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Querverweis auf verwandte Anmeldungen
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Die vorliegende Anmeldung ist eine „continuation-in-part“ Patentanmeldung der US Patentanmeldung Nr.
10/778,694 , die
von den Erfindern Ismail C. Bagci et. al am 16. Februar 2004 mit dem Titel „A DISPOSABLE, SPIN-ON FILTER‟ angemeldet wurde und die hierin ausdrücklich und vollumfänglich durch Bezugnahme enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Fluidfilter und die gewählte Ausgestaltung zum Anschließen des Filters an einem Befestigungssockel oder -kopf. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Aufschraubfilter, der so konstruiert und angeordnet ist, dass er ohne Verwendung einer Gewindeplatte mit einem Befestigungssockel oder -kopf verbunden werden kann. Durch Weglassen der Gewindeplatte ist der sich ergebende Fluidfilter kostengünstiger in der Herstellung, unter anderem durch Kosteneinsparungen durch Weglassen eines der Bauteile. Ein damit einhergehender Vorteil ist die Möglichkeit eines im Wesentlichen nicht-metallischen Aufbaus des Fluidfilters, was wiederum erlaubt, dass er als „entsorgbar“ betrachtet werden kann, da er zur Entsorgung oder zum Recyceln verbrannt werden kann. Durch Vorsehen eines verbrennbaren Aufbaus lässt sich die körperliche Masse des Filters auf ein geringes Aschevolumen verringern, und dies bedeutet eine Verringerung dessen, was auf Deponien gelagert werden muss. Die andere Option für „entsorgbar“ besteht darin, den beim Aufbau verwendeten Kunststoff zu recyceln. Ein vollständig aus Kunststoff bestehender Aufbau des Filters wird derzeit allgemein als „umweltverträgliches grünes Design“ angesehen.
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Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liegt der Schwerpunkt auf einem Fluidfilteraufbau, der größtenteils oder vorwiegend aus nicht-metallischen Bauteilen besteht und als entsorgbar angesehen wird. Diese Ausführungsform umfasst keine herkömmliche Gewindeplatte zur Schraubverbindung mit dem Kopf. Stattdessen weist das offene Ende des Mantels ein Außengewinde zur Verbindung mit dem Kopf auf, wodurch die Gewindeplatte weggelassen werden kann. Bei einer verwandten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Filtergehäuse oder der Mantel ein „Hybrid“ dahingehend, dass es bzw. er sowohl Metall als auch Kunststoff umfasst. Diese verwandte Ausführungsform umfasst ebenfalls keine herkömmliche Gewindeplatte zur Schraubverbindung mit dem Kopf.
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Typische Aufschraubfluidfilter gemäß den Ausgestaltungen nach dem Stand der Technik werden an dem Kopf (Stutzen) mittels einer metallischen Gewindeplatte mit einem Innengewinde angebracht. Die Gewindeplatte ist an dem Fluidfiltertopf verankert und weist mindestens einen Strömungseinlass und einen Strömungsauslass auf, die mit einem Zentralrohr zusammenwirken. Die Verbindung zwischen Filter und Kopf umfasst eine Dichtung, die eine Leckage zwischen dem Kopf und dem Filter verhindert. Eine Strömung zu dem Filter verläuft durch den Kopf, und nach der Filterung tritt das Fluid durch den Kopf wieder aus. Bei der Herstellung eines Fluidfilters mit einer Gewindeplatte entstehen Kosten im Zusammenhang mit der Herstellung der Gewindeplatte und Kosten beim Einbau der Gewindeplatte in den Fluidfilter. Wenn ein Fluidfilter ohne diese Gewindeplatte vorgesehen werden könnte, würden diese Kosten eingespart werden. Obgleich es auf eingeschränkter Basis andere Maßnahmen geben kann, die zur Verbindung eines Fluidfilters mit einem Befestigungssockel verwendet werden, liegt ein zentraler Punkt der vorliegenden Erfindung in der Eliminierung jeglicher Gewindeplatte aus dem Fluidfilter. Eine Folge dieser Ausgestaltung besteht im Weglassen der Gewindeplatte zur Verwendung bei der Verbindung mit dem Kopf.
