DE2362085B2 - Fluessigkeitsfilter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsfilter mit einem topfförmigen Gehäuse, das durch eine eine zentrale Auslaßöffnung und wenigstens eine Einlaßöffnung aufweisende Deckplatte abgeschlossen ist, sowie mit einem von einem ringförmigen Filterelement umgebenen perforierten Zentralstützrohr, zwischen dessen einer Stirnseite und der Einlaßöffnung eine Ringdichtung angeordnet ist und dessen andere Stirnseite eine das Äußere vom Inneren des Stützrohres trennende Dichtung aufweist, wobei zwischen Einlaßöffnung und Filterelement ein Rückschlagventil vorgesehen ist.

Bei einem bekannten flüssigkeitsfilter (DT-OS 23 24 395; F i g. 1), ist an dem vom Einlaß abgewandten Ende des Stützrohres ein Nebenschlußventil vorgesehen, welches bei verstopftem Filterelement aufgrund des erhöhten Druckes auf der Einlaßseite öffnet und dadurch einen direkten Weg zwischen Einlaß und

ίο Auslaß herstellt Nachteilig an dem bekannten Flüssigkeitsfilter ist, daß die ungefilterte Flüssigkeit, um zu dem Nebenschlußventil zu gelangen, an der verstopften Seite des Filterelementes entlangstreichen muß, so daß das Mitreißen von am Filterelement abgesetzten Feststoffteilchen befürchtet werden muß.

Aus der gleichen Schrift (F i g. 3) ist auch schon ein Flüssigkeitsfilter bekannt, bei dem einlaßseitig ein Nebenschlußventil vorgesehen ist, welches bei verstopftem Filterelement öffnet und ebenfalls eine direkte Verbindung zwischen Einlaß und Auslaß herstellu Bei dieser Ausführungsform wird zwar das Mitreißen bereits abgesetzter Feststoffe vermieden; dafür muß jedoch das Filterelement in axialer Richtung zusammendrückbar sein, und ein Stützrohr ist nicht vorgesehen. Die bekannte Ausführungsform ist also nur mit aufwendigen, besonders dafür geeigneten Filterelementen verwendbar.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Flüssigkeitsfilter der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit dem ohne besondere Anforderungen an die Ausbildung des Filterelements auf einfache und zuverlässige Weise eine Nebenschlußströmung bei verstopftem Filterelement gewährleistet ist, wobei trotz der einfachen Ausführung des Filterelementes selbst die Gefahr, das bereits abgefilterte Partikeln wieder in den Fluidkreislauf eingeführt werden, wirksam vermieden ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die gesamte aus dem Stützrohr, den Dichtungen und dem Filterelement bestehende bauliche Einheit durch den bei Verstopfung auftretenden erhöhten Druck auf der Filtereingangsseite entgegen der Kraft einer Feder von der Einlaßöffnung um ein die Dichtwirkung der an der Einlaßöffnung angeordneten Ringdichtung aufhebendes Stück zurückgeschoben wird.

Aufgrund dieser Ausbildung kann im Falle einer Verstopfung das normalerweise zu filternde Fluid auf dem kürzesten Wege vom Einlaß zum Auslaß gelangen, so daß bereits abgesetzte Feststoffteilchen nicht Tiitgerissen werden können. Gleichwohl können übliche, einfach und billig aufgebaute Filterelemente verwendet werden, weil sie auch im Falle der Verstopfung keine Verformungen aufnehmen müssen und im übrigen durch ein Stützrohr gegen Verformung geschützt werden.

Es ist zwar bereits ein Flüssigkeitssaugfilter mit Umgehungsventil, insbesondere für Hydrauliköl, vorgeschlagen worden (DT-OS 22 56 463), bei dem ein Grobfilterelement im Feinfilterelement auf einem Mittelbolzen verschieblich gelagert und von einer Feder mit einem an seinem Boden vorgesehenen Innenrand gegen einen ortsfesten auf dem Mittelbolzen befestigten Ventilsitz gepreßt ist, dessen Ventilkörper durch den Boden gebildet wird, und bei dem ein am unteren Ende des Feinfilterelementes vorgesehener Bund einer abgedichteten Gleitführung für das Grobfilterelement an dessen Außenrand bildet. Bei diesem Flüssigkeitssaugfilter ist zwar daf. Grobfilterelement als bauliche

