DE3923476A1 - Auswechselbares filter fuer eine treibstoff- oder schmierfluessigkeit eines motors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein auswechselbares Filter für eine Treibstoff- oder Schmierflüssigkeit eines Motors, vorzugsweise für Dieselöl als Treibstoff für Dieselmotoren.

Bekanntlich umfassen Filter des vorgenannten Typs, die gegen­ wärtig handelsüblich sind, einen topfförmigen Korpus, verschlossen mit einem Deckel und im Innern mit einer Filterpatrone ausgestattet. Die letztere umfaßt ringförmige Papierlagen oder einen Papierwickel um eine Säule zwischen dem Deckel und einem Boden. Der Deckel ist mit Befesti­ gungsmitteln an einem Auslaßschaft für die Flüssigkeit versehen, mit Mitteln für die Befestigung des tassenförmigen Korpus, und mit einer Mehrzahl von perimetrisch angeordneten Öffnungen für den Eintritt und einer zentralen Öffnung für den Austritt der Flüssigkeit bezüglich des topfförmigen Korpus versehen. Der Deckel ist ferner auf seinen beiden Seiten mit Sitzen für Ringdichtungen ausgestattet, um zwischen diesen Öffnungen eine Abdichtung herbeizuführen.

Die oben beschriebenen Filter weisen eine Reihe von Nachteilen auf, die vor allem daher rühren, daß zumindest der topfförmige Korpus und der Deckel aus Metall gefertigt sind. Dies erhöht die Herstellungs­ kosten des Filters, weil der Deckel kompliziert aufgebaut ist, wozu auch die große Zahl von Einzelteilen beiträgt, die miteinander verbunden werden müssen, und schließlich wegen der Notwendigkeit, die Metallteile in Kontakt mit der Filterpatrone mit einer isolierenden Beschichtung überziehen zu müssen, falls die letztere aus leitendem Papier besteht, was bekanntlich dazu dient, das Dieselöl beim Überströmen zu erwärmen, um eine Verfestigung des Paraffins bei niedriger Temperatur zu vermei­ den.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein auswechselbares Filter für eine Treibstoff- oder Schmierflüssigkeit eines Motors zu schaffen, das die oben genannten Nachteile vermeidet, von einfachem Aufbau ist und damit niedrige Herstellungskosten verursacht.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der weiter unten folgenden Beschreibung.

Das Filter gemäß der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe aufgebaut wie im Patentanspruch 1 definiert; bevorzugte Ausgestaltungen dieses Konzepts ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachstehend zwei bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, die nur als Beispiele zu verstehen sind, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Filters gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab herausgezeichnet ist;

Fig. 2 ist eine Ansicht von unten nach oben einer Komponente des Filters nach Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Querschnitt einer zweiten Ausführungsform eines Filters gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 4 ist eine Ansicht von unten nach oben einer Komponente des Filters aus Fig. 3.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein auswechselbares Filter für einen Treibstoff (Dieselöl) eines Dieselmotors insgesamt mit 1 be­ zeichnet. Das Filter 1 hat auch die Funktion, die Flüssigkeit von Wasser zu reinigen.

Das Filter 1 umfaßt einen Korpus 2 in Topfform und weist eine zylindrische Seitenwand 3 sowie eine Bodenwandung 4 auf, die nach außen bombiert ist. Der Korpus 2 ist mit einem Deckel 5 verschlossen und ent­ hält in seinem Innern eine Filterpatrone 6, die in an sich bekannter Weise Papierlagen 7 aufweist, welche um ein hohlzylindrisches Supporte­ lement 8 gewickelt sind. Der Korpus 2, der Deckel 5 und das Element 8 sind aus gepreßtem Kunststoffmaterial gefertigt, zweckmäßigerweise aus glasfaserverstärktem Polyamid. Im Innern des Korpus 2 sind zwei Kammern 11 und 12 ausgebildet, getrennt von einem ringförmigen Absatz 13, der in Richtung der Innenoberfläche der Seitenwandung 3 eingezogen ist. Dieser Absatz 13 ist definiert durch eine Verringerung des Durchmessers eines Abschnitts der Seitenwandung 3 in Richtung der Wandung des Bodens 4. Die Kammer 11 besitzt eine Längserstreckung, die größer ist als diejenige der Kammer 12 und enthält die oben erwähnte Filterpatrone 6.

