DE4326500B4

DE4326500B4 - Dichtung für Fluid-Filter

Info

Publication number: DE4326500B4
Application number: DE4326500A
Authority: DE
Inventors: Edward A. Covington
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1992-08-07
Filing date: 1993-08-06
Publication date: 2004-04-01
Anticipated expiration: 2013-08-07
Also published as: CN1037547C; DE4326500A1; US5301958A; JPH0686905A; CA2101703A1; CN1089339A; CA2101703C

Abstract

Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) des Typs mit einem allgemein zylindrischen äußeren Gehäuse (10) mit einer Längsachse und mit einem geschlossenen Ende (12) und einem offenen Ende, einem Deckel (16) im offenen Ende und einem Filterelement (28) im Gehäuse (10), wobei die Dichtung (20) folgendes aufweist:
eine ringförmige Dichtmanschette (20), die in einer ringförmigen Ausnehmung (22) im Deckel (16) angeordnet ist, wobei die Dichtmanschette (20) auf einer axial verlaufenden Oberfläche mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (44) versehen ist, wobei die Dichtmanschette (20) um eine sich radial erstreckende Ebene symmetrisch ausgebildet ist;
wobei der Deckel (16) eine durch die Nut (44) in der Dichtmanschette (20) aufgenommene Halterung (46 oder 48) zum Halten der Dichtmanschette (20) innerhalb der Ausnehmung (22) aufweist;
wobei die Dichtmanschette (20) relativ zum Deckel (16) frei drehbar ist, wenn das Filter (8) beim Einbau gedreht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für einen Fluid-Filter und insbesondere eine Dichtung für Ölfilter vom Dreh-Typ (spin-on-type).
Filter dieser Art sind bekannt und werden häufig in Schmiersystemen von Brennkraftmaschinen verwendet. Die Filter haben allgemein einen äußeren Behälter und einen Stirndeckel, der ein hohlzylindrisches Filterelement umschließt. Eine ringförmige Dichtung dient zur Abdichtung zwischen dem Deckel des Filters und einem Motorblock oder einer Adapterplatte oder dergleichen an welcher das Filter verwendet wird. Allgemein ist eine rechteckige Filtermanschette in einer ringförmigen Ausnehmung im Deckel eingebaut. Eine oder beide Seitenwände der Ausnehmung werden dann umgebogen, um die Dichtung zu halten.
Solche Dichtungen haben Nachteile, da die Dichtung an einer Drehung relativ zum Deckel gehindert ist. Sobald der Deckel in Berührung mit der Basis gelangt, erfährt die Dichtung eine Scherungs-Beanspruchung wenn das Filter in seine endgültige Betriebsposition gedreht wird, trotz der Tatsache, daß die Dichtung vor dem Einbau geschmiert wird. Die Entstehung einer solchen inneren Scherung in der Dichtung kann dazu führen, daß die Dichtung verschoben oder verformt wird und damit ausfällt.
In Filtern, die solche Dichtungsmanschetten verwenden, besteht außerdem eine Tendenz, daß Luft zwischen der Dichtung und dem Stirndeckel beim Einbau eingeschlossen wird. Die eingeschlossene Luft wirkt wie eine Feder, so daß, wenn sie entweicht, das auf die Dichtung ausgeübte wirksame Drehmoment reduziert wird. Dies führt dazu, daß das Filter sich infolge von Schwingungen lockert und kann sogar soweit gehen, daß das Filter sich von der Halterung löst.
Einige neuere Filter verwenden eine im wesentlichen runde Dichtmanschette mit einer Lippe, die sich radial einwärts und tangential erstreckt. Die Dichtung wird durch einen Teil des Deckels gehalten, der umgebogen ist, um die Lippe locker zu halten. Die Dichtung kann sich daher relativ zum Deckel drehen, wodurch die innere Scherung begrenzt wird, welche die Dichtung beim Einbau erfährt.
Diese Dichtungen jedoch können nicht in Verbindung mit den üblichen Filterdeckeln verwendet werden. Außerdem sind solche Dichtungen schwierig automatisch in den Deckel einzubauen und erfordern eine richtige Ausrichtung vor dem Einbau. Sollte eine solche Dichtung versetzt oder verformt werden, ist es ferner schwierig, sie von Hand erneut einzubauen. Schließlich sind die Lippen dieser Dichtungen Schnitten und Einrissen ausgesetzt, insbesondere wenn sie nicht richtig eingebaut sind.

