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Die
vorliegende Erfindung betrifft Fluidfilter, und insbesondere betrifft
sie einen Endkappen-Überdruckventilmechanismus
für einen
Fluidfilter.
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Üblicherweise
sind Fluidfilter, wie etwa Ölfilter,
mit Überdruckventilen
versehen, um das Filterelement in dem Fall zu umgehen, dass der Ölfilter während des
Gebrauchs verstopft. Der Ölfilter
umfasst üblicherweise
ein Gehäuse
oder eine Hülle
mit einem offenen Ende, das durch eine Endplatte verschlossen ist.
Die Endplatte enthält üblicherweise eine
oder mehrere Einlassöffnungen
und eine Auslassöffnung.
In dem Gehäuse
befindet sich ein ringförmiges
Filtermediumpaket. Normalerweise besteht ein Ventil aus einem Ventilsitz,
einem Ventilelement und einer Feder zum Vorspannen des Ventils in
die Schließstellung,
die in dem Gehäuse
angeordnet sind. Das Ventil ist üblicherweise
an einem Filtermediumpaket festgelegt.
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Die
japanische Anmeldung Nr. 2000210507 beschreibt einen Filter, der
ein Überdruckventil
enthält,
das eine Blattfeder und einen Ventilkörper umfasst. Der Filter enthält außerdem eine
getrennte Endkappe.
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Das
US-Patent Nr. 5759351 von Takahara zeigt einen Ölfilter mit einer Plattenfeder
zum Vorspannen eines Filterpakets innerhalb eines Gehäuses. Wenn
das Filterpaket verstopft, steigt der Druck in dem Gehäuse und
das Überdruckventil öffnet, um den
Durchsatz des dem Motor zugeführten Öls aufrecht
zu erhalten. Das Filterpaket enthält keine Endkappen und das Überdruckventil
von Takahara unterscheidet sich strukturell von demjenigen der Anmelderin.
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Das
Sundholm Patent Nr. 5019251 offenbart einen Filter mit einem Überdruckventilmechanismus mit
einer Spiralfeder, die relativ sperrig ist.
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Das
US-Patent Nr. 4885082 von Cantoni offenbart einen Ölfilter
mit einem Mehrkomponentendruckentlastungsventil, das eine sperrige
Rückstellfeder
aufweist. Die Überdruckventile
gemäß dem Stand
der Technik, die beispielsweise in den genannten Druckschriften
gezeigt sind, sind getrennt von der Endkappe gebildet und eine geeignete
Positionierung des Ventils innerhalb des Gehäuses des Fluidfilters gestaltete
sich mitunter schwierig und/oder zeitaufwendig. Die bisherigen Druckentlastungsventile
bzw. Überdruckventile
waren relativ sperrig und nahmen innerhalb des Gehäuses des Ölfilters
ein beträchtliches
Volumen ein. Es besteht ein Bedarf an einer Verringerung der Anzahl
von Teilen des Ventils, um die Kosten zu reduzieren und das Positionieren des
Ventils zu verbessern und die Montage des Fluidfilters zu erleichtern.
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Bei
der Herstellung eines Motors treten üblicherweise Spurmengen von
Kernsand und Verarbeitungsrückstand
auf, die in dem Motor aus dem Herstellungsvorgang zurückbleiben.
Der Kernsand und der Verarbeitungsrückstand wirken stark abreibend und
müssen
deshalb so rasch wie möglich
entfernt werden, um eine Beschädigung
des Motors zu verhindern. Dieser Sand und dieser Rückstand
können in
das Motoröl
gelangen. Das Motoröl
muss gereinigt werden, bevor es an die verschiedenen Stellen in dem
Motor gepumpt wird. Der Ölfilter
sollte diesen Reinigungsvorgang bewirken und ist üblicherweise erfolgreich
beim Entfernen von Sand und Rückstandverschmutzungen.
