SE542185C2 - Vätskefilter - Google Patents

Abstract

Uppfinningen avser ett vätskefilter (100), i synnerhet för bränslen eller karbamidlösning. Vätskefiltret (100) innefattar ett hus (200) med en huslängdaxel (280) och en i huset (200) anordnad filterinsats (110) för avskiljande av partiklar. Därvid är huset (200) utformat av ett första huselement (210) och ett därifrån separerat andra huselement (220), varvid mellan det första huselementet (210) och det andra huselementet (220) är ett tätningselement (300) anordnat för fluidtät tätning av de bägge huselementen (210, 220) gentemot varandra. För att åstadkomma en förbättrad tätning och förhindra att tätningen ska kunna monteras felaktigt är det därvid förutsett att tätningselementet (300) i tvärsnitt uppvisar en huvudsakligen hexagonal form.

Description

Vätskefilter Uppfinningens område Uppfinningen avser ett vätskefilter Teknikens ståndpunkt I motorfordon, i synnerhet motorfordon med förbränningsmotorer, vilka drivs med bensin eller diesel, kommer ofta vätskefilter till användning. Sådana vätskefilter kan dessutom tjäna till att avskilja partiklar eller vatten ur bränslet, för att på så sätt förhindra skador på motorn. Genom de ständigt ökade kraven på rening av avgaser från förbränningsmotorer kan det dock även röra sig om vätskefilter, vilka ska avskilja partiklar från en karbamidlösning, varvid karbamidlösningen tjänar till att rena avgasen.

Enligt teknikens ståndpunkt är vätskefilter kända, vilka uppvisar ett hus bestående av två separata huselement. I huset är en filterinsats anordnad för avskiljande av partiklar. För att fluidtätt kunna täta huset kan ett tätningselement vara anordnat mellan de två huselementen.

Ett sådant vätskefilter är känt genom DE 103 22555 A1.

Beskrivning av Uppfinningen Uppfinningen utgår från insikten att tillförlitligheten avseende en fluidtät tätning av det tvådelade huset hos vätskefiltret kan begränsas medelst ett tätningselement, i synnerhet i underhållsfall, alltså närtätningselementet måste bytas ut och de bägge separata huselementen sätts ihop igen.

Traditionella O-ringar kan exempelvis klämmas eller förvridas vid transport eller vid hantering. Dessutom uppvisar de bara en ringa kontaktyta mellan de två mot varandra för tätning avsedda huselementen - denna utvidgas först genom utövande av tryck och en motsvarande omformning av O-ringen. Det kan således förekomma, att vid användningen av för lite tryck på O-ringen är tätningsytan för liten och det leder till otätheter.

Andra tvådelade vätskefilter med tätningselement, vilka skulle kunna avvika från den symmetriska formen av en O-ring, innefattar likaledes risken, om dess tätningselement förvrids varvid en tätningselement-utsida nu utgör en tätningselement-insida, även att efter hopsättningen av huset uppnås endast en otillräcklig tätningseffekt.

Det kan därför finnas ett behov av att tillhandahålla ett vätskefilter, vilket uppvisar ett tvådelat hus och som på kostnadsförmånligt och enkelt sätt tillförlitligt fluidtätt, även i underhållsfall, kan tätas medelst ett tätningselement.

Uppfinningens fördelar Detta behov kan täckas genom föremålet enligt föreliggande uppfinning enligt de oberoende kraven. Fördelaktiga utföringsformer av föreliggande uppfinning är beskrivna i beroendekraven.

Enligt en första aspekt av uppfinningen föreslås ett vätskefilter med ett tvådelat hus, vilket jämfört med teknikens ståndpunkt är särskilt enkelt och tillförlitligt fluidtätt, i synnerhet i underhållsfall, tätningsbart medelst ett tätningselement.

Detta uppnås genom att vätskefiltret, i synnerhet för bränslen eller karbamidlösning, innefattar ett hus med en huslängdaxel och en i huset anordnad filterinsats för avskiljande av partiklar. Huset är därvid utformat av ett första huselement och ett därifrån separerat andra huselement. Mellan det första huselementet och det andra huselementet är ett tätningselement anordnat för fluidtät tätning av de bägge huselementen gentemot varandra. Enligt uppfinningen är det därvid förutsett att tätningselementet i tvärsnitt uppvisar en huvudsakligen hexagonal form.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen föreslås ett tätningselement för ett vätskefilter, i synnerhet för ett av två huselement utformat vätskefilter, varvid tätningselementet i tvärsnitt uppvisar en huvudsakligen hexagonal form.

Med andra ord är tätningselementet inte utformat med runt eller rektangulärt tvärsnitt. Därigenom erhålls på fördelaktigt sätt jämfört med sådana tätningselement som har ett runt eller rektangulärt svärsnitt även vid liten kraftansträngning en betydligt utökad kontaktyta mellan de gentemot varandra för tätning avsedda huselementen och tätningselementet, så att vätskefiltret är fluidtätt tätningsbart med lite kraftförbrukning. Eftersom det redan vid ringa tryck respektive en ringa spänning av huselementen gentemot varandra uppnås en tillräcklig tätningsverkan. På fördelaktigt sätt kan därigenom husets materialstyrka reduceras, då vid hopsättningen behöver inte lika mycket tryck av huselementen gentemot varandra användas som vid ett i tvärsnitt runt, rektangulärt eller elliptiskt tätningsmedel. Vidare fördelaktigt kan även plana ytor användas som kontaktytor på huset vid tätningssätets ställe, då genom de plana ytorna hos tätningselementet (hexagonal form) tillhandahålles en tillräcklig tätningsyta. Vid traditionella tätningselement med runt tvärsnitt kan det vara erforderligt att vid platsen för tätningselementet likaledes förutse en krökt yta, för att tillhandahålla en tillräcklig tätningsyta.