Die US 3 557 963 zeigt eine Dichtung mit einer Dichtmanschette. Aus dieser nächstliegenden US 3 557 963 ist es an sich bekannt, eine Halterung zusammen mit einer entsprechenden Nut an der Dichtmanschette in den axial verlaufenden Oberflächen vorzusehen. Aus der US 3 .472 523 und der EP 0 426 064 A2 ist es an sich bekannt, eine freie Drehbarkeit (bei radialen Freiräumen) vorzusehen.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Dichtung für ein Filter zu schaffen, welche einen einfachen Aufbau des Filters ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 8 zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Dichtung.

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für ein Fluid-Filter mit einem äußeren Gehäuse mit einem geschlossenen Ende und einem offenen Ende, einem Stirndeckel im offenen Ende und einem Filterelement, das im Gehäuse angeordnet ist. Das Filter kann durch Schrauben an einer Halteplatte montiert werden. Die Filterdichtung nach der Erfindung umfasst eine ringförmige Dichtmanschette, die in einer ringförmigen Aussparung im Stirndeckel angeordnet ist. Die Dichtung ist mit einer Umfangsnut an ihrer inneren Fläche ausgestattet. Eine Halterung am Deckel erstreckt sich in die Nut der Dichtung und ist in ihr aufgenommen, um die Dichtung in der Aussparung zu halten. Die Dichtung wird dadurch in der Aussparung des Deckels gehalten, kann sich jedoch frei relativ zum Deckel drehen, wenn das Filter beim Einbau gedreht wird.