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Die vorliegende Erfindung sieht eine Fluidfilterkonstruktion vor, die zur Aufschraubbefestigung an einem Kopf ohne Verwendung einer Gewindeplatte geeignet ist. Ein typischer Befestigungskopf aus dem Stand der Technik umfasst einen mit Außengewinde versehenen Pfosten oder Abschnitt, der von der mit einem Innengewinde versehenen Gewindeplatte aufgenommen wird. Bei einer gewindeplattenlosen Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Aufschraubfluidfilter an dem Kopf durch das mit einem Außengewinde vorgesehene offene Ende des Fluidfiltermantels angebracht. Bei dem in der
US Patentanmeldung Nr. 10/778,694 offenbarten Aufbau eines Fluidfilters ist ein Gewindepfosten als Teil des geschlossenen Endes des Topfes ausgebildet und steht mit einer Welle (mit Innengewinde) in Verbindung, welche sich über den Kopf hinaus in den Aufschraubfilter erstreckt. Wie dort beschrieben, gibt es verschiedenartige alternative Ausführungsformen. Diese Ausführungsformen umfassen - neben anderen Merkmalen - das Befestigen der Welle als Teil des Fluidfilters und das Verbinden der Welle mit einem damit zusammenwirkenden Abschnitt des Kopfes. Es versteht sich ferner, dass die Verwendung von „Aufschrauben“ zur Beschreibung des Fluidfilters der vorliegenden Erfindung beabsichtigt, nicht nur einen Gewindeeingriff zu umfassen, sondern auch andere Verbindungstechniken, beispielsweise die Verwendung einer Bajonettverbindung zwischen dem Fluidfilter und dem Befestigungskopf. Mit Bajonettverbindungen verwandt sind Vierteldrehungs- und Halbdrehungsverbindungen, die eine Vielzahl von Ausgestaltungsformen annehmen können.
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Hinsichtlich der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit „Hybrid“-Mantel ist es angemessen, mögliche Bedenken bezüglich eines vollständig aus Kunststoff bestehenden einteiligen Mantels oder Gehäuses zu erörtern. Es wird davon ausgegangen, dass sich ein nur aus Kunststoff bestehender Aufbau, der Gewindegänge am Außendurchmesser des Mantels benachbart dem offenen Ende aufweist, für kleinere Durchmesser und kürzere Längen gut eignet, beispielsweise Mäntel, welche weniger als 7 Zoll hoch sind. Da Fluidfilter jedoch hinsichtlich ihres Durchmessers und der Höhe größer werden, kann der einteilige und nur aus Kunststoff bestehende Aufbau in technischer und/oder finanzieller Hinsicht beschränkt sein. Zum Beispiel können zusätzliche Mengen an Kunststoff erforderlich sein, um die erforderliche Festigkeit für die höheren Spannungsbeanspruchungen zu gewährleisten. Das Spritzgießwerkzeug wird teurer und das Spritzgießverfahren erfordert eine Pressenkonstruktion mit größerem Druck. Einigen dieser Bedenken wird dadurch Rechnung getragen, dass gemäß der vorliegenden Erfindung ein Hybrid-Mantel mit einem metallischen Korpus und einer Kunststoffhülse für das mit einem Gewinde versehene Ende des metallischen Korpus verwendet wird.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Fluidfilter sind beispielsweise in den Dokumenten
WO 2004/033067 A2 ,
US 2001/0037969 A1 ,
EP 1 036 584 A1 ,
US 2004/0079693 A1 und
WO 00/21637 A1 offenbart.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Fluidfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1, einen Fluidfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie einen Fluidfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
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Ein Fluidfilter, der zum Gewindeeingriff mit einem Fluidabgabekopf gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut und angeordnet ist, weist einen Fluidfiltermantel, der eine mit einer Halterippe ausgebildete Seitenwand besitzt, und einen Fluidfiltermediumpacken auf, der in dem Fluidfiltermantel montiert ist, wobei der Fluidfiltermediumpacken ein Filtermedium und eine mit einem oberen Ende des Filtermediums verbundene obere Endplatte umfasst, und wobei die obere Endplatte eine Umfangslippe umfasst, die so aufgebaut und angeordnet ist, dass sie axial unterhalb der Halterippe einschnappt.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Fluidfilter bereitzustellen.
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Damit im Zusammenhang stehende Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.
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Figurenliste
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- 1 ist ein vollgeschnittener vorderer Aufriss eines Hybrid-Fluidfiltermantels gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 2 ist ein vorderer Aufriss einer mit einem Außengewinde versehenen Hülse, die einen Abschnitt des Fluidfiltermantels der 1 umfasst.