Unglücklicherweise
kann beim ersten Anlassen des Motors das Ölfilterumgehungsventil vorübergehend
auf Grund eines hohen Differenzdrucks öffnen und die Schmutzstoffe
werden dann nicht herausgefiltert. Wenn der anfängliche Umgehungsventilöffnungsvorgang
verzögert
werden könnte,
könnte
ein höherer
Prozentsatz an Schmutzstoffen entfernt werden.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten
Fluidfilter mit einem Überdruckventilmechanismus
zu schaffen, der teilweise durch eine Endkappe gebildet ist und
die Schwierigkeiten und Nachteile der Fluidfilter gemäß dem Stand
der Technik überwindet.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
verbesserten Fluidfilter zu schaffen, der einen Überdruckventilmechanismus als Teil
einer Endkappe enthält,
um einen kompakten Überdruckventilmechanismus
bereitzustellen, der einen geringen Querschnitt bzw. kleine Bauform
aufweist und kostengünstiger
ist als Überdruckventilmechanismen
gemäß dem Stand
der Technik, so dass der Fluidfilter kürzer gestaltet werden kann,
jedoch dieselben Filtrations- und Durchsatzeigenschaften besitzt
wie größere Fluidfilter
gemäß dem Stand
der Technik, und der Kernsand und Metallrückstände während des anfänglichen
Betriebs des Motors zu beseitigen vermag, mit dem der Fluidfilter
verwendet wird.
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Eine
noch weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten
Fluidfilter mit einem Gehäuse
zu schaffen, der eine Endkappe und eine Feder enthält, die
sich betriebsmäßig gegenseitig
im Eingriff befinden, um den Fluiddurchsatz zu steuern und ein relativ
flaches Profil bereitzustellen, gemeinsam mit einer temperaturempfindlichen
Einrichtung zum Halten der Endkappe und der Feder im gegenseitigen
Eingriff, bis die Fluidtemperatur in dem Gehäuse eine vorbestimmte Temperatur
und einen Druck erreicht, zu welchem Zeitpunkt Fluid durchsatz möglich ist,
wodurch Schmutzstoffe aus dem Fluid während des anfänglichen
Betriebs des Motors entfernt werden, wenn der Fluidfilter verwendet
wird.
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In Übereinstimmung
mit der Erfindung wird ein Fluidfilter bereitgestellt, aufweisend
ein Gehäuse, das
an einem Ende offen ist, eine Endplatte, die mit dem Gehäuse verbunden
ist und das offene Ende verschließt, wobei die Endplatte zumindest
eine Einlassöffnung
und eine Auslassöffnung
aufweist, ein ringförmiges
Filtermedium, das in dem Gehäuse
angeordnet ist, wobei das Filtermedium eine erste Endkappe benachbart
zu der Endplatte aufweist, und eine zweite Endkappe entfernt von
der Endplatte, und ein Ventilelement zum Steuern von Fluidströmung bzw.
-durchsatz durch die Einlassöffnung
aufweist, wobei der Fluidfilter dadurch gekennzeichnet ist, dass
die zweite Endkappe zumindest eine Öffnung in ihrem zentralen Abschnitt
aufweist, und eine Feder, die mit der zweiten Endkappe zusammenwirkt und
die Öffnung
in Bezug auf die Fluidströmung
bzw. den Fluiddurchsatz verschließt, wobei die zweite Endkappe
auf Druck in dem Gehäuse
zum Öffnen der Öffnung anspricht,
wenn der Fluiddifferenzdruck über
der zweiten Endkappe einen vorbestimmten Wert übersteigt.
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Unter
Verwendung der Erfindung kann ein Fluidfilter bereitgestellt werden,
beispielsweise ein Ölfilter,
der ein Gehäuse
aufweist, das an einem Ende offen und am anderen Ende durch eine
Endplatte verschlossen ist. Diese Endplatte weist zumindest eine
Einlassöffnung
und eine Auslassöffnung auf.
Ein Filtermedium ist in dem Gehäuse
angeordnet. Eine Endkappe ist an jedem Ende des Filtermediums vorgesehen.
Ein Rücklaufverhinderungsventil, das
zwischen der Endplatte und einer Endkappe des Filtermediums benachbart
zu der Endplatte angeordnet ist, wirkt mit der Einlassöffnung zusammen,
um ein Zu rückströmen von Öl dort hindurch
im Gebrauch zu verhindern. Die Endkappe entfernt von der Endplatte
weist zumindest eine Öffnung
im zentralen Abschnitt auf. Eine Feder wirkt mit der Endkappe entfernt
von der Endplatte zusammen, um die Öffnung in der Endkappe gegenüber Fluiddurchsatz
bzw. -strömung
und ansprechend auf Druck innerhalb des Gehäuses zu verschließen, um
den Strömungspfad
zu öffnen,
wenn der Differenzöldruck
in dem Gehäuse einen
vorbestimmten Wert übersteigt.
