DE19624523A1 - Filter - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Filter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige
Filter sind bekannt, zum Beispiel durch ihren Einsatz im Ölkreislauf von
Verbrennungskraftmaschinen. Will man derartige Filter, die aus einem Metallstützgewebe und
einem Kunststoffsiebgewebe mit Metallinnenrohr und Metallendscheiben zusammengesetzt
sind, in zeitgemäßen Verbrennungskraftmaschinen einsetzen, so ist daran nachteilig, daß das
Filter aus den verschiedenartigsten Materialien zusammengesetzt ist. Dies bereitet insbesondere
im Hinblick auf eine spätere Entsorgung des Filters Probleme.
Man könnte nun das gesamte Filter aus Metall fertigen. Dies ist aber einmal kostenaufwendig
in der Herstellung, es wurde das Filter daher verteuern. Zum anderen würde dadurch das
Gesamtgewicht des Filters steigen, was im Hinblick auf die Gewichtssituation der
Verbrennungskraftmaschine unvorteilhaft ist.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, ein Filter der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, daß ein einfaches, billiges Filter entsteht, das am Ende seiner Lebensdauer wenig
aufwendig entsorgt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Filter mit wenigstens einem im
wesentlichen rechtwinkligen Filtermedium und wenigstens einem im wesentlichen
rechtwinkligen Stützmedium, welches als Stützmittel auf dem Filtermedium angebracht ist,
wobei die verbundenen Medien sternförmig gefaltet sind und an ihren sich beruhrenden Enden
dichtend verbunden sind, wobei die Stirnseiten des Filters eine dichtende Abdeckung
aufweisen, entsteht. Durch die Verwendung eines im wesentlichen rechtwinkligen
Filtermediums wird die Möglichkeit geschaffen, bei der Herstellung zum Beispiel von einer
Endlosrolle dieses Filtermedium abzurollen und abschnittsweise in ein Spritzgußwerkzeug
einzuführen, so daß das Stützmedium ebenfalls im wesentlichen rechtwinklig auf das
Filtermedium aufgespritzt werden kann. Von Vorteil hierbei ist die einfache Ausgestaltung des
Spritzgießwerkzeugs. Würde das Aufspritzen des Stützmediums erst nach dem sternförmigen
Falten erfolgen, wäre ein ungleich kostenaufwendigeres Spritzgießwerkzeug von Nöten.
Eine erfindungsgemäße Weiterbildung sieht vor, daß das Filtermedium aus Papier, Vlies oder
Siebgewebe besteht. Hier ist je nach Trenngrenze eine besonders einfache Auswahl des
entsprechenden Filtermediums realisierbar.
Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen, daß das Siebgewebe aus Metall oder
Kunststoff besteht. Die hier angegebene Materialangabe richtet sich geeigneterweise nach den
verwendeten Materialien für das Stützmedium bzw. die Abdeckungen, um so den
Anforderungen an eine sortenreine Materialgestaltung zu genügen.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Abdeckungen aus
Metall, Kunststoff oder Papier bestehen. Die Materialauswahl der Abdeckungen erfolgt
geeigneterweise in Abstimmung mit den Materialien für sowohl das Sieb als auch das
Stützmedium.
Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen, daß das Stützmedium Filmscharniere
aufweist, wobei diese Filmscharniere abwechselnd eine konkave bzw. konvexe Faltung
bezüglich der Sternachse zulassen. Durch diese wechselseitige Anordnung von Scharnieren
wird die sternförmige Faltung des in einer Spritzgießvorrichtung vorgefertigten ebenen Filters
erst möglich, da die Faltung an den Materialeinschnürungen der Filmscharniere erfolgt.
In einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß das
Stützmedium im Bereich der Filmscharniere, insbesondere im Bereich der Filmscharniere, die
eine konvexe Faltung zulassen, winklige Aussparungen aufweisen, die den Winkel der
Sternfaltung definieren. Eine derartige Gehrung sorgt für ein regelmäßiges Erscheinungsbild
des Filterkörpers, da solch mehrlagigen Strukturen anderenfalls zur unregelmäßigen Faltungen
neigen, was zu undefinierten Konturen des Filters führen wurde. Ein weiterer Vorteil hierbei
ist, daß zum Beispiels die sich berührenden Enden definiert abgedichtet werden können.
In einer anderer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß die sich berührenden Enden
geklebt oder geschweißt sind. Dies führt zu sicheren Dichtungsverbindungen und in der Folge
zu einem in der Anwendung sicheren Filter. Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen,
daß die Abdeckungen mit dem Filter und Stützmedium verschweißt, verklebt oder verschnappt
sind. In Abhängigkeit von der Materialpaarung stellen diese Verbindungen sicher, daß ein
kostengünstig und sicheres Filter entsteht.
