DE60109155T2

DE60109155T2 - Filtergehäuse aus kunststoff mit einer schweissnaht, die schräg zur gehäuselängsachse ist

Info

Publication number: DE60109155T2
Application number: DE60109155T
Authority: DE
Inventors: L. Timothy MEMMER; W. Gerard BILSKI
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2000-05-15
Filing date: 2001-05-14
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2021-05-15
Also published as: WO2001087455A1; ATE289849T1; US6651823B1; EP1286742B1; ES2236233T3; MXPA02011278A; EP1286742A1; DE60109155D1; CA2408744A1; JP2003533341A

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein hohles geformtes Kunststoffgehäuse, das aus mehreren Teilen gebildet ist, bei dem sich zwei Teile entlang einer Schweißnaht schneiden und miteinander verbunden sind. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein geformtes Kunststoffgehäuse in der beschriebenen Ausführung mit einer schräg verlaufenden Schweißnaht, die mit keiner Ebene senkrecht zu einer Längsachse der Einheit zusammenfällt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Viele unterschiedliche Arten geformter Kunststoffgehäuse sind bekannt und heutzutage im Gebrauch. Kunststoff ist in zunehmendem Maße ein Material der Wahl in der modernen Herstellung. So sind beispielsweise gewisse Kunststoffiltergehäuse bekannt, die aus mehreren Teilen bestehen, die um ein Filterelement herum miteinander verklebt oder verschweißt sind.
Beispielsweise beinhalten viele handelsübliche Wegwerf-Leitungskraftstoffilter ein Kunststoffgehäuse mit zwei allgemein tellerförmigen Bereichen, die an den offenen Enden davon an einer symmetrischen Schweißnaht miteinander verbunden sind. Diese bekannte Kraftstoffilterausführung hat auch relativ enge Einlaß- und Auslaßrohre, die sich von gegenüberliegenden Enden des Gehäuses aus nach außen erstrecken.
Ein Beispiel eines Kraftstoffilters mit einem Gehäuse gemäß dieser bekannten Ausführung ist im US-Patent 5,076,920 beschrieben.
In der GB-A-2155355 ist für einen Motoreinlaß ein Luftfilter beschrieben, der ein gekrümmtes Faltfilterelement umfaßt, das in einem Wegwerfgehäuse mit einem Einlaß und einem Auslaß bzw. Auslässen in abdichtender Weise permanent eingefügt ist.
In der DE 1029527B ist eine Infusionsvorrichtung beschrieben, die eine aus einem Hohlkörper gebildete Tropfkammer umfaßt, wobei der Hohlkörper ein oder mehrere Einlaßrohre an einem Ende und ein Ablaßrohr am anderen Ende umfaßt, wobei ein Filter die Kammer in zwei Flächen unterteilt.
In der GB-A-1016431 ist ein Gasfilter beschrieben, der eine Membran aus glasfaserverstärktem Papier umfaßt, deren Rand zwischen zwei schüssel- oder domförmigen Gehäuseelementen eingespannt ist, um die internen gemeinsamen Hohlräume der Elemente, die jeweils einen Abzweig für die Rohrbefestigung haben, zu trennen.
In der US-A-3693410 sind eine Verbundfiltereinheit und eine Kassette beschrieben, die als ein Luftprobenehmer für den persönlichen Gebrauch in Verbindung mit einer Dosierpumpe und einer Zykloneinheit dienen. Die Filtereinheit ist aus zwei gegenüberliegenden Schalen mit dazwischen vorgesehenen Paßflanschen gebildet, um die Umfangskanten einer Filterscheibe abzustützen und auf jeder Seite der Scheibe Kammern zu bilden, von denen eine als ein Einlaß und eine als ein Auslaß dient.
Auf diesem Gebiet besteht noch ein Bedarf an einem Kunststoffgehäuse, das aus mehreren Teilen hergestellt ist, wobei die Anzahl der Teile so gering wie möglich gehalten wird.
