DE29616834U1 - Filtereinsatz für ein Kraftstoffilter, insbesondere für Dieselkraftstoff - Google Patents

Description

Beschreibung:

Filtereinsatz für ein Kraftstoffilter, insbesondere für Dieselkraftstoff

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz für ein Kraftstoff ilter, insbesondere für Dieselkraftstoff, mit einem in seiner Grundform hohlzylindrischen Filterstoffkörper, dessen Stirnseiten dichtend mit je einer Stirnscheibe verbunden sind, wobei eine oder beide Stirnscheiben je eine zentrale Durchbrechung aufweisen, in deren Randbereich je eine ringförmige Dichtung angebracht ist, die im eingebauten Zustand des Filtereinsatzes mit einem Teil eines Filtergehäuses dichtend zusammenwirkt, und wobei mindestens eine der Stirnscheiben mit einem von der Ebene der Stirnscheibe axial nach außen beabstandeten, kragenförmigen Ausziehgriff ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Stirnscheibe.

Aus dem Herstellungs- und Vertriebsprogramm der Anmelderin und damit aus der praktischen Anwendung bekannt ist ein Filtereinsatz der oben genannten Art, wobei der bekannte Einsatz als Ölfilter-Einsatz ausgeführt ist. Bei diesem bekannten Filtereinsatz bestehen die beiden Stirnscheiben aus Blech, wobei beide mit einer zentralen Durchbrechung versehen sind. Im Randbereich dieser zentralen Durchbrechung sind die Stirnscheiben zunächst axial nach innen und dann radial nach außen umgebördelt, um auf diese Weise einen Sitz für einen Dichtring zu schaffen, der auf seinem Außenumfang eine entsprechend geformte und bemaßte Nut aufweist. Die eine der beiden Stirn-

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scheiben ist mit einem Ausziehgriff ausgebildet, der ebenfalls durch ein geformtes Blechteil gebildet ist. Dieses den Ausziehgriff bildende Blechteil besitzt von der Stirnscheibe ausgehend betrachtet zunächst einen radial vom Rand der zentralen Durchbrechung nach außen verlaufenden Bereich, an welchen sich ein axial nach außen verlaufender Bereich anschließt. Hierauf folgt ein schräg radial und axial nach außen verlaufender Bereich, der schließlich in einen rein axial nach außen verlaufenden Bereich übergeht. In dem erstgenannten Breich, der radial vom Rand der zentralen Durchbrechung nach außen verläuft, ist das den Ausziehgriff bildende Blechteil mit der ebenfalls aus Blech bestehenden Stirnscheibe durch Punktschweißung fest verbunden. Der schon erwähnte Dichtring besitzt neben der Nut zur Halterung an der Stirnscheibe auf seiner radial gegenüberliegenden, d.h. radial nach innen weisenden Seite zwei voneinander beabstandete Dichtlippen, die im eingebauten Zustand des Filtereinsatzes dichtend mit entsprechend geformten zylindrischen Teilen eines Filtergehäuses zusammenwirken.

Als nachteilig wird bei diesem bekannten Stand der Technik angesehen, daß die Herstellung der einzelnen Teile des Filtereinsatzes und damit des Filtereinsatzes insgesamt relativ aufwendig ist. Die Blechteile für die beiden Stirnscheiben müssen mit Bördelungen oder Abkantungen versehen werden; weiterhin muß das den Ausziehgriff bildende Blechteil ebenfalls durch prägende Umformung, z.B. einen Tiefziehvorgang, hergestellt werden. Außerdem muß der Ausziehgriff durch Punktverschweißung mit der zugehörigen Stirnscheibe verbunden werden. Auch die Verbindung des Filterstoffkörpers mit den Stirnscheiben ist relativ auswendig, da hierfür Vergußmassen verwendet werden, die relativ langsam aushärten und eine entsprechend lange Herstellungszeit verursachen. Schließlich ist auch der hier verwendete Dichtring aufgrund seiner relativ komplizierten Form und aufgrund seines großen Volumens

aufwendig und entsprechend teuer in der Herstellung.