- 3 ist ein vollgeschnittener vorderer Aufriss der Hülse der 2.
- 4 ist ein auseinandergezogener vorderer Aufriss eines Fluidfilters, der zum Gewindeeingriff mit einem Fluidabgabekopf aufgebaut und angeordnet ist.
- 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Kombination aus Fluidfilter und Kopf der 4.
- 6 ist eine vergrößerte Draufsicht des Fluidfiltermediumpackens der 4 gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 7 ist ein vollgeschnittener seitlicher Aufriss des Fluidfilters der 4, der mit dem Kopf der 4 über einen Gewindeeingriff zusammengebaut ist.
- 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Abschnittes der Baueinheit der 7.
- 9 ist ein der Ansicht der 8 entsprechender vergrößerter Ausschnitt, der eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 10 ist ein der Ansicht der 8 entsprechender vergrößerter Ausschnitt, der eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 11 ist ein auf der 7 basierender seitlicher Aufriss eines vergrößerten Ausschnittes, der die Verwendung einer Dichtung illustriert.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Zum Zwecke des besseren Verständnisses der Grundsätze der Erfindung erfolgt nun eine Bezugnahme auf in der Zeichnung dargestellte Ausführungsformen, wobei zu deren Beschreibung eine bestimmte Terminologie verwendet wird. Es versteht sich gleichwohl, dass hierdurch keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, sondern dass Änderungen und weitere Abwandlungen der dargestellten Vorrichtungen sowie weitere Anwendungen der Grundsätze der Erfindung, die im Rahmen dessen liegen, was ein Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung unternehmen würde, mitumfasst sind.
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Die vorliegende Erfindung umfasst, als ein Bauteil, einen Fluidfiltermantel, der vorzugsweise ein einteiliges geformtes Kunststoffbauteil ist. Dieser Aufbau stellt die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wenngleich hinsichtlich eines einteiligen Kunststoffaufbaus für Fluidfiltermäntel, die einen größeren Durchmesser und Höhen jenseits von ungefähr 7 oder 8 Zoll besitzen, gelegentlich Bedenken geäußert worden sind. Für diese größeren Mantelgrößen umfasst die vorliegende Erfindung einen Hybridaufbau mit einem metallischen Mantelkorpus und einer geformten Kunststoffhülse, die einen einsatz-geformten („insert-molded“) Metallring umfasst, falls ein Wechsel von Kunststoff zu Metall erwünscht ist.
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Bezugnehmend zunächst auf die 1, 2 und 3 ist dargestellt, was als Hybrid-Fluidfiltermantel 20 beschrieben worden ist, der gelegentlich als Topf oder Gehäuse bezeichnet wird. Der Hybridmantel 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist als teils aus Kunststoff und teils aus Metall bestehende Konstruktion ausgebildet und angeordnet. Genauer umfasst der Mantel 20 einen metallischen Mantelkorpus 21 und eine damit zusammenwirkende ringförmige Hülse 22 (siehe 2 und 3). Der Mantelkorpus 21 ist im Wesentlichen zylindrisch mit einem geschlossenen Ende 23, das geringfügig abgerundet oder kalottenförmig ist, und einem offenen Ende 24, das die Hülse 22 aufnimmt. Der Mantelkorpus 21 ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt und kann durch verschiedene Metallbearbeitungsverfahren, vorzugsweise durch einen Tiefziehvorgang, hergestellt werden. Die Hülse 22 ist ein einstückiges geformtes Kunststoffbauteil mit außenliegenden Gewindegängen 25. Von besonderer Bedeutung bei dieser ersten Ausführungsform ist, dass die Hülse 22 als einen einteiligen geformten Kunststoffhülsenkorpus 22a und einem einsatz-geformten ringförmigen Metallring 22b umfassend ausgebildet ist. Durch das Einsatz-Formen des Metallrings 22b als Teil des Hülsenkorpus 22a werden die beiden Bauteile zuverlässig zu einer einstückigen Hülse 22 verbunden. Eine ringförmige Nut 27 ist in der Außenfläche 26 des Hülsenkorpus 22a unterhalb der Gewindegänge 25 gebildet, um einen externen O-Ring aufzunehmen und zu halten. Ein ähnlicher oder entsprechender O-Ring ist in den 7 und 8 dargestellt. Diese spezielle Dichtstelle ist dazu bestimmt, den Mantel und den Kopf bezüglich eines eintretenden Fluidstroms abzudichten.