Einheit auf dem Mittelbolzen verschieblich, um bei Verstopfung des Feinfilterelementes noch eine Grobfilterung zu ermöglichen. Der Erfindungsgedanke des älteren Rechtes ist jedoch nicht in der Ausbildung eines Grobfilterelementes als bauliche Einheit mit Dichtungen zu erblicken, sondern besteht darin, daß ein Grob- und Feinfilterelement durch lneinanderschachtelung zu einem kompakten Aufbau vereinigt sind und nacheinander wirksam gemacht werden. Insbesondere weist das vorgeschlagene Flüssigkeitssaugfilter den Nachteil des eingangs erwähnten bekannten Filters auf, das bei einer Verstopfung des Feinfilterelementes der gesamte Flüssigkeitsstrom an dem Feinfilterelement entlangstreicht, so daß dort die Gefahr der Lösung und des Mitreißens von Feststoffteilchen besteht, wodurch mit einem beschleunigten Verstopfen des Grobfiherelementes zu rechnen ist

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der einlaßseitigci Ringdichtung ein das Rückschlagventil bildender Ringflansch vorgesehen, welcher auch noch bei zurückgeschobener baulicher Einheit wirksam ist. Auf diese Weise wird nicht nur die Lösung von abgelagerten Feststoffteilchen durch den Fluidstrom vermieden, sondern er wird auch ausgeschlossen, daß sich zufällig, z. B. durch Erschütierungen, von der Außenseite des Fiherelements lösende Feststoffteilchen in den Nebenstrom gelangen können.

Eine weitere Ausführungsform ist so ausgebildet, daß die vom Einlaß abgewandte Ringdichtung mit dem Stützrohr verbunden ist und einen mit der Gehäusestirnwand in dichtendem Eingriff stehenden Ringflansch aufweist. Auf diese Weise ist trotz der axialen Beweglichkeit der baulichen Einheit eine einwandfreie Abdichtung zwischen der Innen- und Außenseite des Stützrohres gewährleistet.

Bei einer weiteren Ausführungsform weist die einlaßseitige Ringdichtung an ihrem inneren Umfang Aussparungen auf, wodurch bei verstopftem Filterelement der direkte Strom von Flüssigkeit zwischen Einlaß und Auslaß begünstigt wird.

In die vom Einlaß abgewandte Ringdichtung ist zweckmäßig ein mit einem Flansch versehenes becherförmiges Rückhalteglied eingesetzt, das von einer Feder gegen die Dichtung gedrückt ist. Hierdurch werden ein sicherer Halt der Ringdichtung und eine einwandfreie Ausrichtung und Führung der baulichen Einheit gewährleistei. Das becherförmige Rückhalteglied weist dabei vorzugsweise zum Stützrohr hin eine Öffnung auf, so daß ein Druckausgleich im Innern des Filters geschaffen wird und somit das Gehäuse nach außen vollständig abgeschlossen sein kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausführuiigsform kennzeiQhnet sich dadurch, daß die bauliche Einheit ein im Inneren des Stützrohres angeordnetes Anti-Drain-Rohr umfaßt, das mittels eines Radialflansches in eine ringförmige Aussparung der einlaßseitigen Ringdichtung eingreift. Bei dieser Ausführungsform gehört also zu der axial beweglichen baulichen Einheit ein weiteres Element, wobei die einlaßseitige Ringdichtung in vorteilhafter Weise einer weiteren Nutzung zugeführt ist.

Nach der Zeichnung umfaßt ein ölfilter ein Gehäuse 1, in welchem ein ringförmiges gefaltetes Papierfilterelement 2 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 weist Bechergestalt auf und ist aus dünnem Metallblech hergestellt. An dem offenen Ende des Gehäuses ist eine ringförmige Stirnplatte 3 aus dickem bemessenem Metall befestigt, die eine zentrale öffnung 4 in einem Hals 5 aufweist, der mit Innengewinde versehen ist und sich in das Gehäuse 1 erstreckt. Der mit Innengewinde versehene Hals 5 kann mit einem in komplementärer Weise mit Gewinde versehenen hohlen Zapfen an einer Verbrennungsmotor-Halterun^sfläche in Eingriff gebracht werden, der eine öffnung aufweist, durch die öl von dem Motor-Schmiersystem zu einer Vielzahl von öffnungen 10 geliefert wird, die sich um die zentrale öffnung 4 in der Stirnplatte 3 erstrecken und den Einlaß zu dem Filter bilden. Die öffnung 4 bildet den Auslaß des Filters, durch welchen das gefilterte öl zum Motorschmiersystem zurückgeführt wird.

