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DE102009057500A1 - Filtereinsatz - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz zur Filtration von Fluiden, umfassend ein hohlzylindrisches, sternförmig gefaltetes Filtermedium und ein hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheibe eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist, wobei das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen aufweist, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Aus der Patentschrift DE 44 41 608 C2 ist eine Filteranordnung bekannt, bei welcher ein hohlzylindrisches Filterelement mit einem Mittelrohr und Dichtungen versehen ist, wobei die Dichtungen aus einer unter Wärmeeinwirkung verflüssigbaren elastischen Masse gebildet sind und die Masse nach ihrer Aushärtung in die Faltung des Filterelements hineinreicht, wobei die Masse aus Nitrilkautschuk und Phenolharz besteht und in ausgehärteten Zustand mit ihrer Restelastizität radial innen eine Dichtung gegenüber den an der Filteranordnung anfügbaren Anschlussteilen bildet.
  • Nachteil dieser Anordnung ist, dass der Innendurchmesser der radialen Dichtflächen nicht viel kleiner als der Innendurchmesser des Mittelrohrs gewählt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz derart zu verbessern, dass eine größere konstruktive Freiheit hinsichtlich der Durchmesser der radialen Dichtflächen der Endscheiben entsteht.
  • Diese Aufgabe wird mit einem Filtereinsatz mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Filtereinsatz dient zur Filtration von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten wie Schmieröl oder Kraftstoff für Brennkraftmaschinen und umfasst ein hohlzylindrisches, bevorzugt sternförmig gefaltetes Filtermedium und ein hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheibe eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist. Erfindungsgemäß weist dabei das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen aufweist, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind.
  • Dies hat den Vorteil, dass die radial nach innen gerichtete Dichtfläche der Endscheibe im Vergleich zum Stützgitter bzw. dem Filtermedium mit einem deutlich geringeren Innendurchmesser ausgeführt werden kann. Hierdurch entstehen deutlich größere Freiheiten hinsichtlich der Konstruktion des Filtereinsatzes und des den Filtereinsatz aufnehmenden Gehäuses, in welchem Anschlussstutzen zur Aufnahmen des Filtereinsatzes vorgesehen sind, welche in die Öffnungen der Endscheiben hineinragen und in dichtem Kontakt mit den radialen Dichtflächen der Endscheiben stehen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Lamellen einen flachen, insbesondere rechteckigen Querschnitt auf, wobei die lange Seite des Rechtecks, d. h. die Höhe der Lamelle parallel zur Mittelachse des Filtereinsatzes verläuft. Dies hat den Vorteil, dass die Endscheibe radial ausreichend flexibel für eine einfache Montage bleibt, gleichzeitig jedoch radial eine Versteifung des inneren, über das Stützgitter hinausragenden Bereiches erreicht wird
  • In einer Ausführungsform ist die Höhe der Lamelle konstant, wobei die Breite der Lamelle ausgehend von dem Stützgitter nach innen in Richtung der Dichtfläche abnimmt.
  • In einer Ausführungsform sind die Lamellen sichelförmig ausgebildet, d. h. sie verlaufen entlang eines Bogens. Die beiden vorstehenden Ausführungsformen bieten zusätzliche Vorteile hinsichtlich der radialen Flexibilität.
  • In einer Ausführungsform sind die Lamellen ausgehend von dem Stützgitter direkt radial nach innen auf die Mittelachse des Filtereinsatzes gerichtet.
  • In einer hierzu alternativen Ausführungsform sind die Lamellen schräg zur Normalen der Dichtfläche ausgerichtet, d. h. sie zeigen nicht in Richtung der Mittelachse des Filtereinsatzes.
  • In einer Ausführungsform sind die zweite Stirnseite und das zweite Ende des Stützgitters ebenfalls in eine Dichtmasse eingebettet, welche eine zweite Endscheibe bildet. In einer Ausführungsform weist die zweite Endscheibe eine nach innen gerichtete radiale Dichtfläche auf.
  • In einer Ausführungsform umschließt die Dichtfläche der ersten Endscheibe eine kleinere Öffnung als die Dichtfläche der zweiten Endscheibe.
  • In einer Ausführungsform weist die erste und/oder die zweite Endscheibe auf ihrer vom Filtermedium abgewandten Seite ein Vliesband auf, welches radial innen an die Dichtfläche anschließt.
  • In einer Ausführungsform ist das zweite Ende des Stützgitters durch umlaufend angeordnete axiale Fortsätze gebildet. Diese Ausführung sorgt vorteilhaft für eine radiale Verformbarkeit der zweiten Dichtfläche, deren Innendurchmesser in diesem Fall nur geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Stützgitters ausgeführt ist.
