DE69105750T2

DE69105750T2 - Stossbefestigtes filter für kraftwagen.

Info

Publication number: DE69105750T2
Application number: DE69105750T
Authority: DE
Inventors: Kenneth Anthony Conti
Original assignee: AlliedSignal Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 1990-10-03
Filing date: 1991-09-05
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-09-06
Also published as: JPH06501416A; NZ240004A; EP0553230A1; DE69105750D1; EP0553230B1; KR100191263B1; WO1992005856A1; ES2065067T3; US5084162A

Description

Diese Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter.
Bestehende Flüssigkeitsfilter, die beispielsweise zwn Filtern des Schmieröls eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, sind üblicherweise die sogenannten "Andreh-" bzw. "Anschraubfilter", in welchen das Filtergehäuse mit einer mit Gewinde versehenen Auslaßöffnung versehen ist, die mit einem Montagezapfen in Eingriff gebracht wird, der sich von einer Montagefläche an der Fahrzeugmaschine erstreckt. Der Filter trägt weiterhin eine Dichtung, welche die mit Gewinde versehene Öffnung umgibt und welche an der Montagefläche der Maschine angezogen bzw. befestigt wird, um eine Dichtung zu schaffen, die das Auslecken des Schmieröls verhindert. Da die sogenannten Anschraubfilter von dem Dichtungseingriff der Dichtung mit der Montagefläche abhängen, um ein Lecken zu verhindern, besteht ein Bestreben, beim Einbauen solcher Filter den Filter übermäßig anzuziehen, um einen fluiddichten Abschluß zu gewährleisten. Demgemäß haben solche Dichtungen ein Bestreben, an der Montagefläche anzuhaften bzw. anzukleben, wodurch das nachfolgende Entfernen schwierig wird. Da der Filter richtig gegen die Montagefläche angezogen werden muß, wird für Abnehmen und Einbau des Filters mehr Zeit benötigt, als es erforderlich ist. Weiterhin umfaßt der wegzuwerfende Teil des Filters oftmals Antirücklaufund Entlastungsventile, die jedesmal, wenn der Filter ausgewechselt wird, weggeworfen werden. Noch weiterhin muß die mit Gewinde versehene Montageöffnung aus einer relativ dicken Gewindebildungsplatte gemacht werden, die an dem übrigen Teil des Filtergehäuses befestigt werden muß, wodurch die Herstellungskosten sich erhöhen.
Ein ähnlicher Filter ist in der zum Stand der Technik gehörenden US-A-3,490,594 offenbart. Jedoch hängt diese Gestaltung von einem relativ komplizierten, in Segmenten vorliegenden Ring ab, um den Filter an Ort und Stelle zu halten, und sie erfordert ein Werkzeug, welches den Filter umgibt und welches die Backen des in Segmentform vorliegenden Ringes von dem Filter wegzwingen, wenn der Filter ausgewechselt wird.
Ein ähnlicher Filter ist auch in der zum Stand der Technik gehörenden US-A-3,901,262 offenbart. Jedoch hängt diese Gestaltung von einer relativ komplizierten Verwendung eines zusammendrückbaren Dichtungsringes ab, um den Filter an Ort und Stelle zu halten.
Der Zweck der Erfindung ist es, ein verbessertes Filtergebilde bzw. einen verbesserten Filteraufbau zu schaffen.
Gemäß der Erfindung ist ein Filteraufbau geschaffen, umfassend eine Basis und ein Filtergehäuse und Filtermaterial in dem Gehäuse, wobei das Gehäuse einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt, der ein offenes Ende bestimmt, Mittel zum Abdichten des offenen Endes gegenüber der Basis, eine Einlaßeinrichtung und eine Auslaßeinrichtung, die sich durch die Basis hindurch erstrecken und mit dem Filtermaterial in dem Gehäuse in Verbindung stehen, und einen sich radial ausdehnbaren, federnden, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ring umfaßt, der von der Basis getragen ist und sich in Umfangsrichtung um das offene Ende des Gehäuses erstreckt, um das Gehäuse an der Basis lösbar zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring axial durch die Basis gehalten ist und von Hand betätigbare Mittel hat, die angeordnet sind, um zwischen in Umfangsrichtung beabstandeten angrenzenden Enden des Ringes zu wirken zum Spreizen dieser Enden zwischen zusammengezogenen und ausgedehnten Positionen, wodurch der Ring radial ausdehnbar und zusammenziehbar ist, um Entfernung bzw. Halten des Gehäuses zu ermöglichen.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung weiter beschrieben, in welcher
Figur 1 eine Querschnittsansicht einer Filterpatrone und einer Filterbasis ist, die nach den Lehren der vorliegenden Erfindung gebildet sind;
Figur 2 eine Querschnittsansicht ist, genommen im wesentlichen entlang der Linien 2-2 der Figur 1; und
Figur 3 eine Ansicht ist, genommen im wesentlichen entlang der Linien 3-3 der Figur 2.