Wie Fig. 1 und 2 zeigen, ist das Element 8 in einstückiger Form ausgebildet und weist eine runde Bodenwandung 14 mit einer zentra­ len Bohrung 15 auf, von deren Rand aus ein zylindrischer Abschnitt 16 ausgeht, der innen hohl ist. Die Wandung des Bodens 14 ruht am Umfang auf dem Absatz 13, und der Zylinder 16 erstreckt sich in Richtung des Deckels 5. Die Papierlagen 7 sind um den Zylinder 16 gewickelt und be­ finden sich zwischen der Außenoberfläche des letzteren und der Innen­ oberfläche der Seitenwandung 3 des Korpus 2. In der Wandung des Bodens 14 ist längs eines Innenkreises eine gleichförmig verteilte Mehrzahl von Durchlaßbohrungen 17 ausgebildet, und längs eines Außenkreises ist eine Mehrzahl von weiteren Durchlaßbohrungen 18 ebenfalls gleichförmig ver­ teilt vorgesehen, die jedoch einen kleineren Durchmesser aufweisen als die Bohrungen 17. Auf der Seite der Bodenwandung 14, die der Bodenwan­ dung 4 des Korpus 2 zugekehrt ist, sind in Radialrichtung auch Verstei­ fungsrippen 19 ausgebildet.

Von der freien Kante der Seitenwandung 3 des Korpus 2 er­ streckt sich nach außen ein Ringflansch 20 gegenüber einem Ringflansch 21, der längs einer Umfangskante des Deckels 5 verlaufend ausgebildet ist, und in den Flanschen sind einander gegenüberliegende Ringnuten 22 ausgebildet. Der Deckel 5 ist an dem Korpus 2 durch Verschweißen befe­ stigt, vorzugsweise unter Vibration, und zwar zwischen den Flanschen 20 und 21 in der Zone, die gegenüber den Ringnuten 22 weiter innen liegt, derart, daß sich in diesen die Abfallmaterialien sammeln können, die beim Arbeitsgang des Verschweißens sich bilden, womit ein Austritt nach außen vermieden wird.

Man erkennt in Fig. 1, daß der Deckel 5 in einstückiger Form gefertigt ist und zentral eine Buchse 25 mit Innengewinde aufweist, die sich in das Innere des Korpus 2 erstreckt und in den Zylinder 16 einge­ paßt ist. Von der Außenoberfläche der Buchse 25 geht eine Ringplatte 26 aus, von deren Umfangskante sich der Flansch 21 erstreckt. Längs eines Innenkreises der Platte 26 ist eine Mehrzahl von Durchlaßbohrungen 27 vorgesehen. Die Innenseite der Platte 26 weist eine Mehrzahl von Ver­ steifungsrippen 28 auf, welche sich radial von der Buchse 25 zum Flansch 21 erstrecken. Die Durchlaßbohrungen 27 bilden die Eintrittsöffnung für die Flüssigkeit und liegen ausgefluchtet mit den ringförmigen Papierla­ gen 7, während die Innenbohrung der Buchse 25 die Autrittsöffnung für die Flüssigkeit bildet.