Vidare fördelaktigt är ett tätningselement med hexagonal form i tvärsnitt betydligt bättre skyddat mot en förvridning respektive en tvinning vid hantering eller vid transport, då den hexagonala formen uppvisar en högre styvhet mot vridning än exempelvis ett tätningselement med runt, elliptiskt, rektangulärt eller asymmetriskt tvärsnitt. Därigenom reduceras på fördelaktigt sätt risken för ett felaktigt montage respektive en felaktig inbyggnad av tätningselementet i vätskefiltret och således reduceras risken att vätskefiltret blir otätt.

Ett tätningselement med hexagonal form i tvärsnitt uppvisar också ett högre yttröghetsmoment än exempelvis ett tvärsnitt med runt eller elliptiskt tvärsnitt eller med rektangulärt tvärsnitt. Därigenom åstadkommes på fördelaktigt sätt en högre formelasticitet, varigenom tätningsförhållandet kan förbättras.

Vidare är det genom den i tvärsnittet hexagonala formen av tätningselementet särskilt enkelt och tillförlitligt att målmedvetet omdirigera ett längs med huslängdaxeln verkande tryck, med vilket de bägge huselementen spänns gentemot varandra, i en radieil respektive sidledes riktning. Därigenom reduceras på fördelaktigt sätt hoppressningen av tätningselementet uteslutande längs med längdriktningen, då tätningselementet även kan deformeras i radieil riktning. Samtidigt möjliggöres även på fördelaktigt sätt en sidotätning medelst tätningselementet enklare än exempelvis vid tätningselement med runt tvärsnitt. På detta sätt kan den effektiva tätningsytan på fördelaktigt sätt ökas.

Slutligen kan tätningselement med hexagonalt formade tvärsnitt vid transport respektive vid ett automatiserat framställningsförfarande av vätskefiltret särskilt enkelt och platsbesparande förvaras respektive transporteras, eftersom det i motsats till tätningselement med exempelvis runt tvärsnitt bildas mindre hålrum mellan på varandra anordnade tätningselement.

Fördelaktiga vidareutvecklingar av uppfinningen är föremål för beroendekraven.

Tätningselementet kan därvid i tvärsnitt uppvisa minst ett kuperat hörn, i synnerhet på sin utsida. Med utrycket "kuperat hörn" ska därvid i enlighet med denna ansökan förstås ett hörn, vilket exempelvis är rundat eller avskuret vid sin yttersta ände. Således kan minst ett av de sex på utsidan belägna hörnen avtätningselementets hexagonala form vara rundat eller utformat genom ett rakt stycke, utan att ändra den hexagonal formen av tätningselementets tvärsnitt. En sådan rundning eller kupering kan vid framställningen av tätningselementet exempelvis på fördelaktigt sätt underlätta formurtagningen av tätningselementet ur en sprutgjutform.

Tätningselementet kan på fördelaktigt sätt vara ringformigt förslutet. På detta sätt är på fördelaktigt sätt en tätningsverkan längs med hela omfånget garanterad.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att tätningselementet i ett icke sammanpressat tillstånd är utformat spegelsymmetriskt i sitt tvärsnitt till en längdaxel och till en tväraxel. Därvid förlöper tväraxeln vinkelrätt mot längdaxeln. I det inbyggda tillståndet av tätningselementet förlöper därvid i synnerhet längdaxeln huvudsakligen parallellt med huslängdaxeln.

Med andra ord uppvisar tätningselementet i ett tillstånd, i vilket det inte förändras i sin form genom tryck respektive i ett kraftfritt tillstånd två symmetriaxlar. Tväraxeln förlöper företrädesvis i radieil riktning.

Genom denna symmetri åstadkommes på fördelaktigt sätt, att tätningselementet är särskilt enkelt att framställa och även vid en inre förvridning respektive "tvinning" kan användas utan märkbar förändring av tätningsverkan. Med en förvridning respektive tvinning skall därvid förstås en process, vilken leder till att den egentligen radiellt inåt visande sidan visar radiellt utåt och den egentligen radiellt utåt visande sidan omvänt visar radiellt inåt.

Således kan genom denna symmetriska formgivning på fördelaktigt sätt en insatskrävande visuell besiktning bortfalla före montaget.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att tätningselementet i tvärsnittet är utformat av en första likbent triangel, en sig till basen av den första triangeln anslutande rektangel och en andra likbent triangel, varvid basen av den andra triangeln ansluter sig till rektangeln. Därvid kan den första triangeln och den andra triangeln uppvisa samma sidolängder. Därvid kan den första triangeln och den andra triangeln uppvisa kuperade hörn.

