DE102016009355A1 - filtering device - Google Patents
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Abstract
Eine Filtereinrichtung (1) mit einem in einem Filtertopf (2) aufgenommenen Filterelement (3), welches ein Filtermedium (5) zum Filtern eines Betriebsmittels für ein Kraftfahrzeug, und einer an dem Filtermedium (5) fluiddicht befestigten Endscheibe (14) mit einem umlaufenden Kragenabschnitt (14) zum Ankoppeln an eine korrespondierende Dichtfläche (15) eines Deckelelements (4) des Filtertopfes (2), wobei zwischen dem umlaufenden Kragenabschnitt (14) und der Dichtfläche (15) ein aus einem flächigen Filtermedium (5) gefertigtes Dichtelement (23) zum axialen Dichten angeordnet ist.A filter device (1) with a filter element (3) accommodated in a filter pot (2), which comprises a filter medium (5) for filtering a device for a motor vehicle, and an end plate (14) which is attached to the filter medium (5) in a fluid-tight manner and has a circumferential one Collar portion (14) for coupling to a corresponding sealing surface (15) of a cover element (4) of the filter cup (2), wherein between the circumferential collar portion (14) and the sealing surface (15) made of a flat filter medium (5) sealing element (23 ) is arranged for axial sealing.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem in einem Filtertopf aufgenommenen Filterelement, welches ein Filtermedium zum Filtern eines Betriebsmittels für ein Kraftfahrzeug aufweist.The present invention relates to a filter device with a filter element accommodated in a filter pot, which has a filter medium for filtering a device for a motor vehicle.
Im Kraftfahrzeugbereich sind häufig Gase, wie Luft, oder flüssige Betriebsmittel, wie beispielsweise Kraftstoffe, wie Benzin, Diesel, Schmierstoffe, wie Öl oder auch Harnstofflösungen, von Verunreinigungen zu befreien.In the automotive sector are often gases such as air, or liquid resources, such as fuels, such as gasoline, diesel, lubricants, such as oil or urea solutions to rid of impurities.
Stand der TechnikState of the art
Hierzu werden meist Filterelemente verwendet, die in einen Filtertopf, ein Filtergehäuse oder eine Filteraufnahme eingesetzt werden. Die Filterelemente selbst umfassen dabei ein meist flächiges und gefaltetes Filtermedium, welches zwischen Endscheiben oder Endkappen vorgesehen ist und radial durchströmt wird.For this filter elements are mostly used, which are used in a filter pot, a filter housing or a filter holder. The filter elements themselves comprise a mostly flat and folded filter medium, which is provided between end plates or end caps and is flowed through radially.
Der Filtertopf ist zumeist mittels eines Deckelelements verschlossen, über den das zu filternde Betriebsmittel in die Filtereinrichtung einströmt und das gefilterte Betriebsmittel wieder ausströmt. Um eine Verunreinigung des gefilterten Betriebsmittels mit dem ungefilterten Betriebsmittel zu verhindern, ist zwischen dem Filterelement und dem Deckelelement häufig ein Dichtring aus einem Elastomer oder eine Dichtmasse vorgesehen.The filter cup is usually closed by means of a cover element, via which the operating medium to be filtered flows into the filter device and the filtered operating medium flows out again. In order to prevent contamination of the filtered operating fluid with the unfiltered operating means, a sealing ring made of an elastomer or a sealing compound is often provided between the filter element and the cover element.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Filtereinrichtung anzugeben.Against this background, the present invention has the object to provide an improved filter device.