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Der einsatz-geformte Metallring 22b ist vorzugsweise aus Stahl hergestellt und wird dazu verwendet, die Hülse 22 und den tiefgezogenen Mantelkorpus 21 aus Stahl miteinander zu verfalzen. Zur Durchführung dieses Falzvorganges wird der Stahlmantelkorpus mit einem ringförmigen radialen Flansch 31 benachbart dem offenen Ende 24 hergestellt (siehe 1). Beim Einsetzen der Hülse 22 in das offene Ende 24 wird der einsatz-geformte Ring 22b in flächigen Kontakt mit dem Flansch 31 gedrückt. Befinden sich diese beiden Metallflansche in Kontakt miteinander, wird der Schichtaufbau über den gesamten 360° Umfang des Mantelkorpus 21 und der Hülse 22 fest aufgerollt (entspricht dem Falzvorgang).
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Ist vor dem Beginn des Falzvorgangs das untere Ende der Hülse 22 in den Mantelkorpus eingesetzt worden, werden dann der Mantelkorpus 21 und die Hülse 22 sicher miteinander verbunden, um einen Hybrid- (Kunststoff und Metall) Fluidfilter-mantel 20 zu erzeugen. Wie im Anschluss im Zusammenhang mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden wird, wird der bzw. die mit dem ausgewählten Mantel zu verwendende Fluidfiltermediumpacken oder Filterkartusche durch einen Schnappverschluss oder alternativ durch eine Presspassung befestigt. Diese beiden Ausführungsformen gelten unabhängig davon, ob der Hybrid-Mantel 20 benutzt oder ein einteiliger geformter Kunststoffmantel verwendet wird. Diese Montageoptionen werden genauer in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hinsichtlich eines einteiligen geformten Kunststoffmantels beschrieben. Diese beiden Montageoptionen sind allerdings gleichermaßen auf die erste Ausführungsform des Hybrid-Fluidfiltermantels anwendbar.
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Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst einen einteiligen geformten Kunststoffluidfiltermantel 34. Ein repräsentativer Aufbau dieser bevorzugten Ausgestaltung ist in den 4 und 5 zusammen mit dem Fluidfilter 35 dargestellt. Der Fluidfilter 35 umfasst einen geformten Kunststoffmantel 34 sowie einen Fluidfiltermediumpacken 36. Mitumfasst als Teil der Darstellung in der 4 und der 5 ist der Kopf 37, der das mit einem Außengewinde versehene Ende 38 des Mantels 34 aufnimmt. Der Kopf 37 schafft die fluide Verbindung für den Fluidfilter 35, einschließlich des Führens von eintretendem Fluid und des Abführens des Fluids nach dem Durchlauf durch das Filtermedium.
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Da die vorliegende Erfindung einen weitgeöffneten Mantel in Gestalt des offenen Endes 39 und keine Gewindeplatte umfasst, ist der spezielle Aufbau des Mediumpackens 36 und seine Beziehung zum Mantel 34 von Bedeutung. Der Mediumpacken 36 umfasst das Filtermedium 40, das in allgemein zylindrischer Form aufgebaut und angeordnet ist, sowie eine damit zusammenwirkende obere Endplatte 41, die fest mit dem Filtermedium 40 verbunden ist. Wie es sich für Filtermodule dieser Art versteht, besitzt die Mitte des Filtermediums eine hohlzylindrische Form für den nach oben verlaufenden Durchtritt des Fluids nach einem Passieren des Filtermediums.
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Zwar muss die gegenüberliegende oder untere Fläche 45 des Filtermediums 40 durch eine bestimmte Art von Endplatte 46 geschlossen sein, um eine Umgehung des Filtermediums auszuschließen, jedoch ist ihr Aufbau in Bezug auf die anderen Bauteile nicht kritisch, da es in struktureller Hinsicht keine Grenzflächeneigenschaften bezüglich des Fluidfiltermantels 34 besitzt. Obgleich die untere Fläche 45 des Filtermediums 40 und die Endplatte 46 gewissermaßen im Inneren des Fluidfiltermantels aufgehängt sind und es keine Bedenken hinsichtlich eines möglichen Freiraums oder Stoßkontaktes gibt, ist die diesen Aufhängezustand ermöglichende Anordnung für die Art und Weise von Bedeutung, wie der Fluidfiltermediumpacken 36 grenzflächenmä-ßig dem Fluidfiltermantel 34 entgegentritt, sobald der Mantel in Eingriff mit dem Fluidabgabekopf 37 geschraubt wird. Es ist ebenfalls von Bedeutung, die obere Endplatte 41 relativ zum Inneren des Kopfes 37 korrekt zu positionieren, sobald der Fluidfiltermantel 34 vollständig oder voll auf den Kopf 37 aufgeschraubt ist.