Die Endkappe entfernt von der Endplatte und die Feder umfassen einen Überdruckventilmechanismus.
Die Feder dient außerdem
zur Belastung des Filtermediums und zum Rückhalten des Rückflussverhinderungsventils
in einer Stellung zwischen der Endkappe benachbart zur Endplatte
und der Endplatte. Die Feder ist mit beabstandeten Vorsprüngen versehen,
die einen Strömungspfad
aufrecht erhalten, sollte die Feder gegen das Innere des Gehäuses flachgedrückt sein,
und um dadurch Ölströmung um
die Feder herum zuzulassen, um einen gewünschten Betrieb des Überdruckventilmechanismus
zuzulassen. Die Feder und die Endkappe entfernt von der Endplatte
sind so aufgebaut und angeordnet, dass ein Endkappen-Überdruckventilmechanismus
bereitgestellt wird, der flaches Profil bzw. Bauform aufweist und
wenig mehr Raum benötigt
als die Endkappe alleine. Die temperaturempfindliche Einrichtung
ist zwischen der Endkappe und der Feder vorgesehen, um die Teile
zu halten, bis eine vorbestimmte Temperatur des Öls erzielt ist. Daraufhin vermögen die
Endkappe und die Feder so zu wirken, dass Ölfluss in Reaktion auf die Druckdifferenz über der
Endkappe gesteuert wird.
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In
der anliegenden Zeichnung ist eine aktuell bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung gezeigt und gleiche Bezugsziffern in den unterschiedlichen Ansichten
beziehen sich auf die gleichen Elemente; in der Zeichnung zeigen
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1 eine
schematische perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht eines
Fluidfilters, der den Endkappen-Überdruckventilmechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung verkörpert,
wobei der Endkappen-Ventilmechanismus in der geschlossenen Stellung
gezeigt ist,
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2 eine
schematische perspektivische teilweise aufgebrochene Ansicht ähnlich 1 eines Fluidfilters,
der den Endkappen-Überdruckventilmechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung verkörpert,
wobei der Endkappen-Überdruckventilmechanismus
in der offenen Stellung gezeigt ist,
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3 eine
Draufsicht der Endkappe des Endkappen-Überdruckventilmechanismus,
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4 eine
Querschnittsansicht der Endkappe entlang der Linie 4-4 von 3,
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5 eine
Draufsicht der Feder des Endkappen-Überdruckventilmechanismus,
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6 eine
Querschnittsansicht der Feder entlang der Linie 6-6 von 5,
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7 eine
Querschnittsansicht allgemein entlang der Linie 7-7 von 5 im
Detail,
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8 eine
Querschnittsansicht der Beziehung der Endkappe mit der Feder des
Endkappen-Überdruckventilmechanismus,
wobei der Endkappen-Ventilmechanismus in der geschlossenen Stellung
gezeigt ist, und
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9 eine
Querschnittsansicht der Beziehung der Endkappe zu der Feder des
Endkappen-Überdruckventilmechanismus,
wobei sich der Endkappen-Ventilmechanismus in der offenen Stellung
befindet.
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In 1 und 2 ist
eine schematische Darstellung eines Fluidfilters 10 gezeigt,
der den erfindungsgemäßen Überdruckventilmechanismus 12 verkörpert. Der
Fluidfilter 10, bei dem es sich um einen Ölfilter
handeln kann, umfasst ein Gehäuse
bzw. eine Schale 14 mit einem geschlossenen Ende 16 und
einem offenen Ende 18. Das offene Ende 18 des Gehäuses 14 ist
durch eine Endplatte 20 verschlossen, die mit einer oder
mehreren Einlassöffnungen 22 versehen
ist, die radial auswärts
von der Mittenachse des Fluidfilter 10 angeordnet ist und
eine Auslassöffnung 24 aufweist,
die allgemein zentral in der Endplatte 20 angeordnet ist.
Der Abschnitt der Endplatte 20, der die Auslassöffnung 24 bildet,
ist mit einem Innengewinde versehen, um ein (nicht gezeigtes) Außengewindeeingriffelement
aufnehmen zu können.