Med basen av en likbent triangel skall härvid förstås den sidan av triangeln, vilken inte uppvisar samma benlängder som de bägge andra sidorna. I fallet med en liksidig triangel syftar man på en av de tre sidorna.

Genom denna konstruktiva utformning av tätningselementet åstadkommes en särskilt hög stabilitet mot en förvridning respektive "tvinning". Vidare är ett sådant format tätningselement särskilt enkelt att framställa. Vid framställningen medelst ett sprutgjutningsförfa rande kan ett sådant format tätningselement särskilt enkelt uttagas ur formen.

En vidareutveckling av uppfinningen förslår att en av de bägge lika långa sidorna (s1) av den första triangeln innesluten första vinkel al och en av de bägge lika långa sidorna (s1') av den andra triangeln innesluten andra vinkel ?2 i samtliga fall ligger i ett område mellan 20° och 110°, i synnerhet inom ett område mellan 30° och 90°, särskilt fördelaktigt mellan 45° och 80°. Därigenom tillhandahålles på fördelaktigt sätt en särskilt stor tätningsyta respektive kontaktyta mellan tätningselementet och det första huselementet respektive det andra huselementet. Vidare möjliggörs därigenom särskilt enkelt en omdirigering av ett längs med längdaxeln verkande tryck i en radieil omformning respektive en radiellt verkande tryckutövning medelst tätningselementet, varigenom tätningsverkan på fördelaktigt sätt kan förbättras.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att i tätningselementets tvärsnitt är en maximal första diameter D1 längs med längdaxeln respektive längs med längdaxelns riktning större än en maximal andra diameter D2 längs med tväraxeln respektive längs med tväraxelns riktning. Därvid kan den maximala första diametern D1 vara åtminstone 1,5 gånger så stor som den maximala andra diametern D2. Företrädesvis är den maximala första diametern D1 åtminstone dubbelt så stor som den maximala andra diametern D2 och allra mest föredraget är den maximala första diametern D1 åtminstone 2,5 gånger eller till och med åtminstone tre gånger så stor som den maximala andra diametern D2. Därigenom kan även vid en ringa väggtjocklek hos det första respektive det andra huselementet en särskilt stor tätningsyta respektive kontaktyta mellan tätningselementet och det första huselementet respektive det andra huselementet åstadkommas.

Därigenom förbättras tätningsverkan och huselementens väggtjocklek kan hållas ringa. Eftersom tätningsytan genom den föreslagna konstruktiva konfigurationen framför allt kan sträcka sig längs med längdaxeln, utan att erfordra en motsvarande utvidgning i radieil riktning, såsom det exempelvis skulle erfordras vid ett tätningselement med runt tvärsnitt. Dessutom är på detta sätt risken för en otäthet även vid mindre materialfel hos tätningselementet betydligt reducerad, då det längs med längdaxeln erhålls en kraftigt förlängd tätningsväg vid samma väggtjocklek hos huselementen jämfört med ett tätningselement med runt tvärsnitt.

En vidareutveckling av uppfinningen förslår att det första huselementet uppvisar en första omlöpande sidovägg och i synnerhet är bägarformigt utformad, varvid den första sidoväggen respektive första husväggen i sin frontsida uppvisar ett omlöpande spår. Därvid kan tätningselementet vara anordnat i spåret. Därigenom erhålls på fördelaktigt sätt en särskilt enkel montagemöjlighet, varvid tätningselementet vid montageprocessen förloringssäkert insätts i spåret, innan det andra huselementet monteras. En snedhalkning av tätningselementet och en därigenom föranledd möjlig källa till läckage kan sålunda på fördelaktigt sätt undvikas. Vidare fördelaktigt kan på detta sätt tätningsytorna mellan det första huselementet och tätningselementet respektive även mellan det andra huselementet och tätningselementet ökas, varvid vid utövandet av en i ländriktning verkande kraft på tätningselementet tranformerar tätningselementet genom sin hexagona form denna kraft respektive detta tryck i en radieil omformning och ökar därigenom tätningsytan.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att det andra huselementet uppvisar en andra omlöpande sidovägg och i synnerhet bägarformigt utformad, varvid den andra sidoväggen med sin frontsida är införbar i spåret hos den första sidoväggen respektive är insatt i spåret i monterat tillstånd av vätskefiltret. Genom denna vidareutveckling uppnås en särskilt hög tätningsverkan och vätskefiltret är även med en ringa spännkraft mellan de två huselementen fluidtätt tätningsbart. På fördelaktigt sätt reduceras genom denna konstruktiva konfiguration även risken för ett felmontage, eftersom genom ingripandet av den andra sidoväggens frontsida i spåret av den första sidoväggen utformas ett spårfjäder-system, vid vilket endast det passande andra huselementet kan hopsättas med det första huselementet till huset i enlighet med en poka-yoke-lösning.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att den andra sidoväggen respektive den andra husväggen i en till sin frontsida angränsande, radiellt inåt visande tätningssektion uppvisar en (inner-)lutning med en till frontsidan gränsande första lutning-ände och en därifrån bortvänd i huslängdaxelns riktning förlöpande andra lutning-ände. Därvid kan i tätningssektionen väggtjockleken avta från den första lutning-änden av (inner-)lutningen fram till den andra lutning-änden.