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Bezugnehmend nun auf die 6 ist die Fluidstromkonfiguration der Endplatte 41 relativ zu dem Fluidfiltermantel 34 illustriert. Wie dargestellt, hat die obere Endplatte 41 eine allgemein kreisrunde oder ringförmige Form mit einem Flansch 47 und einer nach oben verlaufenden hohlen Hülse 48, die konzentrisch zum Flansch 47 angeordnet ist. Die Endplatte 41 ist ein einteiliges geformtes Kunststoffbauteil mit einer äußeren Umfangshaltelippe 49, die den Flansch 47 umgibt und durch sechs gleichmäßig beabstandete konkavförmige Öffnungen 50 unterteilt ist. Diese Segmente oder bogenförmigen Abschnitte 51 der Lippe 49 sind gleichmäßig zueinander beabstandet und in wechselweiser Abfolge mit den Öffnungen 50 angeordnet. Die Anzahl der Öffnungen, ihr Abstand sowie ihre Form sind im Hinblick auf in Betracht gezogene und zulässige Alternativen variabel. Die Anzahl kann höher oder niedriger sein, der Abstand kann ungleichmäßig sein und die Form kann verändert werden. Wie beschrieben werden wird, bilden die Öffnungen 50 Strömungslöcher für das aus dem Kopf 37 eintretende Fluid. Die Hülse 48 ist mit dem hohlen Inneren des zylindrischen Filtermediums 40 konzentrisch und stellt den Auslassdurchgang für das zum Kopf 37 zurückkehrende Fluid bereit, nachdem es das Filtermedium 40 durchlaufen hat.
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Das zu filternde und in den Fluidfilter 35 aus dem Kopf 37 strömende Fluid gelangt zu den sechs gleichmäßig beabstandeten Öffnungen 50. Dieses Fluid wird durch das Filtermedium 40 gesaugt, strömt durch die Hülse 48 heraus und zurück in den Kopf 37. Um dieses Strömungsmuster auf gleichmäßige, zuverlässige und leckagefreie Weise zu verwirklichen, ist die obere Endplatte 41 fest mit dem oberen Ende oder der Fläche 52 des Filtermediums 40 verbunden. Diese feste Verbindung zwischen der Endplatte 41 und dem Filtermedium 40 ist auch für die Art und Weise von Bedeutung, wie der Fluidfiltermediumpacken 36 in den Fluidfiltermantel 34 montiert ist und wie dieser Mediumpacken in dem Mantel aufgehängt ist, wie dies in 7 dargestellt ist.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schnappt der Fluidfiltermediumpacken 36 durch Zusammenwirken mit der Lippe 49 der Endplatte 41 in den Fluidfiltermantel 34 ein, insbesondere durch die Bereiche 51, die unterhalb einer nach innen gerichteten, ringförmigen Halterippe 56 angeordnet sind, die einteilig als Teil der inneren Oberfläche 57 des Fluidfiltermantels 34 geformt ist (siehe 7 sowie den vergrößerten Ausschnitt der 8). Jeder der Lippenbereiche 51 kann sich einzeln nach oben verbiegen, wenn der Fluidfiltermediumpacken 36 in das offene Ende 39 des Fluidfiltermantels 34 gedrückt wird und auf die Halterippe 56 trifft. Diese Biegsamkeit ermöglicht es jedem Bereich 51, sich auf und über die Halterippe 56 hinweg zu bewegen, wenn der Mediumpacken 36 in den Fluidfiltermantel 34 eingesetzt wird. Auf der Rückseite, wo der aufgrund der Halterippe 56 verringerte Innendurchmesser endet, kehren die Bereiche 51 in ihren normalen (ungebogenen) Zustand zurück. Die äußere Umfangsoberfläche (Außendurchmesser) der Lippe 49 befindet sich unterhalb der Halterippe 56 und in unmittelbarer Nachbarschaft zur Innenfläche des Fluidfiltermantels 34, siehe 7 und 8. Wenngleich die einzelnen Bereiche 51 in geringfügigem Ausmaß elastisch sind, wie beschrieben worden ist, wird die Endplatte 41 dennoch als im Wesentlichen starres Kunststoffbauteil betrachtet, und es ist lediglich das Auskragen der Bereiche 51 und ihr individueller Aufbau aufgrund der Öffnungen 50, die eine hinreichende Flexibilität gestatten, um über die Halterippe 56 zu gelangen und dann dahinter einzuschnappen.
