DE102015114318A1 - Fluid filter with return valve - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Fluidfilter (1) mit einem Gehäuse (2) mit einem Fluidzulauf (21) und einem Fluidablauf (22), mit einen Filtereinsatz (3) und mit einem Rücklaufsperrventil (5) im Fluidzulauf (21), wobei das Rücklaufsperrventil (5) eine konzentrisch im Gehäuse (2) angeordnete, eine kreisringscheibenförmige Grundform aufweisende Ventilplatte (50) mit Durchlassöffnungen (51), eine in betrieblicher Fluidströmungsrichtung hinter der Ventilplatte (50) angeordnete flexible Ventilmembran (53) und eine hinter der Ventilmembran (53) angeordnete, diese an die Ventilplatte (50) andrückende Federscheibe (54) mit radialen Federzungen (55) aufweist. Der Fluidfilter (1) gemäß Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche jeder Federzunge (55) der Federscheibe (54) jeweils mindestens so groß ist wie die freie Querschnittsfläche einer Durchlassöffnung (51) in der Ventilplatte (50) und dass die Federscheibe (54) in Umfangsrichtung relativ zur Ventilplatte (50) fixiert so angeordnet ist, dass jeder Durchlassöffnung (51) je eine Federzunge (55) deckungsgleich zugeordnet ist.The invention relates to a fluid filter (1) having a housing (2) with a fluid inlet (21) and a fluid outlet (22), with a filter insert (3) and with a nonreturn valve (5) in the fluid inlet (21), the return valve ( 5) a concentric in the housing (2) arranged, an annular disc-shaped basic shape having valve plate (50) with passage openings (51) arranged in operative fluid flow direction behind the valve plate (50) flexible valve membrane (53) and behind the valve membrane (53) arranged , this on the valve plate (50) andrückende spring washer (54) with radial spring tongues (55). The fluid filter (1) according to the invention is characterized in that the area of each spring tongue (55) of the spring washer (54) is at least as large as the free cross-sectional area of a passage opening (51) in the valve plate (50) and that the spring washer (54 ) is arranged fixed in the circumferential direction relative to the valve plate (50) so that each passage opening (51) is associated with a respective spring tongue (55) congruent.
Description
Die Erfindung betrifft einen Fluidfilter mit einem Gehäuse mit einem Fluidzulauf und einem Fluidablauf, mit einen Filtereinsatz und mit einem Rücklaufsperrventil im Fluidzulauf, wobei das Rücklaufsperrventil eine konzentrisch im Gehäuse angeordnete, eine kreisringscheibenförmige Grundform aufweisende Ventilplatte mit Durchlassöffnungen, eine in betrieblicher Fluidströmungsrichtung hinter der Ventilplatte angeordnete flexible Ventilmembran und eine hinter der Ventilmembran angeordnete, diese an die Ventilplatte andrückende Federscheibe mit radialen Federzungen aufweist. The invention relates to a fluid filter having a housing with a fluid inlet and a fluid outlet, with a filter cartridge and with a return valve in the fluid inlet, wherein the backflow valve arranged concentrically in the housing, an annular disc-shaped basic shape having valve plate with passage openings, arranged in operative fluid flow direction behind the valve plate flexible valve membrane and arranged behind the valve diaphragm, this pressing on the valve plate spring washer with radial spring tongues.