En vidareutveckling av uppfinningen föreslår att den radiellt yttre sidoytan av den mot det andra huselementet vända likbenta triangeln hos tätningselementet står i mekanisk kontakt med den radiellt inåt liggande ytan av den andra sidoväggen eller med (inner-)lutningen av den andra sidoväggen, varvid genom den mekaniska kontakten mellan den andra sidoväggen eller (inner-)lutningen och tätningselementet åstadkoms en särskilt fluidtät tätning.

I en annan utveckling av uppfinningen är det förutsett att den andra sidoväggen respektive andra husväggen i en till sin frontsida angränsande, radiellt utåt visande tätningssektion uppvisar en (ytter-)lutning med en till frontsidan gränsande första lutningände och en därifrån bortvänd i huslängdaxelns riktning förlöpande andra lutning-ände. Därvid kan i tätningssektionen väggtjockleken tillta från den första lutning-änden av (ytter-)lutningen fram till den andra lutning-änden. l en vidareutveckling av denna utformning av uppfinningen är det förutsett att den radiellt inre sidoytan av den mot det andra huselementet vända likbenta triangeln hos tätningselementet står i mekanisk kontakt med den radiellt yttre liggande ytan av den andra sidoväggen eller med (ytter-)lutningen av den andra sidoväggen, varvid genom den mekaniska kontakten mellan den andra sidoväggen eller lutningen och tätningselementet åstadkommes en särskilt fluidtät tätning.

Genom utformningen av lutningarna i tätningssektionen av den andra husväggen kan på fördelaktigt sätt under användning av en endast ringa kraft tätningsytan, det vill säga ytan på vilken tätningselementet träder i mekanisk kontakt med den andra sidoväggen, utökas. Därigenom ökar på fördelaktigt sätt tätningsverkan respektive sjunker kraftanvändningen för att uppnå en önskad tätningsverkan. Samtidigt kan lutningen på fördelaktigt sätt åstadkomma en självcentrering respektive en centrering av tätningselementet i radieil riktning vid hopsättningen av det andra huselementet med det första huselementet och sålunda reducera risken för ett läckage. Slutligen kan på detta sätt särskilt enkelt och effektivt en i längdriktning verkande kraft respektive ett i längdriktning verkande tryck via lutningen och den hexagona formen hos tätningselementet transformeras i en radieil riktning respektive i en radieil omformning av tätningselementet, varigenom tätningsytan utökas och tätningsverkan förbättras.

I utformningen av sidoväggen med en (inner-)lutning hoppressas på fördelaktigt sätt tätningselementet radiellt och kan således anligga tätt mot en innervägg av spåret hos det första huselementet. På fördelaktigt sätt motverkas genom denna hoppressning en med tätningselementets livslängd ökande porositet hos tätningselementet.

I utformningen av sidoväggen med en (ytter-)lutning dras på fördelaktigt sätt tätningselementet radiellt isär och kan sålunda ligga an tätt mot en yttervägg av spåret hos det första huselementet. Genom den intrinsiska elasticiteten hos tätningselementet åstadkommes sålunda på fördelaktigt sätt en särskilt effektiv tätning mellan tätningselementet, vilket tenderar att dra ihop sig radiellt inåt, och (ytter-)lutningen respektive den andra sidoväggen.

Ritningar Ytterligare kriterier och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att framgå för fackmannen av den nedanstående beskrivningen av exemplifierade utföringsformer, vilka dock inte skall ses som begränsande av uppfinningen, med hänvisning till de bifogade ritningarna.

De visar: Fig. 1a: ett tvärsnitt av ett vätskefilter enligt uppfinningen; Fig. 1b: en urskärning av tvärsnittet från fig. 1a; Fig. 2a: en perspektivisk vy av ett tätningselement enligt uppfinningen; Fig. 2b: ett tvärsnitt av tätningselementet från fig. 2a; Fig. 3a. en perspektivisk vy av det första huselementet och ett tätningselement enligt uppfinningen strax innan montaget; Fig. 3b: ett tvärsnitt genom det första huselementet och tätningselementet från fig. 3a.

Fig. 1a visar helt enkelt schematisk i tvärsnitt en utföringsform av vätskefiltret 100 enligt uppfinningen. Vätskefiltret 100 kan i synnerhet vara lämpat för bränslen (t ex diesel eller bensin) eller även för karbamidlösning. Vätskefiltret 100 innefattar ett hus 200 med en huslängdaxel 280. Huset kan huvudsakligen rotationssymmetriskt vara utformat i form av en hålcylinder, t ex en cirkelcylinder eller även vara platt respektive ellipsoid eller rektangulärt med rundade kanter.

I husets 200 innandöme är en filterinsats 110 anordnad, vilken är konfigurerad för att avskilja partiklar och/eller vatten från bränslet respektive karbamidlösningen.

Filterinsatsen innefattar ett filterelement 112, ett första ändstycke 150 och ett andra ändstycke 160. Filterelementet 112 kan exampelvis vara stjärnformigt veckat och är fluidtätt fäst mellan det första ändstycket 150 och det andra ändstycket 160, t ex med sina frontsidor pålimmat vid de bägge ändstyckena 150, 160. Filterelementet 112 kan exempelbis genomströmmas radiellt utifrån och inåt och separerar sålunda en yttre belägen råsida från en inre belägen rensida.