Es stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Filtereinsatz der eingangs genannten Art zu schaffen, der die aufgeführten Nachteile vermeidet und der insbesondere schneller und einfacher herstellbar ist, dessen Herstellung geringere Kosten verursacht und der zusätzlich nach Gebrauch möglichst problemlos entsorgbar sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Filtereinatz der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stirnscheiben einschließlich Ausziehgriff einstückig aus Kunststoff bestehen und daß der Dichtring einen flach-rechteckigen Querschnitt aufweist und mit seiner einen Flachseite mit der Stirnscheibe verbunden ist und radial nach innen in die zentrale Durchbrechung vorragt.

Durch die Ausführung der Stirnscheiben gemäß Erfindung wird eine vereinfachte Herstellung erreicht, so daß der Filtereinsatz kostengünstiger gefertigt werden kann. Zu günstigen Fertigungskosten trägt auch bei, daß ein Dichtring vorgesehen ist, der einen einfachen Querschnitt aufweist und nur wenig Material erfordert. Außerdem kann Kunststoff bei Auswahl von geeigneten, an sich bekannten Materialien problemlos verbrannt werden, so daß eine Verwertung nach dem Einsatz des Filtereinsatzes problemlos möglich ist. Der Dichtring kann vorteilhaft aus einem kostengünstigen Material, wie z.B. Filz oder Vlies, bestehen .

In weiterer Ausgestaltung des Filtereinsatzes ist vorgesehen, daß die Stirnscheibe die Form einer flachen Kreisringscheibe aufweist, deren radial innerer Rand zur Bildung des Ausziehgriffes zunächst axial nach außen und dann radial nach außen geführt ist. Durch diese Gestaltung wird ein geringer Materialverbrauch bei zugleich ho-

her Stabilität und Formbeständigkeit der Stirnscheibe erreicht. Außerdem ist der so gebildete Ausziehgriff von
der Hand einer Bedienungsperson leicht und problemlos ergreifbar, wodurch das Einsetzen und Herausziehen des Filtereinsatzes in ein bzw. aus einem Filtergehäuse einfach wird.

Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Ergreifbarkeit
des Ausziehgriffes und zur gleichzeitigen Vermeidung einer Einschränkung des für den Filterstoffkörper zur Verfügung stehenden Raumes wird vorgeschlagen, daß der lichte Abstand zwischen der axial nach außen weisenden Seite der Stirnscheibe und der axial nach innen weisenden Seite des radial nach außen geführten Teils des Ausziehgriffs
mindestens 4 mm und vorzugsweise 5 bis 10 mm beträgt.
Durch diese Ausgestaltung des Filtereinsatzes
wird gleichzeitig der einschlägigen Norm DIN 73 358 Rechnung getragen, in der Kraftstoffilter für Dieselmotoren
hinsichtlich ihrer Form und Maße festgelegt sind. Zu verweisen ist hinsichtlich dieser Norm insbesondere auf eine Abschrägung am einen Stirnende des Filtereinsatzes in der Außenkontur, die der Filtereinsatz maximal aufweisen darf. Dieser nach oben und radial außen durch die Abschrägung
begrenzte Raum für den Filtereinsatz wird
durch den mit der Stirnscheibe integral ausgebildeten
Ausziehgriff in optimaler Weise ausgenutzt.

Eine weitere Erhöhung der Steifigkeit und Stabilität des Filtereinsatzes wird dadurch erreicht, daß von dem axial nach außen verlaufenden Teil der Stirnscheibe ein radial nach innen weisender, kreisringscheibenförmiger Steg abzweigt, dessen Innenumfang die zentrale Durchbrechung
begrenzt.

Eine Weiterbildung der zuletzt beschriebenen Ausführung
sieht vor, daß der Steg auf seiner axial nach außen weisenden Seite den Dichtring trägt. Auf diese Weise wird

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eine sehr einfache Anbringung des Dichtringes erreicht, da der Bereich der Stirnscheibe, mit dem der Dichtring bei der Fertigung zu verbinden ist, frei zugänglich ist.