Fluidfilter der eingangs genannten Art sind seit langem bekannt, beispielsweise als Öl- oder Kraftstofffilter an Brennkraftmaschinen, wie in der
In der betrieblichen Praxis werden Vorrichtungen, wie Brennkraftmaschinen eines Kraftfahrzeuges, die mit einem derartigen Fluidfilter ausgestattet sind, erst nach ihrer Herstellung kurz vor ihrer ersten Inbetriebnahme erstmals mit einem im Fluidfilter zu filternden Fluid, wie beispielsweise Schmieröl bei einer Brennkraftmaschine, befüllt. Eine übliche Anschlussstelle für die Erstbefüllung mit dem Fluid liegt dabei zwischen dem Fluidfilter und den Verbrauchsstellen, wie Schmierstellen einer Brennkraftmaschine, des gefilterten Fluids, also auf der Reinseite des Fluidfilters. Bei dem Befüllvorgang wird das Fluid mit einem gewissen Druck, in der Praxis einige bar, eingefüllt. Dieser Fluiddruck wirkt entgegen der normalen betrieblichen Fluidströmungsrichtung, also in Sperrrichtung, auf das Rücklaufsperrventil und kann erfahrungsgemäß in unerwünschter Weise dazu führen, dass die flexible Ventilmembran in die Durchlassöffnungen der Ventilplatte gedrückt wird und nach dem Befüllvorgang dort verbleibt, sodass danach das Rücklaufsperrventil nicht mehr funktionsfähig ist. In practice, devices such as internal combustion engines of a motor vehicle, which are equipped with such a fluid filter, only after its preparation shortly before its first startup for the first time with a fluid filter to be filtered in the fluid filter, such as lubricating oil in an internal combustion engine, filled. A common connection point for the initial filling with the fluid is between the fluid filter and the consumption points, such as lubrication points of an internal combustion engine, the filtered fluid, ie on the clean side of the fluid filter. During the filling process, the fluid is filled with a certain pressure, in practice a few bar. This fluid pressure acts counter to the normal operating fluid flow direction, ie in the reverse direction, on the return check valve and can lead in an undesirable way to experience that the flexible valve membrane is pressed into the passage openings of the valve plate and remains there after the filling process, so that thereafter the backflow valve is no longer functional is.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, einen Fluidfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, der die angegebenen Nachteile vermeidet und der insbesondere eine sichere Funktion des Rücklaufsperrventils auch nach einer unter einem gewissen Fluiddruck stattfindenden Erstbefüllung des Fluidfilters und der zugehörigen Vorrichtung gewährleistet. For the present invention, therefore, the object is to provide a fluid filter of the type mentioned, which avoids the disadvantages mentioned and in particular ensures a safe function of the backflow valve even after taking place under a certain fluid pressure initial filling of the fluid filter and the associated device.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Fluidfilter der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fläche jeder Federzunge der Federscheibe jeweils mindestens so groß ist wie die freie Querschnittsfläche einer Durchlassöffnung in der Ventilplatte und dass die Federscheibe in Umfangsrichtung relativ zur Ventilplatte fixiert so angeordnet ist, dass jeder Durchlassöffnung je eine Federzunge deckungsgleich zugeordnet ist. The solution of this object is achieved according to the invention with a fluid filter of the type mentioned, which is characterized in that the surface of each spring tongue of the spring washer is at least as large as the free cross-sectional area of a passage opening in the valve plate and that the spring washer fixed in the circumferential direction relative to the valve plate is arranged so that each passage opening is assigned a respective spring tongue congruent.
Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, dass bei der Erstbefüllung des Fluidfilters und der zugehörigen Vorrichtung mit dem zu filternden Fluid auch bei einem relativ hohen Befülldruck von bis zu mehreren bar das Rücklaufsperrventil vor Schäden geschützt wird, so dass seine zuverlässige Funktion auch nach dem Befüllvorgang gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße besondere Anordnung der Federzungen der Federscheibe des Rücklaufsperrventils relativ zu den Durchlassöffnungen in der Ventilplatte schützt die flexible Ventilmembran in den Bereichen, in denen sie eine Durchlassöffnung überdeckt, vor einer unmittelbaren Krafteinwirkung durch das Fluid bei dessen Einfüllen. Vielmehr werden die infolge des Fluiddrucks bei dessen Einfüllen wirkenden Kräfte von den Federzungen der Federscheibe aufgenommen und, unter Zwischenlage der flexiblen Ventilmembran, auf die nicht von den Durchlassöffnungen eingenommenen Bereiche der starren Ventilplatte übertragen und so schadlos abgeleitet. Vorteilhaft ist weiterhin, dass das Rücklaufsperrventil des erfindungsgemäßen Fluidfilters nicht mehr Einzelteile benötigt als ein herkömmliches Rücklaufsperrventil, was einer kostengünstigen Fertigung zugutekommt. With the invention is advantageously achieved that at the first filling of the fluid filter and the associated device with the fluid to be filtered even at a relatively high filling pressure of up to several bar, the return valve is protected from damage, so that its reliable function even after the filling process is. The particular arrangement according to the invention of the spring tongues of the spring disc of the non-return valve relative to the passage openings in the valve plate protects the flexible valve membrane in the areas in which it covers a passage opening, before an immediate force by the fluid during its filling. Rather, the forces acting as a result of the fluid pressure during its filling forces are absorbed by the spring tongues of the spring washer and, with the interposition of the flexible valve membrane, transferred to the non-occupied by the passage openings areas of the rigid valve plate and derived harmless. A further advantage is that the return check valve of the fluid filter according to the invention does not require more parts than a conventional return check valve, which benefits a cost-effective production.
