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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Wechselfilter nach dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Stand der Technik
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Es
sind Wechselfilter bekannt, welche über ein Gehäuse mit einem darin angeordneten
Filterelement verfügen.
Das Filterelement trennt einen im Gehäuse angeordneten Einlass dichten
von einem, ebenfalls am Gehäuse
angeordneten Auslass. Das Gehäuse
besteht aus einem Gehäusetopf
und einem Gehäusedeckel,
wobei die Gehäuseteile
dichtend miteinander verbunden sind. Der Gehäusedeckel ist derart ausgebildet,
dass mehrere verteilt angeordnete Einlasse und ein zentral angeordneter
Auslass eingestanzt sind. Der Gehäusetopf ist durch Umformvorgänge aus
einem Blech gebildet, wobei die Wandung flüssigkeitsdicht ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, alternativ ausgestaltete Wechselfilter bereitzustellen,
welche einfach und kostengünstig
herstellbar sind. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches
1 gelöst.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Wechselfilter
ist zur Reinigung von Flüssigkeiten,
insbesondere von Ölen oder
Kraftstoffen in Kraftfahrzeugen, vorgesehen. Der Wechselfilter verfügt über ein
Gehäuse
mit einem oder mehreren Einlässen
und einem oder mehreren Auslässen.
Ein- und Auslässe
sind durch ein, in dem Gehäuse
angeordnetes Filterelement dichtend getrennt. Das Gehäuse ist
durch einen Topf und einen Deckel gebildet, wobei der Topf dichtend
mit dem Deckel verbunden ist. Der Topf und der Deckel bestehen jeweils
aus einem Metallblech, welches mechanisch umformbar ist. Der Topf
verfügt über einen Topfboden
und eine, an den Topfboden anschließende, vorzugsweise zylindrisch
ausgebildete Topfwand. In dem Topfboden sind Öffnungen angeordnet, welche
als Einlässe
und Auslässe
ausgebildet sind. Die Ein- und Auslässe werden nach dem Umformvorgang
des Topfes aus dem Topfboden ausgestanzt oder durch einen Span abhebenden
Arbeitsgang heraus gearbeitet. Der Deckel ist als flüssigkeitsdichtes Blechteil
ohne Öffnungen
ausgebildet. Durch geeignete Umformvorgänge ist aus einer Blechscheibe
ein fertig ausgestalteter Deckel herstellbar, welcher mit dem Topf
dichtend verbindbar ist. Hierzu kann der Deckel vorzugsweise mit
dem Topf dichtend verbördelt
sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Erfindung verfügt der Topfboden über Versteifungssicken, welche
zur mechanischen Versteifung des Gehäuses vorgesehen sind. Hierzu
sind die Versteifungssicken vorzugsweise zwischen Öffnungen,
welche den Einlass für
die zu reinigende Flüssigkeit
bilden, angeordnet. Die Versteifungssicken sind als Auswölbungen mit
einer im Wesentlichen gleichen Wandstärke, wie der restliche Topfboden
ausgebildet. Die Auswölbungen
können
konvex nach außen
weisen oder alternativ konkav in das Innere des Gehäuses ragen.
Die Anzahl, Länge
und Lage der Versteifungssicken ist abhängig von der zu erzielenden
er forderlichen Versteifung. Durch die Anordnung der Versteifungssicken
kann eine mechanische Verformung des Topfbodens verhindert werden,
welche zu Undichtheiten im montierten Zustand führen können.
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Bei
einer besonderen Ausbildung der Erfindung sind die Versteifungssicken
sternförmig
auf dem Topfboden angeordnet, wobei die Versteifungssicken sich
lediglich über
einen Teilbereich vom Zentrum des Topfbodens zum Außenumfang
erstrecken. Somit erhält
der Topfboden in diesen Bereichen, welche für unerwünschte mechanische Verformungen anfällig sind,
eine zusätzliche
Stabilisierung. Bei besonderen Ausführungen kann zwischen zwei
benachbarten Versteifungssicken eine Einlassöffnung für die zu reinigende Flüssigkeit
angeordnet sein. Somit ist der Topfboden im Bereich der größten Materialschwächung optimal
gestützt.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung verfügt der Topfboden über eine
Dichtungssicke, in welche eine Dichtung eingelegt werden kann. Die
Dichtungssicke umgibt alle Einlassöffnungen des Topfbodens. Vorzugsweise
ist die Dichtungssicke nahe des Außenumfangs angeordnet. Durch
die in den Topfboden eingearbeitete Dichtungssicke können zusätzliche
Bauteile, welche zur Fixierung der Dichtung auf dem Gehäuse erforderlich
wären,
entfallen. Somit ist das Gehäuse
einfach und kostengünstig
herstellbar.