Weiterhin kann man vorteilhafterweise vorsehen, daß wenigstens eine der Abdeckungen ein
Filterumgehungsventil enthält. Dies sorgt dafür, daß für den Fall, daß sich ein Filterelement
zusetzt, der Ölstrom innerhalb der Verbrennungskraftmaschine nicht abreißt.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus
den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der
Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht
wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im
folgenden näher erläutert.
Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein sternförmig gefaltetes Filter,
Fig. 2 die Einzelheit y aus Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Stützmediums,
Fig. 4 die Einzelheit x aus Fig. 3,
Fig. 5 eine Draufsicht des ungefalteten Filterelements,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Filtergehäuse mit zwei Siebstemeinsätzen.
In Fig. 1 ist ein sternförmig gefaltetes Filter im Schnitt dargestellt. Wie in Einzelheit y
vergrößert herausgestellt, läßt sich erkennen, daß der Aufbau des Filters im wesentlichen aus
dem rechtwinkligen Filtermedium 2 und dem Stützmittel 3 besteht. Wie in Fig. 2 zu erkennen
ist, wird in dieser speziellen Ausführungsform das Filtermittel 2 bezogen auf die Sternachse
außen aufgebracht, denkbar wäre aber auch ein Aufbringen innerhalb des Stützmittels 3.
Stützmittel 3 umfaßt, wie in Fig. 5 dargestellt, z. B. in Längs- und Querrichtung angeordnete
Rippen, die die Eigenstabilität des Filters erhöhen. Das Stützmittel 3 hat insbesondere im
Bereich seiner, bezüglich der Sternachse eine konvexe Faltung zulassenden Filmscharniere 4
winklige Aussparungen, die eine definierte Faltung zulassen. In Fig. 3 wird deutlich, daß sich
die Filmscharniere 4 in der Weise abwechseln, daß, zur Ermöglichung der Sternfaltung, ein
Filmscharnier 4 eine, bezogen auf die Sternachse, konvexe Faltung 6, das folgende
Filmscharnier 4 eine konkave Faltung 7 zulassen. In Fig. 4 wird die Einzelheit x aus Fig. 3
vergrößert dargestellt. Hier wird deutlich, wie sich die unterschiedlichen Filmscharniere 4
abwechseln. Die zur Erzielung der konvexen Faltung 6 notwendigen winkligen Aussparungen
8 im Stützmedium 3 werden in Fig. 4 im konkreten Ausführungsbeispiel mit einem Winkel
von 60 Grad bezogen auf das nicht gefaltete, eben ausgestreckte Stützmedium 3 dargestellt.
Das z. B. in einem Spritzgießvorgang auf das eben ausgelegte, im wesentlichen rechtwinklige
Filtermedium 2 aufgespritzte Stützmedium 3 wird in Fig. 5 dargestellt. Hier wird
beispielsweise ein Polyester-Gewebe, das in dieser Ausführungsform von einer vorgelegten
Rolle stammt in eine Spritzgießform eingeführt. Das Filtermedium 2 wird entweder vor oder
nach dem Gießvorgang von der Rolle getrennt. Durch diesen Spritzgießvorgang entsteht der
Verbundfilter, der direkt nach dem Gießvorgang im wesentlichen rechtwinklig und folgerichtig
eben ist. Durch die sich in Längsrichtung des Filters abwechselnd angeordneten Filmscharniere
4 ist es möglich, den Filter z. B. sternförmig zu falten. Wie in Fig. 1 dargestellt, werden die
Enden 9 aus Fig. 5 nach dem Faltvorgang verklebt oder verschweißt. Zur Fertigstellung des
Filters werden an dessen Stirnseiten sogenannte Abdeckungen 5 angebracht, die bevorzugt aus
dem selben Material wie Filtermedium 2 und/oder Stützmedium 3 bestehen.