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Während die Halterippe 56 vorzugsweise ringförmig ist, besteht eine Alternative darin, die Rippe in Bereiche mit wechselndem Freiraum zwischen benachbarten Bereichen auszubilden. Da der Mediumpacken 36 ungerichtet ist im Hinblick darauf, wie er in den Fluidfiltermantel 34 hineinkommt, besteht der einzige Vorbehalt hinsichtlich der Rippenbereiche darin, dass sie den Mediumpacken halten müssen. Dies betrifft nur die Umfangslängen der Rippenbereiche und die Umfangslänge eines jeden Lippenbereichs 51. In einer ungünstigsten Ausrichtung muss es eine hinreichende Überlappung geben, um den Mediumpacken 36 sicher in dem Fluidfiltermantel 34 halten zu können
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Im auf diese Weise montierten Zustand bewirkt jeder Versuch, den Fluidfiltermediumpacken 36 aus dem Fluidfiltermantel 34 herauszuziehen, dass der obere äußere Abschnitt jedes Bereichs 51 gegen die unterseitige Fläche der Halterippe 56 stößt, und dieser Stoßkontakt verhindert das Herausnehmen des Fluidfiltermediumpackens 36. Dieses Ergebnis wird unabhängig davon erzielt, ob die Halterippe 56 ringförmig oder segmentiert ist. Wenngleich dies als ein Herausnehmen verhindernd beschrieben wurde, so versteht sich, dass der Fluidfiltermediumpacken 36 womöglich dennoch herausgenommen werden kann, falls der Fluidfiltermediumpacken 36 zusammengedrückt oder auf irgendeine Weise zerstört wird, so dass die einzelnen Bereiche 51 an der Halterippe 56 vorbeikommen. Aufgrund dieser Einschnapp-Montagetechnik und angesichts der Materialien und der Anordnung der verschiedenen Bauteile relativ zueinander wird jedoch jeder Versuch, die einzelnen Bereiche 51 oder andere Abschnitte des Mediumpackens 36 zu schneiden, zu zerdrücken, abzubrechen, zu verbiegen oder abzutrennen als sehr risikoreich hinsichtlich einer möglichen Beschädigung des Mantels 34 angesehen und erfordert sehr viel Zeit. Teils darum wird diese bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein vollständig entsorgbarer bzw. Einwegfluidfilter angesehen. Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung umfasst das vollständige Einwegkonzept einen Aufbau aus im Wesentlichen oder vorwiegend Kunststoff und die Möglichkeit, den benutzten Fluidfilter 35 zu verbrennen, sobald das Filtermedium 40 mit gefiltertem partikelförmigem Material zumindest soweit verstopft ist, dass sein Filtervermögen auf ein unakzeptables Niveau gesunken ist. Ein weiterer Aspekt des vollständigen Einwegkonzeptes im Hinblick auf den gesamten Fluidfilter 35 besteht darin, dass der Kunststoffaufbau für die Bauteile zu einer kostengünstigeren Konstruktion beiträgt, die zu entsorgen man sich leisten kann, sobald das Filtermedium verstopft ist.