Demgemäß wird eine Filtereinrichtung mit einem in einem Filtertopf aufgenommenen Filterelement, welches ein Filtermedium zum Filtern eines Betriebsmittels für ein Kraftfahrzeug aufweist, vorgeschlagen. Die Filtereinrichtung umfasst eine an das Filtermedium fluiddicht befestigte Endscheibe mit einem umlaufenden Kragenabschnitt zum Ankoppeln an eine korrespondierende Dichtfläche eines Deckelelements des Filtertopfs, wobei zwischen dem umlaufenden Kragenabschnitt und der Dichtfläche ein aus einem flächigen Filtermedium gefertigtes Dichtelement zum axialen Dichten angeordnet ist.Accordingly, a filter device with a filter element accommodated in a filter pot and having a filter medium for filtering a device for a motor vehicle is proposed. The filter device comprises a fluid-tightly attached to the filter medium end plate with a circumferential collar portion for coupling to a corresponding sealing surface of a cover member of the filter cup, wherein between the circumferential collar portion and the sealing surface made of a flat filter medium sealing element is arranged for axial sealing.
Das Filtermedium des Dichtelementes und das des Filterelements sind zum Beispiel aus demselben Material gefertigt.The filter medium of the sealing element and that of the filter element are made of the same material, for example.
Ein aus einem Filtermedium gefertigtes Dichtelement ist einfach und kostengünstig herstellbar. Zudem tritt im Vergleich zu einer Dichtung aus einem Elastomer auch bei tiefen Temperaturen keine Versprödung auf, so dass die Filtereinrichtung eine lange Lebensdauer aufweist. Ferner weist ein aus einem Filtermedium gefertigtes Dichtelement eine hohe Beständigkeit auf, da für das Dichtelement das gleiche Material wie für das Filterelement verwendet wird. Das Dichtelement aus Filtermedium hat ferner den Vorteil, dass es im Vergleich zu Gummi- oder Kunststoffdichtringen von Natur aus widerstandsfähig gegenüber Öl oder Kraftstoff ist.A manufactured from a filter medium sealing element is simple and inexpensive to produce. In addition, no embrittlement occurs at low temperatures compared to a seal made of an elastomer, so that the filter device has a long service life. Furthermore, a sealing element made of a filter medium has a high resistance, since the same material as for the filter element is used for the sealing element. The sealing element of filter medium also has the advantage that it is inherently resistant to oil or fuel compared to rubber or plastic sealing rings.
Des Weiteren werden durch die Anordnung eines Dichtelementes zwischen dem Kragenabschnitt der Endscheibe und der Dichtfläche des Deckelelementes innerhalb der Filtereinrichtung ein Roh- und ein Reinfluidbereich durch das Dichtelement voneinander getrennt. Der Filtertopf kann auch als Filteraufnahme, Gehäuse oder Filtergehäuse bezeichnet werden.Furthermore, the arrangement of a sealing element between the collar portion of the end plate and the sealing surface of the cover element within the filter device, a raw and a clean fluid region separated by the sealing element. The filter pot can also be referred to as a filter holder, housing or filter housing.
Die Filtereinrichtung ist dazu eingerichtet, Fluide, wie beispielsweise Luft oder andere Gase, Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Betriebsmittel eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wie Öl, Wasser, Diesel, Benzin, Kerosin oder Harnstofflösung zu filtern. Insbesondere ist das Filterelement ein Spin-On-Ölfilter. Die Filtereinrichtung kann Anwendung in Kraftfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Baumaschinen, Luftfahrzeugen oder dergleichen finden. Ferner kann das Filterelement auch bei immobilen Anwendungen, wie beispielsweise in Generatoren, eingesetzt werden.The filter device is adapted to filter fluids, such as air or other gases, liquids, in particular liquid operating means of a vehicle, in particular of a motor vehicle, such as oil, water, diesel, gasoline, kerosene or urea solution. In particular, the filter element is a spin-on oil filter. The filter device can be used in motor vehicles, watercraft, rail vehicles, agricultural vehicles, construction machines, aircraft or the like. Furthermore, the filter element can also be used in immobile applications, such as in generators.
Der Faltenbalg kann eine kreisbogenförmige Außengeometrie aufweisen, die von einer bogenförmigen, insbesondere kreisbogenförmigen, Einhüllenden der Faltkanten gebildet wird. Man kann von einem Endlosfaltenbalg sprechen.The bellows may have a circular arc-shaped outer geometry, which is formed by an arcuate, in particular arcuate, envelope of the folded edges. One can speak of an endless bellows.