In der Filterindustrie besteht auch weiterhin ein Bedarf an innovativen Filterausführungen und an einer wirtschaftlichen Herstellung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt ein hohles Kunststoffiltergehäuse gemäß der Definition in Anspruch 1 bereit.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Bereitstellung eines zweiteiligen Filtergehäuses bereit, wobei das Verfahren der Definition in Anspruch 7 entspricht.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß ein Kunststoffgehäuse, das aus mehreren Teilen gebildet ist, wobei zwei sich ergänzende primäre Teile entlang einer Schweißnaht miteinander verbunden sind, die schräg zur Orthogonalen verläuft, es zuläßt, daß das Gehäuse aus einer geringeren Anzahl von Teilen hergestellt wird, als es ansonsten möglich wäre.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin einen Kraftstoffilter gemäß der Definition in Anspruch 6 bereit.
Um die vorliegende Erfindung besser verstehen zu können, wird auf die nachstehende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verwiesen. In der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und in den Zeichnungen sind gleiche Teile durchgehend mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht, in montiertem Zustand, eines Kraftstoffiltergehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Kraftstoffiltergehäuses gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Endansicht eines ersten Gehäuseelements, das ein erstes Bauteil des Gehäuses der 1 und 2 ist;
4 ist eine Endansicht eines zweiten Gehäuseelements, das ein zweites Bauteil des Gehäuses der 1 und 2 ist;
5 ist eine auseinandergezogene Draufsicht eines Kraftstoffilters, der das Gehäuse von 2 als ein Bauteil davon beinhaltet;
6 ist eine Seitenansicht, in montiertem Zustand, eines Kraftstoffiltergehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine auseinandergezogene Seitenansicht eines Kraftstoffiltergehäuses gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Gehäuseelements, das ein erstes Bauteil des Gehäuses der 6 und 7 ist;
9 ist eine Innenansicht eines zweiten Gehäuseelements, das ein zweites Bauteil des Gehäuses der 6 und 7 ist und das Innere davon zeigt; und
10 ist eine auseinandergezogene Draufsicht des Gehäuses der 6 und 7.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste bevorzugte Ausführungsform
In den 1 und 2, auf die nunmehr Bezug genommen wird, ist ein Kraftstoffiltergehäuse in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung allgemein bei 10 dargestellt. Das Gehäuse 10 besteht aus zwei sich ergänzenden Gehäuseelementen 12, 14, die als eine integrale Einheit miteinander verbunden sind. Das erste und das zweite Gehäuseelement 12 und 14 teilen sich eine gemeinsame Längsachse 16 (5). Wie aus den Endansichten der 3 und 4 erkennbar, hat das Gehäuse 10 in der dargestellten Ausführungsform eine im wesentlichen nierenförmige Kontur und Querschnittsform.
Die Gehäuseelemente sind entlang einer Naht 15 miteinander in abdichtender Weise verbunden. In der Praxis der vorliegenden Erfindung verläuft die Naht 15 schräg, weg von einer Ausrichtung mit einer Ebene quer zur Längsachse 16 des Gehäuses 10, damit das erste Gehäuseelement 12 mit einem externen Strömungsbereich 18, der als ein integrales Teil davon ausgebildet ist, in einem einzelnen Formarbeitsschritt hergestellt werden kann.
Das erste Gehäuseelement 12 hat einen ersten Endabschnitt 20 und eine erste Seitenwand 22, die integral damit ausgebildet ist und sich weg vom ersten Endabschnitt erstreckt. Der erste Endabschnitt 20 und die erste Seitenwand 22 wirken zusammen, um eine erste Fläche 24 zu definieren, die darin ein Ende eines Filterelements 26 aufnehmen kann. Wie am besten aus 5 ersichtlich, hat das erste Gehäuseelement einen Rohrbereich 21, der so ausgebildet ist, daß er sich durch den ersten Endabschnitt 20 davon erstreckt. Der Rohrbereich 21 steht in Fluidverbindung mit der ersten Fläche 24. Der Rohrbereich 21 kann einen Auslaß für das Gehäuse 10 bilden.
Die erste Seitenwand 22 hat eine Kante 25, die eine erste Gegenoberfläche 28 mit einer ersten Form gegenüber dem ersten Endabschnitt 20 definiert. Der externe Strömungsbereich 18 erstreckt sich weg von der ersten Seitenwand 22 nach außen und steht auch in Fluidverbindung mit der ersten Fläche 24.
