DE19680345C5 - Filteranordnung - Google Patents

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Abstract

Filteranordnung mit
– einem zweiteiligen Filtergehäuse, wobei in einem ersten Teil (3) eine Öffnung für den Einlass (8) und in einem anderen Teil eine Öffnung für den Auslass (7) für das zu filternde Medium vorhanden ist,
– einem von dem zu filternden Medium durchströmten Filterelement (5) im Filtergehäuse, das in etwa die Kontur des Filtergehäuses in der Ebene einer Fügefläche (9) hat, wobei im Bereich der Fügefläche (9) eine Einspannvorrichtung für das Filterelement vorhanden ist,
wobei die Einspannvorrichtung aus in mindestens einem Gehäuseteil (2, 3) über die gesamte Fügefläche (9) in vorgegebenen Abständen verteilten, auf der dem Filterelement (5) zugewandten Seite kegel- oder pyramidenförmigen Zapfen (11) besteht,
wobei die Zapfen (11) das Filterelement (5) durchstoßen und dabei fest einspannen und
wobei die Gehäuseteile (2, 3) über die in der Kontur der Fügeflächen (9) umlaufend außen liegenden Kontaktflächen (10) über weitere kegelförmige Zapfen (13) mittels Vibrations-...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung mit einem zweiteiligen Filtergehäuse.
  • Stand der Technik
  • Aus der EP-0 396 385 A2 ist eine Filteranordnung bekannt, bei der zwei Gehäuseteile aus Kunststoff mittels eines Reibe- oder Vibrationsschweißverfahrens miteinander verbunden werden und dabei ein Filterelement einspannen. Dieses Filterelement wird mit einem umlaufenden Befestigungsrand zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt. Hierbei kann es vorkommen, dass aufgrund einer unterschiedlichen Dicke des Filterelements an einigen Stellen keine sichere Befestigung der Gehäuseteile bzw. keine sichere Einspannung des Filterelements erfolgt. Bei einer zu großen Dicke des Filterelements an einigen Stellen, kann es auch zu einem Aufplatzen der Schweißnaht zwischen den Gehäuseteilen kommen.
  • Es ist weiterhin bereits eine Filteranordnung aus der US-PS 4,828,694 bekannt, bei der ebenfalls ein zweiteiliges Filtergehäuse in seinem Inneren ein Filterelement aufweist, durch dessen Wände eine zu filternde Flüssigkeit derart hindurchfließt, dass die unerwünschten Rückstände im Filterelement zurückbleiben. Der Einlass für die Flüssigkeit befindet sich im unteren Teil und führt direkt in den Innenraum des hohlförmigen Filterelements.
  • Das Filterelement ist hier nur teilweise zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt; im Auslassbereich liegt das aus dieser letztgenannten Druckschrift bekannte Filterelement nicht im Bereich der Fügestellen. Um die hohlförmige Kontur und eine stabile Lage im Inneren der Filteranordnung zu gewährleisten, ist eine relativ aufwendige gitterförmige Abstandshalterung innerhalb des hohlförmigen Filterelementes angeordnet, die am unteren Gehäuseteil befestigt ist.
  • Aus der DE 27 55 920 B2 ist für sich gesehen bekannt, dass ein Gehäuseteil eines Filtergehäuses mit Zapfen versehen ist, die wiederum einen Kernzapfen aufweisen. Hierbei wird zunächst mittels der das Filterelement durchstoßenden Kernzapfen eine Verschweißung der Gehäuseteile vorgenommen und anschließend wird die Einspannung des Filterelements über die am Filterelement anliegenden, jeweils den Kernzapfen umgebenden Bereiche bewirkt.
  • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vereinfachung zum Einspannen eines Filterelements in zwei Gehäuseteile zu schaffen, wobei die beiden Gehäuseteile in einfacher und sicherer Weise verbunden werden sollen.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Filteranordnung ist geeignet, ausgehend von der in der EP-0 396 385 A2 genannten Art, die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs zu lösen. Besonders vorteilhaft ist, dass durch die Ausbildung der Zapfen an den Fügeflächen dar beiden Gehäuseteile ein einfacher Herstellungsprozess gewährleistet und die sichere Einbringung eines relativ einfach gestalteten Filterelements ermöglicht wird. Das Filterelement wird hierzu vor der Anbringung an einem der Gehäuseteile durch eine einfache Stanzvorrichtung mit des notwendigen Kontur versehen und beim Zusammenfügen durch die Zapfen gehalten. Das zu filternde Medium durchströmt im montierten Zustand das Filterelement im gesamten Bereich des Filtergehäuses.
  • Die Kontaktflächen, an denen die beiden Gehäuseteile fest miteinander verbunden werden, befinden sich vorzugsweise außen an der Fügefläche, damit auch eine gute Abdichtung des Filtergehäuses erreichbar ist. Durch eine geeignete Bemessung der Kontaktflächen, wobei eine durch den Fügeprozess eventuell auftretende Beeinträchtigung noch zu berücksichtigen ist, kann erreicht werden, dass nach dem Zusammenfügen ein ausreichender Kontaktdruck die Vliesscheibe über die Zapfen festhält. Die Zapfen sind in vorteilhafter Weise in einem geeigneten, nicht zu engem Abstand, zueinander angeordnet, damit keine zu hohe Flächenpressung auftritt.