Weitere Verbindungsarten können
verwendet werden und sind dem Fachmann auf diesem Gebiet der Technik
geläufig.
Die Endplatte 20 ist in dem offenen Ende 18 des
Gehäuses 14 in
geeigneter Weise angeordnet und festgelegt. Eine Abdeckung bzw. ein
Endring 21 ist an dem Gehäuse 14 außerhalb
der Endplatte 20 in herkömmlicher Weise festgelegt,
beispielsweise durch einen doppelt gerollten Saum. Die Abdeckung 21 weist
eine kreisförmige
Eintiefung 23 auf, die in ihr gebildet ist, um eine Dichtung 26 aufzunehmen.
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Innerhalb
des Gehäuses 14 angeordnet
befindet sich ein Filtermediumpaket 30, das einen zentralen
perforierten Kern 32 mit einem geeigneten Filtermedium 34 aufweist,
das darauf getragen ist. Der Kern 32 wird typischerweise
aus relativ dünnem Blechmaterial,
wie etwa Stahl oder Aluminium, herge stellt, das gestanzt wird, um
die Öffnungen
in dem Kern bereitzustellen, woraufhin es gewickelt wird, um einen
Zylinder gewünschten
Durchmessers zu bilden. Das Filtermedium 34 kann ein herkömmliches gefaltetes
Papier oder ein gewickeltes Filtermedium umfassen. Jedes Ende des
Filtermediums 34 kann in einem geeigneten Klebstoff oder
Plastisol vergossen bzw. eingekapselt sein, damit die Form des Filtermediums
während
der Handhabung und im Gebrauch aufrecht erhalten bleibt. Beispielsweise
wird auf den Klebstoff 29 am unteren Ende des Filtermediums 34 verwiesen.
Um die Oberseite des gefalteten Filtermediums besser darstellen
zu können,
ist am oberen Ende des Filtermediums 34 in 1 und 2 kein Klebstoff
gezeigt.
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Eine
Endkappe 40 verschließt
das untere Ende des Filtermediumpakets 30. Die Endkappe 40 kann
an dem Filtermedium 34 festgelegt oder von diesem getrennt
sein. Die Endkappe 40 umfasst ein Tragelement 46,
das mit dem unteren Ende des Filtermediums 34 im Eingriff
steht, und einen allgemein zylindrischen Abschnitt 48 mit
einem kreisförmigen Flansch 47 am
unteren Ende, der im Eingriff mit dem Abschnitt der Endplatte 20 steht,
der die Auslassöffnung 24 bildet.
Der Flansch 47 wirkt mit der Endplatte 20 zusammen,
um dazu beizutragen, dass das federnde Ventilelement 49 in
Position bleibt. Das Ventilelement 49, das aus einem natürlichen
oder künstlichen
Gummi hergestellt sein kann, dient dazu, das Eindringen von Fluid
durch die Einlassöffnungen 22 in
das Gehäuse 14 zu
ermöglichen,
jedoch die entgegengesetzte Ölströmung durch
die Öffnungen 22 zu verhindern.
Das Ventilelement 49 wird mitunter als Rückflussverhinderungsventil
bezeichnet.
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Der
erfindungsgemäße Überdruckventilmechanismus 12 umfasst
eine allgemein kreisförmige Endkappe 50,
die sich entfernt von der Endplatte 20 befindet und sich über die
Oberseite des Filtermediumpakets 30 erstreckt und mit dessen
oberem Ende im Eingriff steht. Die Endkappe 50 kann an
dem Filtermedium 34 festgelegt sein oder sie kann getrennt hiervon
sein. Die Endplatte 50 ist nicht perforiert mit Ausnahme
von einer oder mehreren Öffnungen 52, die
radial auswärts
von ihrem Zentrum beabstandet sind. Die Öffnungen 52 sind in
einem Kreismuster angeordnet, das radial außerhalb von der Mittenachse der
Endkappe 50 beabstandet ist. Die Endkappe 50 umfasst
einen zylindrischen Umfangsrand 54, der einen nach außen kegelstumpfförmigen Flansch 56 am unteren
Ende aufweist. In Zusammenwirkung mit der Endkappe 50 befindet
sich eine Ventilfeder bzw. Plattenfeder 60, die mehrere
Funktionen erfüllt.