Gemäß der Zeichnung umfaßt ein Filteraufbau, der allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist, eine Basis 12 und ein austauschbares Filterpatronengebilde 14. Die Basis 12 umfaßt einen vorragenden Teil 16, durch welchen sich ein Auslaßdurchgang 20 erstreckt. Ein Einlaßdurchgang 18 erstreckt sich ebenfalls durch die Basis 12. Obwohl die Basis 12 als ein Teil der Fahrzeugmaschine hergestellt werden kann, kann die Basis auch als eine Anpaßeinheit vorgesehen sein zum Einbau an vorhandenen Montagezapfen, die an der Fahrzeugmaschine vorgesehen sind, um die zum Stand der Technik gehörenden AnschraubÖlfilter aufzunehmen. In diesem Fall würde die Auslaßöffnung 20 mit Gewinde 21 versehen sein für Eingriff mit entsprechendem Gewinde an dem Montagezapfen (nicht dargestellt), der an üblichen Maschinen vorgesehen ist, und die Basis würde weiterhin mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Dichtung (nicht dargestellt) versehen sein für Dichtungseingriff mit der zuvor genannten Montagefläche der Maschine. Die Dichtung würde sowohl die Einlaßöffnung 18 als auch die Auslaßöffnung 20 umgeben. Da die Basis 12 für permanenten Einbau an der Maschine gestaltet ist, könnte die Dichtung fest gegen die Montagebasis zusammengedrückt werden, um einen fluiddichten Abschluß zu gewährleisten. Anhaften oder Ankleben der Dichtung an der Montagefläche würde kein Problem sein, weil die Basis 12 gewöhnlich, wenn sie einmal eingebaut ist, nicht von dem Fahrzeug entfernt werden würde.
Der Einlaßdurchgang 18 ist vorzugsweise mit einem Antirücklauf-Rückschlagventil 22 versehen. Das Antirücklauf- Rückschlagventil 22 ermöglicht ein Fließen von Fluid durch den Einlaßdurchgang 18 hindurch in das austauschbare Filterpatronengebilde 14, jedoch verhindert es das Fließen von Fluid in der umgekehrten Richtung beim Abschalten der Maschine, um zu verhindern, daß Schmieröl aus der Patrone 14 herausläuft. Die Basis 12 ist weiterhin mit einem Umgehungsentlastungsventil 24 versehen, welches es ermöglicht, daß Schmieröl von dem Einlaßdurchgang 18 direkt zum Auslaßdurchgang 20 gelangt unter Umgehung der Filterpatrone 14, wenn das Druckdifferential zwischen dem Einlaßdurchgang 18 und dem Auslaßdurchgang 20 ausreichend hoch wird, was eine verstopfte Filterpatrone 14 anzeigt. Umgehung des ungefilterten Schmieröls ist unter solchen Umständen erwünscht, um zu verhindern, daß die Maschine kein Schmieröl erhält. Es ist zu bemerken, daß sowohl das Antirücklauf- Rückschlagventil und das Entlastungsventil 24 in der Basis 12 vorgesehen sind, die an der Maschine dauerhaft eingebaut ist. Demgemäß können die Kosten der Filterpatrone 14 verringert werden, und die Ventile 22 und 24 können aus Materialien höherer Qualität wirtschaftlich hergestellt werden, als es bei der bestehenden Praxis der Fall ist. Die Basis 12 und die Patrone 14 sind mit Bezug auf die Achse des Auslaßdurchgangs 20 symmetrisch.
Die Basis 12 trägt einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden O-Dichtungsring 26, der in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 28 getragen ist. Die Dichtung 26 ragt radial aus der Nut 28 vor in einem Ausmaß, welches ausreichend ist, mit der inneren Umfangsfläche 30 eines becherförmigen Gehäuses 32 abdichtend in Eingriff zu treten, das ein of fenes Ende 34 definiert. Das offene Ende 34 ist durch einen umgebogenen Teil 36 des Gehäuses 32 definiert, um eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 38 zwischen dem umgebogenen Teil 36 und der Außenfläche 40 des Gehäuses 32 zu bestimmen. Das Ende 34 des Gehäuses 32 ist in einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut 42 aufgenommen, die in der Basis 12 bestimmt ist. Die Tiefe der Nut 42 ist ausreichend groß, um begrenzte Axialbewegung des Gehäuses 32 mit Bezug auf die Basis 12 zu ermöglichen, um dadurch Einbau und Ausbau der Filterpatrone 14 zu ermöglichen, wie es nachstehend beschrieben wird.
In dem Gehäuse 32 ist ein Filterelement enthalten, welches allgemein mit dem Bezugszeichen 44 bezeichnet ist. Das Filterelement 44 besteht aus üblichem gefalteten Filterpapier, bestehend aus einer üblichen sich in Umfangsrichtung erstrekkenden Anordnung von sich radial verjüngenden Falten, die allgemein mit dem Bezugszeichen 46 bezeichnet sind. Die oberen Kanten der Falten 46 sind durch eine übliche obere Endkappe 48 abgedichtet, die wie z.B. beim Teil 50 radial über die äußeren Umfangskanten 52 der Falten 46 hinaus in Eingriff mit der inneren Umfangsfläche 30 des becherförmigen Gehäuses 32 vorragt, um dadurch das Element 44 in dem Gehäuse 32 radial zu lokalisieren. Öffnungen 54 sind in dem Teil 50 vorgesehen, um zu ermöglichen, daß die gefilterte Flüssigkeit, wie durch die Pfeile A angegeben, von dem Einlaßdurchgang 18 durch das Element 40 in der Richtung von den äußeren Kanten 52 der Falten, die das Element 40 umfassen, zu deren inneren Kanten 56 fließt und dann durch den Auslaßdurchgang 20. Die Endkappe 48 schafft eine Abdichtung gegen eine Dichtungsfläche 58, die an dem vorragenden Teil 16 vorgesehen ist. Die Dichtungsfläche 58 umgibt den Auslaßdurchgang 20. Die unteren Kanten (bei Betrachtung gemäß Figur 1) der Falten sind durch eine untere Endkappe 59 abgedichtet.