Eine diesbezügliche weitere Ausgestaltung schlägt vor, daß die axial nach außen weisende Seite des Steges gegenüber der axial nach außen weisenden Seite des radial nach außen verlaufenden Teils des Ausziehgriffs um ein Maß axial nach innen zurückspringt, das kleiner ist als die axiale Dicke des Dichtringes in dessen unbelastetem Zustand. Durch diese Gestaltung wird einerseits ein Schutz des Dichtringes erreicht, solange der Filtereinsatz noch nicht eingebaut ist, und andererseits eine kombinierte radiale und axiale Dichtwirkung des Dichtringes ermöglicht, ohne daß insbesondere die axiale Dichtwirkung durch den Ausziehgriff behindert werden kann.

Hinsichtlich der Verbindung des Dichtringes mit der zugehörigen Stirnscheibe ist bevorzugt vorgesehen, daß diese Teile miteinander verschweißt sind. Diese Verbindungstechnik ist insbesondere schnell ausführbar, was einer Herstellung des Filtereinsatzes mit hoher Produktivität zu Gute kommt. Außerdem ist so der Dichtring unverlierbar mit der Stirnscheibe verbunden, was eine genaue Kontrolle des Filtereinsatzes, wie sie bei Einsätzen nach dem Stand der Technik mit separat angebrachtem Dichtring erforderlich ist, überflüssig macht.

Zur Erzielung einer einfachen und kostengünstigen Fertigung der Stirnscheiben ist bevorzugt vorgesehen, daß diese Spritzgußteile sind.

Ein weiterer Beitrag zu einer kostengünstigen Fertigung des Filtereinsatzes kann dadurch geleistet werden, daß die beiden Stirnscheiben des Filtereinsatzes identisch ausgeführt und spiegelsymmetrisch angeordnet sind. Die Herstellung und Vorhaltung zweier unterschiedlicher

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Stirnscheiben entfällt damit, was entsprechende Einsparungen ermöglicht.

Schließlich ist für den erfindungsgemäßen Filtereinsatz noch vorgesehen, daß im Inneren des Filterstoffkörpers ein als Kunststoff-Spritzgußteil hergestellter, gitterförmiger Stützkörper mit in Axialrichtung und in Umfangsrichtung verlaufenden Gitterstreben angeordnet ist, wobei die in Radialrichtung gemessene Stärke der Gitterstreben von den Stirnenden des Stützkörpers zu dessen Mitte hin zunimmt. Hierdurch wird insbesondere ein gelochter Hohlzylinder aus steifem Papier oder Blech, wie er beim Filtereinsatz nach dem Stand der Technik am Innenumfang des Filterstoffkörpers vorhanden ist, entbehrlich. Der Stützkörper ist zweckmäßig aus dem gleichen Kunststoff hergestellt wie die Stirnscheiben, so daß auch der Stützkörper ebenso wie die Stirnscheiben problemlos thermisch verwertbar ist. Aus dem Grunde ist zweckmäßig auch der Filterstoffkörper aus einem thermisch verwertbaren Material, z.B. Papier, Vlies, Filz oder Baumwolle, hergestellt.

Ein Ausführungsbeispxel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Filtereinsatz innerhalb eines teilweise dargestellten Filtergehäuses, wobei links von der Längsmittelachse der Filtereinsatz in Ansicht und rechts von der Längsmittelachse der Filtereinsatz im Längsschnitt gezeichnet ist.

Wie aus der Zeichnung entnehmbar ist, besteht der Filtereinsatz 1 aus einem Filterstoffkörper 10, der hier aus zwei Filtermateriallagen von jeweils hohlzylindrischer Form gebildet ist, sowie zwei Stirnscheiben 2, die dichtend mit den beiden Stirnenden des Filterstoffkörpers 10 verbunden, beispielsweise thermisch verschweißt sind.

