DE19644647A1

DE19644647A1 - Flüssigkeitsfilter

Info

Publication number: DE19644647A1
Application number: DE19644647A
Authority: DE
Inventors: Roland Wiederhold; Rainer Mueller; Rudolf Leipelt
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1996-10-26
Filing date: 1996-10-26
Publication date: 1998-04-30
Also published as: BR9705305A; US5888384A

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsfilter mit einem im wesentlichen topfförmigen Gehäuse nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Aus der EP 06 92 292 A1 ist ein Flüssigkeitsfilter insbesondere für Öl oder Kraftstoff einer Brennkraftmaschine bekannt. Dieses Flüssigkeitsfilter besteht aus einem Filtergehäuse mit mindestens je einem Flüssigkeitszulauf- und Flüssigkeitsrücklaufkanal und einem das Filtergehäuse flüssigkeitsdicht verschließenden, lösbaren Deckel.

Im Filtergehäuse ist ein einzeln austauschbarer Filtereinsatz angeordnet. Das Flüssigkeitsfilter ist mit einer hohlen einen Flüssigkeitskanal bildenden Befestigungsschraube an einer Trägerstruktur fixiert.

Ein Nachteil des Standes der Technik ist darin zu sehen, daß bei einem Flüssigkeitsfilter, das starken Druckschwankungen unterworfen ist, erhebliche Dichtheitsprobleme bei der Befestigung mittels einer Zentralverschraubung auftreten. Bei einem Wechselfilterelement, welches regelmäßig ausgetauscht wird und bei welchem auch regelmäßig die Dichtung erneuert wird, ist eine solche Gefahr in diesem Maße nicht gegeben wie bei einem Filter, das über einen sehr langen Zeitraum mit dieser Art der Verschraubung eine zuverlässige Abdichtung gewährleisten soll.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flüssigkeitsfilter zu schaffen, das die genannten Nachteile vermeidet und welches mit geringem Aufwand eine zuverlässige Befestigung an einer Trägerstruktur gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Aus der DE 39 18 347 ist ein Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen bekannt, welches ein topfförmiges Gehäuse aufweist, in dem ein Filtereinsatz angeordnet ist. Die Befestigung des Gehäuses an einem Anlageteil erfolgt über eine Gleitführung mit einem Gleitschuh und Stützflächen sowie Rastverbindungen. Dieser Aufbau ist jedoch für Flüssigkeitsfilter nicht geeignet, da - wie bereits erwähnt - Druckschwankungen sowie erhöhte Innendrücke auftreten können. Eine wirksame Abdichtung läßt sich mit dieser Verbindungsart nicht erreichen.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Befestigungsflansch an einer Trägerstruktur mit einem Rastelement und/oder Scharnier befestigt ist, wobei sowohl Rastelement als auch Scharnier eine hohe Eigenfestigkeit aufweist und damit eine zuverlässige Abdichtung bewirkt. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, daß allein durch das Rastelement oder das Scharnier eine Befestigung des Flüssigkeitsfilters an der Trägerstruktur erfolgt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zur Unterstützung dieser Befestigung eine Schraubverbindung oder ähnliches vorgesehen. Gerade bei beengten Platzverhältnissen ist es vorteilhaft, das Rastelement oder Scharnier dort anzuordnen, wo nur wenig Platz zur Verfügung steht, während die Schraubverbindung in einem Bereich anordenbar ist, der zum Betätigen der Schraube genügend Raum läßt.

Eine weitere Ausgestaltung der Verbindung sieht vor, das Scharnier als offenes, lösbares Scharnier auszugestalten. In einfachster Weise kann dies eine Hinterschneidung an der Trägerstruktur sein, in welche eine Lasche des Befestigungsflansches eingreift.

Die Dichtung, welche sich zwischen dem Befestigungsflansch und der Trägerstruktur weiterbildungsgemäß befindet, kann zur optischen Kontrolle mit einer Lasche oder einem Dichtungselement versehen sein, das sich nach außen in den sichtbaren Bereich erstreckt. Damit ist in einfacher Weise eine Überwachung des Vorhandenseins einer Dichtung möglich.

Das Gehäuse bzw. der Befestigungsflansch und der Deckel des Flüssigkeitsfilters bestehen bevorzugt aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem thermoplastischen Kunststoff. Die Teile lassen sich damit kostengünstig herstellen und reduzieren den Gewichtsanteil.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, den Deckel mit einer Ablaßschraube zu versehen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, ein Ablaßventil im Flüssigkeitsfilter anzuordnen. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn eine stehende Bauart bevorzugt wird, d. h. ein Ablauf des Öls aufgrund der Schwerkraft in Richtung der Trägerstruktur möglich ist.