Die erfindungsgemäße neuartige Dichtung bietet ein gute Abdichtung für ein Fluid-Filter, durch welches die Dichtung bei der Handhabung gehalten wird, wobei sich die Dichtung jedoch beim Einbau frei in der Dichtungsaussparung drehen kann. Die Dichtung erfordert keine weitere besondere Ausrichtung, sie passt in die üblichen Ausnehmungen der Filterdeckel, sie hat abgerundete Ecken, um eingeschlossene Luft möglichst zu eliminieren und sie ist leicht einzubauen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der
1 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht einer Filtereinheit nach der Erfindung zeigt.
2 zeigt vergrößert einen Abschnitt der Filtereinheit nach 1.
3 zeigt eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform der Filtereinheit nach der Erfindung.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Filter 8 dargestellt. Das Filter 8 umfaßt ein äußeres Gehäuse 10, das an einem Ende durch eine Wand 12 geschlossen ist. Das andere Ende des Gehäuses 10 ist mit einer Versteifungsplatte 14 und einem ringförmigen Deckel 16 versehen. Der Deckel 16 ist längs seines inneren Umfangs mit der unteren Seite der Versteifungsplatte 14 verbunden, beispielsweise durch Punktschweißen oder dergleichen, während der Außenumfang des Deckels 16 mittels eines fluid-dichten gerollten oder gebördelten Saumes 18 mit dem unteren Ende des Gehäuses 10 verbunden ist. Eine Dichtmanschette 20 vorzugsweise aus einem ölresistenten elastomeren Material, z. B. Nitril-Gummi oder dergleichen ist in einer ringförmigen Ausnehmung 22 eingebaut, die an der unteren Seite des Deckels 16 ausgebildet ist, wie noch im Detail beschrieben wird. Die Dichtmanschette 20 bietet eine fluid-dichte Abdichtung für eine nicht gezeigte Öleinlaßkammer, die gebildet wird, wenn das Filter 8 operativ an einer Filterhalterung beispielsweise einer Brennkraftmaschine angebracht wird.
Die Versteifungsplatte 14 ist mit einer zentralen, mit Innengewinde versehenen Büchse 24 ausgerüstet, welche auf ein mit einem Außengewinde versehenen Zapfen (nicht gezeigt) geschraubt werden kann, der einen zentralen Durchgang für den Ölstrom vom Filter 8 hat. Die Versteifungsplatte 14 ist ferner mit einer Mehrzahl von Einlaßöffnungen 26 versehen, durch welche das zu filtrierende Öl ins Innere des Filters 8 von einer Einlaßkammer her einströmen kann. Ein hohlzylindrisches Filterelement 28 ist im Gehäuse 10 angeordnet und im Abstand oberhalb der Versteifungsplatte 14 durch geeignete Mittel gehalten, z. B. durch eine Trägerstruktur 30. Öl, das in das Filter 8 durch die Einlaßöffnungen 26 einströmt, fließt somit radial auswärts in den Raum zwischen dem Gehäuse 10 und dem Filterelement 28, dann axial in diesem Raum zur Stirnwand 12 zu und dann radial einwärts, um filtriert zu werden, während es durch das Filter 28 hindurch in ein perforiertes zentrales Rohr 32 strömt. Öl in dem zentralen Rohr 32 verläßt das Filter 8 durch die Büchse 24 und strömt dann zurück durch den zentralen Kanal in dem oben genannten Zapfen zum Motor.
Das Filterelement 28 wird in seiner Position im Gehäuse 10 durch beliebige geeignete Mittel gehalten, beispielsweise durch eine Blattfeder 34, die zwischen dem Ende des Filterelementes 28 und der Stirnwand 12 des Gehäuses 10 eingebaut ist. Die Blattfeder 34 drückt das Filterelement 28 gegen die Halterung 30. Allgemein ist das Filter 8 außerdem mit einem Rückschlagventl 36 versehen, das angrenzend an die Versteifungsplatte 14 eingebaut ist und verhindert, daß Öl rückwärts durch das Filter strömt wenn der Motor abgeschaltet wird. Ein Druckentlastungsventil 38, das in der Haltestruktur 30 eingebaut ist, kann ebenfalls verwendet werden, um einen Ölstrom durch das Filter 8 zu ermöglichen, um das Filterelement 28 zu umgehen, falls es verstopft werden sollte.
Wie oben erwähnt und wie am besten in 2 zu sehen, ist die Filtermanschette 20 in der ringförmigen Ausnehmung 22 eingebaut, die im Deckel 16 ausgebildet ist und gegenüberliegende Seitenwände 40 und 42 hat. Die Dichtungsmanschette 20 ist vorzugsweise aus einem geeigneten öl-resistenten elastomeren Material geformt. Ein solches geeignetes Material ist z. B. Nitril-Gummi. Die Dichtmanschette 20 ist vorzugsweise mit abgerundeten Ecken versehen, um die Luftmenge zu reduzieren, die in der Ausnehmung 22 beim Einbau des Filters eingeschlossen werden könnte. Beispielsweise ist ein Radius von etwa 0,127 cm vorgesehen, der sich als geeignet für diesen Zweck erwiesen hat.