Die Stirnplatte 3 ist an dem offenen Ende des Gehäuses 1 mittels einer Ringscheibe 11 aus dünnem Metallblech befestigt, die koaxial mit der Stirnplatte 3 punktverschweißt ist. Der äußere Umfangsteil des dünnen Metallbleches 11 erstreckt sich zunächst radial über den äußeren Umfang der Stirnplatte 3 hinaus und wird an dem Ende des Gehäuses mittels einer Rollnahtdichtung 12 befestigt. Die Stirnplatte 3 wird dadurch axial zu der Basis des Gehäuses 1 von der Rollnahtdichtung 12 versetzt.

Der innere Teil der Ringscheibe 11 aus Metallblech ist umgefalzt, um angrenzend an die Rollnahtdichtung 12 eine ringförmige Aufnahmerinne zu bilden, in welcher durch einen Klebstoff eine Ringdichtung 14 aus Kautschuk oder ähnlichem elastischem Material befestigt ist.

Das ringförmige Filterelement 2 besteht aus einem Streifen aus synthetischem, mit Harz imprägniertem Filterpapier, das zur Bildung mit einer Reihe von Falten

15 versehen ist. deren Falten sich in Längsrichtung des Ringes erstrecken.

Die entgegengesetzten Enden jeder Falte sind bevorzugt getrennt von den Enden der angrenzenden Falten abgedichtet, beispielsweise durch einen Klebstoff

16 zwischen den Endteilen der zwei Teile jeder Falte. Somit braucht, wie es aus der Zeichnung ersichtlich ist, das Filterelement nicht mit ringförmigen Stirnkappen versehen zu werden, die mit jedem Ende des Elementes dicht verbunden sind.

Das Filterelement 2 ist auf einem zentralen perforierten Stützrohr 17 angeordnet. Das obere Ende des Elementes 2 ist mit der Stirnplatte 3 mittels einer Ringdichtung 23 dicht verbunden. Die Ringdichtung 23 besteht aus synthetischem Kautschuk oder ähnlichem Material und weist entgegengesetzte Stirnflächen 24,25 auf, die an der Stirnplatte 3 um deren Ansatz 5 bzw. dem oberen Ende des Elements 2 um den zentralen Durchgang in dem Trägerrohr 17 angreifen. Die Dichtung 23 weist außerdem einen sich nach außen erstreckenden Ringflansch 26 auf, der so angeordnet ist, daß er normalerweise die Einlaßdurchgänge 10 in der Stirnplatte 3 überlagert und abschließt. Die Dichtung 23 weist einen inneren radialen Flansch mit radialen Aussparungen 13 auf, der koaxial auf dem Ansatz 5 der Stirnplatte 3 angeordnet ist.

An seinem unteren Ende ist das Filterelement 2 mit der Stirnseite des Gehäuses 1 durch eine weitere Ringdichtung 30 dicht verbunden, die aus synthetischem Kautschuk oder einem ähnlichen elastomeren Material besteht und mit einer äußeren Schulter versehen ist, die in das untere Ende des Elementes im Paßsitz eingreift und eine ringförmige Stirnfläche 31 aufweist, die um die zentrale öffnung an diesem Ende herumgreift. Die Dichtung 30 weist außerdem einen integralen, sich nach außen erstreckenden Ringflansch 32 auf, der an der Stirnseite des Gehäuses 1 dichtend angreift. Die

Dichtung 30 weist eine Fläche 33 auf, die als Sitz für einen Flansch 34 eines becherförmigen Haltegliedes 35 dient. Eine Feder 36 greift mit einem Ende an der Stirnwand des Gehäuses 1 und mit dem anderen Ende an der Stirnseite des becherförmigen Rückhaltegliedes 35, das mit einer zentralen Öffnung 37 versehen ist.

Durch den Druck der Feder 36 wird die Dichtung 30 gegen das untere Ende des Elementes 2 und das Element 2 gegen die Dichtung 23 und die Stirnplatte 3 gedrückt. Der Ringflansch 32 der Dichtung 30 greift elastisch an der Stirnseite des Gehäuses 1 an und bleibt in Berührung mit dieser innerhalb der Axialbewegung des mit der Dichtung 30 zusammengebauten Filterelements 2.