Zwischen den beiden Stirnscheiben 2 ist im Inneren des Filterstoffkörpers 10 ein Stützkörper 11 angeordnet, der die Form eines gitterartigen Hohlzylinders hat, dessen Außenumfang am Innenumfang des Filterstoffkörpers 10 anliegt. Dabei sind die Gitterstreben 12, die den gitterförmigen Stützkörper 11 bilden, im in Axialrichtung betrachtet mittleren Bereich mit einer in Radialrichtung gesehen größeren Materialstärke ausgebildet als im Bereich der Stirnenden des Stützkörpers 11 nahe den Stirnscheiben 2. Diese unterschiedliche Materialstärke der Gitterstreben 12 trägt zum einen der Tatsache Rechnung, daß der auf den Stützkörper im Filterbetrieb ausgeübte, radial von außen nach innen wirkende Druck im mittleren Bereich im Abstand von den Stirnscheiben 2 am größten ist und ermöglicht zum anderen eine klemmfreie Entformung des Stützkörpers 11 bei seiner Herstellung im Spritzgußverfahren.

Sowohl der Stützkörper 11 als auch die beiden Stirnscheiben 2 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückige Spritzgußteile aus Kunststoff, wobei zweckmäßig für die genannten Teile der gleiche Kunststoff verwendet wird, der zudem vorzugsweise auch noch problemlos thermisch verwertbar ist, z.B. Polyamid.

Die beiden Stirnscheiben 2 sind identisch ausgeführt und spiegelsymmetrisch angeordnet. Jede Stirnscheibe 2 besteht aus einem mit dem Filterstoffkörper 10 verbundenen kreisringscheibenförmigen Bereich 20, dessen radial innerer Rand zunächst in einem Bereich 21 axial nach außen und dann in einem Bereich 22 radial nach außen geführt ist. Durch diese Gestaltung der Stirnscheibe 2 wird ein umlaufender Ausziehgriff 23 gebildet, der von den Fingern einer Hand einer Bedienungsperson zum Zweck des Einsetzens und Herausnehmens des Filtereinsatzes 1 in das bzw. aus dem hier teilweise dargestellten Filtergehäuse 3 ergriffen werden kann.

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Vom Bereich 21 der Stirnscheibe 2 zweigt radial nach innen ein Steg 24 ab, der seinerseits wieder die Form einer flachen Kreisringscheibe hat. Auf die axial nach außen weisende Oberfläche des Steges 24 ist ein im Querschnitt flach-rechteckiger Dichtring 25 aufgesetzt und mit der Stirnscheibe 2 verbunden, vorzugsweise verschweißt. Der Dichtring 25 ragt mit seinem radial inneren Bereich über die radial innere Kante des Steges 24 vor, die die zentrale Durchbrechung 26 in der Stirnscheibe 2 begrenzt.

Die Zeichnung zeigt weiterhin, daß der Steg 24 gegenüber dem Bereich 22 der Stirnscheibe 2 in Axialrichtung nach innen zurückspringt, wobei das Maß des Rücksprunges kleiner ist als die axiale Dicke der Dichtung 25. Die Dichtung 25 ragt also mit ihrer axial nach außen weisenden Flachseite etwas über die axial nach außen weisende Fläche des Bereiches 22 der Stirnscheibe 2 hinaus. Dieser Überstand dient insbesondere dazu, neben der vorrangig radialen Dichtwirkung des Dichtringes 25 auch in Axialrichtung eine Dichtwirkung zu erzielen, ohne daß diese durch den Bereich 22 der Stirnscheibe 2 behindert wird.

Das in der Zeichnung teilweise dargestellte Filtergehäuse 3 ist becherförmig ausgeführt und besitzt an seiner Stirnkante 30 eine Dichtfläche, die im montierten und geschlossenen Zustand des Filtergehäuses 3 unter Zwischenlage einer geeigneten Dichtung an einer entsprechenden Gegenfläche eines weitere Filtergehäuseteils, der hier nicht dargestellt ist, anliegt.

Im in der Zeichnung unteren Teil des Filtergehäuses 3, das z.B. ein Aluminium-Druckgußteil ist, ist ein Mittelbolzen 31 mit einem Bolzenfuß 33 eingegossen, wobei sich der Bolzen 31 vom unteren Teil des Gehäuses 3 aus entlang der Längsmittelachse in das Innere des Filtergehäu-

ses 3 erstreckt. Die Länge des Mittelbolzens 31 beträgt
dabei etwa 3/4 der axialen Höhe des Filtereinsatzes 1.
An seinem freien Ende ist der Mittelbolzen 31 mit einer
Gewindebohrung 32 versehen, die zur Aufnahme eines Gewindebolzens dient, mit dem der gezeichnete Teil des Filtergehäuses 3 gegen den nicht dargestellten weiteren Filtergehäuseteil dichtend verspannbar ist.