In einer ergänzenden Weise zu derjenigen, die vorstehend in Verbindung mit dem ersten Gehäuseelement 12 erörtert wurde, hat das zweite Gehäuseelement 14 einen zweiten Endabschnitt 30 und eine zweite Seitenwand 32, die sich weg vom zweiten Endabschnitt erstreckt. Der zweite Endabschnitt 30 und die zweite Seitenwand 32 wirken zusammen, um eine zweite Fläche 34 zu definieren, die darin ein zweites Ende des Filterelements 26 aufnehmen kann. Die zweite Seitenwand hat eine Kante 35, die eine zweite Gegenoberfläche 38 mit einer zweiten Form gegenüber dem zweiten Endabschnitt 30 definiert.
Das zweite Gehäuseelement 14 hat, besonders bevorzugt, eine zweite Öffnung 31, die so ausgebildet ist, daß sie sich durch den zweiten Endabschnitt 30 davon erstreckt. Die zweite Öffnung 31 steht in Fluidverbindung mit der zweiten Fläche 34. Die zweite Öffnung 31 kann einen Bypassauslaßkanal für das Gehäuse 10 bilden.
Die zweite Gegenoberfläche 38 entspricht der ersten Gegenoberfläche 28 und kann im Verhältnis dazu ausgerichtet werden, um die Naht 15 zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement zu definieren.
Die Naht 15 ist, wie erwähnt, im Verhältnis zu einer Ebene, die quer zur Längsachse 16 des Gehäuses verläuft, in einer schrägen Orientierung vorgesehen.
In der Ausführungsform der 1 bis 5 ist die Naht 15 krummlinig und nicht planar. Die Naht 15 hat eine etwas frei gewählte Form und beinhaltet gekrümmte Abschnitte. In dieser Ausführung beinhaltet die erste Gegenoberfläche 28 auch einen Vorsprung, der in eine Kerbe 39 der zweiten Gegenoberfläche 38 so eingepaßt werden kann, daß es nur eine korrekte Möglichkeit gibt, das erste und das zweite Gehäuseelement 12 und 14 auszurichten. Die Naht 15 kann auf Wunsch symmetrisch oder asymmetrisch sein.
Zweite bevorzugte Ausführungsform
In den 6 bis 10, auf die nunmehr Bezug genommen wird, ist ein Kraftstoffiltergehäuse in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung allgemein bei 210 dargestellt. Das Gehäuse 210 besteht aus zwei sich ergänzenden Gehäuseelementen 212, 214, die als eine integrale Einheit miteinander verbunden sind. Das erste und das zweite Gehäuseelement 212 und 214 teilen sich eine gemeinsame Längsachse 216 (10). Wie am besten aus der Innenansicht des ersten Gehäuseelements 212 in 9 ersichtlich, hat das Gehäuse 210 in der zweiten dargestellten Ausführungsform eine im wesentlichen nierenförmige Kontur und Querschnittsform. Die Gehäuseelemente 212, 214 sind entlang einer Naht 215 miteinander in abdichtender Weise verbunden. In der Praxis der vorliegenden Erfindung verläuft die Naht 215 schräg, weg von der Orthogonalen. Anders ausgedrückt: Die Naht 215 verläuft schräg und ohne Ausrichtung mit einer Ebene quer zur Längsachse 216 des Gehäuses 210, damit das erste Gehäuseelement 212 mit einem externen Strömungsbereich 218, der als ein integrales Teil davon ausgebildet ist, in einem einzelnen Formarbeitsschritt hergestellt werden kann.
Das Gehäuse 210 gemäß der zweiten dargestellten Ausführungsform ist im wesentlichen mit dem Gehäuse 10 gemäß der ersten Ausführungsform identisch, mit der Ausnahme, daß die Formen des ersten und des zweiten Gehäuselements an den jeweiligen Nähten 15, 215 unterschiedlich sind.
In der zweiten Ausführungsform des Gehäuses 210 hat das erste Gehäuseelement 212 einen ersten Endabschnitt 220 und eine erste Seitenwand 222, die integral damit ausgebildet ist und sich weg vom ersten Endabschnitt erstreckt. Der erste Endabschnitt 220 und die erste Seitenwand 222 wirken zusammen, um eine erste Fläche 224 zu definieren, die darin ein Ende eines Filterelements 26 aufnehmen kann. (Das Filterelement ist das gleiche wie das in 5 dargestellte Element 26.) Wie am besten aus 8 ersichtlich, hat das erste Gehäuseelement 220 einen Rohrbereich 221, der so ausgebildet ist, daß er sich durch den ersten Endabschnitt 220 davon erstreckt. Der Rohrbereich 221 steht in Fluidverbindung mit der ersten Fläche 224. Der Rohrbereich 221 kann einen Auslaß für das Gehäuse 210 bilden.