  • In einer Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite Endscheibe aus einer Dichtmasse aus einem aufquellbaren Material, insbesondere Nitrilkautschuk, bevorzugt in Verbindung mit Phenolharz oder PUR gebildet. Die Montage des Filtereinsatzes erfolgt dabei derart, dass die Dichtmasse in den Kontakt mit der Stirnseite des Filtermediums und dem Stützgitter gebracht wird und in diese eindringt bzw. diese dichtend umschließt. Beide Materialien haben den Vorteil, dass sie nach dem Aushärten eine Restelastizität aufweisen, welche auch bei hohen Betriebstemperaturen über einen langen Zeitraum eine ausreichende Dichtwirkung ermöglicht. Ferner wird durch die Elastizität eine einfache Montage bzw. Demontage ermöglicht. Der Unterschied der Materialien bei der Montage liegt darin, dass das PUR in flüssiger Form in eine Gießschale eingebracht wird, in welche Stützgitter und Filtermedium eintauchen. Das PUR schäumt bei geeigneter Rezeptur auf und dringt in die Zwischenräume von Filtermedium und Stützgitter ein und umschließt diese dichtend. Nach dem Aushärten weist das PUR eine Restelastizität auf. Im Gegensatz dazu wird der Nitrilkautschuk-Werkstoff in Folienform in Kontakt mit dem Filtermedium und dem Stützgitter gebracht und erwärmt. Durch die Wärmeeinwirkung dehnt sich das Material aus und dringt in die Zwischenräume von Filtermedium und Stützgitter ein und umschließt diese dichtend. Nach dem Aushärten weist der Werkstoff eine Restelastizität auf.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes und
  • 2 eine Ansicht des Stützgitters eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • 1 zeigt eine geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes 1. Der Filtereinsatz 1 umfasst ein Filtermedium 11, insbesondere ein sternförmig gefaltetes Flachmedium wie z. B. aus Papier, Vlies oder sonstigen Filtermedienarten. Das Filtermedium 1 wird radial innen durch ein Stützgitter 2 unterstützt welches gemeinsam mit dem Filtermedium an beiden Enden in Endscheiben 3, 4 eingebettet ist, welche aus einer aufquellbaren und aushärtbaren Dichtmasse, insbesondere einem Nitrilkautschukwerkstoff oder PUR bestehen. Die Dichtmasse ist dabei so gewählt, dass die Endscheibe nach dem Aushärten der Dichtmasse über eine Restelastizität verfügt. Angrenzend an innen liegende, radiale Dichtflächen 5, 6 der Endscheiben 3, 4 ist auf die Endscheiben jeweils ein Vliesring 7, 8 zur Verstärkung der Endscheibe vorgesehen, welcher Beschädigungen der Endscheiben bei der Montage bzw. Demontage vermeiden hilft. Im Bereich der ersten Endscheibe 3 weist das Stützgitter radial umlaufend nach innen gerichtete Lamellen 9 auf, welche in die Endscheibe eingebettet sind und diese insbesondere in axialer Richtung verstärken und gleichzeitig die radiale Flexibilität der Endscheibe 3 erhalten.
  • In 2 ist die Geometrie der Lamellen 9 erkennbar. Die Lamellen verlaufen entlang eine Bogens vom Stützgitter ausgehend radial nach innen, wobei die Höhe der Lamellen in axialer Ausrichtung bezogen auf die Mittelachse des Stützrohrs 2 konstant bleibt. Die Breite der Lamellen, d. h. die Ausdehnung der Lamellen in der Ebene der Endscheibe quer zum Bogen, nimmt hingegen im Verlauf nach radial innen ab. Am anderen Ende des Stützgitters 2 sind axiale Fortsätze 10 vorgesehen, welche auch an diesem Ende die Flexibilität der Endscheibe im Bereich der radialen Dichtfläche verbessern.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 4441608 C2 [0002]

Claims (9)

  1. Filtereinsatz, zur Filtration von Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten wie Schmieröl oder Kraftstoff für Brennkraftmaschinen, umfassend ein hohlzylindrisches, sternförmig gefaltetes Filtermedium und ein hohlzylindrisches Stützgitter, welches an der Innenfläche des Filtermediums anliegt, wobei eine erste Stirnseite des Filtermediums und ein erstes Ende des Stützgitters in eine Dichtmasse eingebettet sind, wobei die Dichtmasse die Stirnseite des Filtermediums abdichtet und eine erste Endscheibe bildet, wobei die Endscheine eine nach radial innen gerichtete Dichtfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützgitter an seinem ersten Ende mehrere in die Dichtmasse eingebettete Lamellen aufweist, welche umlaufend angeordnet sind und radial nach innen in Richtung der Dichtfläche gerichtet sind.
  2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen sichelförmig ausgebildet sind.
  3. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen schräg zur Normalen der Dichtfläche ausgerichtet sind.
  4. Filtereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stirnseite und das zweite Ende des Stützgitters ebenfalls in eine Dichtmasse eingebettet sind, welche eine zweite Endscheibe bildet.
  5. Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ende des Stützgitters durch umlaufend angeordnete axiale Fortsätze gebildet ist.
  6. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Endscheibe eine nach innen gerichtete radiale Dichtfläche aufweist.
  7. Filtereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche der ersten Endscheibe eine kleinere Öffnung umschließt als die Dichtfläche der zweiten Endscheibe.
  8. Filtereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Endscheibe aus einem aufquellbarem Material, insbesondere aus Nitrilkautschuk oder PUR gebildet ist.
  9. Filtereinsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Endscheibe auf ihrer vom Filtermedium abgewandten Seite ein Vliesband aufweist, welches radial innen an die Dichtfläche anschließt.
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