Bevorzugt ist weiter vorgesehen, dass die Durchlassöffnungen und die Federzungen jeweils die Form von Kreisringscheibensegmenten haben. Die Ventilplatte erhält so einerseits eine mechanisch stabile Form und verursacht andererseits nur einen geringen Strömungswiderstand. Außerdem ist so die Form der Durchlassöffnungen gut an die Form und Erstreckung der Federzungen der Federscheibe angepasst. It is preferably further provided that the passage openings and the spring tongues each have the shape of circular ring disk segments. The valve plate is thus on the one hand receives a mechanically stable form and on the other hand causes only a low flow resistance. In addition, the shape of the passage openings is well adapted to the shape and extent of the spring tongues of the spring washer.
In weiterer Ausgestaltung liegt vorzugsweise zwischen je zwei einander benachbarten Durchlassöffnungen ein in Radialrichtung verlaufender Steg der Ventilplatte. Dies ermöglicht eine vorteilhaft einfache Gestaltung der Federzungen der Ventilplatte mit in Radialrichtung verlaufenden Längskanten der Federzungen. Dabei liegen dann jeweils die radialen Längskanten zweier einander benachbarter Federzungen über einem der in Radialrichtung verlaufenden Stege der Ventilplatte. In a further embodiment is preferably between each two adjacent passage openings extending in the radial direction web of the valve plate. This allows an advantageously simple design of the spring tongues of the valve plate with extending in the radial direction longitudinal edges of the spring tongues. In this case, then each of the radial longitudinal edges of two adjacent spring tongues are located above one of the webs extending in the radial direction of the valve plate.
Zur Gewährleistung der gewünschten Lage der Federscheibe relativ zu der Ventilplatte schlägt die Erfindung vor, dass an der Federscheibe wenigstens ein erstes Positionierelement vorgesehen ist, das mit wenigstens einem passenden, lagegerecht an der Ventilplatte angeordneten zweiten Positionierelement in einem zumindest in Umfangsrichtung form- oder kraftschlüssigen Eingriff steht. To ensure the desired position of the spring washer relative to the valve plate, the invention proposes that on the spring washer at least a first positioning is provided with at least one matching, correct position on the valve plate arranged second positioning in a form-fitting or non-positive at least in the circumferential direction stands.
Gemäß einer ersten Weiterbildung kann das wenigstens eine erste Positionierelement durch eine Positionierausnehmung in der Federscheibe gebildet sein und das wenigstens eine zweite Positionierelement durch einen Positioniervorsprung an der Ventilplatte gebildet sein. Solche Positionierelemente sind bei der Fertigung des Fluidfilters einfach herstellbar und bieten zugleich die Gewähr, dass die Federscheibe nach ihrer Montage ihre richtige Position in Umfangsrichtung relativ zu der Ventilplatte einnimmt und beibehält. According to a first development, the at least one first positioning element can be replaced by a Positioning be formed in the spring disc and the at least one second positioning element formed by a positioning projection on the valve plate. Such positioning elements are easy to manufacture in the manufacture of the fluid filter and at the same time offer the assurance that the spring washer assumes its correct position in the circumferential direction relative to the valve plate after assembly and maintains.