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Bei
einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wechselfilters ist die
Dichtung an den Topfboden anvulkanisiert. Hierbei kann die Dichtung
sowohl in eine Dichtungssicke eingebracht, als auch auf einem entsprechend
ausgestalteten Rand aufgebracht werden. Durch das Anvulkanisieren
der Dichtung ist die Dichtung fest mit dem Topf verbunden, so dass
ein Verlieren oder falsches Montieren der Dichtung verhindert wird.
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Es
ist vorteilhaft, dass das Gehäuse
in Form eines Druckbehälters
ausgestaltet ist. Hierbei verfügt der
Topf über
eine zylindrische Umfangsfläche
und einen nach außen
gewölbten
Topfboden. Der Deckel ist im montierten Zustand ebenfalls nach außen gewölbt. Somit
können
im Inneren des Wechselfilters auch höhere Drücke aufgenommen werden, ohne dass
ein Verformen des Gehäuses
erfolgt.
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Bei
besonderen Ausbildungen ist in den Topfboden ein Gewindeeinsatz
eingesetzt, insbesondere eingepresst, wodurch der Wechselfilter
einfach an einem Gegengewinde montiert werden kann.
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Es
ist vorteilhaft, dass der Deckel als Sammelbereich für aus der
zu reinigenden Flüssigkeit
abgeschiedene andere Flüssigkeiten
ausgebildet ist. Hierbei kann z. B. Wasser aus Kraftstoff oder Öl abgeschieden
und im unteren Bereich des Wechselfilters gesammelt werden. Der
Deckel, welcher den Topf nach unten hin abschließt, kann über eine besondere Form verfügen, in
welcher sich die Flüssigkeit
sammelt und von dort ausgetragen wird.
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Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung verfügt
das Filterelement über
ein Umgehungsventil, welches in den Betriebszuständen öffnet, in denen zu wenig Flüssigkeit
durch das Filtermedium hindurchströmt. Derartige Betriebszustände sind
z. B. bei einem verschmutzten Filtermedium oder bei vorübergehend
extrem hochviskosen Flüssigkeiten
möglich. Durch
das Umgehungsventil wird eine Versorgung eines dem Wechselfilter
nachfolgenden Verbrauchers sichergestellt.
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Bei
einer weiteren Ausführung
der Erfindung ist zwischen dem Einlass und dem Filterelement ein Rücklaufsperrventil
angeordnet ist, mit welchem das Filterelement dichtend in dem Gehäuse angeordnet ist.
Durch das Rücklaufsperrventil
wird verhindert, dass Flüssigkeit,
welche im Inneren des Wechselfilters enthalten ist, unkontrolliert
austritt. Da das Rücklaufsperrventil
zur dichtenden Montage des Filterelements in dem Gehäuse vorgesehen
ist, können
zusätzliche
Dichtungen entfallen. Somit ist der Wechselfilter einfach und kostengünstig herstellbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren
erläutert.
Hierbei zeigt
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1 einen
Wechselfilter in perspektivischer Ansicht im Teilschnitt und
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2 einen
alternativen Dichtungsring in perspektivischer Ansicht.
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Ausführungsform(en)
der Erfindung
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In 1 ist
ein Wechselfilter 10 in perspektivischer Ansicht im Teilschnitt
dargestellt. Der Wechselfilter 10 verfügt über einen Topf 11 und
einen Deckel 12. Der Topf 11 bildet gemeinsam
mit dem Deckel 12 ein Gehäuse, welches im Wesentlichen
die Außengeometrie
des Wechselfilters 10 darstellt. Der Topf 11 ist über eine
flüssigkeitsdichte
Bördelverbindung 13 mit
dem Deckel 12 verbunden. Der Topf 11 weist hierbei
mit seinem offenen Ende nach unten, wo der Deckel 12 den
Topf 11 verschließt.