Der Deckel 16 ist mit Haltemitteln versehen, die sich in eine Nut 44 erstrecken und in dieser aufgenommen sind, welche an der Innenfläche der Dichtmanschette 20 ausgebildet ist, um dadurch die Dichtmanschette 20 in der Ausnehmung 22 zu halten. In der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsform ist das äußere Ende der inneren Seitenwand 42 radial nach außen abgewinkelt oder abgebogen, wodurch ein ringförmiger Vorsprung 46 gebildet wird, der sich in die Nut 44 der Dichtung 20 hinein erstreckt. Dieser ringförmige Vorsprung 46 verhindert, daß die Dichtmanschette 20 aus der Ausnehmung 22 während der Handhabung und beim Einbau des Filters herausfällt.
Der ringförmige Vorsprung 46 erstreckt sich in die Nut 44, steht jedoch nicht in engem Eingriff mit der Dichtmanschette 20. Die Dichtmanschette 20 und die Ausnehmung 32 sind so dimensioniert, daß ein Spalt zwischen dem Außenumfang der Dichtung 20 und der äußeren Seitenwand 40 verbleibt oder zwischen dem inneren Umfang der Dichtmanschette 20 und der inneren Seitenwand 42. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Dichtmanschette 20 im wesentlichen gleich dem Durchmesser der inneren Seitenwand 42 und der Außendurchmesser der Dichtung ist etwa 0,064 cm kleiner als der Durchmesser der äußeren Seitenwand 40. In diesem Beispiel beträgt die Tiefe der Nut 44 etwa 0,064 cm und der Durchmesser des ringförmigen Vorsprunges ist etwa 0,127 cm größer als der Durchmesser der inneren Seitenwand 42. Vorzugsweise besteht ein Spalt sowohl zwischen dem Außenumfang der Dichtmanschette 20 und der äußeren Seitenwand 40 als auch zwischen dem Innenumfang der Dichtmanschette 20 und der inneren Seitenwand 42. In einer anderen Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Dichtmanschette 20 etwa 0,076 cm größer als der Durchmesser der inneren Seitenwand 42 und der Außendurchmesser der Dichtung ist etwa 0,064 cm kleiner als der Durchmesser der äußeren Seitenwand 40. Die Tiefe der Nut 44 beträgt wiederum etwa 0,064 cm und der Durchmesser des ringförmigen Vorsprunges ist etwa 0,127 cm größer als der Durchmesser der inneren Seitenwand 42.
Die Dichtung 20 kann somit frei in der Ausnehmung 22 rotieren wenn das Filter 8_` beim Einbau gedreht wird, wodurch die Größe einer etwaigen auf die Dichtmanschette 20 ausgeübten Scherung reduziert wird. Gleichzeitig tritt der ringförmige Vorsprung 46 in die Nut 44 ausreichend ein, so daß die Dichtmanschette 20 daran gehindert wird, sich axial aus der Ausnehmung 22 herauszubewegen. Der Spalt zwischen der Dichtmanschette 20 und der Ausnehmung 22 in Verbindung mit den abgerundeten Kanten der Dichtmanschette 20 erlaubt es, daß Luft, die etwa zwischen der Dichtmanschette 20 und der Ausnehmung 22 eingeschlossen ist, beim Einbau des Filters 8 entweichen kann.
Vorzugsweise ist die Nut 44 etwa in der Mitte der Innenfläche der Dichtmanschette 20 ausgebildet, so daß die letztere im wesentlichen symmetrisch ist, wie in 2 dargestellt ist. Eine symmetrische im allgemeinen B-förmige Dichtmanschette 20 unterstützt den ringförmigen Vorsprung 46 beim Halten der Dichtmanschette 20 in der Ausnehmung 22 trotz der Tatsache, daß die Dichtmanschette 20 kleiner ist als die Ausnehmung 22 wie oben erläutert wurde. Ferner ist es bei einer symmetrischen Ausbildung der Dichtmanschette 22 nicht erforderlich, die letztere vor dem Einbau in die Ausnehmung 22 in die richtige Lage zu bringen.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, bei welcher die innere Seitenwand 42 des Deckels 16 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten radial auswärts verlaufenden Nasen 48 versehen ist, wie sie bei konventionellen Filterdeckeln verwendet werden. Die Nasen 48 sind gewöhnlich integral mit der Seitenwand 42 ausgebildet. Jede der Nasen 48 erstreckt sich in die Nut 44, um die Dichtmanschette 20 in der Ausnehmung 22 in gleicher Weise zu halten wie der oben beschriebene ringförmige Vorsprung 46. Die Dichtmanschette 20 kann daher in vorteilhafter Weise mit vielen der gegenwärtig verwendeten Filterdeckeln verwendet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung wird somit die Dichtmanschette bei der Handhabung gehalten, wobei die Dichtmanschette jedoch sich frei in der Dichtungsaufnahme beim Einbau drehen kann. Die Dichtmanschette erfordert keine besondere Einbaulage, sie kann auf den gegenwärtig verwendeten Maschinen hergestellt und in Verbindung mit Filterdeckeln, die mit Nasen versehen sind, verwendet werden, und sie hat schließlich abgerundete Ecken, um Lufteinschlüsse zu vermeiden.