Das Filterelement umfasst insbesondere eine Rohseite und eine Reinseite, wobei im Betrieb des Filterelements das zu reinigende Betriebsmittel durch das Filtermedium hindurch von der Rohseite auf die Reinseite strömt. Das Dichtelement trennt innerhalb des Filtertopfes die Rohseite von der Reinseite und verhindert eine Verunreinigung des gefilterten Fluides, wie beispielsweise Motoröl.The filter element comprises in particular a raw side and a clean side, wherein during operation of the filter element, the operating medium to be cleaned flows through the filter medium from the raw side to the clean side. The sealing element separates the raw side from the clean side within the filter bowl and prevents contamination of the filtered fluid, such as engine oil.
In Ausführungsformen ist das aus dem Filtermedium gebildete Dichtelement im Pressverbund zwischen dem Kragenabschnitt und der Dichtfläche angeordnet. Aufgrund der Verpressung zwischen dem Kragenabschnitt und der Dichtfläche dichtet das aus dem Filtermedium gefertigte Dichtelement in Axialrichtung ausreichend ab. Falls die Verpressung etwas geringer ist, wird das zu filternde Betriebsmittel am Übergang von einer Roh- zu einer Reinseite zumindest gefiltert.In embodiments, the sealing element formed from the filter medium is arranged in the press fit between the collar portion and the sealing surface. Due to the compression between the collar portion and the sealing surface, the sealing element made of the filter medium seals sufficiently in the axial direction. If the compression is slightly lower, the resource to be filtered becomes at least filtered at the transition from a raw to a clean side.
In weiteren Ausführungsformen ist innerhalb des Filtertopfes ein Federelement angeordnet, das sich an einem Topfboden des Filtertopfes abstützt und das das Filtermedium in Axialrichtung gegen das Deckelelement drängt. Dadurch wird das Dichtelement zwischen dem Kragenabschnitt und der Dichtfläche des Deckelelements verpresst, so dass das Dichtelement axial abdichtet. Das Federelement kann mit dem Topfboden formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Das Federelement kann aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein. Das Federelement kann einen Basisabschnitt zur Auflage des Filterelementes und von dem Basisabschnitt abragende Stege zum Abstützen am Topfboden aufweisen.In further embodiments, a spring element is arranged within the filter bowl, which is supported on a pot bottom of the filter cup and which urges the filter medium in the axial direction against the lid member. As a result, the sealing element is pressed between the collar portion and the sealing surface of the cover element, so that the sealing element seals axially. The spring element can be positively connected to the bottom of the pot, frictionally and / or materially connected. The spring element may be made of metal or plastic. The spring element may have a base section for supporting the filter element and webs protruding from the base section for supporting on the bottom of the pot.
In weiteren Ausführungsformen ist die Endscheibe zumindest teilweise aus Metall gefertigt oder eine Metallendscheibe. Die Endscheibe kann auch aus Kunststoff sein.In further embodiments, the end plate is at least partially made of metal or a metal end plate. The end plate can also be made of plastic.
In weiteren Ausführungsformen ist die Dichtfläche aus Metall. Ferner kann die Dichtfläche auch aus Kunststoff sein.In further embodiments, the sealing surface is made of metal. Furthermore, the sealing surface may also be made of plastic.
Eine Abdichtung wird auch erzielt, wenn die Dichtfläche und der Bereich des Kragenabschnitts, zwischen denen das Dichtelement verpresst ist, aus Metall bestehen.A seal is also achieved when the sealing surface and the region of the collar portion between which the sealing element is pressed, made of metal.
In weiteren Ausführungsformen umfasst das Deckelelement eine Gewindeplatte, die einen Gewindeanschlussstutzen aufweist. Bevorzugt ist der Gewindeanschlussstutzen als Innengewindeanschlussstutzen ausgebildet. Über den Gewindeanschlussstutzen tritt das gefilterte Betriebsmittel aus der Filtereinrichtung aus. Ferner kann die Filtereinrichtung über den Gewindeanschlussstutzen an ein Kraftfahrzeugteil angeschlossen werden. Denkbar sind auch Bajonettkopplungen.In further embodiments, the cover element comprises a threaded plate having a threaded connection piece. Preferably, the threaded connection piece is designed as a female threaded connection piece. The filtered equipment exits the filter device via the threaded connection piece. Furthermore, the filter device can be connected via the threaded connection piece to a motor vehicle part. Also conceivable are bayonet couplings.