Die erste Seitenwand 222 hat eine Kante 225, die eine erste Gegenoberfläche 228 mit einer ersten Form gegenüber dem ersten Endabschnitt 220 definiert. Das externe Strömungsrohr 218 erstreckt sich weg von der ersten Seitenwand 222 nach außen und steht auch in Fluidverbindung mit der ersten Fläche 224.
In einer ergänzenden Weise zu derjenigen, die vorstehend in Verbindung mit dem ersten Gehäuseelement 212 erörtert wurde, hat das zweite Gehäuseelement 214 einen zweiten Endabschnitt 230 und eine zweite Seitenwand 232, die sich weg vom zweiten Endabschnitt erstreckt. Der zweite Endabschnitt 230 und die zweite Seitenwand 232 wirken zusammen, um eine zweite Fläche 234 zu definieren, die darin ein zweites Ende des Filterelements 26 aufnehmen kann. Die zweite Seitenwand hat eine Kante 235, die eine zweite Gegenoberfläche 238 mit einer zweiten Form gegenüber dem zweiten Endabschnitt 230 definiert.
Das zweite Gehäuseelement 214 hat, besonders bevorzugt, eine zweite Öffnung 231, die so ausgebildet ist, daß sie sich durch den zweiten Endabschnitt 230 davon erstreckt. Die zweite Öffnung 231 steht in Fluidverbindung mit der zweiten Fläche 234. Die zweite Öffnung 231 kann einen Bypassauslaßkanal für das Gehäuse 210 bilden.
Die zweite Gegenoberfläche 238 entspricht der ersten Gegenoberfläche 228 und kann im Verhältnis dazu ausgerichtet werden, um die Naht 215 zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement 212 bzw. 214 zu definieren.
Die Naht 215 ist, wie erwähnt, im Verhältnis zu einer Ebene, die quer zur Längsachse 16 des Gehäuses verläuft, in einer schrägen Orientierung vorgesehen.
In der Ausführungsform der 6 bis 10 fällt die Naht 215 im wesentlichen mit einer Ebene P (6) zusammen, die die Längsachse 216 des Gehäuses 210 in einem Winkel schneidet. In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Naht 215 entlang einer Ebene P, die um 30 Grad zur Orthogonalen versetzt ist, wie dargestellt.
Wie am besten aus 9 ersichtlich, hat das dargestellte Filtergehäuse 210 einen im wesentlichen nierenförmigen Querschnitt.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Hinblick auf eine bevorzugte Ausführungsform davon beschrieben wurde, soll die vorstehende Beschreibung nur der Verdeutlichung dienen und keinen einschränkenden Charakter haben. Für den Fachmann auf diesem Gebiet versteht es sich, daß viele Modifizierungen der bevorzugten Ausführungsform, die ihren Zweck erfüllen würden, vorgenommen werden können. Alle derartigen Modifizierungen, die innerhalb des Schutzbereichs der Ansprüche liegen, werden als unter den Schutzbereich und den Geist der vorliegenden Erfindung fallend angesehen.