Der Topf 11 verfügt über einen
geschlossenen zylindrischen Umfangsbereich 14, welcher
im oberen Bereich des Topfes 11 in einen Topboden 15 übergeht.
Im Übergangsbereich
des Umfangsbereichs 14 zu dem Topfboden 15 ist
eine Dichtungssicke 16 angeordnet, auf welche eine Dichtung 17 aufgesteckt
oder aufvulkanisiert wird. Zur Abstützung der Dichtung 17 ist
ein Außenring 18 vorgesehen,
welcher verhindert, dass die Dichtung 17 in montiertem
Zustand radial nach außen
entweicht und so Leckagen verursacht. Der Außenring 18 kann mit
dem Topf 11 verschweißt
oder verklebt sein, wodurch er unlösbar mit dem Topf 11 verbunden
ist. In dem Topfboden 15 sind mehrere, verteilt angeordnete
Einlassöffnungen 19 vorgesehen,
durch welche die zu reinigende Flüssigkeit in den Wechselfilter 10 einströmen kann.
Zwischen den Einlassöffnungen 19 sind
sternförmig
verteilt angeordnete Versteifungssicken 20 an dem Topfboden angeordnet,
welche sich konkav in das Innere des Wechselfilters 10 wölben. Weiterhin
verfügt
der Topfboden 15 über
eine zentral angeordnete Auslassöffnung 21 für die gereinigte
Flüssigkeit.
Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Auslassöffnung 21 durch einen
eingepressten Gewindeeinsatz 22 gebildet, mit welchem der
Wechselfilter 10 an einen entsprechend ausgestalteten Flansch
(nicht dargestellt) angeschraubt werden kann. Bei anderen Ausgestaltungen kann
die Auslassöffnung 21 durch
einen tiefgezogenen und mit einem Gewinde versehenen Topfbodenbereich
gebildet werden.
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Zwischen
dem Gewindeeinsatz 22 und einem für die Reinigung der Flüssigkeit
erforderlichen Filterelement 23 ist eine Rücklaufsperrmembran 24 angeordnet,
welche das Filterelement 23 gegenüber dem Gewindeeinsatz 22 abdichtet.
Das Filterelement 23 verfügt über ein Filtermedium 25,
zwei Endscheiben 26 und einen Stützkörper 27. Der Stützkörper 27 verfügt über einen
oberen Anschlag 28, welcher das Filterelement 23 in
axialer Richtung an dem Gewindeeinsatz 22 abstützt. Weiterhin
verfügt
der Stützkörper 27 über einen
Ventilbereich 29, welcher in das Innere des ringförmig geschlossenen
Filtermediums 25 hineinragt. Der Ventilbereich 29 weist
einen zylindrischen Bereich mit Durchtrittsfenstern 30 auf,
welche durch ein Schlauchventil 31 verschlossen sind. Bei einem
zu großen
Druck auf der, das Filtermedium umgebenden Rohseite, wird das Schlauchventil 31 von
den Fenstern 30 abgehoben, sodass die Flüssigkeit
ungereinigt von der Rohseite auf die im Innern des Filterelements 23 angeordnete
Reinseite strömen
kann. Die untere Endscheibe 26 des Filterelements 23 schließt dichtend
an den Stützkörper 27 an, wodurch
Leckagen in diesem Bereich verhindert werden.
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In 2 ist
ein Dichtungsring 32 dargestellt, wie er alternativ zu
der Dichtung 17 gemäß 1 verwendet
werden kann. Der Dichtungsring 32 ver fügt über einen Rahmen 33,
welcher einerseits die Außengeometrie
für das
Dichtungsmaterial 34 und andererseits Versteifungsstrukturen 35 bildet.
Die Versteifungsstrukturen 35 sind analog zu den Versteifungssicken 20 gemäß 1 ausgebildet,
wobei die Versteifungsstrukturen 35 konvex auf den Topfboden 15 aufgebracht
werden. Die Versteifungsstrukturen 35 können Hierbei mit dem Topfboden 15 verschweißt sein.
Hierzu sind plan auf dem Topfboden 15 aufliegende Verbindungsbereiche 36 vorgesehen.