Es kann weiterbildungsgemäß auch in dem Filtergehäuse ein Öl/Wasser-Wärmetauscher integriert sein. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, einen solchen Ölkühler als einzelnes Element getrennt von dem Flüssigkeitsfilter anzuordnen und mit entsprechenden Leitungen mit diesem zu verbinden.

Zur Abstützung des Filtereinsatzes ist es zweckmäßig, ein Mittelrohr vorzusehen. In diesem Mittelrohr kann ein Bypass-Ventil zur Umgehung des Filtereinsatzes angeordnet sein. Das Mittelrohr läßt sich sowohl an dem Deckel als auch an dem Befestigungsflansch anordnen. Bei einem Austausch des Filtereinsatzes verbleibt damit das Mittelrohr an einem der beiden Gehäuseteile. Lediglich der Filtereinsatz mit den beiden stirnseitigen Endscheiben wird ausgetauscht.

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.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Flüssigkeitsfilter in einer Schnittdarstellung;

Fig. 2 eine Variante eines Flüssigkeitsfilters mit einem Wärmetauscher.

Das Flüssigkeitsfilter gemäß Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 10, in welchem ein Filtereinsatz 11 angeordnet ist. Das Gehäuse weist einen Befestigungsflansch 12 auf sowie einen Deckel 13. Der Deckel ist über ein Schraubgewinde 14 mit dem Befestigungsflansch verbunden. Sowohl der Deckel 13 als auch der Befestigungsflansch 12 sind aus thermoplastischem Kunststoff. Falls aufgrund von hohen Temperaturen oder der Forderung nach chemischer Beständigkeit thermoplastischer Kunststoff nicht geeignet ist, kann für die Elemente auch ein metallischer Werkstoff verwendet werden. Eine Trägerstruktur 15 weist einen Flüssigkeitszulauf 16 sowie einen Flüssigkeitsablauf 17 auf. Der Filtereinsatz 11 besteht aus einem zickzackförmig gefalteten Filterelement 18 mit den Endscheiben 19, 20. Die Endscheibe bildet in Verbindung mit einem Dichtflansch 21 der Trägerstruktur 15 eine Radialdichtung 22. An der gegenüberliegenden Seite des Filterelementes befindet sich ein Bypass-Ventil 23, bestehend aus einem Ventilteller 24, einer Ventilplatte 25 oder ein Ventilkörper sowie einer Druckfeder 26. Das Bypass-Ventil 23 ist innerhalb eines Stütz- bzw. Mittelrohres 27 angeordnet. Am Deckel 13 ist eine Ablaßschraube 28 zum Entfernen der in dem Filtergehäuse befindlichen Flüssigkeit vorgesehen. Die zu reinigende Flüssigkeit strömt über den Flüssigkeitszulauf 16 in den Außenbereich des Gehäuses 10, durchströmt den Filtereinsatz von außen nach innen und verläßt gereinigt über das Mittelrohr 27 und den Flüssigkeitsablauf 17 das Gehäuse 10. Die Trägerstruktur 15 weist an der rechten Seite einen Halteflansch 29 auf. Eine in diesem Bereich angeordnete Nase 30 des Befestigungsflansches 12 stützt sich an dem Halteflansch 29 ab und bildet in dieser Form ein offenes Scharnier. Auf der gegenüberliegenden Seite des Halteflansches 29 ist der Befestigungsflansch 12 mit einer Schraubverbindung 31 an der Trägerstruktur 15 befestigt. Zwischen Trägerstruktur 15 und Befestigungsflansch 12 sorgt eine Dichtung 32 für eine zuverlässige Abdichtung des Flüssigkeitsraumes.

Zum Austausch des Filtereinsatzes 11 wird zunächst die Ablaßschraube 28 geöffnet, so daß die Flüssigkeit abfließen kann. Anschließend wird der Deckel 13, an welchem sich auch das Mittelrohr 27 befindet, entfernt. Der Filtereinsatz 11 kann von dem Mittelrohr abgezogen werden und läßt sich durch einen neuen Filtereinsatz ersetzen. Anstelle des aufschraubbaren Deckels kann auch ein geschlossener Topf vorgesehen sein. Zum Austausch des Filtereinsatzes ist dieser geschlossene Topf von der Trägerstruktur zu entfernen und der Filtereinsatz aus dem Topf zu entnehmen.