Der innere Umfang der Dichtung 23 weist eine ringförmige Aussparung auf, in welcher ein Radialflansch 38 an einem Ende eines Anti-Drain-Rohres 39 liegt.

Es wird jetzt die Arbeitsweise des Filters beschrieben: Die Einlaßöffnungen 10 in der Stirnplatte 3 des Filters sind normalerweise vom Inneren des Filtergehäuses 1 durch das Angreifen des Ringflansches 26 an der ersten Dichtung 23 mit der Stirnplatte 3 getrennt. Unter dem Druck der zu den Einlaßöffnungen 10 gelieferten Flüssigkeit wird der Flansch 26 abgebogen, um die Flüssigkeit in das Filter eintreten zu lassen, die bei dem Durchgang durch das Filterelement 2 von dessen Außenseite'zu dessen Innenseite gefiltert wird und dann das Filter durch die zentrale Auslaßöffnung 4 verläßt. Im Fall eines vorbestimmten Druckabfalles quer über das Filterelement 2, beispielsweise wenn die zu dem Filter gelieferte Flüssigkeit eine übermäßig hohe Viskosität als Folge einer niedrigen Temperatur aufweist oder wenn das Filterelement 2 mit abgelagerten Feststoffen verstopft worden ist, übersteigt der auf die bauliche Einheit aus Filterelement 2 und den Dichtungsgliedern 23, 30 ausgeübte Differenzdruck den Druck der Felder 36 und bewirkt eine axiale Bewegung der baulichen Einheit, bis die Dichtung 23 von der Stirnplatte 3 abgehoben und dadurch eine Nebenschlußströmung von Flüssigkeit direkt von den Einlaßöffnungen 10 zu der Auslaßöffnung 4 in der Stirnplatte 3 ermöglicht wird. Während dieser Bewegung bleibt die Dichtung zwischen dem Radialflansch 32 der äußeren Dichtung 30 an der Stirnseite des Filtergehäuses 1 erhalten, da sich der Flansch 32 biegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsfilter mit einem topfförmigen Gehäuse, das durch eine eine zentrale Auslaßöffnung und wenigstens eine Einlaßöffnung aufweisende Deckplatte abgeschlossen ist, sowie mit einem von einem ringförmigen Filterelement umgebenen perforierten Zentralstützrohr, zwischen dessen einer Stirnseite und der Einlaßöffnung eine Ringdichtung angeordnet ist und dessen andere Stirnseite eine das Äußere vom Inneren des Stützrohrns trennende Dichtung aufweist, wobei zwischen Einlaßöffnung und Filterelement ein Rückschlagventil vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte aus dem Stützrohr (17), den Dichtungen (23, 30) und dem Filterelement (?) bestehende bauliche Einheit durch den bei Verstopfung aultretenden erhöhten Druck auf der Filtereingangsseite entgegen der Kraft einer Feder (36) von der Einlaßöffnung (10) um ein die Dichtwirkung der an der Einlaßöffnung angeordneten Ringdichtung (23) aufhebendes Stück zurückgeschoben wird.

2. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der einlaßseitigen Ringdichtung (23) ein das Rückschlagventil bildender Ringflansch (26) vorgesehen ist, welcher auch noch bei zurückgeschobener baulicher Einheit wirksam ist.

3. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Einlaß abgewandte Ringdichtung (30) mit dem Stützrohr (17) verbunden ist und einen mit der Gehäusestirnwpp.d in dichtendem Eingriff stehenden Ringflansch (32) aufweist.

4. Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die einlaßseitige Ringdichtung (23) an ihrem inneren Umfang Aussparungen aufweist.

5. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die vom Einlaß abgewandte Ringdichtung (30) ein mit einem Flansch (34) versehenes becherförmiges Rückhalteglied (35) eingesetzt ist, das von einer Feder (36) gegen die Dichtung (30) gedrückt ist.

6. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das becherförmige Rückhalteglied (35) zum Stützrohr (17) hin eine öffnung (37) aufweist.

7. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die bauliche Einheit ein im Innern des Stützrohres (17) angeordnetes Anti-Drain-Rohr (39) umfaßt, das mittels eines Radialflansches (38) in eine ringförmige Aussparung der einlaßseitigen Ringdichtung (23) eingreift.