DE19624523A1 - Filter - Google Patents

Filter

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DE19624523A1
DE19624523A1 DE19624523A DE19624523A DE19624523A1 DE 19624523 A1 DE19624523 A1 DE 19624523A1 DE 19624523 A DE19624523 A DE 19624523A DE 19624523 A DE19624523 A DE 19624523A DE 19624523 A1 DE19624523 A1 DE 19624523A1
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Martin Weindorf
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Filterwerk Mann and Hummel GmbH
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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

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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