Der Deckel 5 weist drei Ringdichtungen auf jeweils mit 31, 32 bzw. 33 bezeichnet, um eine Abdichtung zu schaffen zwischen den beiden Öffnungen sowohl innen wie auch außen bezüglich des Filters und zwischen dem letzteren und der äußeren Umgebung. Die Dichtung 31 sitzt in einem Ringsitz 34, ausgebildet auf der Außenseite des Deckels 5 ringsum die Buchse 25. Die Dichtung 32 sitzt in einem Ringsitz 35, vorgesehen auf der Außenseite des Deckels 5 längs eines Kreises, der weiter außen liegt als derjenige, wo sich die Durchlaßbohrungen 27 befinden. Die Dichtung 33 befindet sich in einem Ringsitz 36, ausgebildet auf der In­ nenseite des Deckels 5 ringsum die Buchse 25. An dieser Dichtung 33 liegt unter Druck die freie Kante des Zylinders 16 an, in dessen Innern demgemäß ein Abschnitt der Buchse 25 befindlich ist. Die äußeren Dich­ tungen 31 und 32 sind vorzugsweise aus Kunststoffmaterial gefertigt und in den Deckel 5 mittels eines Preßarbeitsgangs eingefügt. Natürlich ist es nicht ausgeschlossen, auch die innere Dichtung 33 mit dem Deckel 5 zu verpressen.

Im zentralen Teil der Wandung des Bodens 4 des Korpus 2 ist eine Durchlaßbohrung 41 mit Innengewinde ausgebildet, verschlossen durch einen abdichtenden Stopfen 42. Der letztere ist von an sich bekanntem Typus und weist einen Gewindezapfen 43 auf, längs dem sich axial eine Nut 44 erstreckt. Der Stopfen 42 weist ferner einen sich außerhalb des Korpus 2 befindlichen Kopf 45 auf, und in dessen der Wandung des Bodens 4 zugekehrter Seite ist eine Ringausnehmung 46 eingearbeitet, und an einer Stelle der letzteren befindet sich eine Ablaßbohrung 47. Zwischen dem Kopf 45 und der Wandung des Bodens 4 ist eine Ringdichtung 48 ein­ gefügt.

Im Betrieb wird die Buchse 25 von dem Schaft eines Befesti­ gungsteils (bekannt und nicht gezeichnet) für das Filter 1 durchsetzt, derart daß durch die Bohrungen 27 dem Filter 1 die zu reinigende Flüs­ sigkeit zugeführt wird und daß über die Buchse 25 die gefilterte Flüs­ sigkeit entnehmbar ist. In an sich bekannter Weise gelangt die Flüssig­ keit aus den Bohrungen 27 in den Teil der Kammer 11, der von den Pa­ pierlagen 7 eingenommen wird, und durch das Überströmen dieser Papier­ lagen 7 wird das Wasser abgeschieden, das sich im Innern der Kammer 12 sammelt. Die gefilterte Flüssigkeit dagegen gelangt durch die Bohrungen 17 und 18 in das Innere des Zylinders 16 nach oben und zu der Buchse 25.

Der Zusammenbau des Filters 1 ist sehr einfach, indem es ge­ nügt, zunächst die Filterpatrone 6 zu installieren, versehen mit dem zylindrischen Supportelement 8, und zwar im Innern des Korpus 2, wonach der Sitz 36 mit der Dichtung 33 versehen wird (sofern diese nicht durch Pressen gefertigt ist) und schließlich das Verschweißen der Flanschen 20 und 21 vorgenommen wird bzw. des Korpus 2 mit dem Deckel 5.

In Fig. 3 ist ein ebenfalls mit 1 bezeichnetes Filter darge­ stellt, das im wesentlichen ähnlich dem nach Fig. 1 ist. Der einzige Un­ terschied zwischen den beiden Filtern besteht in der unterschiedlichen Ausbildung des Deckels 5 und des Supportelements 8 für die Papierlagen 7. Insoweit werden die den beiden Ausführungsformen des Filters 1 ge­ meinsamen Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Das Filter 1 der Fig. 3 umfaßt die Filterpatrone 6 mit den Papierlagen 7, getragen von einem Supportelement, das einen Boden 51 und eine zylindrische axial ausgenommene Stützsäule 52 umfaßt. Für den Verschluß des Korpus 2 des Filters 1 ist ein Deckel 53 vorgesehen, der einstückig mit der Stütz­ säule 52 ausgebildet ist. Der Korpus 2 und der Deckel 53 werden auch in diesem Fall aus gepreßtem Kunststoffmaterial gefertigt. Der Boden 51 kann aus Metall oder Kunststoffmaterial gefertigt werden und wird ab­ gestützt von der Umfangskante der Einschnürung 13; er weist einen zen­ tralen Abschnitt 54 in Kegelstumpfform auf, der sich in das Innere der Stützsäule 52 einfügt. In diesem Zentralabschnitt 54 ist ein Durch­ gangsloch 55 ausgebildet. Der Boden 51 besitzt auf dem Teil, auf dem sich die Papierlagen 7 abstützen, längs einer Mehrzahl von Kreislinien verteilte Durchlaßbohrungen 56.

