DE102014219939A1 - filtering device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit einem einen Filtergehäusetopf (3) und einen damit verschweißten Filtergehäusedeckel (2) aufweisenden Filtergehäuse (4) aus Kunststoff, wobei das Filtergehäuse (4) eine Längsachse (5) aufweist. Erfindungswesentlich ist dabei, – dass im Filtergehäusedeckel (2) und im Filtergehäusetopf (3) jeweils ein Nutabschnitt (6, 7) angeordnet ist, die zusammen eine Aufnahmenut (8) für Schweißaustrieb (9) bilden, – dass der Schweißaustrieb (9) bei verschweißtem Filtergehäuse (4) zusammen mit den Nutabschnitten (6, 7) eine in Richtung der Längsachse (5) wirksame formschlüssige Verbindung bildet. Hierdurch kann eine hochfeste und druckstabile Verbindung erreicht werden.The invention relates to a filter device (1) with a filter housing (4) made of plastic having a filter housing pot (3) and a filter housing cover (2) welded thereto, the filter housing (4) having a longitudinal axis (5). It is essential to the invention that - in each case a groove section (6, 7) is arranged in the filter housing cover (2) and in the filter housing pot (3), which together form a receiving groove (8) for welding projection (9), - that the welding projection (9) welded filter housing (4) together with the groove sections (6, 7) in the direction of the longitudinal axis (5) effective form-fitting connection forms. As a result, a high-strength and pressure-stable connection can be achieved.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem einen Filtergehäusetopf und einen damit verschweißten Filtergehäusedeckel aufweisenden Filtergehäuse aus Kunststoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines eine Längsachse aufweisenden Filtergehäuses aus Kunststoff.The present invention relates to a filter device with a filter housing and a filter housing having a welded filter housing cover having plastic filter housing according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for producing a longitudinal axis having a filter housing made of plastic.
Moderne Filtergehäuse werden in der Regel aus Kunststoff gefertigt und sind zum Einbau eines Filterelements, beispielsweise eines Ringfilterelements, in einen Filtergehäusetopf und einen Filtergehäusedeckel aufgeteilt. Zur dichten Verbindung der beiden Teile werden diese nach dem Einbau des Filterelements üblicherweise miteinander verschweißt. Bei stark unter Druck stehenden Filtereinrichtungen ist es jedoch möglich, dass eine einfache Kunststoffschweißnaht die auftretenden Kräfte nicht aufnehmen kann und dadurch im ungünstigsten Falle reißt und undicht wird.Modern filter housings are usually made of plastic and are for the installation of a filter element, such as a ring filter element, divided into a filter housing pot and a filter housing cover. For tight connection of the two parts they are usually welded together after installation of the filter element. In highly pressurized filter devices, however, it is possible that a simple plastic weld can not absorb the forces that occur and thereby breaks and leaks in the worst case.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere auch höhere Drücke aushalten kann.The present invention therefore deals with the problem of providing for a filter device of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which in particular can withstand higher pressures.
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, eine bislang rein stoffschlüssige Schweißverbindung eines Filtergehäusetopfes mit einem Filtergehäusedeckel eines Filtergehäuses nunmehr um eine formschlüssige Verbindung zu ergänzen, wobei für die formschlüssige Verbindung der beim Verschweißen der beiden Teile entstehende Schweißaustrieb verwendet wird. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung besitzt dabei in bekannter Weise einen Filtergehäusetopf und einen damit verschweißbaren Filtergehäusedeckel, die beide aus Kunststoff ausgebildet sind. Das Filtergehäuse selbst besitzt eine Längsachse und ist üblicherweise zylindrisch. Erfindungsgemäß ist nun im Filtergehäusedeckel und im Filtergehäusetopf jeweils ein Nutabschnitt ausgebildet, die zusammen eine Aufnahmenut für den beim Verschweißen entstehenden Schweißaustrieb bilden. Der Schweißaustrieb wiederum bildet bei verschweißtem Filtergehäuse zusammen mit den beiden Nutabschnitten eine in Richtung der Längsachse formschlüssige Verbindung in Form eines Ringwulstes (Kunststoffring) und ermöglicht dadurch auch die Aufnahme von höheren Drücken. Selbstverständlich wird neben der formschlüssigen Verbindung beim Verschweißen des Filtergehäusedeckels mit dem Filtergehäusetopf auch wie bislang eine stoffschlüssige Verbindung zwischen diesen beiden Teilen durch Aufschmelzen eines üblicherweise am Filtergehäusedeckel angeordneten aufschmelzbaren Schweißabschnitts hergestellt. Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung liegt somit darin, neben der rein stoffschlüssigen Verbindung nunmehr beim Verschweißen gleichzeitig eine formschlüssige Verbindung des Filtergehäusetopfes mit dem Filtergehäusedeckel herzustellen, wodurch eine hochfeste Verbindung der beiden Teile erzeugt werden kann.The present invention is based on the general idea to supplement a hitherto purely cohesive welded connection of a filter housing pot with a filter housing cover of a filter housing now by a positive connection, which is used for the positive connection of the resulting during welding of the two parts Schweißaustrieb. The filter device according to the invention has in a known manner a filter housing pot and a filter housing cover which can be welded thereto, which are both formed from plastic. The filter housing itself has a longitudinal axis and is usually cylindrical. According to the invention, a groove section is now formed in the filter housing cover and in the filter housing pot, which together form a receiving groove for the welding projection arising during welding. The welding discharge in turn forms with welded filter housing together with the two groove sections in the direction of the longitudinal axis positive connection in the form of an annular bead (plastic ring) and thereby also allows the inclusion of higher pressures. Of course, in addition to the positive connection during welding of the filter housing cover with the filter housing pot as well as hitherto a cohesive connection between these two parts by melting a usually arranged on the filter housing cover meltable welding section produced. The particular advantage of the filter device according to the invention is thus, in addition to the purely cohesive connection now simultaneously produce a positive connection of the filter housing with the filter housing cover during welding, whereby a high-strength connection of the two parts can be produced.
Zweckmäßig weisen die beiden Nutabschnitte das gleiche Volumen und/oder dieselben geometrischen Abmessungen auf. Der eine Nutabschnitt ist dabei auf einer Außenmantelfläche des Filtergehäusetopfes angeordnet, wogegen der andere Nutabschnitt auf einer gegenüberliegenden Innenmantelseite des Filtergehäusedeckels angeordnet ist. Die beiden Nutabschnitte sind dabei bezüglich ihres Volumens derart ausgestaltet, dass sie den beim Verschweißen erzeugten Schweißaustrieb vollständig aufnehmen können. Die beiden Nutabschnitte besitzen dabei üblicherweise einen rinnenförmigen Querschnitt, wobei dieser Querschnitt eckig oder rund ausgebildet sein kann.The two groove sections expediently have the same volume and / or the same geometric dimensions. The one groove portion is arranged on an outer circumferential surface of the filter housing pot, whereas the other groove portion is arranged on an opposite inner shell side of the filter housing cover. The two groove sections are designed with respect to their volume such that they can completely absorb the welding expulsion generated during welding. The two groove sections usually have a groove-shaped cross-section, wherein this cross-section can be square or round.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist am Filtergehäusedeckel ein aufschmelzbarer Schweißabschnitt vorgesehen, der bei verschweißtem Filtergehäuse als Schweißaustrieb zumindest teilweise in der Aufnahmenut aufgenommen ist. Der aufschmelzbare Schweißabschnitt liefert somit beim Verschweißen der beiden Teile miteinander das Schweißmaterial, welches einerseits eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Filtergehäusedeckel und dem Filtergehäusetopf und zugleich durch Austreten in die Aufnahmenut die erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung bildet. Selbstverständlich kann der genannte Schweißabschnitt alternativ auch am Filtergehäusetopf angeordnet sein.In an advantageous development of the solution according to the invention, a fusible weld section is provided on the filter housing cover, which is at least partially received in the receiving groove when the filter housing is welded as welding expulsion. When the two parts are welded together, the fusible welding section thus supplies the welding material, which on the one hand forms a cohesive connection between the filter housing cover and the filter housing pot and at the same time forms the positive connection according to the invention by exiting into the receiving groove. Of course, the said welded portion may alternatively be arranged on the filter housing pot.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest auf der Außenmantelseite des Filtergehäusetopfes eine Fase vorgesehen, die die Aufnahmenut mit dem Schweißabschnitt verbindet und dadurch ein Zuführen des aufgeschmolzenen Schweißmaterials des Schweißabschnitts in die Aufnahmenut ermöglicht. Sowohl das Herstellen der beiden Nutabschnitte, als auch das Herstellen der Fase am Filtergehäusetopf kann durch eine entsprechende Gestalt eines Kunststoffspritzgusswerkzeugs auf einfache und kostengünstige Weise realisiert werden. Rein theoretisch ist es auch denkbar, dass zumindest einer der Nutabschnitte nachträglich in den Filtergehäusetopf beziehungsweise den Filtergehäusedeckel eingebracht, beispielsweise eingefräst, wird. In an advantageous development of the solution according to the invention, a bevel is provided at least on the outer shell side of the filter housing pot, which connects the receiving groove with the welding section and thereby allows feeding the molten welding material of the welding section into the receiving groove. Both the production of the two groove sections, as well as the production of the chamfer on the filter housing pot can be realized by a corresponding shape of a plastic injection molding tool in a simple and cost-effective manner. In theory, it is also conceivable that at least one of the groove sections subsequently into the filter housing pot or introduced the filter housing cover, for example milled, is.
