DE4441608C2 - Filteranordnung - Google Patents

Filteranordnung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung mit einem vor­ zugsweise hohlzylindrischen Filterelement und mit einer un­ ter Wärmeeinwirkung verflüssigbaren elastischen Masse als Dichtung gegenüber Anschlußteilen.
Stand der Technik
Bei einer bekannten Filteranordnung der eingangs genannten Art (DE 94 03 868 U1) sind jeweils ein radial innen an ei­ nem Mittelrohr anliegender Klebstoffring als Dichtung und eine stirnseitige Taschenverklebung bekannt, die zunächst flüssig oder pastös aufgetragen werden und nach dem Aushär­ ten elastisch bleiben. Insbesondere bei einem Einsatz der Filteranordnung bei Filtermedien mit relativ hoher Tempera­ tur, wie bespielsweise Motoröl beim Betrieb eines Kraft­ fahrzeugs, sind hohe Anforderungen an die Materialeigen­ schaften im Bereich des Übergangs zu Anschlußteilen der Filteranordnung zu stellen.
Es ist weiterhin eine Filteranordnung aus der DE-OS 42 06 519 bekannt, bei der ein zick-zack-förmiges, hohlzylin­ drisches Filterelement mit an den Stirnseiten dichtend ab­ deckenden Platten, beispielsweise aus Metall, oder mit fo­ lienförmigen Dichtmaterialien vorgesehen ist. Diese platten- oder folienförmigen Dichtungen ragen radial innen mit einem bestimmten Betrag in den Innenzylinder herein, so daß auch eine Abdichtung zu einem Mittelrohr erreichbar ist.
Weiterhin ist auch aus der DE 42 06 519 A1 bekannt, daß ei­ ne separat hergestellte stirnseitige Dichtung aus schmelz­ baren Vlies mittels einer Schmelzverbindung an das Filtere­ lement angefügt wird. Aus der DE-AS 10 62 675 ist darüber hinaus bekannt, daß eine separate Abschlußkappe an das Fil­ terelement angefügt wird. Bei beiden bekannten Anordnungen weisen die auf eine vorgegebene Dichtwirkung abgestimmten Teile nur einen losen mechanischen Halt am selbst nicht sehr stabilen Filterelement auf.
Schon beim Einfügen dieser bekannten Filteranordnungen in die Strömungssysteme, beispielsweise für Motoröl oder Die­ sel- bzw. Ottokraftstoff, sind diese Dichtungen hohen Reiß­ spannungen ausgesetzt, so daß immer die Gefahr besteht, daß das Filterelement beim Einsetzen in das Filtergehäuse reißt und damit nicht nur das Dichtmaterial beschädigt, sondern die Filterwirkung ganz außer Kraft gesetzt wird. Weiterhin sind diese Dichtungen auch während des Betriebs durch rela­ tiv hohe Temperaturen des zu filternden Mediums, insbeson­ dere bei Motoröl, hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die zu einer Minderung der Funktionstüchtigkeit der gesamten Fil­ teranordnung führen kann.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Fil­ teranordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, daß bei einfacher Herstellung eine dauerhafte Funktions­ tüchtigkeit gewährleistet ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Filteranordnung ist in vorteilhafter Weise geeignet, ausgehend von der gattungsgemäßen Art, die gestellte Aufgabe mit den unten beschriebenen Merkmalen des Hauptanspruchs zu lösen.
Besonders vorteilhaft ist, daß eine zusätzlich zur Abdich­ tung notwendige Maßnahme der Fixierung der zick-zack-förmi­ gen Faltung des hohlzylindrischen Filterelementes mit der Herstellung der Abdichtflächen verbunden werden kann. Die nach einem Aushärteprozeß verbleibende Restelastizität der elastischen Masse ist bestens geeignet, auch bei zu fil­ ternden Medien mit relativ hohen Temperaturen, beispiels­ weise Motoröl mit 170°C, für einen langen Zeitraum eine ausreichende Dichtwirkung zu gewährleisten. Auch das nach einer gewissen Betriebsdauer notwendigen Austauschen der Filteranordnungen kann auf einfache Weise vorgenommen wer­ den, da aufgrund der elastischen Verbindung ein Entfernen ohne aufwendiges Werkzeug möglich ist. Aufgrund des einfa­ chen Aufbaus der Filteranordnung aus wenigen Materialien kann auch eine einfache Endverwertung der gebrauchten Fil­ teranordnungen, ohne aufwendige Materialtrennung, vorge­ nommen werden. Eine optimale Restelastizität läßt sich hierbei erfindungsgemäß mit einem Mischungsverhältnis von Nitrilkautschuk und Phenolharz im Bereich von 1 : 0,8 bis 1 : 1,5 bei der Herstellung der elastischen Masse errei­ chen.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemä­ ßen Filteranordnung sind in den Unteransprüchen angegeben, wobei insbesondere die Ausbildung der radial innenliegenden Dichtflächen einfach erreichbar ist.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filteranord­ nung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung einer Filteranordnung mit ei­ nem teilweise sichtbaren Filterelement und Dichtungen an beiden Stirnseiten und
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Dichtung an einer Stirnseite der Filteranordnung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Fig. 1 ist eine hohlzylindrische Filteranordnung 1 ge­ zeigt, bei der in einem Filtergehäuse 2 ein zick-zack-för­ mig gefaltetes Filterelement 3, beispielsweise aus Filter­ papier, vorhanden ist. An der Stirnseite der Filteranord­ nung 1 ist ein dichtendes Abschlußteil 4 vorhanden, mit dem eine Abdichtung gegenüber einem hier nicht dargestellten Anschlußteil durchgeführt wird.
Solche Filteranordnungen können beispielsweise zur Filte­ rung von Motoröl, Kraftstoff oder von Luft beim Betrieb ei­ nes Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor herangezogen werden. Die jeweiligen Anlagen, in denen die Filteranord­ nung eingesetzt wird, sind hier, um die Darstellung über­ sichtlich zu lassen nicht dargestellt. In der Regel erfolgt die Zufuhr des zu filternden Mediums von außen an die Flä­ chen des zick-zack-förmigen Filterelements 3 und die Ablei­ tung des gefilterten Mediums über ein Mittelrohr, das in eine innere, konzentrische Öffnung 5 des Abschlußteils 4 dichtend eingefügt wird. Eine solche Einrichtung mit einer bekannten Filteranordnung ist beispielsweise im Deutschen Gebrauchsmuster 18 51 221 beschrieben.
Beim in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filteranordnung 1 (vgl. auch Fig. 2) ist am oberen Abschluß­ teil 4 erkennbar, wie eine als Dichtung wirkende elastische Masse 6 vor einem Aushärteprozeß in die zick-zack-förmigen Falten des Filterelements 3 hineingeflossen ist und danach die Faltenstruktur fixiert. Dies bedeutet, daß die elasti­ sche Masse 6 bei Temperaturen über 90°C zunächst erweicht und anschließend verklebt (Schmelz-Reaktions-Kleber). Die elastische Masse 6 ist hier-aus Nitrilkautschuk und Phenol­ harz gebildet, wobei das Mischungsverhältnis im Bereich von 1 : 0,8 bis 1 : 1,5 liegt. Durch einen entsprechend ange­ paßten thermischen Aushärteprozeß wird gewährleistet, daß eine verbleibende Restelastizität eine ausreichende Dicht­ wirkung an den Anschlußstellen der Filteranordnung 1 ver­ bleibt. Zusätzlich können eventuell auch weitere Dichtungs­ elemente, wie zum Beispiel Papierringe, in die elastische Masse 6 eingebettet werden um die Dichteigenschaften noch zu verbessern.
Die elastische Masse ist beim Ausführungsbeispiel über die gesamte Stirnfläche der Filteranordnung verteilt und in die konzentrische Öffnung 5 mit einem Innenbereich 7 hineinge­ führt. Zur optimalen Abdichtung ist es eventuell jedoch ausreichend, wenn nur die Teilbereiche des Abschlußteils 4 mit der elastischen Masse 6 versehen sind, die einem An­ schlußteil gegenüberliegen.
In Fig. 2 ist ein Teilbereich der Stirnseite der Filteranordnung 1 im Schnitt dargestellt. Hier ist erkenn­ bar, wie die elastische Masse 6 in das zick-zack-förmige Filterelement 3 hineinragt und über einen Innenbereich 7 dichtend an einem Mittelrohr 8, zur Ableitung des gefilter­ ten Mediums, anliegt. Die Abdichtung zu einem stirnseiti­ gen, hier nicht dargestellten Anschlußteil erfolgt eben­ falls über die stirnseitige Oberfläche der elastischen Masse 6.
Mit der Einbringung einer elastischen Masse 6 in das Filte­ relement 3 ist somit in einfacher Weise aufgrund der ver­ bleibenden Restelastizität eine hervorragende Dichtwirkung und Fixierung des Filterelements 3 gewährleistet.