Zunächst liegt
die Feder 60 auf der Innenseite des Gehäuses 14 an und belastet
das Filtermediumpaket 30 in Abwärtsrichtung auf die Endplatte 20 zu
bzw. schiebt das Paket dort hin, um die untere Endkappe 40 nach unten
gegen das Rückflussverhinderungsventil 49 zu drängen, um
das Rückflussverhinderungsventil 49 in Position
zu halten. Als zweites wirkt die Feder 60 mit der Endkappe 50 zusammen,
um normalerweise den Strömungspfad
durch die Öffnungen 52 zu
verschließen
und in Reaktion auf einen vorbestimmten Druck innerhalb des Gehäuses 14 den
Strömungspfad durch
die Öffnungen 52 zu öffnen, wie
nachfolgend näher
erläutert.
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Aus 3 und 4 geht
die Endkappe 50 gemäß der vorliegenden
Erfindung deutlicher hervor. Die Endkappe 50 weist ein
relativ flaches Profil bzw. flache Bauform auf. Der zentrale Abschnitt 51,
der mit Ausnahme der Öffnungen 52 nicht
perforiert ist, ist ausgehend von der oberen Außenseite der Endplatte 50 eingedrückt. Die Öffnungen 52 sind
als Kreisöffnungen
gezeigt; es wird jedoch bemerkt, dass sich dem Fachmann auf diesem
Gebiet der Technik andere Konfigurationen erschließen, die
im Umfang der Erfindung liegen. Die Öffnungen 52 können quadratisch,
oval oder halbmondförmig
sein. Die Größe der Öffnungen 52 sollte
außerdem
abhängig
von den speziellen Konstruktionsparametern für die mit einem speziellen
Fluidfilter benötigte
Strömung
veränderbar sein.
Die Oberseite der Endkappe 50 ist mit einer Rippe oder
einem erhöhten
kreisförmigen
Abschnitt 53 versehen, die bzw. der dazu beiträgt, die
Endkappe 50 im Gebrauch zu versteifen bzw. starr zu machen.
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Unter
Bezug auf 5 bis 7 ist die
Feder 60 noch besser zu erkennen, die die Fluidströmung durch
die Öffnungen 52 in
der Endplatte 50 steuert und dazu beiträgt, das Rückflussverhinderungsventil 49 zwischen
der unteren Endkappe 40 und der Endplatte 20 rückzuhalten.
Demnach besteht die Feder 60 im Wesentlichen aus einer
Platte, die beispielsweise aus Stahl hergestellt und geformt ist. Die
Feder 60 umfasst vier auswärts verlaufende Armabschnitte 62,
die sich ausgehend vom zentralen Abschnitt 68 in Aufwärtsrichtung
erstrecken. Die Enden 64 der Armabschnitte 62 sind
nach unten gebogen. Der zentrale Abschnitt 68 der Feder 60 ist
relativ flach und weist eine Öffnung 70 in
der Mitte auf, die sich in Ausrichtung mit dem nicht perforierten
zentralen Abschnitt 51 der Endkappe 50 befindet.
In der Feder 60 vorgesehen befinden sich Eindrückungen 72, die
dazu dienen, zu gewährleisten,
das zwischen dem Innern des Gehäuses 14 und
der Feder 60 ein Abstand verbleibt, und um einen Strömungspfad
bereitzustellen, sollte die Feder 60 gegen das Innere des
Gehäuses
flachgedrückt
sein. Diese Konstruktion gewährleistet,
dass über
der Oberseite der Ventilfeder 60 Ölströmung vorliegt, um einen korrekten
Betrieb des Überdruckventilmechanismus
zu ermöglichen.