Claims

Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) des Typs mit einem allgemein zylindrischen äußeren Gehäuse (10) mit einer Längsachse und mit einem geschlossenen Ende (12) und einem offenen Ende, einem Deckel (16) im offenen Ende und einem Filterelement (28) im Gehäuse (10), wobei die Dichtung (20) folgendes aufweist: eine ringförmige Dichtmanschette (20), die in einer ringförmigen Ausnehmung (22) im Deckel (16) angeordnet ist, wobei die Dichtmanschette (20) auf einer axial verlaufenden Oberfläche mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut (44) versehen ist, wobei die Dichtmanschette (20) um eine sich radial erstreckende Ebene symmetrisch ausgebildet ist; wobei der Deckel (16) eine durch die Nut (44) in der Dichtmanschette (20) aufgenommene Halterung (46 oder 48) zum Halten der Dichtmanschette (20) innerhalb der Ausnehmung (22) aufweist; wobei die Dichtmanschette (20) relativ zum Deckel (16) frei drehbar ist, wenn das Filter (8) beim Einbau gedreht wird.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach Anspruch 1, wobei die Dichtmanschette (20) einen allgemein rechteckförmigen Querschnitt mit einem Paar gegenüberliegender radial verlaufender Oberflächen hat und wobei die in Umfangsrichtung verlaufende Nut (44) an einer in axialer Richtung verlaufenden Oberfläche der Dichtmanschette (20) ausgebildet ist.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halterung (48) eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten, radial nach außen verlaufenden Nasen (48) aufweist, die integral mit dem Deckel (16) ausgebildet sind.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ringförmige Dichtungs- Ausnehmung (22) eine radial verlaufende innere Seitenwand (42) und eine radial verlaufende äußere Seitenwand (40) aufweist, und wobei die Halterung (46) einen ringförmigen Vorsprung (46) aufweist, der sich von der inneren Seitenwand (42) der ringförmigen Dichtungs-Ausnehmung (22) radial nach außen erstreckt und in der Nut (44) in der Dichtmanschette (20) aufgenommen ist.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Ränder der Dichtmanschette (20) abgerundet sind, um zu verhindern, dass beim Einbau des Filters (8) Luft zwischen der Dichtmanschette (20) und der Dichtungs-Ausnehmung (22) eingeschlossen wird.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die ringförmige Dichtungs-Ausnehmung (22) eine radial verlaufende innere Seitenwand (42) und eine radial verlaufende äußere Seitenwand (40) aufweist, und wobei die radial verlaufenden inneren und äußeren sich axial erstreckenden Oberflächen der Dichtmanschette (20) jeweils von der inneren und der äußeren Seitenwand (42, 40) der ringförmigen Ausnehmung (22) beabstandet sind.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Filter (8) geeignet ist, mittels Schraubengewinden (24) an einer Montageplatte angebracht zu werden.
Dichtung (20) für ein Fluid-Filter (8) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Halterung (46 oder 48) integral mit dem Deckel (16) ausgebildet ist.