JP2000510038A - 半径方向に作用するシールを備えた環状フィルタエレメントのための端部プレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 フィルタケーシング内に交換可能に差しはめられて半径方向に流過される環状フィルタエレメントのためのプラスチックから成る端部プレートは、半径方向でフィルタケーシングの受容面に永続的に密に接触させておきたい。この場合、シールは端部プレート材料自体から出発していてよい。この目的のために、端部プレート（３）が弾性的な材料から成っていて、軸線方向に曲げられた環状つば（４）を備えており、該環状つばが軸線方向で互いに傾斜された少なくとも２つの区分（５，６）を有している。軸線方向で互いに傾斜された両方の区分（５，６）がシール縁部（１１）を形成している。環状つばの軸線方向で自由な端部に位置する区分（６）が、半径方向で環状フィルタエレメントの接触面（７）に接触している。環状つばの軸線方向の自由な端部の半径方向の前記接触によって、環状つばが半径方向の締め付けに基づき改善された永続的なシール作用を有し、該シール作用は環状つば材料の圧密に際しても失われない。

Description

【発明の詳細な説明】 半径方向に作用するシールを備えた 環状フィルタエレメントのための端部プレート 本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の端部プレート、並びに請求項７ の上位概念に記載の形式の端部プレートに関する。 ドイツ連邦共和国特許第４３２２２２６号明細書により公知の端部プレートに おいては、半径方向のシールが、端部プレート材料の半径方向の接触によって弾 力的な締め付けに基づき生ぜしめられている。特定の端部プレート・材料をろ過 すべき特定の媒体によって負荷する場合、長い運転時間の後に、弾性的に締め付 け(elastisch verspannen)られて半径方向のシール作用を生ぜしめる端部プレー ト材料の圧密が生じ、このことはシール作用を低下させることになる。 本発明の課題は、前記問題を解決するための手段を講じることであり、該問題 が本発明に基づき請求項１に記載の端部プレート構成並びに、請求項７に記載の 端部プレート構成によって解決された。 有利な構成が従属項に記載してある。 本発明は、端部プレートの半径方向のシール区分を形状的に構成して、即ち、 軸線方向の延在方向に沿って(entlang seiner axialen Erstreckung)端部プレー トの端面側の平面に対して異なって傾斜された少なくとも２つの区分として形成 して、フィルタケーシングの円筒形の支持面上へのフィルタエレメントの組み立 てに際してシール区分のばね弾性的な変形(federnde Verformung)を生ぜしめる という思想に基づいている。ばね弾性的な変形が、端部プレート材料の運転時間 中に生じる圧密を補償するように作用する。 次ぎに図示の実施例に基づき本発明を説明する。 図１は、半径方向内側に位置する１つのシール縁部で管片に接触する環状つば を有する本発明に基づく環状フィルタエレメントの端部領域の半径方向断面図で あり、 図２は、半径方向内側に位置する２つのシール縁部で管片に接触する環状つば を有する本発明に基づく環状フィルタエレメントの端部領域の半径方向断面図で あり、 図３は、別個の構成部分として形成された環状つばを備えた環状フィルタエレ メントの半径方向断面図であり、かつ 図４は、係止手段によって本発明に基づき形成された端部プレートの端部領域 に結合された環状つばを備えた環状フィルタエレメントの半径方向断面図である 。 図１に示すように、環状フィルタエレメント（Ringfilterelement)１は、ジグ ザグに折られて１つのリング (Ring)に形成されたフィルタペーパ(Filterpapier)２から成っており、該フィル タペーパが端面をそれぞれ、熱可塑性のプラスチックから成る端部プレート(End scheibe)３によって密接に被われている。 図１に示す少なくとも１つの端部プレート３は、予め成形された構成部分であ り、該構成部分が押し込み塑性変形(Einplastifizieren)によってフィルタペー パ２と密接に結合される。