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Aus 8 und 9 geht
das Zusammenwirken der Feder 60 mit der Endkappe 50 des
Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 besser
hervor. Die Feder 60 und die Endkappe 50 stehen
betriebsmäßig miteinander
im Eingriff und stellen ein relativ flaches Profil bereit. Anfänglich sind
die temperaturempfindlichen Einrichtungen 61 (8)
an Kontaktpunkten oder entlang der Kontaktlinie zwischen der Feder 60 und
der Endkappe 50 des Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 vorgesehen. Die
temperatur- bzw. wärmeempfindlichen
Einrichtungen 61 können
als Klebstoff, beispielsweise Heißschmelzklebstoff vorgesehen
sein, der an verschiedenen Stellen entlang der Kontaktlinie oder
entlang der gesamten Kontaktlinie angeordnet ist. Der Klebstoff
hält die
Endkappe 50 und die Feder 60 anfänglich zusammen
und wird bei Erzielung einer vorbestimmten Öltemperatur innerhalb des Gehäuses 14 erweichen,
um einen normalen Betrieb der Endkappe 50 und der Feder 60 zu
ermöglichen.
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Durch
Verwendung der temperaturempfindlichen Einrichtungen 61 wird
das anfängliche Öffnen des
Endkappen-Überdrückventilmechanismus 12 verzögert und
mehr Schmutzstoffe bzw. Verschmutzung, beispielsweise Kernsand und
Metallabrieb können
aus dem Öl
während
des anfänglichen
Betriebs des Motors entfernt werden.
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Die
Gesamthöhe
der beiden Komponenten im zusammengebauten Zustand innerhalb des
Gehäuses
bzw. der Schale 14 ist geringfügig höher als die Höhe der Endkappe 50.
Dichtungsmittel sind zwischen der Endkappe 50 und der Feder 60 vorgesehen,
um zu verhindern, dass das Fluid direkt zu den Öffnungen 52 gelangt
und die Öffnung 70 in
der Feder 60 umgeht. In der gezeigten Ausführungsform steht
der abgeflachte Ringabschnitt 71 radial außerhalb
vom Ringabschnitt 69, der sich ausgehend vom zentralen
Abschnitt 68 der Feder 60 erstreckt, im Eingriff
mit dem abgeflachten radialen Abschnitt 73 radial außerhalb
des ringförmigen
Abschnitts 55, der sich ausgehend vom zentralen Abschnitt 51 der
Endkappe 50 erstreckt, um eine Dichtung bereitzustellen,
damit verhindert wird, dass Fluid zwischen der Endkappe 50 und
der Feder 60 hindurchgelangt und die Öffnung 70 in der Feder 60 umgeht.
In der in 8 gezeigten geschlossenen Stellung
kommt der zentrale Abschnitt 51 der Endkappe 50 nach
oben positioniert zu liegen, um die Öffnung 70 in der Feder 60 zu
verschließen
und dadurch die Fluidströmung
(die Ölströmung) durch
den Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 zu
blockieren. Hierbei handelt es sich um die normale Stellung des
zentralen Abschnitts 51. Wenn der Druck innerhalb des Gehäuses 14 steigt und
die Fluiddruckdifferenz auf den zentralen Abschnitt 51 der
Endkappe 50 einen vorbestimmten Wert übersteigt, biegt der zentrale
Abschnitt 51 der Endkappe 50 unterhalb der Öffnung 70 in
der Feder 60 nach unten aus, wie in 9 gezeigt,
wodurch der Strömungspfad
durch den Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 geöffnet wird.
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Die
Arbeitsweise des Fluidfilters 10 wird nunmehr erläutert. Wie
in 1 gezeigt, ist der Fluidfilter mit einem Motor
in üblicher
Weise verbunden. Anfänglich
halten die thermischen oder temperaturempfindlichen Einrichtungen 61 die
Endkappe 50 und die Feder 60 zusammen, wie in 8 gezeigt.
Dies schließt
eine Fluidströmung
durch den Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 aus.
Während des
anfänglichen
Betriebs des Motors, an dem der Fluidfilter bzw. Ölfilter 10 verwendet
wird, arbeiten die wärmeempfindlichen
Einrichtungen bzw. thermisch empfindlichen Einrichtungen 61 dahingehend,
dass das Öffnen
des Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 selbst
dann verzögert
wird, wenn ein hoher Differenzdruck oder ein Druckstoß vorliegt.