In einem Ausführungsbeispiel ist eine Vorrichtung zum Filtern von Öl, wie in Fig. 6 zu sehen
ist, dargestellt. Diese Vorrichtung umfaßt ein Gehäuse 10, einen Gehäusedeckel 11, der zum
Filterwechsel mittels Schließvorrichtung 22 de- bzw. montierbar ist und mittels einer Feder 16
die Filtereinsätze 1a und 1b gegen das Gehäuse verspannt und mittels einer Dichtung 20 das
Gehäuse 10 abdichtet. Weiter umfaßt diese Vorrichtung einen Einlaß 13 sowie einen Auslaß
14. Das dargestellte Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 umfaßt zwei Filter 1a und 1b, die
zudem über unterschiedliche Trenngrenzen verfügen. Das erste Filter 1a mit dem gröberen
Filtermedium, das folglich größere Partikel passieren läßt, weist in einer seiner Abdeckungen 5
ein Filterumgehungsventil 12 auf, welches im wesentlichen aus einem Ventilteller 17 und einer
Ventilfeder 18 besteht. Zum zweiten im Gehäuse 10 befindlichen Filter 1b, das ein feineres
Filtermedium 2 aufweist, ist das erste Filter mittels Abdeckung 5 und einem darin integrierten
Einschaltventil 15 abgetrennt. Das Einschaltventil 15, das ebenfalls einen Ventilteller 17 und
eine Ventilfeder 18 aufweist, schaltet das erste Filter erst ab z. B. einem Betriebsüberdruck von
0,5 bar zu, wohingegen das im ersten Filter befindliche Umgehungsventil erst bei kritischen
Betriebszuständen zuschaltet, um ein Trockenlaufen zu verhindern. Die Reinölseite wird in der
Vorrichtung von der Rohölseite mittels der Dichtung 19 und der Zentrier-Schnapp-Dicht-Ver
bindung getrennt. Die Trenngrenze vom ersten Filter liegt in einem Bereich von etwa
60-65 µm. Die Trenngrenze des zweiten Filters liegt im Bereich von etwa 40 µm.
In einer alternativen Ausgestaltung ist der Einsatz auch nur eines Filtereinsatzes im Gehäuse 10
möglich.
Bezugszeichenliste
1a erstes Filter
1b zweites Filter
2 Filtermedium
3 Stützmittel
4 Filmscharnier
5 Abdeckung
6 konvexe Faltung
7 konkave Faltung
8 winklige Aussparung
9 Enden
10 Gehäuse
11 Gehäusedeckel
12 Filterumgehungsventil
13 Einlaß
14 Auslaß
15 Einschaltventil
16 Feder
17 Ventilteller
18 Ventilfeder
19 Dichtung
20 Deckeldichtung
21 Zentrier-Schnapp-Dicht-Verbindung
22 Schließvorrichtung
1b zweites Filter
2 Filtermedium
3 Stützmittel
4 Filmscharnier
5 Abdeckung
6 konvexe Faltung
7 konkave Faltung
8 winklige Aussparung
9 Enden
10 Gehäuse
11 Gehäusedeckel
12 Filterumgehungsventil
13 Einlaß
14 Auslaß
15 Einschaltventil
16 Feder
17 Ventilteller
18 Ventilfeder
19 Dichtung
20 Deckeldichtung
21 Zentrier-Schnapp-Dicht-Verbindung
22 Schließvorrichtung
Claims (10)
1. Filter, mit wenigstens einem im wesentlichen rechtwinkligen Filtermedium (2) und
wenigstens einem im wesentlichen rechtwinkligen Stützmedium, welches als Stützmittel
(3) auf dem Filtermedium (2) angebracht ist, wobei die verbundenen Medien sternförmig
gefaltet sind und an ihren sich berührenden Enden (9) dichtend verbunden sind, wobei die
Stirnseiten des Filters eine dichtende Abdeckung (5) aufweisen.
2. Filter, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermedium (2) aus Papier,
Vlies oder Siebgewebe besteht.
3. Filter, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebgewebe aus Metall oder
Kunststoff besteht.
4. Filter, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen (5) aus Metall,
Kunststoff oder Papier bestehen.
5. Filter, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stützmedium Filmscharniere (4) aufweist, wobei diese Filmscharniere (4)
abwechselnd eine konkave (7) bzw. konvexe Faltung (6) bezüglich der Sternachse
zulassen.
6. Filter, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützmedium im Bereich der
Filmscharniere 4, insbesondere im Bereich der Filmscharniere (4), die eine konvexe Faltung
(6) zulassen, winklige Aussparungen (8) aufweisen, die den Winkel der Sternfaltung
definieren.
7. Filter, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Enden (9)
geklebt oder geschweißt sind.
8. Filter, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckungen (5) mit dem Filter- und Stützmedium verschweißt, verklebt oder
verschnappt sind.
9. Filter, nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine Abdeckung (5) ein Filterumgehungsventil (12) enthält.
10. Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten, insbesondere von Öl, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein Filter nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche zum
Einsatz kommt.
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CZ (1) | CZ422898A3 (de) |
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IL (1) | IL121086A0 (de) |
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ZA (1) | ZA975280B (de) |
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