予め成形された端部プレート３は、環状フィルタエレ メント１を基準にして内側へ曲げられた環状つば(Ringkragen)４を備えている。 環状つば４は軸線方向で第１の区分５及び第２の区分６から成っている。第１の 区分５は、端部プレート３の端面側の平らな区分に、曲げた状態で一体成形され ている。第１の区分５は端部プレート３の平面(Ebene)からほぼ７０°の角度α に曲げられている。環状つば４の第２の区分６は、第１の区分５に対してほぼ５ ０°の角度βに曲げられている。 環状つば４の軸線方向の自由な端部は、環状フィルタエレメント１の半径方向 内側の構成部分を成す管胴(Rohrzarge)８の円筒形の接触面(Auflageflaeche)７ に接触している。 環状つば４は、環状つば４の区分５，６の傾き反転の領域(Bereich des Neigu ngswechsels)、即ち区分５と区分６との間の折れ領域(Knickbereich)で、フィル タエレメント１を端面側から軸線方向に差しはめられ るフィルタケーシングの、支持面(Anlageflaeche)として役立つ管片(Rohrstutze n)９にリング(Ring)としてほぼ線状に接触している。差しはめられた状態で、環 状つば４は半径方向で締め付けられており、即ちつば４の両方の区分５，６間の 折れ領域に位置する内側の直径が、傾き角αの増大及び傾き角βの減少に基づき 増大されている。このような直径増大の状態で、区分６の軸線方向の自由な端部 (freies Ende)は、端部プレート３の端面側の平面に対する軸線方向の距離を増 大させる方向に管胴８の接触面７上を摺動する。環状つば４の軸線方向の端部と 管胴８の接触面７との接触によって、半径方向に作用するシール縁部２５が形成 され、さらに環状つば４の半径方向のプレストレス(radiale Vorspannug)が管片 ９に対するシール縁部１１によるシールに関連して生じて、端部プレート３の材 料の運転に基づく圧密(Setzung)を補償する。材料圧密(Materialsetzung)は特に 、例えば内燃機関の燃料若しくは潤滑油のようなろ過すべき特定の液体の影響下 で生じる。 有効なシールを得るために有利には、環状つば４の本発明に基づく構成では環 状つば４と管片９との間の線状のシールが、環状つば４の、シール縁部１１を形 成する折れ領域にある。環状つば４を介してシールを生ぜしめる半径方向の締め 付け力(Spannkraft)は、さらに付加的に、環状つば４の折れ領域と管胴８の接触 面７との間に挿入されて半径方向で弾性的に作用するエレメント、例えば半径方 向で弾性的に変形可能なリング１０によって高められてよい。 この実施例では、管胴８が円筒形の接触面７の、環状つば４の受容のための区 分を半径方向で段状に引っ込められている。これによって、管胴８の半径方向で 引っ込められていない区分が環状フィルタエレメント１を半径方向で管片９に対 して固定し、従って環状フィルタエレメントの半径方向で一義的な位置が保証さ れている。 本発明に基づく端部プレート３の図１に示す実施例では、環状つば４が環状フ ィルタエレメント１に関連して内側で端部プレート３の端面側の平面に配置され ているのに対して、図２に示す実施例では、環状つば４は環状フィルタエレメン ト１に関連して外側で端部プレート３に配置されている。この場合、フィルタペ ーパ２と管片９との間の間隙では、ジグザグに折られたフィルタペーパー２の内 側に位置する折り縁(Faltkante)が垂直な線として示してある。 この実施例では、支持面９から離れる方向に傾斜された第２の区分６が軸線方 向の端部で、環状つば４を取り囲む別個の支持リング１２の内面に接触しており 、支持リングの内面が接触面７を形成している。支持リング１２は端部プレート ３に向けられた端面側に環状の隆起部１３を有しており、隆起部が支持リング１ ２と、第１の区分５と第２の区分６の折れ領域との間の空間内に係合している。 支持リング１２と環状つば４との間の前述の係止結合部(Rastverbindung)によっ て、支持リング１２が、環状つば４を半径方向外側で下側から支える位置に保持 される。 