Wenn die Öltemperatur
im Gehäuse 14 steigt,
erreichen die temperaturempfindlichen bzw. auf Tempe ratur reagierenden
Einrichtungen 61 eine vorbestimmte Temperatur und erlauben
es, dass das Ventil 60 und die Endkappe 50 sich
in Bezug aufeinander bewegen, wodurch eine Fluidströmung durch
den Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 möglich wird. Wenn
der Motor arbeitet, gelangt das zu reinigende Öl daraufhin in das Gehäuse 14 des
Fluidfilters 10 durch die Öffnung bzw. die Öffnungen 22 in
der Endplatte 20. Öl
durchsetzt das Filtermediumpaket 30, um gereinigt zu werden,
und die Öffnungen
in dem Kern 32 des Filtermediumpakets 30, um durch
die Auslassöffnung 24 des
Motors zur Wiederverwendung rückzukehren.
Wenn das Filtermediumpaket im Gebrauch mit Schmutz und Verunreinigungen
verstopft, die aus dem Öl
entfernt worden sind, steigt der Druck in dem Gehäuse 14.
Wenn die Druckdifferenz über
der Endkappe einen vorbestimmten Wert übersteigt, biegt der zentrale
Abschnitt 51 der Endkappe 50 aus und trennt sich
von der Feder 60 und erlaubt es, dass Öl durch die Öffnung 70 in
der Feder 60 und die Öffnungen 52 in
der Endkappe 50 strömt
und zum Motor rückgeführt wird.
Die Umgehung bzw. Rückführung von Öl zu dem
Motor im Fall eines verstopften oder im Wesentlichen verstopften
Filtermediumpakets 30 verhindert eine Beschädigung des
Motors.
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Der
in den Zeichnungen gezeigte und die Erfindung verkörpernde
Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 umfasst
grundsätzlich
zwei Elemente – eine
Endkappe und eine Feder, die mit dieser zusammenwirkt. Da lediglich
zwei Teile vorliegen, können
Teilkosten und Herstellungskosten reduziert werden. Teilekosten
werden außerdem
reduziert, indem von der Endkappe Gebrauch gemacht wird, die normalerweise
mit einem Ende eines Filtermediumpakets verwendet wird. Es wird
bemerkt, dass die Endkappen integral mit dem Filtermedium oder getrennt
von dem Filtermedium vorliegen können.
Ferner wird bemerkt, dass die Endkappe lediglich den zentralen Abschnitt 51 enthalten
kann, der mit einer Feder 60 zusammenwirkt, um die Strömungssteuerfunktion
durchzuführen.
In der bevorzugten Ausführungsform
ist das Profil bzw. die Bauform des Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12 relativ
flach und nimmt jenseits der Endkappe wenig Platz ein. Dies ermöglicht es,
dass der erfindungsgemäße Fluidfilter
kürzer
als Vorrichtungen gemäß dem Stand der
Technik sein kann, dabei jedoch dieselben Filtrations- und Strömungseigenschaften
wie die größeren Fluidfilter
gemäß dem Stand
der Technik aufweist. Die Feder 60 stellt nicht nur einen
Teil des Überdruckventils
bereit, sondern außerdem
eine Belastungsfunktion zur Vorspannung des Filtermediumpakets 34 und
der Endkappe 40 in Richtung auf die Endplatte 20,
um das Rückflussverhinderungsventil 49 zwischen
der Endkappe 40 und der Endplatte 20 in Position
zu halten. Es kann eine andere Feder verwendet werden, beispielsweise
eine Schraubenfeder, jedoch unter Opferung einiger Merkmale der
bevorzugten Ausführungsform.
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Die
Bereitstellung einer wärmeempfindlichen Einrichtung
oder einer thermisch empfindlichen Einrichtung zwischen der Endkappe 50 und
dem Ventil 60 verzögert
Fluidströmung
durch den Endkappen-Überdruckventilmechanismus 12,
wenn der Motor zum ersten Mal gestartet wird. Mehr Schmutzstoffe
aus dem Motor, wie etwa Kernsand oder Metallabrieb, wird dadurch
in dem Filtermediumpaket 30 eingefangen. Obwohl ein Klebstoff,
wie etwa Heißschmelzklebstoff,
aktuell das bevorzugte Material darstellt, wird bemerkt, dass andere
Materialien, die die Endkappe und das Ventil anfänglich zusammenhalten und bei
einer vorbestimmten Öltemperatur
erweichen, verwendet werden können.
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Während eine
aktuell bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt wurde, wird bemerkt, dass
sich dem Fachmann auf dem Gebiet andere Ausführungsformen innerhalb des
Umfangs der anliegenden Ansprüche
erschließen.