Die Basis 12 umfaßt eine Ausnehmung 60, die mit einem Haltering 62 zusammenarbeitet, der an einem verlängerten Teil 64 der Basis 12 befestigt ist, um eine radial vorragende, sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 66 zu bestimmen, die einen radial ausdehnbaren, federnden, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Schnappring 68 verschiebbar oder gleitbar aufnimmt. Die radiale Tiefe der Nut 66 ist ausreichend, um radiale Ausdehnung des Schnappringes 68 zu ermöglichen, um Freigabe des Gehäuses 32 zu ermöglichen, wie es nachstehend beschrieben wird. Die innere Umfangsfläche des Schnappringes 68 endet in einer Lippe 70, die mit der Nut 38 im Eingriff steht, so daß die Nut 38 und die Lippe 70 gegenseitig zusammenarbeitende Vertiefungen aufweisen, um Entfernen der Patrone 14 von der Basis an dem Schnappring vorbei zu verhindern, wenn der Schnappring sich in der zurückgezogenen oder zusammengezogenen Position befindet, wie es in Figur 1 dargestellt ist. Eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, federnde Schmutzdichtungsabdekkung 72 ist an dem Haltering 62 befestigt und schützt den Schnappring 68 gegenüber Umgebungsverunreinigungen.
Der Schnappring 68 erstreckt sich kontinuierlich zwischen in Umfangsrichtung beabstandeten angrenzenden Enden 74, 76. Ein Nockenteil 78 ist an der Basis 12 zwischen den angrenzenden Enden 74, 76 drehbar angebracht. Der Nockenteil 78 umfaßt einen exzentrischen Vorsprung 80, der die Enden 74, 76 spreizt, wenn der Nockenteil 78 aus der in Figur 2 wiedergegebenen Position, in welcher der Ring zusammengezogen ist, in die Position gedreht wird, in welcher der exzentrische Vorsprung 80 die angrenzenden Enden 74, 76 spreizt. Das untere Ende des Nokkenteils 78 ist mit einer zweckentsprechenden Ausnehmung 82 versehen, die ein zweckentsprechendes Werkzeug aufnehmen kann, beispielsweise einen Steckschlüssel zum Drehen des Nockenteils 78. Der Nockenteil 78 ist in die in der Zeichnung dargestellte Position federnd vorgespannt, in welcher der Ring zusammengezogen ist.
Wenn der Filter an der Basis 12 eingebaut oder angebracht ist, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, und der Filter durch Fluid unter Druck gesetzt wird, welches durch den Einlaßdurchgang 18 und durch das Filtermaterial 46 geliefert wird, wird das Gehäuse 32 unter Druck gesetzt, wodurch das letztere gemäß Figur 1 nach unten gedrückt wird. Demgemäß ist es dann, da die Lippe 70 in der Ausnehmung 38 aufgenommen ist, unmöglich, den Haltering 68 auszudehnen, da der Druck in dem Gehäuse 32 verhindert, daß das letztere nach oben gedrückt oder gezwungen wird. Wenn demgemäß die Maschine angeschaltet oder angelassen wird und das Gehäuse 32 unter Druck gesetzt wird, kann der Ring 68 nicht ausgedehnt werden, der als ein Sicherheitsmerkmal wirkt und Abnahme des Filters verhindert, wenn die Maschine läuft. Wenn die Maschine abgestellt wird, kann das Gehäuse 32 abgenommen werden, indem es nach oben in den oberen Teil der Nut 42 gedrückt wird, wodurch die Lippe 70 außer Eingriff mit der Ausnehmung 38 gebracht wird. 0bwohl ein flacher oder ebener Schnappring arbeitet bzw. wirksam ist, schafft die Lippe 70 dieses wichtige Sicherheitsmerkmal und sie wird bevorzugt. Der Ring 68 kann dann ausgedehnt werden durch Betätigen des Nockenteils 78, um die angrenzenden Enden 74, 76 auseinanderzuspreizen, wodurch es ermöglicht ist, den Ring 68 gemäß Figur 1 radial nach außen zu zwingen oder zu drücken. Demgemäß kann das Gehäuse 32 von dem vorragenden Teil 16 abgenommen werden, und eine neue Filterpatrone kann eingebaut werden. Der Ring 68 bewegt sich zufolge seines Federungsvermögens automatisch in die zusammengezogene Position, die in der Zeichnung dargestellt ist, wenn der Nockenteil 78 freigegeben wird. Die neue Filterpatrone kann dann eingebaut werden, indem die Patrone gemäß Figur 1 nach oben gedrückt wird, da Eingriff der Unterseite der Lippe 70 mit dem umgebogenen Teil 36 den Ring radial nach außen drückt, bis der umgebogene Teil 36 über die Lippe 70 hinweggeht, woraufhin der Ring, wiederum wegen seines Federungsvermögens, sich automatisch in die in der Zeichnung dargestellte zusammengezogene Position bewegt.