環状つば４の第２の区分６の、支持リング１２の接触面７に接触する端部に隣 接させて第１の区分１４を配置してあり、該区分が端部プレート３の平面に対し て第１の区分５とほぼ同じ角度αで傾斜して管片９まで延びている。これに続い て第４の区分１５を設けてあり、該区分が第３の区分１４に対して第２の区分６ とほぼ同じ角度βで管片９の支持面から離れる方向に傾斜していて、軸線方向の 自由な端部を支持リング１２の接触面７に接触させている。 第３の区分１４と第４の区分１５との間の傾き反転の、管片９に接触する領域 が、半径方向で管片９の支持面に対して作用するシール縁部１６を形成している 。第２の区分６と第３の区分１４の傾き反転の、接触面７に接触する領域が、半 径方向で支持リング１２の支持面に対して作用するシール縁部１７を形成してい る。 管片９の周りを円形線状(kreislinienfoermig)に循環するシール縁部１１，１ ６は軸線方向で、管片９内に形成されて半径方向に延びる放出孔(Leerlaufbohru ng)１８の両側を延びている。該放出孔１８は、環状フ ィルタエレメント１の交換に際してフィルタケーシング内に存在する液体、例え ば内燃機関の燃料若しくは潤滑油をほぼフィルタケーシングから排出するために 必要である。しかしながらろ過を行うために、放出孔１８は環状フィルタエレメ ント１の組み立てられた状態でシールされていなければならない。このことは、 本発明に基づく端部プレート３の環状つば４の、放出孔１８を取り囲むシール縁 部１１，１６によって可能である。 図１に示す実施例と同じように、図２に示す実施例の環状つば４もフィルタケ ーシングの管片９へ軸線方向に差しはめる際に半径方向で締め付けられる。この 場合、第１の区分５と第２の区分６との間のシール縁部１１の内径も、第３の区 分１４と第４の区分１５との間のシール縁部１６の内径も増大される。このよう にしてシール縁部１１，１６と支持面９との間に得られた半径方向のプレストレ ス(radiale Vorspannung)によって、端部プレート３の材料の、運転に基づく圧 密現象(Setz-Vorgang)が補償される。さらに、強制された直径増大によって２つ の折れ領域で締め付け力が高められかつシール作用が改善される。 第４の区分１５の軸線方向の自由な端部が支持リング１２の接触面７に対して ｔ丸みを付けられていて、従って軸線方向で接触面に沿って良好に滑り移動可能 である。 図３及び図４に示す実施例は、本発明に基づく別の構成原理に対応するもので あり、それというのはシール作用を生ぜしめる環状つば４が別個の構成部分(sep arater Bauteil)として形成されているからである。この場合には図３に示して あるように、フィルタペーパ２に結合された端部プレート３に、環状フィルタエ レメント１に関連して外側へ軸線方向に突出する円筒形の支持つば(Stuetzkrage n)１９が一体成形されている。支持つば１９に、別個の構成部分として形成され た環状つば４を差しはめてあり、該環状つばは、支持つば１９を受容する中間室 ２０を形成した状態で、環状つば４に対してほぼ平行に延びる円筒形のスリーブ ２１に結合されている。 第２及び第３の区分６，１４のシール縁部１７のため、及び第４の区分１５の 軸線方向の自由な端部のための接触面７として、該実施例では支持つば１９の外 面(Aussenseite)が用いられている。機能、特に本発明に基づくプレストレスを 形成するための環状つば４の締め付けは、図１及び図２に対して述べたことに相 応している。 図３に示すように、端部プレート３から分離されてスリーブ２１及び環状つば ４から成る一体的な構成部分は、中間室２０の箇所(Stelle)２２で溶着(Verschw eissen)、殊に超音波溶着(Ultraschallverschweissen)によって支持つば１９、 ひいては端部プレート３に取 り付けられている。 これとは異なって図４に示す実施例においては、スリーブ２１及び環状つば４ によって形成された別個の構成部分は、係止結合部(Rastverbindung)を用いて端 部プレート３に取り付けられている。このために、スリーブ２１が中間室２０に 向いた側に環状の複数の嵌合みぞ(Sitzrille)２３を有しており、該嵌合みぞが 支持つば１９の相対する面の対応するみぞ(Rille)２４と協働している。