  • Besonders vorteilhaft ist die Befestigung der Vliesscheibe, wenn gemäß Unteranspruch 3 noch Mittelrippen an beiden Gehäuseteilen angebracht sind, die einerseits die Strömung und Verteilung des zu filternden Mediums im Gehäuse fördern und anderseits die Einspannung des Filterelements noch verbessern.
  • In vorteilhafter Weise können die aus Kunststoff bestehenden, vorgefertigten Gehäuseteile durch ein Vibrations- oder Ultraschallschweißverfahren zusammengefügt werden, wobei hierbei eine genaue Positionierung und eventuell eine zusätzliche Verschweißung der Vließscheibe an den Gehäuseteilen und/oder den Mittelrippen durchführbar ist. Als Material für das Filterelement kommen hierbei vorzugsweise an sich bekannte, in der Kraftfahrzeugtechnik angewandte Vliesscheiben zum Einsatz.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Filteranordnung kann ein Siebgewebe zwischen die Gehäuseteile eingespannt werden, wobei das Siebgewebe aus einer größeren Siebgewebefläche heraustrennbar ist und durch das Zusammenfügen der Gehäuseteile flächenhaft eingespannt wird. Gemäß eines entsprechenden Herstellungsverfahrens kann die Herstellung der Filteranordnung auf einfache Weise in eine Fließbandmontage integriert werden, bei der das Siebgewebe aus einer bandförmigen Fläche herausgestanzt wird, beispielsweise beim Ultraschallschweißen der beiden Gehäuseteile an den Kontaktflächen.
  • Zeichnung
  • Ausführungsbeispiele der Filteranordnung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine Filteranordnung für das Getriebeöl eines Kraftfahrzeuges;
  • 2 eine Ansicht auf das untere Gehäuseteil mit Mittelrippen und Einlass;
  • 3 eine erste Detaildarstellung eines Ausschnitts der Fügestelle der beiden Gehäuseteile sowie der Mittelrippen mit Zapfen zur Halterung des Filterelements;
  • 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer abgeänderten Fügestelle;
  • 5 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Siebgewebe als Filterelement;
  • 6 eine Ansicht auf das untere Gehäuseteil nach 5;
  • 7 eine Detaildarstellung eines Ausschnitts der Fügestelle der beiden Gehäuseteile nach 6 und
  • 8 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel mit einem Stützkörper für das Filterelement.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ein Schnitt durch eine Filteranordnung 1 mit einem oberen Gehäuseteil 2 und einem unteren Gehäuseteil 3 dargestellt. Zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 ist eine Vließscheibe 5 als Filterelement gehalten, welches zwischen den beiden Gehäuseteilen eingespannt ist, wie weiter unten anhand der 3 bis 6 erläutert wird. In der 1 sind noch andeutungsweise Mittelrippen 6 und ein Auslaß 7 sowie ein Einlaß 8 (Einsaugöffnung) für das zu filternde Medium vorhanden.
  • Eine Erläuterung der Funktionsweise soll anhand der 1 und 2 vorgenommen werden. In der 2 ist bei der Ansicht von unten ein Einlaß 8 für das zu filternde Medium zu sehen, durch das beispielsweise ein zu filterndes Getriebeöl für den Antrieb eines Kraftfahrzeuges in das untere Gehäuseteil 3 entlang den Mittelrippen 6 hineinströmt. Im Einlaß 8 kann noch ein zusätzlicher, hier nicht dargestellter, Grobfilter, beispielsweise ein Metall- oder Kunststoffsieb, angeordnet werden. Da die Vließscheibe 5 fest und dichtend an Fügestellen 9, zwischen den beiden Gehäuseteilen 2 und 3 und eventuell auch an den Mittelrippen 6 gehalten ist, muß das zu filternde Getriebeöl durch die Vließscheibe 5 hindurchtreten um zum Auslaß 7 am oberen Gehäuseteil 2 zu gelangen. Das Getriebeöl wird hierbei in der Regel mit einem gewissen Druck durch die Filteranordnung 1 hindurchgedrückt.
  • Auf einer Fügefläche 9 ist eine Kontaktfläche 10 (siehe oberer Ausschnitt in 2) vorhanden, an denen die Gehäuseteile miteinander verbunden/verschweißt werden, und es sind Zapfen 11 so angeordnet, daß das Filterelement 5 durch sie fest eingespannt wird. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Gestaltung der Fügestelle 9, bei dem vorgefertigte Kunststoffteile als Gehäuseteile 2 und 3 mit ei ner Kontaktfläche 10 zur festen Verbindung der beiden Teile und kegelförmigen Zapfen 11 zur Einspannung der Vließscheibe 5 versehen sind. Hierbei durchstoßen die Zapfen 11 die Vließscheibe 5 sowohl auf der Fügestelle 9 am Rand als auch auf den Mittelrippen 6 und drücken die Vließscheibe 5 auf einen Betrag a zusammen. Die kegelförmigen Zapfen 11 können entweder auf dem Oberteil 2 (wie dargestellt) als auch auf dem Unterteil 3 angeordnet werden.