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Bezugnehmend nunmehr auf die 9 ist eine Konstruktionsalternative für den Fluidfilter 35 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. 9 stellt einen Teil eines Fluidfilters 58 dar, der in jeglicher Hinsicht nahezu identisch mit dem Fluidfilter 35 ist, abgesehen davon, dass die Halterippe 56 des Fluidfilters 35 entfernt worden ist. An der Stelle der Halterippe 56 ist die innere Oberfläche des Fluidfiltermantels 59 als solche allgemein zylindrisch ausgebildet. Bei dieser alternativen Ausführungsform des Fluidfilters 58 ist die Endplatte 60 nahezu identisch mit der Endplatte 51, außer dass die Endplatte 60 einen geringfügig größeren Außendurchmesser besitzt, so dass die äußere Umfangskante 61 der sechs gleichmäßig beabstandeten Lippenbereiche 62 eine sichere Presspassung zwischen der Endplatte 60 und der innenseitigen zylindrischen Oberfläche des Kunststofffluidfiltermantels 59 erzeugen. Ein Fluidfilter 58 mit einer Presspassung für den Fluidfiltermediumpacken 63 in dem Mantel 59 führt zu einem vollständigen Einwegdesign im Hinblick auf den vorwiegend aus Kunststoff bestehenden Aufbau sowie die Kosten für die Kunststoffbauteile. Ähnlich der vorherigen Einschnapp-Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Fluidfiltermediumpacken 63 nicht dazu aufgebaut und angeordnet, herausgezogen und ausgetauscht zu werden und den Fluidfiltermantel 59 wiederzuverwenden. Wie erwähnt ist mit Ausnahme der Änderung von einer Schnappeinheit zu einer Presspassung (mit festem Sitz) der Fluidfilter 58 identisch zu dem Fluidfilter 35. Beide sind überwiegend aus Kunststoff und beide sind dazu vorgesehen, vollständig entsorgbar zu sein, wobei der Fluidfiltermediumpacken zusammen mit dem Fluidfiltermantel entsorgt wird.
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Eine dritte Ausführungsform (siehe 10) wird als Teil der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogen. Der Fluidfilter 66 gemäß dieser dritten ist eine Kombination der ersten beiden Ausführungsformen dahingehend, dass die Endplatte 67 identisch zu der Endplatte 41 und der Fluidfiltermantel 68 identisch zu dem Fluidfiltermantel 59 ist. Diese Kombination von Merkmalen bedeutet, dass es keine Halterippe 56 und keine Presspassung gibt. Dadurch wird ein Austauschen des Fluidfiltermediumpacken 69 ermöglicht, so dass der Mediumpacken 69, wenn er verstopft oder anderweitig seine Gebrauchsdauer überschritten ist, weggeworfen und das Gehäuse oder der Mantel 68 behalten und weiterverwendet werden kann. Wie im Anschluss beschrieben werden wird, ist der austauschbare Fluidfiltermediumpacken durch axial verlaufende Leisten gehalten und durch eine Dichtung in Stellung geklemmt, auf die der Kopf axial drückt.
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Bei jeder der hier beschriebenen drei Fluidfilterausführungsformen besteht die Option, den Hybrid-Fluidfiltermantel 20 zu verwenden. Es sollte jedoch erkannt werden, dass die Verwendung von Metall (Stahl) für den Mantelkorpus 21 Auswirkungen auf das Einwegkonzept hat, da das Metall für die Zwecke einer effektiven Entsorgung nicht verbrannt werden kann und die Kosten höher als bei Kunststoff sind. Dies führt natürlich zu einem gewissen Kompromiss im Hinblick auf die Kosten, abhängig von dem zusätzlichen Kunststoff, der möglicherweise für die Zwecke höherer Spannungsbeanspruchungen verwendet werden muss. Da die dritte Ausführungsform (siehe 10) nicht dazu gedacht ist, vollständig entsorgbar zu sein, d. h. der Fluidfilter-mantel wird behalten und weiterverwendet, ist der Hybrid-Fluidfiltermantel 20 dennoch eine gute Wahl für den Fluidfilter 66.
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Bezugnehmend auf die 7 und 11 ist ein weiteres, auf alle drei Ausführungsformen - mit oder ohne Hybrid-Fluidfiltermantel 20 - anwendbares Merkmal dargestellt. Dieses Merkmal betrifft die ringförmige Dichtung 72, die innerhalb des ringförmigen Kanals 73 der Endplatte 41 angeordnet ist. Der Kanal 73 befindet sich benachbart dem Flansch 47 und umgibt auf konzentrische Weise die Hülse 48. Dieser Teil der Endplatte 41 ist auf identische Art für die Endplatten 60 und 67 aufgebaut und angeordnet. Da der einzige Unterschied der Endplatten ihr Außendurchmesser ist, wobei die Endplatten 46 und 47 tatsächlich gleich sind, sind sämtliche dargestellten Endplatten hinsichtlich des ringförmigen Kanals 73 und seiner Anordnung relativ zu dem Flansch 47 und der Hülse 48 identisch. Bezugnehmend auf die 7 ist diese Beschreibung nicht auf die erste Ausführungsform beschränkt. Diese Merkmale sind die gleichen für sämtliche Endplatten. Die erhabene ringförmige Wand 74 legt eine Seite des Kanals 73 und die zylindrische Wand der Hülse 48 legt die gegenüberliegende Seite des Kanals 73 fest.