Claims

Hohles Filtergehäuse (10), das aus einem Kunststoffmaterial gebildet ist und eine Längsachse hat, wobei das Gehäuse folgendes umfaßt: ein erstes Gehäuseelement (12) mit einem ersten Endabschnitt (20) und einer ersten Seitenwand (22), die sich weg vom ersten Endabschnitt erstreckt, wobei der erste Endabschnitt und die erste Seitenwand zusammenwirken, um eine erste Fläche (24) zu definieren, wobei die erste Seitenwand eine Kante (25) hat, die sich im Verhältnis zur Längsachse in einer nicht orthogonalen Position befindet und eine erste Gegenoberfläche (28) mit einer ersten Form gegenüber dem ersten Endabschnitt definiert; ein zweites Gehäuseelement (14) mit einem zweiten Endabschnitt (30) und einer zweiten Seitenwand (32), die sich weg vom zweiten Endabschnitt erstreckt, wobei der zweite Endabschnitt und die zweite Seitenwand zusammenwirken, um eine zweite Fläche (34) zu definieren, wobei die zweite Seitenwand eine Kante (35) hat, die sich im Verhältnis zur Längsachse in einer nicht orthogonalen Position befindet und eine zweite Gegenoberfläche (38) mit einer zweiten Form gegenüber dem zweiten Endabschnitt definiert, wobei die zweite Gegenoberfläche der ersten Gegenoberfläche entspricht und im Verhältnis dazu ausgerichtet werden kann, um eine Naht zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement zu definieren; und einen Rohrbereich (21), der im ersten Endabschnitt gebildet ist und darin eine erste Öffnung definiert, wobei der erste Rohrbereich in Fluidverbindung mit der ersten Fläche steht; dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der ersten Öffnung durch die erste Fläche verläuft, ohne einen anderen Abschnitt des ersten Gehäuseelements zu berühren, und daß das Filtergehäuse weiterhin einen externen Strömungsbereich (18) umfaßt, der integral mit der ersten Seitenwand gebildet ist und sich von dort aus nach außen erstreckt und darin eine zweite Öffnung definiert, wobei die Kante der ersten Seitenwand so konfiguriert ist, daß die Achse der zweiten Öffnung von einem Abschnitt der ersten Seitenwand durch die erste Fläche verlaufen kann, ohne einen anderen Abschnitt des ersten Gehäuseelements zu berühren.
Filtergehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Gehäuseelement einen zweiten Durchgang (31) hat, der im zweiten Endabschnitt davon gebildet ist, wobei die dritte Öffnung in Fluidverbindung mit der zweiten Fläche steht.
Filtergehäuse nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die erste Seitenwand parallel zur Längsachse des ersten Gehäuselements erstreckt.
Filtergehäuse nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Naht nicht planar ist.
Filtergehäuse nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen im wesentlichen nierenförmigen Querschnitt hat.
Kraftstoffilter, der ein Filtergehäuse nach einem der vorstehend aufgeführten Ansprüche sowie ein zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement befindliches Filterelement (26) umfaßt.
Verfahren zum Bereitstellen eines zweiteiligen Filtergehäuses (10) mit einer Längsachse, wobei das Verfahren folgendes umfaßt: Bilden eines ersten Gehäuseelements (12), wobei das erste Gehäuseelement einen ersten Endabschnitt (20) und eine erste Seitenwand (22) hat, die sich weg vom ersten Endabschnitt erstreckt, wobei der erste Endabschnitt und die erste Seitenwand zusammenwirken, um eine erste Fläche (24) zu definieren, wobei die erste Seitenwand eine Kante (25) hat, die sich im Verhältnis zur Längsachse in einer nicht orthogonalen Position befindet und eine erste Gegenoberfläche (28) mit einer ersten Form gegenüber der ersten Endwand definiert, wobei das erste Gehäuseelement auch mit einer ersten Öffnung (21) im ersten Endabschnitt gebildet ist, wobei die Achse der ersten Öffnung durch die erste Fläche verläuft, ohne einen anderen Abschnitt des ersten Gehäuseelements zu berühren, sowie eines externen Strömungsbereichs (18), der integral mit der ersten Seitenwand gebildet ist und sich von dort aus nach außen erstreckt und darin eine zweite Öffnung definiert, wobei die Kante der ersten Seitenwand so konfiguriert ist, daß die Achse des externen Strömungsbereichs in der ersten Seitenwand von einem Abschnitt der ersten Seitenwand verlaufen kann, ohne einen anderen Abschnitt des ersten Gehäuseelements zu berühren; und Bilden eines zweiten Gehäuselements (14) mit einem zweiten Endabschnitt (30) und einer zweiten Seitenwand (32), die sich weg vom zweiten Endabschnitt erstreckt, wobei der zweite Endabschnitt und die zweite Seitenwand zusammenwirken, um eine zweite Fläche (34) zu definieren, wobei die zweite Seitenwand eine Kante (35) hat, die sich im Verhältnis zur Längsachse in einer nicht orthogonalen Position befindet und eine zweite Gegenoberfläche (38) mit einer zweiten Form gegenüber der zweiten Endwand definiert, wobei die zweite Gegenoberfläche der ersten Gegenoberfläche entspricht und im Verhältnis dazu ausgerichtet werden kann, um eine Naht zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseelement zu definieren.