In weiteren Ausführungsformen ist der Kragenabschnitt gegenüber einer Stirnseite des Filtermediums axial versetzt. Dadurch wird gegenüber einer Stirnseite eine axial versetzte Dichtfläche erzielt. Die Stirnseite ist zum Beispiel die Fläche, an der das Filtermedium fluiddicht an der Endscheibe befestigt ist.In further embodiments, the collar portion is offset axially relative to an end face of the filter medium. As a result, an axially offset sealing surface is achieved with respect to an end face. The end face is, for example, the surface on which the filter medium is attached in a fluid-tight manner to the end disk.
In weiteren Ausführungsformen weist das Dichtelement im unverpressten Zustand eine Dicke zwischen 0,1 mm und 1,5 mm auf. Bevorzugt weist das Filtermedium im unverpressten Zustand eine Dicke von 0,2 mm bis 1,3 mm und weiter bevorzugt zwischen 0,2 mm und 1 mm auf.In further embodiments, the sealing element in the unpressed state has a thickness between 0.1 mm and 1.5 mm. In the unpressed state, the filter medium preferably has a thickness of 0.2 mm to 1.3 mm and more preferably between 0.2 mm and 1 mm.
Insbesondere durch eine flache Ausführung der Endscheibe im Bereich des Kragenabschnitts wird ein Abstanzen des Dichtelementes verhindert.In particular, by a flat design of the end plate in the region of the collar portion a stamping of the sealing element is prevented.
In weiteren Ausführungsformen ist das Dichtelement aus mehreren Lagen aus dem flächigen Filtermedium gebildet. So kann das Dichtelement beispielsweise aus zwei oder drei Lagen gebildet sein.In further embodiments, the sealing element is formed from a plurality of layers of the flat filter medium. For example, the sealing element can be formed from two or three layers.
In weiteren Ausführungsformen ist das Dichtelement an der Endscheibe befestigt. Das Dichtelement kann formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Endscheibe befestigt sein. So kann das Dichtelement mit der Endscheibe verklebt oder verschweißt sein.In further embodiments, the sealing element is attached to the end plate. The sealing element may be positively, positively and / or cohesively secured to the end plate. Thus, the sealing element can be glued or welded to the end plate.
Die Endscheibe kann mehrteilig ausgeführt sein. Beispielsweise ist ein Kunststoffendscheibenelement, welches mit dem Filtermedium fluiddicht verbunden ist, in einem Blech aufgenommen, das den Kragenabschnitt umfasst.The end plate can be made in several parts. For example, a plastic end disk element, which is fluid-tightly connected to the filter medium, received in a metal sheet, which comprises the collar portion.
In weiteren Ausführungsformen ist das Filtermedium ein synthetisches Filtervlies. Ferner kann das Filtermedium ein Filtergewebe oder ein Filtergelege sein. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium verfilzt oder vernadelt sein. Das Filtermedium kann auch Naturfasern, wie Cellulose oder Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyimid, Polyester, Polyvinylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein. Das Filtermedium kann einlagig oder mehrlagig sein.In further embodiments, the filter medium is a synthetic filter fleece. Furthermore, the filter medium may be a filter fabric or a filter fabric. In particular, the filter medium can be produced in a spunbond or meltblown process. Furthermore, the filter medium can be felted or needled. The filter medium can also comprise natural fibers, such as cellulose or cotton, or synthetic fibers, for example of polyimide, polyester, polyvinyl sulfide or polytetrafluoroethylene. The fibers may be oriented in, skewed and / or transversely to the machine direction during processing. The filter medium can be single-layered or multi-layered.