I figuren är ett utjämningselement 140 anordnat under filterinsatsen 110, vilket lämpar sig för att vid frysning av vätskan i vätskefilter 100 kompensera en volymutökning (exempelvis när det beträffande vätskan rör sig om vatten) på så sätt att vätskefiltrets 100 hus 200 inte skadas.

Huset 200 är utformat av ett första huselement 210 och ett därifrån separat andra huselement 220. Mellan det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 är ett tätningselement 300 för fluidtät tätning av de bägge huselementen 210, 220 gentemot varandra anordnat. Tätningselementet 300 uppvisar därvid i tvärsnitt en huvudsakligen hexagonal form.

Det första huselementet 210 uppvisar en första omlöpande sidovägg 212. Det första huselementet 210 kan vara t ex bägarformigt utformad. Den första husväggen 212 respektive första sidoväggen 212 uppvisar en frontsida 214. I frontsidan 214 av den första sidoväggen 212 är ett omlöpande spår 216 utformat. I spåret 216 kan tätningselementet 300 insättas respektive i spåret 216 är i det hopsatta tillståndet av vätskefiltret 100 tätningselementet 300 insatt. Det första huselementet 210 uppvisar vidare ett vätskeinlopp 120, genom vilket den ofiltrerade vätskan kan strömma in i vätskefiltret 100. Vätskeinloppet 120 är i det visade utföringsexemplet lätt excentriskt anordnat till huslängdaxeln 280. Det första huselementet 210 uppvisar vidare ett vätskeutlopp 130, vilket är centriskt anordnat och genom vilket den renade vätskan åter kan lämna vätskefiltret 100.

Filterinsatsen 110 är därvid fäst i huset 200 på så sätt att den fluidtätt separerar råsidan från rensidan och vätskan bara kommer från vätskeinloppet 120 till vätskeutloppet 130 när den passerar filterinsatsen 110.

Det andra huselementet 220 uppvisar en andra omlöpande sidovägg 222. Den andra omlöpande sidoväggen 222 kan vara bägarformigt utformad. Den andra sidoväggen 222 uppvisar en frontsida 224, vilken i det hopsatta tillståndet av vätskefiltret 100 är vänt mot frontsidan 214 av den första sidoväggen 212. Den andra sidoväggens 222 diameter är utformad på så sätt att frontsidan 224 av den andra sidoväggen 222 är införbar i spåret 216 hos den första sidoväggen 212 respektive är införd i det hopsatta tillståndet av vätskefiltret 100.

För att fluidtätt sätta ihop vätskefiltrets 100 hus 200 insätts det andra huselementet 220 under tätningselementets 300 mellanläge i spåret 216 hos det första huselementet 210. Det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 spänns för tätning mot varandra längs med längdaxeln 280, så att tätningselementet 300 mellan det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 belastas med tryck längs med huslängdaxeln 280. Därigenom kommer tätningselementet 300 i mekanisk kontakt med den första sidoväggen 212 och med den andra sidoväggen 222, varigenom tätningsverkan uppstår. Spänningen av det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 kan exempelvis påverkas genom en klipsförbindning, genom en externt för anbringande avsedd bygel eller även genom en skruvförbindning, varvid härvid kan i det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 till varandra komplementära skruvgängor vara utformade (spännelementen är här inte visade).

Här är även inte visade utfö ringsexempel tänkbara, i vilka det första huselementet 210 inte uppvisar något spår 216 i frontsidan 214. I sådana utföringsexempel kan tätningselementet 300 exempelvis vara anordnat på en utsida av sidoväggen 212 av det första huselementet 210. Det andra huselementet 220 skjuts då med sin sidovägg 222 över utsidan av sidoväggen 212 hos det första huselementet 210. I detta utföringsexempel äger huvudsakligen en radieil respektive sidledes tätning av tätningselementet 300 rum till skillnad mot i fig. 1a visat utföringsexempel, i vilket såväl en tätningsverkan längs med huslängdaxeln 280 som även en radiell tätningsverkan åstadkommes.

Det första huselementet 210 och det andra huselementet 220 kan därvid vara utformat av metall eller av en plast som t ex polyamid, t ex PA 66.

Tätningselementet 300 är företrädesvis utformat av ett elastiskt respektive högelastiskt material och kan exempelvis innefatta gummi, polyeten (PE) eller polytetrafluoretylen (PTFE, teflon). Tätningselementet kan exempelvis framställas genom sprutgjutning eller genom formpressning.

Fig. 1b visar en urskärning från fig. 1a, i vilken samverkan mellan det första huselementet 210, tätningselementet 300 och det andra huselementet 220 är visad i förstoring.

I figuren kan man se att spåret 216 i det visade tvärsnittet uppvisar formen av en säckborrning i den första sidoväggen 212, utgående från frontsidan 214 av den första sidoväggen 212. Därvid är spåret 216 i den första sidoväggen 212 inbringat först utgående från frontsidan 214 av den första sidoväggen 212 med en spår-diameter i den första sidoväggen 212, varvid spår-diametern på den radiellt yttre liggande sidan till den slutna änden av blindhålet ungefär från och med den sista tredjedelen av blindhålets längd längs med huslängdaxeln 280 sett sluttande reduceras. På detta sätt är en spår-lutning 217 mellan en första (övre) spår-lutning-ände 218 och en andra (nedre) spår-lutning ände 219 utformad. Vid den andra spår-lutning-änden 219 av spår-lutningen 217 uppvisar spåret 216 bara ungefär 15% till 30% av den ursprungliga spår-diametern, vilken föreligger vid den första spår-lutning-änden 218.