Wie in Fig. 3 und 4 erkennbar, ist der Deckel 53 ähnlich dem Deckel 5, indem er ebenfalls eine zentrale Buchse 57 mit Innengewinde aufweist, von welcher die Stützsäule 52 ausgeht, sowie eine Platte 58, von deren Umfangskante abgekröpft ein Ringflansch 61 ausgeht, der mit dem Flansch 20 des Korpus 2 verschweißt wird. Auch der Flansch 61 be­ sitzt eine Ringnut 22 für das Auffangen von Abfallmaterial, das während des Verschweißens entsteht. Auf der Innenseite der Platte 58 ist eine Mehrzahl von Verstärkungsrippen 62 ausgebildet, die sich radial von der Buchse 52 zum Flansch 61 erstrecken. Längs einer zwischenliegenden Kreislinie der Platte 58 ist eine Mehrzahl von Durchlaßbohrungen 63 gleichförmig verteilt ausgebildet, welche die Einlaßöffnungen für Flüs­ sigkeit bilden. Abweichend vom Deckel 5 ist der Deckel 53 nur mit äuße­ ren Ringdichtungen versehen, die ebenfalls mit 31 bzw. 32 bezeichnet sind und in Ausnehmungen 34 bzw. 35 eingebettet sind, vorgesehen auf der Außenseite des Deckels 53. Auch in diesem Falle können die Dichtungen 31 und 32 zusammen mit dem Deckel 53 mittels eines Preßvorgangs gefertigt werden.

Für den Zusammenbau des Filters 1 der Fig. 3 genügt es, in den Korpus 2 die Filterpatrone 6 einzufügen, welche bereits den Boden 51 trägt sowie die Stützsäule 52 mit dem Deckel 53.

Danach erfolgt der Arbeitsgang der Verschweißung zwischen den Flanschen 20 und 61.

Aus obigem ergeben sich die Vorteile der Gestaltung gemäß der Erfindung.

Im einzelnen kann der Deckel aus Kunststoffmaterial durch einen Preßarbeitsgang einstückig ausgebildet werden, was seinen Aufbau vereinfacht. In den Deckel können auch die Dichtungen gleichzeitig ein­ gepreßt werden, und man kann auch einstückig die axiale Abstützsäule der Filterpatrone anpressen. Eine weitere Vereinfachung betrifft die ab­ dichtende Verbindung zwischen Deckel und Korpus, indem ein Schweißar­ beitsgang genügt. Insgesamt ergibt sich ein Filter 1 mit einer verring­ erten Anzahl von Einzelteilen bei vereinfachtem Zusammenbau und damit herabgesetzten Herstellungskosten.

Durch die Herstellung der Komponenten des Filters 1 aus Kunststoffmaterial läßt sich auch leitendes Papier verwenden, ohne daß es notwendig ist, eine isolierende Beschichtung dieser Komponenten vor­ zusehen, da sie von Natur aus isolierend sind.