Claims

1. Filteraufbau, umfassend eine Basis (12) und ein Filtergehäuse (32) und Filtermaterial (46) in dem Gehäuse (32), wobei das Gehäuse (32) einen sich in Umfangsrichtung erstrekkenden Abschnitt, der ein offenes Ende (34) bestimmt, Mittel (28) zum Abdichten des offenen Endes gegenüber der Basis (12), eine Einlaßeinrichtung (18) und eine Auslaßeinrichtung (20), die sich durch die Basis (12) hindurch erstrecken und mit dem Filtermaterial (46) in dem Gehäuse (32) in Verbindung stehen, und einen sich radial ausdehnbaren, federnden, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ring (68) umfaßt, der von der Basis (12) getragen ist und sich in Umfangsrichtung um das offene Ende (34) des Gehäuses (32) erstreckt, um das Gehäuse (32) an der Basis (12) lösbar zu halten, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (68) axial durch die Basis gehalten ist und von Hand betätigbare Mittel (78) hat, die angeordnet sind, um zwischen in Umfangsrichtung beabstandeten angrenzenden Enden (74,76) des Ringes zu wirken zum Spreizen dieser Enden (74,76) zwischen zusammengezogenen und ausgedehnten Positionen, wodurch der Ring (68) radial ausdehnbar und zusammenziehbar ist, um Entfernung bzw. Halten des Gehäuses (32) zu ermöglichen.

2. Filteraufbau nach Anspruch 1, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand betätigbaren Mittel (78) einen nockenartig wirkenden Teil (78) umfassen, der relativ zu der Basis (12) drehbar und zwischen den Enden (74,76) des Ringes (68) angebracht ist, um Ausdehnen und Zusammenziehen des Ringes (68) durch Drehung des nockenartig wirkenden Teils (78) zu ermöglichen.

3. Filteraufbau nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (32) und der Ring (68) gegenseitig zusammenwirkende Anschlagmittel umfassen, um Entfernung des Gehäuses (32) von der Basis (12) an dem Ring (68) vorbei zu verhindern, wenn der Ring (68) sich in der zusammengezogenen Position befindet.

4. Filteraufbau nach Anspruch 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagmittel (38,70) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Lippe (70) an dem Ring (68) und eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut (38) an dem Gehäuse (32) umfassen, welche die Lippe aufnimmt.

5. Filteraufbau nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (38) durch einen umgefalteten Abschnitt des Gehäuses (32) an dem offenen Ende des letzteren bestimmt ist.

6. Filteraufbau nach Anspruch 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12) einen Hohlraum (42) umfaßt, der sich in Umfangsrichtung um den sich in Umfangsrichtung erstrekkenden Abschnitt des Gehäuses (32) erstreckt und axial mit Bezug dazu vorragt, um axiale Bewegung des Gehäuses (32) mit Bezug auf die Basis (12) zu ermöglichen vor einer Ausdehnung des Ringes (68), um zu ermöglichen, daß die Anschlag- oder Haltemittel außer Eingriff gelangen.

7. Filteraufbau nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Basis (12) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, radial vorragende Nut (66) umfaßt, welche den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt des Gehäuses (32) zum Aufnehmen des Ringes (68) umgibt.