be used as a metal ring, for example 8th be educated (see the 1 and 3 ), or else fibers 9 have (see. 2 ), in particular carbon fibers, glass fibers or aramid fibers.

Betrachtet man die Detaildarstellung gemäß der 2, so kann man erkennen, dass die Bewehrung 7 am Innenumfang 10 des Anlageflansches 5 angeordnet und allseitig mit Kunststoff umspritzt ist. Rein theoretisch ist hierbei auch eine Ausführungsform denkbar, bei welchem die Bewehrung 7 am Innenumfang 10 des Anlageflansches 5 nicht mit Kunststoff umspritzt ist und somit in direktem Kontakt mit dem zu filternden Fluid, beispielsweise Öl, steht. Alternativ hierzu kann die Bewehrung 7 auch mittig im Anlageflansch 5 angeordnet und allseitig mit Kunststoff umspritzt sein, was ebenso wie eine Anordnung der Bewehrung 7 im Bereich des Außenumfanges 11 des Anlageflansches 5 den großen Vorteil bietet, dass die Bewehrung 7 in keinem direkten Kontakt mit dem zu filternden Fluid, beispielsweise mit Öl, steht und dadurch auch nicht widerstandsfähig gegen dieses ausgebildet sein muss. Looking at the detailed representation according to the 2 , so you can see that the reinforcement 7 on the inner circumference 10 of the abutment flange 5 arranged and molded on all sides with plastic. Theoretically, an embodiment is conceivable in which the reinforcement 7 on the inner circumference 10 of the abutment flange 5 is not encapsulated with plastic and thus in direct contact with the fluid to be filtered, for example, oil is. Alternatively, the reinforcement 7 also in the middle in the abutment flange 5 arranged and molded on all sides with plastic, which as well as an arrangement of the reinforcement 7 in the area of the outer circumference 11 of the abutment flange 5 The big advantage is that the reinforcement 7 in no direct contact with the fluid to be filtered, for example, with oil, and therefore does not have to be resistant to this formed.

Durch die Integration der Bewehrung 7 im Bereich des Anschlussflansches 5 kann ein Kriechen des Kunststoffs in diesem Bereich wirkungsvoll unterbunden werden, wodurch bisher in diesem Bereich eingesetzte metallische Einlegeteile bzw. Adapterteile, nunmehr entfallen können. Es lassen sich nicht nur die Teilevielfalt reduzieren, sondern auch die Montage- und Herstellungskosten deutlich senken. By integrating the reinforcement 7 in the area of the connecting flange 5 Creep of the plastic can be effectively prevented in this area, whereby previously used in this area metallic inserts or adapter parts, can now be omitted. It can not only reduce the variety of parts, but also significantly reduce assembly and manufacturing costs.

Kern der Erfindung ist somit der Träger 2, der Bestandteil der Filtereinrichtung 1 ist und der in seinem Anlageflansch 5 eine, insbesondere metallische, Bewehrung 7 aufweist, die insbesondere eine Verformung des Anlageflansches den damit unter Umständen verbundenen Leckagen unterbindet. Da insbesondere bei einem Ölfilter im Betrieb vergleichsweise hohe Temperaturen herrschen, kann mit der Bewehrung 7 auch ein temperaturunempfindliches Halten des Flansches 5 erreicht werden, wodurch insbesondere Probleme mit der axialen Dichtung vermieden werden können. Der Träger 2 ist somit zumindest im Bereich des Anschlussflansches 5 als Hybridbauteil, bestehend aus der Bewehrung 7 und dem diese umgebenden Kunststoff gebildet. Die dargestellte Lösung des Trägers 2 mit eingespritzter Bewehrung 7 ist dabei konstruktiv einfach, höchst effektiv und zugleich kostengünstig.The core of the invention is thus the carrier 2 , the part of the filter device 1 is and in his investment flange 5 a, in particular metallic, reinforcement 7 has, in particular, a deformation of the abutment flange prevents the associated possibly leaking leaks. Since comparatively high temperatures prevail in particular during operation of an oil filter, it is possible with the reinforcement 7 also a temperature insensitive holding the flange 5 can be achieved, which in particular problems with the axial seal can be avoided. The carrier 2 is thus at least in the area of the connection flange 5 as a hybrid component, consisting of the reinforcement 7 and this surrounding plastic formed. The illustrated solution of the carrier 2 with injected reinforcement 7 is structurally simple, highly effective and at the same time cost-effective.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2012/168639 A1 [0002]
DE 19536613 C1 [0003]

Claims

Filter device ( 1 ) with a carrier ( 2 ), which has an annular abutment flange ( 5 ), on which a filter housing ( 3 ) is tightly placed, characterized in that at least the abutment flange ( 5 ) is formed of plastic and an annular reinforcement ( 7 ), which at least reduces creep of the plastic.

Filter device according to claim 1, characterized in that the carrier ( 2 ) formed as a plastic injection molded part and the reinforcement ( 7 ) is at least partially injected therein.

Filter device according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcement ( 7 ) as a metal ring ( 8th ) is trained.

Filter device according to claim 1 or 2, characterized in that the reinforcement ( 7 ) Fibers ( 9 ) having.

Filter device according to claim 4, characterized in that the fibers ( 9 ) Contain carbon fibers, glass fibers or aramid fibers.

Filter device according to one of the preceding claims, characterized in that - the reinforcement ( 7 ) on the inner circumference ( 10 ) of the abutment flange ( 5 ) and is at least externally encapsulated in plastic, or - that the reinforcement ( 7 ) on the outer circumference ( 11 ) of the abutment flange ( 5 ) is arranged and at least from inside with plastic encapsulated, - that the reinforcement ( 7 ) in the center of the abutment flange ( 5 ) arranged and molded on all sides with plastic.

Carrier ( 2 ) a filter device ( 1 ) according to any one of claims 1 to 6, wherein the carrier ( 2 ) an annular abutment flange ( 5 ), on which the filter housing ( 3 ) is tightly placed, and wherein at least the abutment flange ( 5 ) is formed of plastic and an annular reinforcement ( 7 ), which at least reduces creep.

Support according to claim 7, characterized in that the reinforcement ( 7 ) as a metal ring ( 8th ) is trained.

Support according to claim 7 or 8, characterized in that the reinforcement ( 7 ) Fibers ( 9 ), in particular carbon fibers, glass fibers or aramid fibers.

Carrier according to one of claims 7 to 9, characterized in that - the reinforcement ( 7 ) on the inner circumference ( 10 ) of the abutment flange ( 5 ) and is at least externally encapsulated in plastic, or - that the reinforcement ( 7 ) on the outer circumference ( 11 ) of the abutment flange ( 5 ) is arranged and at least from inside with plastic encapsulated, - that the reinforcement ( 7 ) in the center of the abutment flange ( 5 ) arranged and molded on all sides with plastic.