Es versteht sich, daß das Filter abweichend von den darge­ stellten Ausführungsformen gestaltet werden kann, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims (13)

1. Auswechselbares Filter für eine Treibstoff- oder Schmier­ flüssigkeit eines Motors, dadurch gekennzeichnet, daß es einen topfför­ migen Korpus (2), gefertigt aus Kunststoffmaterial, umfaßt, in dem eine Filterpatrone (6) eingefügt ist, sowie einen Verschlußdeckel (5, 53) dieses Korpus (2) umfaßt, der ebenfalls aus Kunststoffmaterial gefertigt ist und Mittel (25 oder 57) für die Befestigung des Supports, mindestens eine Eintrittsöffnung (27 oder 63) für die Flüssigkeit und mindestens eine Austrittsöffnung (25 oder 57) für die letztere aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5 oder 53) einstückig gefertigt ist.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5 oder 53) eine zentrale Buchse (25 oder 57) mit Innengewinde aufweist, was sowohl die Mittel zum Befestigen durch Einfügen eines Flüssigkeitsauslaßschaftes als auch die Auslaßöffnung darstellt, sowie eine Platte (26 oder 58) umfaßt, bei der längs mittlerer Kreislinien eine Mehrzahl von Durchlaßbohrungen (27 oder 63) ausgebildet ist, welche die Eintrittsöffnungen darstellen.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von der Umfangskante des Deckels (5 oder 53) ein Ringflansch (21 oder 61) für die Befestigung an einem Ringflansch (20) ausgeht, ausgebildet längs einer zylindrischen Seitenwandung (3) des Korpus (2).

5. Filter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringflansche (21 oder 61 und 20) des Deckels (5 oder 53) bzw. des Kor­ pus (2) miteinander durch Vibrationsschweißung verbunden sind.

6. Filter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den aneinanderliegenden Flächen zwischen den genannten Ringflanschen (21 oder 61 und 20) jeweils eine Ringnut (22) ausgebildet ist für das Auf­ fangen von bei der Verschweißung entstehendem Abfallmaterial.

7. Filter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der außerhalb des Korpus (2) befindli­ chen Seite des Deckels (5 oder 53) zwei Ringsitze (34 und 35) für je­ weils eine Ringdichtung (31 bzw. 32) ausgebildet sind zum Abdichten, bei der Montage des Filters, zwischen der Austrittsöffnung (25 oder 57) und der Eintrittsöffnung (27 oder 63) sowie zwischen der letzteren und der äußeren Umgebung.

8. Filter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (31 und 32) auf dem Deckel (5 oder 53) mittels eines ge­ meinsamen Preßarbeitsganges ausgebildet sind.

9. Filter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterpatrone (6) einen Ringwickel aus Papier (7) umfaßt, getragen von einem Supportelement (8), welches einen Boden (14 oder 51) sowie einen zentralen hohlzylindrischen Körper (16 oder 52) aufweist, um welchen der Papierwickel (7) gewickelt ist, wobei der Boden (15 oder 51) in Ausfluchtung mit den Papierlagen (7) eine Mehrzahl von Durchlaßbohrungen (17, 18 oder 56) aufweist und das Innere des Zentralkörpers (16 oder 52) in Verbindung steht mit der Auslaßöff­ nung (25 oder 57).

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Supportelement (8) einstückig aus Kunststoffmaterial gefertigt ist, daß der Deckel (5) auf seiner Innenseite einen Ringsitz (36) für eine Ring­ dichtung (33) aufweist, an der die Kante des Zentralkörpers (16) unter Druck anliegt, um eine Abdichtung zwischen den inneren Mündungen der Öffnungen zu bewirken.

11. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralkörper (52) einstückig mit dem Deckel (53) ausgebildet ist.

12. Filter nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Korpus (2) aus elastischem Material eine erste Kammer (11) abgegrenzt ist, in der die Filterpatrone (6) einbaubar ist und eine zweite Kammer (12) geringerer Abmessungen ausgebildet ist, in der sich von der Flüssigkeit durch die Papierlagen (7) abgeschiedenes Wasser sammelt, wobei der Korpus (2) eine Bodenwan­ dung (4) aufweist, in der eine Durchlaßbohrung (41), verschlossen durch einen abdichtenden Stopfen (42), ausgebildet ist.

13. Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Dieselöl für den Antrieb von Diesel­ motoren ist.