Claims (6)

1. Filteranordnung mit
  • - einem, vorzugsweise hohlzylindrischen, konzentrisch um eine Zylinderachse zick-zack-förmig gefalteten, Filterele­ ment (3) für ein zu filterndes Medium, mit
  • - Dichtungen (4, 7) an mindestens einer der Stirnseiten und an radial innenliegenden, an einem Mittelrohr (8) anliegen­ den, Bereichen des Filterelements (3), wobei die Dichtungen (4, 7) aus einer, unter Wärmeeinwirkung verflüssigbaren ela­ stischen Masse (6) gebildet sind und die Masse (6) nach ih­ rer Aushärtung in die zick-zack-förmige Faltung des Filte­ relementes (3) hineinreicht und mit ihrer Restelastizität eine Dichtung gegenüber den an die Filteranordnung (1) an­ fügbaren Anschlußteilen bildet, wobei
  • - die Masse (6) aus Nitrilkautschuk und Phenolharz in einem Mischungsverhältnis im Bereich von 1 : 0,8 bis 1 : 1,5 be­ steht.
2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - in die elastische Masse (6) zusätzliche Dichtungselemente eingebettet sind.
3. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • - das Filterelement (3) aus Filterpapier aufgebaut ist.
4. Verfahren zur Herstellung einer Filteranordnung nach ei­ nem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushärtung der elastischen Masse (6) nach dem Auf­ bringen auf das Filterelement (3) durch Temperatureinwir­ kung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die elastische Masse (6) vor dem Aufbringen auf das Fil­ terelement (3) in Folienform gewalzt und als Scheibe ent­ sprechend dem Endscheiben-Durchmesser des Filterelements (3) ausgestanzt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
  • - das Aufbringen der elastischen Masse (6) und die Aushär­ tung am oberen und am unteren Ende des Filterelements (3) gleichzeitig erfolgt.
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