  • Eine andere Gestaltung der Kontaktfläche 10 ist 4 zu entnehmen, bei der die Fixierung der Gehäuseteile 2 und 3 über einen weiteren kegelförmigen Zapfen 13 vorgenommen wird. Diese Art der Ausbildung der Kontaktfläche 10 eignet sich besonders für eine Verbindung der Gehäuseteile 2 und 3 und der Vließscheibe 5 mittels eines Ultraschallschweißverfahrens. Die weiteren Merkmale dieser Ausführungsform entsprechen dem bereits vorher beschriebenen Beispiel.
  • Eine weitere Ausführungsform des Filterelements 5 ist nach 5 ein Siebgewebe, das hier als erheblich dünnere Schicht zwischen den Kammern der Gehäuseteile 2 und 3 erkennbar ist. 6 dient zur Darstellung der hier nunmehr glatten Fügestelle 9, die zur Befestigung der Gehäuseteile 2 und 3 und des Siebgewebes 5 geeignet ist.
  • 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Gestaltung der Fügestelle 9, bei dem vorgefertigte Kunststoffteile als Gehäuseteile 2 und 3 mit einer Kontaktfläche 10 und ev. zusätzlichen Schweißzapfen 20 versehen sind. Eine Einspannvorrichtung 21 mit einer stumpfen Rundung ragt hierbei derart über die Kontaktfläche 10 hinaus, daß beim Zusammenfügen der Gehäuseteile 2 und 3 das Siebgewebe 5 straff gespannt wird. Hierbei wird das Siebgewebe 5 sowohl an der Kontaktstelle 10 am Rand als auch auf den Mittelrippen 6 gehalten. Beim nachfolgenden Verschweißen der Gehäuseteile 2 und 3 an der Kontaktstelle 10 wird das Siebgewebe 5 durch die Hitzeeinwirkung aus der fertigungsbedingt eingelegten Gewebefläche quasi herausgestanzt.
  • Die Schnittdarstellung nach 8 zeigt ein Filterelement, bei dem ein Siebgewebe 5 mit einem Stützkörper 25 versehen ist. Die Einspannung dieses Siebgewebes 5 an den Fügestellen 9 erfolgt wie anhand der vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschreiben. Zur optimalen Abstützung des Filterelements weist der Stützkörper 25 Stege 26 auf, die damit die Lage des Siebgewebes 5 im Gehäuse 1 der Filteranordnung fixieren. Zur Herstellung dieser Ausführungsform des Filterelements wird in einem Spritzgießwerk zeug das Siebgewebe 5 eingezogen und anschließend wird der Stützkörper 25 mit den Stegen 26 einseitig auf das Siebgewebe 5 aufgespritzt.

Claims (5)

  1. Filteranordnung mit – einem zweiteiligen Filtergehäuse, wobei in einem ersten Teil (3) eine Öffnung für den Einlass (8) und in einem anderen Teil eine Öffnung für den Auslass (7) für das zu filternde Medium vorhanden ist, – einem von dem zu filternden Medium durchströmten Filterelement (5) im Filtergehäuse, das in etwa die Kontur des Filtergehäuses in der Ebene einer Fügefläche (9) hat, wobei im Bereich der Fügefläche (9) eine Einspannvorrichtung für das Filterelement vorhanden ist, wobei die Einspannvorrichtung aus in mindestens einem Gehäuseteil (2, 3) über die gesamte Fügefläche (9) in vorgegebenen Abständen verteilten, auf der dem Filterelement (5) zugewandten Seite kegel- oder pyramidenförmigen Zapfen (11) besteht, wobei die Zapfen (11) das Filterelement (5) durchstoßen und dabei fest einspannen und wobei die Gehäuseteile (2, 3) über die in der Kontur der Fügeflächen (9) umlaufend außen liegenden Kontaktflächen (10) über weitere kegelförmige Zapfen (13) mittels Vibrations- oder Ultraschallschweißen zusammenfügbar sind.
  2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (11) soweit in den Innenraum der Gehäuseteile (2, 3) hineinragen, daß nach dem Aneinanderfügen der Kontaktflächen (10) das Filterelement (5) in den Bereichen der Zapfen (11) einen vorgegebenen Betrag zusammengedrückt ist.
  3. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Gehäuseteile (2, 3) in vorgegebenen Bereichen Mittelrippen (6) aufweisen, die soweit in den Innenraum hineinragen, daß nach dem Aneinanderfügen der beiden Gehäuseteile (2, 3) das Filterelement (5) hier zusätzlich eingespannt ist.
  4. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (11) auch auf den Mittelrippen (6) angeordnet sind.
  5. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass das als Vließscheibe ausgebildete Filterelement (5) den Zapfen (11) mit den Gehäuseteilen ebenfalls verschweißt ist.
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DE19680345C1 DE19680345C1 (de) 2003-06-05
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