Fig. 2 zeigt eine Variante eines Flüssigkeitsfilters mit einem Wärmetauscher. Das Flüssigkeitsfilter dient zum Reinigen von Schmieröl bei einer Brennkraftmaschine. Dieses Öl wird in einem vorgeschalteten Wärmetauscher zunächst gekühlt, anschließend gefiltert und dem Schmierkreislauf zugeführt. Das zu kühlende und zu reinigende Öl tritt über den Flüssigkeitszulauf 33 in den Öl/Wasser-Wärmetauscher 34 ein. Dieser ist hier nur schematisch dargestellt und besteht aus einem in Stapelbauweise aufgebauter Wärmetauscher mit den entsprechenden Zu- und Ableitungen für das Kühlmittel. Der Wärmetauscher ist seitlich an dem Gehäuse 35 angeflanscht. Das Gehäuse selbst ist mit einem Befestigungsflansch 36 an der Trägerstruktur 37 befestigt. Auch hier weist die Trägerstruktur 37 einen Halteflansch 38 auf, in welchen eine Nase 39 des Befestigungsflansches 36 eingreift.

Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Befestigungsflansch 36 mit einer Schraubverbindung 40 mit der Trägerstruktur 37 verbunden. Die Schraubverbindung kann - wie dargestellt - sich im Inneren des Filtergehäuses 35 befinden. Damit läßt sich der Platzbedarf für das Befestigungselement reduzieren. Im Inneren des Gehäuses 35 befindet sich ein Filtereinsatz 41. Dieser wird von dem gekühlten Öl gemäß dem Pfeil 42 durchströmt. Das gereinigte Öl verläßt gemäß Pfeil 43 das Flüssigkeitsfilter und strömt über die Auslaßöffnung 44 ab. An dem Deckel 45 ist ein Mittelrohr 46 über eine Rastverbindung 47 befestigt. Im Mittelrohr ist ein Überdruck bzw. Bypass-Ventil 48 angeordnet. Unterhalb des Überdruckventils befindet sich eine Ablaßschraube 49 zum Entfernen des Öls bei einem Wechsel des Filtereinsatzes 41. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, das Flüssigkeitsfilter aus Aluminium oder Stahl herzustellen sowie den Öl/Wasser-Wärmetauscher getrennt anzuordnen.

Bezugszeichenliste

10

Gehäuse

11

Filtereinsatz

12

Befestigungsflansch

13

Deckel

14

Schraubgewinde

15

Trägerstruktur

16

Flüssigkeitszulauf

17

Flüssigkeitsablauf

18

Filterelement

19

Endscheibe

20

Endscheibe

21

Dichtflansch

22

Radialdichtung

23

Bypass-Ventil

24

Ventilteller

25

Ventilplatte

26

Druckfeder

27

Mittelrohr

28

Ablaßschraube

29

Halteflansch

30

Nase

31

Schraubverbindung

32

Dichtung

33

Flüssigkeitszulauf

34

Öl/Wasser-Wärmetauscher

35

Gehäuse

36

Befestigungsflansch

37

Trägerstruktur

38

Halteflansch

39

Nase

40

Schraubverbindung

41

Filtereinsatz

42

Pfeil

43

Pfeil

44

Auslaßöffnung

45

Deckel

46

Mittelrohr

47

Rastverbindung

48

Bypass-Ventil

49

Ablaßschraube.

Claims

1. Flüssigkeitsfilter mit einem im wesentlichen topfförmigen Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Filtereinsatz, welcher insbesondere aus einem zickzackförmig gefalteten Filterelement und stirnseitigen Endscheiben besteht, wobei das Gehäuse einen Befestigungsflansch und einen Deckel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (12) an einer Trägerstruktur (15) mit wenigstens einem Rastelement und/oder Scharnier (29, 30) befestigt ist.

2. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Befestigungselement in Form einer Schraubverbindung (31) vorgesehen ist.

3. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnier (29, 30) ein offenes, lösbares Scharnier ist.

4. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Befestigungsflansch (12) und der Trägerstruktur (15) wenigstens eine Dichtung (32) vorgesehen ist, welche vorzugsweise ein nach außen, in den sichtbaren Bereich sich erstreckendes Teil aufweist.

5. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (12) und/oder der Deckel (13) aus einem Kunststoffwerkstoff besteht und der Deckel (13) mit einer Schraub- oder Bajonettverbindung (14) mit dem Befestigungsflansch (12) verbunden ist.

6. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (13) eine Ablaßschraube (28) aufweist oder ein Ablaßventil vorgesehen ist, welches beim Öffnen des Deckels (13) eine Ablaßöffnung freigibt.

7. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Öl/Wasser-Wärmetauscher (34) integriert oder angeflanscht ist.

8. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Mittelöffnung des Filtereinsatzes (11) ein Mittelrohr (27) und/oder ein Bypass-Ventil (23) vorgesehen ist, wobei die Befestigung der Teile an dem Deckel (13) oder dem Befestigungsflansch erfolgt.