I spåret 216 är tätningselementet 300 infört fram till nedre änden av blindhålet respektive spåret 216. Genom spår-lutningen 217 centreras tätningselementet 300 vid insättning automatiskt i radieil riktning. Det kan ligga an mot den radiellt inåt liggande väggen hos spåret 216.

Den andra sidoväggen 222 uppvisar i en till sin frontsida 224 angränsande radiellt inåt visande tätningssektion 226 en (inner-)lutning 227. (Inner-)lutningen 227 uppvisar en till frontsidan 224 av den andra husväggen 222 gränsande första lutning-ände 228 och en därifrån bortvänd i huslängdaxelns 280 riktning löpande andra lutning-ände 229. 1 tätningssektionen 226 tilltar därvid den andra husväggens 222 väggtjocklek 223 från den första lutning-änden 228 till den andra lutning-änden 229, i synnerhet tilltar den med 10% till 50%, företrädesvis med 15% till 30%. Lutningen kan uppvisa en lutning-vinkel ?1 med avseende på huslängdaxelns 280 riktning inom ett område mellan 5° och 60°, företrädesvis mellan 5° och 45°, allra mest föredraget mellan 10° och 35°.

Om lutningen är utformad som ytterlutning, alltså vid den radiellt utåt visande väggsidan av den andra sidoväggen 222 gäller de för den (inner-)lutningen 227 anförda kriterierna omvänt för ytterlutningen.

Fig. 2a visar tätningselementet 300 i en perspektivisk vy. Tätningselementet 300 uppvisar en i tvärsnitt hexagonal form och är ringformigt sluten. I det framställda utföringsexemplet är tätningselementet 300 utformat i det i vätskefiltret 100 inbyggda tillståndet rotationssymmetriskt runt huslängdaxeln 280. När vätskefiltret 100 uppvisar en icke cirkelcylindrisk form kan tätningselementet 300 dock även uppvisa en från cirkelringen avvikande form. Tätningselementet 300 uppvisar vid sin i figuren övre ände en snett inåt visande inre tätningsyta 374 och en snett utåt visande yttre tätningsyta 372. Genom den i tvärsnittet hexagonala formen är tätningselementet 300 särskilt styv gentemot vridning, varvid den yttre tätningsytan 372 blir till en inre tätningsyta 374.

Dessutom uppvisar tätningselementet 300 ett förhöjt yttröghetsmoment gentemot en i tvärsnitt rund eller elliptisk form.

På utsidan av tätningselementet 300 kan minst ett hörn vara utformat som kuperat hörn 302. Vid ett sådant kuperat hörn 302 är vid utsidan av tätningselementet 300 spetsen av ett hörn av den hexagonala formen rundad respektive utformad som huvudsakligen jämn yta. Detta kan exempelvis bero på framställningen, för att på så sätt t ex vid en sprutgjutningsdel möjliggöra en bättre uttagning ursprutgjutformen eller undvika sprutade tunna skikt. Den hexagonala formen av tvärsnittet påverkas inte negativt genom de kuperade hörnen 302, då sett från tätningselementets 300 innandöme är den hexagonala formen med sex hörn bibehållen. Med andra ord är summan av de jämna ytorna av de kuperade hörnen 302 respektive ytorna av rundningarna av de kuperade hörnen 302 vid utsidan högst 25%, företrädesvis högst 20%, allra mest föredraget högst 10% av den totala ytan av tätningselementets 300 utsida.

Fig. 2b visar ett tvärsnitt genom det ej komprimerade, alltså i ej inbyggt kraftfritt tillstånd befintliga tätningselementet från Fig. 2a. Tätningselementet 300 är i det visade utföringsexemplet beträffande en längdaxel 380 och en vinkelrätt mot längdaxeln 380 förlöpande tväraxel 390 spegelsymmetriskt utformat. Tätningselementet 300 kan i tvärsnitt vara utformat av en första likbent triangel 350, en sig till en bas 355, s2 av den första triangeln 350 anslutande rektangel 360 och en andra likbent triangel 370, varvid rektangeln 360 vid sin bort från triangeln 350 vända sida ansluter till basen 375, s2' av den andra triangeln 370.

Den första triangeln 350 uppvisar två lika långa sidor sl, vilka innesluter en första vinkel ?1. Vidare uppvisar den första triangeln 350 en tredje sida, basen 355, s2. Den andra triangeln 370 uppvisar likaledes två lika långa sidor s1', vilka innesluter en andra vinkel a2. Vidare uppvisar den andra triangeln 370 en tredje sida, basen 375, s2'. I det visade utföringsexemplet uppvisar den första triangeln 350 och den andra triangeln 370 samma sidolängder s1 = s1' och s2 = s2'.

Den första triangeln 350 och den andra triangeln 370 kan uppvisa kuperade hörn 302.