Alternativ kann das wenigstens eine erste Positionierelement durch eine Positionierausnehmung in der Federscheibe gebildet sein und das wenigstens eine zweite Positionierelement durch eine durch die Positionierausnehmung hindurch in die Ventilplatte eingebrachte Schraube oder Niete gebildet sein. In dieser Ausgestaltung sorgen die Positionierelemente im Zusammenwirken miteinander zusätzlich zu der richtigen Positionierung in Umfangsrichtung auch für die dauerhafte mechanische Anbindung der Federscheibe an die Ventilplatte. Alternatively, the at least one first positioning element may be formed by a positioning recess in the spring washer and the at least one second positioning element may be formed by a screw or rivet introduced into the valve plate through the positioning recess. In this embodiment, the positioning provide in cooperation with each other in addition to the correct positioning in the circumferential direction for the permanent mechanical connection of the spring washer to the valve plate.
Um auch die flexible Ventilmembran in ihrer Umfangsrichtung festzulegen und so vor Verschleiß durch eine rotierende Relativbewegung zur Ventilplatte und zur Federscheibe zu schützen, wird vorgeschlagen, dass das zweite Positionierelement durch die Ventilmembran hindurchgeführt ist. In order to fix the flexible valve diaphragm in its circumferential direction and thus to protect against wear by a rotating relative movement to the valve plate and the spring washer, it is proposed that the second positioning element is passed through the valve membrane.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen: In the following an embodiment of the invention will be explained with reference to a drawing. The figures of the drawing show:
In der folgenden Figurenbeschreibung sind gleiche Teile in den verschiedenen Zeichnungsfiguren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass nicht zu jeder Zeichnungsfigur alle Bezugszeichen erneut erläutert werden müssen. In the following description of the figures, the same parts in the various drawing figures are always provided with the same reference numerals, so that not all drawings have to be explained again.
In
Zum Zweck des Wechselns des Filtereinsatzes
Zwischen dem Außenumfang des Gewindestutzens
Zur Vermeidung eines Leerlaufens des Fluidfilters
In betrieblicher Strömungsrichtung hinter der Ventilplatte
Im Betrieb des Fluidfilters
Ein weiterer Betriebszustand, der bei dem Fluidfilter
Um sicher zu vermeiden, dass der Druck des Fluids beim Befüllen die flexible Ventilmembran
Bei dieser Anordnung der Federzungen
Um die relative Lage von Federscheibe
Das zweite Positionierelement
Neben dem Rücklaufsperrventil
Oben und unten in
Unter der Ventilmembran
Wie die
Die Positionierelemente
Außer in die Federscheibe
Der Fluidfilter
In Inneren des Fluidfilters
Durch die Ventilplatte
Auf der Oberseite der Ventilplatte
Durch diese besondere Anordnung der Federzungen
Um die gewünschte, funktionsgerechte relative Lage von Federscheibe
Im Zentrum der
Auf der Oberseite der Ventilplatte
Im normalen Betrieb des zugehörigen Fluidfilters
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Fluidfilter fluid filter
- 2 2
- Gehäuse casing
- 20 20
- Dichtung poetry
- 21 21
- Fluidzulauf fluid inlet
- 22 22
- Fluidablauf fluid flow
- 23 23
- Dichtungsträger seal carrier
- 3 3
- Filtereinsatz filter cartridge
- 30 30
- Filterstoffkörper Filter cloth body
- 31 31
- Endscheiben endplates
- 4 4
- Anschlussflansch flange
- 40 40
- Dichtfläche sealing surface
- 41 41
- zentrales Standrohr central standpipe
- 42 42
- Gewindestutzen threaded connector
- 5 5
- Rücklaufsperrventil Return valve
- 50 50
- Ventilplatte valve plate
- 51 51
-
Durchlassöffnungen in
50 Passage openings in50 - 52 52
-
Stege an
50 Footbridges on50 - 53 53
- Ventilmembran valve membrane
- 54 54
- Federscheibe spring washer
- 55 55
-
Federzungen an
54 Spring tongues on54 - 56 56
-
Loch in
53 für62 Hole in53 For62 - 57 57
-
zentrale Gewindeöffnung in
50 central threaded opening in50 - 61 61
-
erstes Positionierelement (an
54 ) first positioning element (at54 ) - 62 62
-
zweites Positionierelement (an
50 ) second positioning element (at50 )
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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