Aus dem unteren Teil der Zeichnung ist schließlich ersichtlich,
daß der dort an der Stirnscheibe 2 angebrachte Dichtring 25 als Radialdichtung mit dem Außenumfang
des Mittelbolzens 31 zusammenwirkt und zusätzlich in
Axialrichtung mit einem ihm benachbarten Teil des Filtergehäuses 3 zusammenwirkt. Nach Zusammenbau des Filtergehäuses 3 mit dem weiteren Filtergehäuseteil funktioniert die an der in der Zeichnung oberen Stirnscheibe 2 vorgesehene Dichtung 25 in identischer Weise.

Claims (10)

Schutzansprüche:

1. Filtereinsatz für ein Kraftstoffilter, insbesondere für Dieselkraftstoff, mit einem in seiner Grundform hohlzylxndrischen Filterstoffkörper (10), dessen Stirnseiten dichtend mit je einer Stirnscheibe (2) verbunden sind, wobei eine oder beide Stirnscheiben (2) je eine zentrale Durchbrechung (26) aufweisen, in deren Randbereich je eine ringförmige Dichtung (25) angebracht ist, die im eingebauten Zustand des Filtereinsatzes (1) mit einem Teil eines Filtergehäuses dichtend zusammenwirkt, und wobei mindestens eine der Stirnscheiben (2) mit einem von der Ebene der Stirnscheibe (2) axial nach außen beabstandeten, kragenförmigen Ausziehgriff (23) ausgebildet ist, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der Stirnscheibe (2),

dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben (2) einschließlich Ausziehgriff (23) einstückig aus Kunststoff bestehen und daß der Dichtring (25) einen flach-rechteckigen Querschnitt aufweist und mit seiner einen Flachseite mit der Stirnscheibe (2) verbunden ist und radial nach innen in die zentrale Durchbrechung (26) vorragt.

2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheibe (2) die Form einer flachen Kreisringscheibe aufweist, deren radial innerer Rand zur Bildung des Ausziehgriffes (23) zunächst axial nach außen und dann radial nach außen geführt ist.

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3. Filtereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte Abstand zwischen der axial nach außen weisenden Seite der Stirnscheibe (2) und der axial nach innen weisenden Seite des radial nach außen geführten Teils des Ausziehgriffs (23) mindestens 4 mm und vorzugsweise 5 bis 10 mm beträgt.

4. Filtereinsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem axial nach außen verlaufenden Teil der Stirnscheibe (2) ein radial nach innen weisender, kreisringscheibenförmiger Steg (24) abzweigt, dessen Innenumfang die zentrale Durchbrechung (26) begrenzt.

5. Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (24) auf seiner axial nach außen weisenden Seite den Dichtring (25) trägt.

6. Filtereinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axial nach außen weisende Seite des Steges (24) gegenüber der axial nach außen weisenden Seite des radial nach außen verlaufenden Teils des Ausziehgriffs (23) um ein Maß axial nach innen zurückspringt, das kleiner ist als die axiale Dicke des Dichtringes (25) in dessen unbelastetem Zustand.

7. Filtereinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtring (25) mit der zugehörigen Stirnscheibe (2) verschweißt ist.

8. Filtereinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben (2) Spritzgußteile sind.

9. Filtereinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stirn-

scheiben (2) des Filtereinsatzes (1) identisch ausgeführt und spiegelsymmetrisch angeordnet sind.

10. Filtereinsatz nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren des Filterstoff körpers (10) ein als Kunststoff-Spritzgußteil hergestellter, gitterförmiger Stützkörper (11) mit in Axialrichtung und in Umfangsrichtung verlaufenden Gitterstreben (12) angeordnet ist, wobei die in Radialrichtung gemessene Stärke der Gitterstreben (12) von den Stirnenden des Stützkörpers (11) in Axialrichtung zu dessen Mitte hin zunimmt.