Längs med längdaxeln 380 uppvisar tätningselementet 300 en maximal första diameter D1 och längs med tväraxeln 390 en maximal andra diameter D2. Därvid kan den första diametern D1 vara större än den andra diametern, t ex 1,5 gånger så stor som den andra diametern. Företrädesvis är den första diametern D1 minst dubbelt så stor som den andra diametern D2, särskilt föredraget, minst 2,5 gånger så stor eller minst tre gånger så stor som den andra diametern D2.

Den första diametern D1 sträcker sig t ex från den yttre spetsen av den första triangeln 350 till den yttre spetsen av den andra triangeln 370. Den andra diametern D2 kan motsvara avståndet mellan de två utåt vända sidorna av rektangeln 360.

Tätningselementets 300 höjd h sträcker sig därvid längs med längdaxeln 380 från spetsen av den första triangeln 350 till basen 375, s2' av den andra triangeln 370.

Fig. 3a visar en perspektivisk vy av det första huselementet 210 och av tätningselementet 300 vid montaget. Därvid införs tätningselementet 300 i spåret 216 i frontsidan 214 av det första huselementet 210. På grund av tätningselementets 300 symmetri är det därvid oväsentligt om tätningselementet 300 införs i spåret 216 på så sätt att den första triangeln 350 är vänd mot spårets 216 botten eller om den andra triangeln 370 är vänd mot spårets 216 botten.

Fig. 3b visar ett tvärsnitt från fig. 3a. Tätningselementet 300 är därvid utformat på så sätt att tätningselementets 300 höjd h längs med längdaxeln 380 motsvarar ungefär längden h' av spår-lutningen 217 längs med huslängdaxeln 280. Tätningselementets 300 höjd h sträcker sig därvid längs med längdaxeln 380 från spetsen av den första triangeln 350 till basen 375, s2' av den andra triangeln 370.

Om nu, såsom kan ses i fig. 1a och 1b, det andra tätningselementet 220 sätts på det med tätningselementet 300 försedda första huselementet 210 och under påbringande av ett tryck längs med huslängdaxeln 280 spänns mot det första huselementet 210, så hamnar (inner-)lutningen 227 av den andra sidoväggen 222 i mekanisk kontakt med den yttre tätningsytan 372 av tätningselementet 300 vid den andra triangeln 370. Företrädesvis är därvid vinkeln ?1 av (inner-)lutningen 227 lika stor eller större än halva andra vinkeln a2 av den andra triangeln 370 av tätningselementet 300, med vilket (inner-)lutningen 227 kommer i kontakt. Är alltså exempelvis den andra vinkeln ?2 = 90°, så är halva andra vinkeln ?2/2 = 45°. Vinkeln ?1 bör således vara större eller lika med 45°, för att åstadkomma en så stor tätningsyta som möjligt mellan (inner-)lutningen 227 och tätningselementet 300. Då under den angivna relationen kan den övre triangeln 370 särskilt fördelaktigt partiellt omvandla trycket längs med huslängdaxeln 280 till ett radiellt tryck respektive radiellt inåt fälla ned respektive förflytta det. Därvid anpassar sig den yttre tätningsytan 372 till (inner-)ytan 227, varigenom en stor kontaktyta och därmed tätningsyta uppnås. Samtidigt kan den inre tätningsytan 374 tryckas mot den inre liggande väggen av spåret 216 och tätar således även denna sida. Vidare kan genom den angivna vinkel-relationen risken reduceras att (inner-)lutningen 227 vid montaget borrar in sig i tätningselementet 300 och skadar detta eller förskjuts med tätningselementet 300.

I det monterade tillståndet slutar frontsidan 224 av den andra sidoväggen 222 ungefär på höjden av basen 375 av den andra triangeln 370, vilken är vänd mot den andra sidoväggen 222 (den första triangeln 350 är härvid vänd mot det slutna änden av spåret 216).

Genom den speciella, i tvärsnitt hexagonala formen av tätningselementet 300 kan således en mycket stor tätningsyta och därmed en stor tätningsverkan uppnås, utan att därvid kunna bringa tätningselementet 300 endast genom påförande av tryck medelst den därav resulterande omformningen i tätningsverkan. Då genom den hexagonala formen kan den första triangeln 350 och den andra triangeln 370 framför allt i området av sina spetsar relativt lätt omformas. Samtidigt tillhandahålles genom spår-lutningen 217 respektive (inner-/ytter-)lutningen 227 vid den andra sidoväggen 222 en till de bägge trianglarna 350,370 ungefär komplementär kontur, så att det automatiskt resulterar i en stor tätningsyta även utan stor kraftpåverkan. På detta sätt blir det möjligt att exempelvis reducera materialtjockleken hos det första huselementet 210 eller det andra huselementet 220, eftersom mindre radiellt tryck måste upptas vid tätningsprocessen genom pressningen av tätningselementet 300 av sidoväggarna 212, 222. Samtidigt blir även tätningselementets 300 material mindre starkt belastat, så att dess livslängd ökar.

Det föreslagna vätskefiltret 100 kan t ex användas som bränslefilter för filtrering av diesel eller bensin. I en annan användning kan även vattenhaltiga lösningar, t ex karbamidlösningar, filtreras. Det föreslagna tätningselementet 300 kan användas i sådana vätskefilter 100, i synnerhet i vätskefilter 100 med tvådelat hus 200.