Zweckmäßig ist die Filtereinrichtung als Kraftstofffilter, als Ölfilter oder als Hydraulikfilter ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, wie vielfältig die Einsatzmöglichkeiten für ein erfindungsgemäß hergestelltes Filtergehäuse sind, wobei das erfindungsgemäß hergestellte Filtergehäuse insbesondere für stark druckbelastete Systeme, wie beispielsweise Hydrauliksysteme, zum Einsatz kommen kann. Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zum Herstellen eines eine Längsachse aufweisenden Filtergehäuses aus Kunststoff anzugeben, bei welchem zunächst ein Filtergehäusedeckel auf einen damit zu verschweißenden Filtergehäusetopf aufgesetzt wird. Selbstverständlich wird zuvor ein entsprechendes Filterelement im Filtergehäuse angeordnet. Anschließend wird ein am Filtergehäusedeckel angeordneter Schweißabschnitt aufgeschmolzen und das aufgeschmolzene Schweißmaterial des Schweißabschnitts als Schweißaustrieb zumindest teilweise in eine durch in dem Filtergehäusedeckel und dem Filtergehäusetopf angeordnete Nutabschnitte gebildete Aufnahmenut verdrängt. Der in die Aufnahmenut verdrängte Schweißaustrieb erstarrt dort zu einer Ringwulst und bildet dadurch eine in Richtung der Längsachse wirksame formschlüssige Verbindung. Neben der rein stoffschlüssigen Verbindung des Filtergehäusedeckels mit dem Filtergehäusetopf durch das aufgeschmolzene Schweißmaterial wird somit zusätzlich und gleichzeitig eine formschlüssige Verbindung der beiden Teile miteinander hergestellt, wodurch insgesamt eine deutlich stärker belastbare, hochfeste Verbindung erzeugt werden kann, die ca. 15% mehr Kraft aufnehmen kann als herkömmliche Verbindungen. Suitably, the filter device is designed as a fuel filter, as an oil filter or as a hydraulic filter. Already this non-exhaustive enumeration gives an idea of the wide variety of possible uses for a filter housing produced according to the invention, wherein the filter housing produced according to the invention can be used in particular for systems subject to high pressure, such as hydraulic systems. The present invention is further based on the general idea of specifying a method for producing a plastic filter housing having a longitudinal axis, in which first a filter housing cover is placed on a filter housing pot to be welded therewith. Of course, a corresponding filter element is previously arranged in the filter housing. Subsequently, a welding section arranged on the filter housing cover is melted and the molten welding material of the welding section as welding expulsion is at least partially displaced into a receiving groove formed by groove sections arranged in the filter housing cover and the filter housing pot. The swirling expulsion displaced into the receiving groove solidifies there to form an annular bead and thereby forms an effective positive connection in the direction of the longitudinal axis. In addition to the purely cohesive connection of the filter housing cover with the filter housing pot through the molten welding material thus additionally and simultaneously a positive connection of the two parts is made together, creating a total of a much stronger, high-strength compound can be generated, which can absorb about 15% more power as conventional compounds.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.
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.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description.
Die einzige
Entsprechend der
Betrachtet man die
Der Nutabschnitt
Darüber hinaus ist zumindest auf der Außenmantelseite des Filtergehäusetopfes
Rein theoretisch könnten selbstverständlich die beiden Gehäuseteile
Generell kann das erfindungsgemäße Filtergehäuse
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Filtergehäuse
Claims (8)
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JP H11042709 A mit Übersetzung |
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