支持つ ば１９の接触面７への区分１５の軸線方向の自由な端部及びシール縁部１７の圧 着によって、互いに協働するみぞ２３，２４が係合位置に緊締され、従って環状 つば４と支持つば１９、若しくは端部プレート３との確実な結合が保証される。 図２で支持リング１２とリングつば４との間に示した係止結合部の使用も、同じ ように可能である。 図３及び図４に示す実施例にとって、シール縁部１７は特に重要であり、それ というのは該変化例では支持面９に対してシール作用を生ぜしめる環状つば４が 別個の構成部分であり、従って端部プレート３に対するシール作用も必要である からである。このようなシール作用は、図３に基づき環状つば４と端部プレート ３とを溶着結合する場合には溶着箇所(Schweissstelle)２２によって保証される 。しかしながらこのようなシール作用は図４に示す係止結合部２３，２４によっ ては十分に保証されず、従ってこの場合には、付加的 なシールが例えばシール縁部１７によって必要である。同じく、第４の区分１５ の、接触面７に接触する軸線方向の自由な端部もシール縁部２５を形成している 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フィルタケーシング内に交換可能に差しはめられて半径方向に流過される環 状フィルタエレメントのため、殊に有利には自動車の燃料フィルタ若しくは油フ ィルタのための弾性的なプラスチックから成る端部プレートであって、端部プレ ートが、半径方向内側若しくは半径方向外側でフィルタケーシングの円筒形の支 持面に対して半径方向に作用して軸線方向に移動可能なシールとして形成されて おり、半径方向に作用する前記シールが、端部プレートに配置された環状つばで あり、環状つばが端部プレートの端面側の平面からほぼ軸線方向に延びている形 式のものにおいて、 環状つば（４）が軸線方向の延在方向に沿って、端部プレート（３）の端面側 の平面に対して異なって傾斜された少なくとも２つの区分（５，６）を有してお り、端部プレート（３）の端面側の平面に隣接する第１の区分（５）がフィルタ ケーシングの支持面（９）に近づく方向に傾斜されかつ、第１の区分に隣接する 第２の区分（６）が前記支持面（９）から離れる方向に傾斜されており、環状つ ば（４）が第１と第２の区分の傾き反転の領域で、フィルタケーシングの前記支 持面（９）に接触するシールリップ若しくはシール縁部（１１）を形成しており 、 環状つば（４）の自由端部側の傾斜された区分（６）の軸線方向で自由な端部が 、軸線方向移動可能に円筒形の接触面（７）に半径方向で接触しており、端部プ レート（３）の環状つば（４）がフィルタケーシングの支持面（９）及び円筒形 の接触面（７）への接触によって半径方向で締め付けられていることを特徴とす る、半径方向に作用するシールを備えた環状フィルタエレメントのための端部プ レート。 ２．環状つば（４）が環状フィルタエレメント（１）に関連して内側で端部プレ ート（３）の端面側の平面に配置されている請求項１記載の端部プレート。 ３．端部プレート（３）の環状つば（４）の軸線方向の自由な端部のための円筒 形の接触面（７）が、環状フィルタエレメント（１）に配置されてフィルタ材料 を半径方向内側若しくは半径方向外側で制限する管胴（８）である請求項２記載 の端部プレート。 ４．管胴（８）によって形成された接触面（７）が、半径方向で引っ込められた 区分を有している請求項３記載の端部プレート。 ５．端部プレート（３）の環状つば（４）の軸線方向の自由な端部のための円筒 形の接触面（７）が、環状つば（４）を半径方向内側若しくは半径方向外側で制 限する別個の支持リング（１２）である請求項１記載の端部プレート。 ６．支持リング（１２）が環状つば（４）に係止可能 であってかつ、半径方向に突出する隆起部（１３）を有しており、隆起部が係止 状態で支持リング（１２）と、第１と第２の区分（５，６）の傾き反転の領域と の間に形成された空間内に係合している請求項５記載の端部プレート。 ７．