Avslutningsvis skall påpekas att begreppen som "uppvisande", "innefattande", etc. inte utesluter några andra element och begrepp som "ett" eller "en" inte utesluter ett flertal. Vidare skall påpekas att kriterier, vilka är beskrivna med hänvisning till ett av ovanstående utfö ringsexempel, även kan användas i kombination med andra kriterier i ovan beskrivna utfö ringsexempel. Hänvisningstecken i kraven skall inte ses som begränsning.

Claims (12)

Patentkrav

1. Vätskefilter, i synnerhet för bränslen eller karbamidlösning, innefattande -ett hus (200) med en huslängdaxel (280), -en till huset (200) anordnad filterinsats (110) för avskiljande av partiklar, varvid huset (200) är utformat av ett första huselement (210) och ett därifrån separerat andra huselement (220), varvid mellan det första huselementet (210) och det andra huselementet (220) är ett tätningselement (300) anordnat för fluidtät tätning av de bägge huselementen (210, 220) gentemot varandra, varvid det första huselementet (210) uppvisar en första omlöpande sidovägg (212), varvid den första sidoväggen (212) i sin frontsida (214) uppvisar ett omlöpande spår (216), varvid det andra huselementet (220) uppvisar en andra omlöpande sidovägg (222), varvid den andra sidoväggen (222) med sin frontsida (224) är införbar i spåret (216) hos den första sidoväggen (212), kännetecknat av att den andra sidoväggen (222) i en till sin frontsida (224) angränsande, radiellt inåt visande tätningssektion (226) uppvisar en lutning (227) med en till frontsidan (224) gränsande första lutning-ände (228) och en därifrån bortvänd i huslängdaxelns (280) riktning förlöpande andra lutning-ände (229), varvid tätningselementet (300) uppvisar i tvärsnitt en hexagonal form, varvid tätningselementet (300) i tvärsnitt är utformat av en första likbent triangel (350), en sig till basen (355, s2) av den första triangeln (350) anslutande rektangel (360) och en andra likbent triangel (370), varvid basen (375, s2) hos den andra triangeln (370) ansluter sig till rektangeln (360), varvid den radiellt yttre sidoytan (372) av den mot det andra huselementet (220) vända likbenta triangeln (370) hos tätningselementet (300) står i mekanisk kontakt med den radiellt inåt liggande ytan av den andra sidoväggen (222) eller med lutningen (227) av den andra sidoväggen (222).

2. Vätskefilter enligt krav 1 varvid genom den mekaniska kontakten mellan den andra sidoväggen (222) eller lutningen (227) och tätningselementet (300) åstadkommes en särskilt fluidtät tätning.

3. Vätskefilter enligt krav 1 eller 2, varvid tätningselementet uppvisar i tvärsnitt minst ett kuperat hörn (302).

4. Vätskefilter enligt något av tidigare patentkrav, varvid tätningselementet (300) är ringformigt förslutet.

5. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid tätningselementet (300) i ett icke sammanpressat tillstånd i sitt tvärsnitt är spegelsymmetriskt utformat till en längdaxel (380) och till en tväraxel (390), varvid tväraxeln (390) förlöper vinkelrätt mot längdaxeln (380), varvid i det inbyggda tillståndet av tätningselementet (300) förlöper längdaxeln (380) huvudsakligen parallellt med huslängdaxeln (280).

6. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid den första triangeln (350) och den andra triangeln (370) uppvisar identiska sidolängder (s1, s1', s2), och/eller varvid den första triangeln (350) och den andra triangeln (370) uppvisar kuperade hörn (302).

7. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid en av de bägge lika långa sidorna (sl) av den första triangeln (350) innesluten första vinkel al och en av de bägge lika långa sidorna (s1') av den andra triangeln (370) innesluten andra vinkel ?2 i samtliga fall ligger inom ett område mellan 20° och 110°, i synnerhet i ett område mellan 30° och 90°.

8. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid i tätningselementets (300) tvärsnitt är en maximal första diameter D1 längs med längdaxeln (380) större än en maximal andra diameter D2 längs med tväraxeln (390), varvid i synnerhet den maximala första diametern D1 är minst dubbelt så stor som den maximala andra diametern D2.

9. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid det första huselementet (210) är bägarformigt utformad, och/eller tätningselementet (300) är anordnat i spåret (216).

10. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid det andra huselementet (220) är bägarformigt utformad.

11. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid i tätningssektionen (226) tilltar väggtjockleken (223) från den första lutning-änden (228) av lutningen (227) till den andra lutning-änden (229).

12. Vätskefilter enligt något av föregående krav, varvid den andra sidoväggen (222) i en till sin frontsida (224) angränsande, radiellt utåt visande tätningssektion (226) uppvisar en lutning (227) med en till frontsidan (224) gränsande första lutning-ände (228) och en därifrån bortvänd i huslängdaxelns (280) riktning förlöpande andra lutning-ände (229), varvid i tätningssektionen (226) tilltar i synnerhet väggtjockleken (223) från den första lutning-änden (228) av lutningen (227) till den andra lutningänden (229).