Das Filtermedium kann plissiert sein. Das Filtermedium kann einen zickzackförmig oder ziehharmonikaförmig gefalteten Faltenbalg aufweisen. Faltenabschnitte des Filtermediums beziehungsweise des Faltenbalgs können in Ausführungsformen unterschiedliche oder variable Faltenhöhen aufweisen. Hierdurch kann der vorhandene Bauraum im Filtertopf ausgenutzt werden. Unter einer Faltenhöhe ist beispielsweise der Abstand zwischen gegenüberliegenden Faltenkanten eines Faltenabschnitts zu verstehen. Das Filtermedium beziehungsweise der Faltenbalg kann eine kreisbogenförmige Außengeometrie aufweisen.The filter medium can be pleated. The filter medium may have a zigzag or accordion-folded bellows. Fold portions of the filter medium or of the bellows may have different or variable fold heights in embodiments. As a result, the existing space can be exploited in the filter bowl. Under a fold height, for example, to understand the distance between opposite fold edges of a fold section. The filter medium or the bellows may have a circular arc-shaped outer geometry.
Das Filtermedium kann mit einer Endscheibe, vorzugsweise zwei Endscheiben, zwischen denen das Filtermedium angebracht ist, versehen sein, die mit dem Filtermedium formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein können. Die Endscheiben können mit dem Filtermedium verschmolzen, verklebt oder verschweißt sein.The filter medium may be provided with an end plate, preferably two end plates, between which the filter medium is mounted, which may be positively connected to the filter medium, positively and / or materially connected. The end plates can be fused, glued or welded to the filter medium.
Weiter kann das Filtermedium ein Mittelrohr umgeben. Das Mittelrohr kann aus einem Lochblech hergestellt sein, das zu einem Rohr umgebogen ist, wobei die freien Enden des Lochblechs formschlüssig, kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Bevorzugt stützt sich das Filterelement über die Endscheibe oder das Mittelrohr an dem (optionalen) Federelement ab.Furthermore, the filter medium can surround a central tube. The center tube can be made of a perforated plate be prepared, which is bent to form a tube, wherein the free ends of the perforated plate are positively, positively and / or cohesively connected to each other. Preferably, the filter element is supported on the (optional) spring element via the end plate or the center tube.
Das Dichtelement kann ringförmig ausgebildet sein. Hierzu kann das Dichtelement aus einem flächigen Filtermedium ausgestanzt sein.The sealing element may be annular. For this purpose, the sealing element can be punched out of a flat filter medium.
Weitere mögliche Implementierungen der Filtereinrichtung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Filtereinrichtung hinzufügen.Further possible implementations of the filter device also include not explicitly mentioned combinations of features or embodiments described above or below with regard to the exemplary embodiments. The expert will also add individual aspects as improvements or additions to the respective basic form of the filter device.
Weitere Ausgestaltungen der Filtereinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Filtereinrichtung. Im Weiteren wird die Filtereinrichtung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.Further embodiments of the filter device are the subject of the dependent claims and the embodiments of the filter device described below. Furthermore, the filter device will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Es zeigen dabei:It shows:
In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.In the figures, the same reference numerals designate the same or functionally identical elements, unless indicated otherwise.
Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention
Die
Die Filtereinrichtung
Das Filterelement
Das Filtermedium
Das Filterelement
Ferner stützt sich das Filterelement
An einem zweiten oberen Ende
Die Endscheibe
Das Deckelelement
Das Deckelelement
Über den Durchlass
Um eine Vermischung von ungefiltertem Betriebsmittel mit gefiltertem Betriebsmittel zu vermeiden, ist zwischen dem Deckelelement
Das aus dem Filtermedium gefertigte Dichtelement
In
Zur Schaffung des Sammelraumes
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Die dargestellten Geometrien können verändert werden. Das Dichtelement
Claims (10)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016009355A1 true DE102016009355A1 (en) | 2018-02-08 |
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ID=60996246
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DE102016009355.2A Withdrawn DE102016009355A1 (en) | 2016-08-03 | 2016-08-03 | filtering device |
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