フィルタケーシング内に交換可能に差しはめられて半径方向に流過される環 状フィルタエレメントのため、殊に有利には自動車の燃料フィルタ若しくは油フ ィルタのためのプラスチックから成る端部プレートであって、端部プレートが、 半径方向内側若しくは半径方向外側でフィルタケーシングの円筒形の支持面に対 して半径方向に作用して軸線方向に移動可能なシールとして形成されており、半 径方向に作用する前記シールが、端部プレートに配置された環状つばであり、環 状つばが端部プレートの端面側の平面からほぼ軸線方向に延びている形式のもの において、 環状つば（４）及び端部プレート（３）が別個の構成部分として形成されてお り、環状つば（４）が弾性的な材料から成っていてかつ、環状つば（４）に対し て平行に延びるスリーブ（２１）に結合されて、片側で開いた中間室（２０）を 形成しており、 環状つば（４）が軸線方向の延在方向に沿って、端部プレート（３）の端面側 の平面に対して異なって傾斜された少なくとも２つの区分（５，６）を有し ており、スリーブ（２１）に隣接する第１の区分（５）がフィルタケーシングの 支持面（９）に近づく方向に傾斜されかつ、第１の区分に隣接する第２の区分（ ６）が前記支持面（９）から離れる方向に傾斜されており、環状つば（４）が第 １と第２の区分の傾き反転の領域で、フィルタケーシングの前記支持面（９）に 接触するシールリップ若しくはシール縁部（１１）を形成しており、 端部プレート（３）に軸線方向で突出する支持つば（１９）を一体成形してあ り、支持つばがスリーブ（２１）と環状つば（４）との間の中間室（２０）内に 差し込み可能であり、環状つば（４）の自由端部側の傾斜された区分（６）の軸 線方向で自由な端部が、軸線方向移動可能に支持つば（１９）の円筒形の接触面 （７）に半径方向で接触しており、 端部プレート（３）の環状つば（４）がフィルタケーシングの支持面（９）及 び支持つば（１９）への接触によって半径方向で締め付けられていることを特徴 とする、半径方向に作用するシールを備えた環状フィルタエレメントのための端 部プレート。 ８．環状つば（４）が、スリーブ（２１）と支持つば（１９）との溶着、殊に超 音波溶着によって支持つば（１９）に結合されている請求項７記載の端部プレー ト。 ９．環状つば（４）が、スリーブ（２１）を支持つば （１９）に係合させることによって支持つば（１９）に結合されている請求項７ 記載の端部プレート。 １０．環状つば（４）が環状フィルタエレメント（１）に関連して外側で端部プ レート（３）の端面側の平面に配置されている請求項１、５乃至９のいずれか１ 項記載の端部プレート。 １１．第２の区分（６）に隣接して支持面（９）に近づく方向に傾斜された第３ の区分（１４）及び、該区分に隣接して支持面（９）から離れる方向に傾斜され た第４の区分（１５）が設けられており、環状つば（４）が第３と第４の区分の 傾き反転の領域で、フィルタケーシングの支持面（９）に接触するシールリップ 若しくはシール縁部（１６）を形成している請求項１から１０のいずれか１項記 載の端部プレート。 １２．環状つば（４）が第２と第３の区分（６，１４）の傾き反転の領域で、円 筒形の接触面（７）に接触するシールリップ若しくはシール縁部（１７）を形成 している請求項１１記載の端部プレート。 １３．第１と第２の区分（５，６）の傾き反転によって形成されたシール縁部（ １１）と、第３と第４の区分（１４，１５）の傾き反転によって形成されたシー ル縁部（１６）との間の軸線方向の間隔が、該シール縁部（１１，１６）をフィ ルタケーシングの支持面（９）内に形成された開口、殊に放出孔（１ ８）の両側でフィルタケーシングの支持面（９）に接触させるように規定されて いる請求項１１又は１２記載の端部プレート。 １４．環状つば（４）の、接触面（７）に接触する軸線方向の自由な端部が、シ ールリップ若しくはシール縁部（２５）を形成している請求項１から１３のいず れか１項記載の端部プレート。 １５．傾きの反転によって形成されたシール縁部（１１，１６，１７，２５）が ほぼ線状に所属（それぞれ）の面（７，９）に接触している請求項１から１４の いずれか１項記載の端部プレート。 １６．環状つば（４）の傾き反転の領域で環状フィルタエレメント（１）の円筒 形の接触面（７）と環状つば（４）との間に形成された空間が、半径方向で弾性 的に変形可能なエレメント（１０）によって満たされている請求項１から１５の いずれか１項記載の端部プレート。