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Wird der Fluidfilter in den Kopf 37 eingeschraubt (bei jeder der beschriebenen Ausführungsformen), nimmt die innere Hülse 77 des Kopfes 37 das obere Ende der Hülse 48 auf und erstreckt sich in Richtung des Kanals 73, um so die Dichtung 72 zusammenzudrücken. Die Bewegung des Kopfes 37, der beim Gewindeeingriff auf die Dichtung 72 drückt, presst sowohl die Dichtung 72 zusammen und übt eine nach unten gerichtete Axialkraft auf den Fluidfiltermediumpacken 36 aus. Um den Fluidfiltermediumpacken 36 in einer fixierten Position bezüglich des Fluidfiltermantels 34 zu halten, so dass eine angemessene Kompression der Dichtung erzielt wird, ist die Innenfläche 78 des Fluidfiltermantels 34 mit in axialer Richtung verlaufenden Rippen 79 ausgebildet (siehe 7 bis 10). Wie in den 7 und 8 dargestellt, ist das obere Ende 80 jeder Rippe 79 so aufgebaut und angeordnet, dass es unterhalb der Halterippe 56 und unterhalb der Lippe 59 angeordnet ist. Auf diese Weise wird, während der Fluidfiltermediumpacken 36 in den Mantel 34 gedrückt wird, ein Anschlagpunkt zwischen den Rippen 79 und der Lippe 49 erreicht, und dieser Anschlagpunkt legt die maximale Einführtiefe des Fluidfiltermediumpackens 36 in den Mantel 34 fest. Dieser Aufbau ist der gleiche für sämtliche Ausführungsformen, die den Kunststoffmantel verwenden. Bei dem Hybridmantel 20 der 1 bis 3 sind die Anschlagrippen 81 als Teil der Kunststoffhülse 22 geformt. Das obere Ende 82 jeder Rippe 81 befindet sich an der gleichen Stelle wie das obere Ende 80 jeder Rippe 79 relativ zu dem Kopf 37. Dies bedeutet, dass der Fluidfiltermediumpacken unabhängig von der Art des ausgewählten Fluidfiltermantels gleichermaßen angeordnet ist.
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Wie aus der 8 zu erkennen ist, ist die axiale Abmessung zwischen der unteren Oberfläche der Halterippe 56 und der oberen Oberfläche des Endes 80 geringfügig größer als die Dicke der radialen Spitze 83 eines jeden Bereichs 51. Es versteht sich, dass die Axialkraft der Kopfhülse 77 auf die Dichtung 72 den Fluidfiltermediumpacken 36 sicher gegen die Enden 80 der Rippen 79 hält, wodurch eine axiale Hin- und Zurückbewegung des Fluidfiltermediumpackens 36 verhindert wird. In der Tat wirkt die Dichtung nicht nur als eine Auslassdichtung zwischen dem Fluidfilter und dem Kopf, sondern die Dichtung wirkt auch als Feder, um den Mediumpacken vorzuspannen. Die Abdichtung zwischen dem Fluidfilter und dem Kopf für das eintretende Fluid wird durch den O-Ring 87 erzielt, der in der ringförmigen Nut 88 angeordnet ist, siehe 8. Eine auf ähnliche Weise angeordnete Nut 27 ist als Teil der Hülse 22 enthalten und hat eine nahezu identische positionsmäßige Beziehung relativ zu dem Kopf.
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Obgleich die Erfindung in den Zeichnungen und der voranstehenden Beschreibung im Detail dargestellt und beschrieben worden ist, ist dies als darstellend und nicht von einschränkendem Charakter zu verstehen; es versteht sich, dass nur die bevorzugte Ausführungsform dargestellt und beschrieben worden ist und dass sämtliche Änderungen und Abwandlungen, die unter den Geist der Erfindung fallen, geschützt sein sollen.
