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Patent Searching and Data


Title:
CENTRING RING AND FILTER WITH SAID CENTRING RING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/079044
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a centring ring (1a) for centring a filter element (2) in a filter housing (3) and to a filter with said centring ring, the centring ring having an annular body (4a or 4b) and having a plurality of first and second elastic webs (5a, 6a or 5b, 6b) which integrally adjoin the annular body (4a or 4b) and protrude therefrom, the first webs (5a or 5b) extending away from the inner side of the annular body (4a or 4b) in order to centre the filter element (2) in relation to the annular body (4a or 4b) and the second webs (6a or 6b) extending away from the outer side of the annular body (4a or 4b) in order to centre the annular body (4a or 4b) in relation to the filter housing (3). In order to ensure exact and stable centring, it is proposed that the first and second webs (5a, 6a or 5b, 6b) each extend away from the annular body (4a or 4b) in the radial direction (r1, r2).

Inventors:
REISINGER JOHANN (AT)
Application Number:
PCT/EP2022/080755
Publication Date:
May 11, 2023
Filing Date:
November 03, 2022
Export Citation:
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Assignee:
MERLIN TECH GMBH (AT)
International Classes:
B01D27/08; B01D29/00
Foreign References:
FR2310501A21976-12-03
FR2272314A11975-12-19
CN208177079U2018-12-04
Other References:
N N: "purway", 1 January 2015 (2015-01-01), pages 1 - 53, XP055880067, Retrieved from the Internet [retrieved on 20220315]
N N: "Filter Housings AH Catalogue", 1 January 2021 (2021-01-01), pages 9 - 10, XP055880060, Retrieved from the Internet [retrieved on 20220315]
Attorney, Agent or Firm:
JELL, Friedrich (AT)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e:

1 . Zentrierring zur Zentrierung eines Filterelements (2) in einem Filtergehäuse (3), mit einem Ringkörper (4a bzw. 4b) und mit mehreren ersten und zweiten elastischen Stegen (5a, 6a bzw. 5b, 6b), die an den Ringkörper (4a bzw. 4b) einstückig anschließen und von diesem abstehen, wobei die ersten Stege (5a bzw. 5b) von der Innenseite des Ringkörpers (4a bzw. 4b) zur Zentrierung des Filterelements (2) gegenüber dem Ringkörper (4a bzw. 4b) und die zweiten Stege (6a bzw. 6b) von der Außenseite des Ringkörpers (4a bzw. 4b) zur Zentrierung des Ringkörpers (4a bzw. 4b) gegenüber dem Filtergehäuse (3) weg verlaufen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die ersten und zweiten Stege (5a, 6a bzw. 5b, 6b) jeweils in radialer Richtung (r1 , r2) vom Ringkörper (4a bzw. 4b) weg erstrecken.

2. Zentnerring nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich am Ringkörper (4a bzw. 4b) jeweils ein erster und zweiter Steg (5a, 6a bzw. 5b, 6b) zueinander fluchtend verlaufend gegenüberliegen.

3. Zentrierring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (4a bzw. 4b) sowie die ersten und zweiten Stege (5a, 6a bzw. 5b, 6b) aus demselben Spritzgussmaterial bestehen.

4. Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Stege (5a, 6a bzw. 5b, 6b) am Ringkörper (4a bzw. 4b) einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Stege (5a, 6a bzw. 5b, 6b) mit einem Winkelversatz in Umfangsrichtung am Ring zueinander von 15 Grad angeordnet sind.

6. Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stege (5a bzw. 5b) an ihren freien Enden jeweils die Form eines Pilzkopfs (7a bzw. 7b) aufweisen. - 8 -

7. Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Stege (5a, 6a bzw. 5b, 6b) im Wesentlichen über die gesamte Länge einen gleichen Querschnitt aufweisen.

8. Zentrierring nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Stege (5a bzw. 5b) am Ringkörper (4a bzw. 4b) jeweils über eine Versteifung (10) angebunden sind.

9. Vorrichtung mit zwei Zentrierungen (1 a, 1 b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der erste Zentrierung (1 a) innerhalb des zweiten Zentrierung (1 b) angeordnet ist und wobei der erste und zweite Zentrierung (1 a, 1 b) miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zentrierung (1 a) über mindestens zwei, insbesondere diametral gegenüberliegenden, seiner zweiten Stege (6a), mit jeweils einem ersten Steg (5b) des zweiten Zentrierrings (1 b) zusammenhängt und damit mit dem zweiten Zentrierrings (1 b) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den mindestens zwei miteinander verbundenen Stegen (6a bzw. 5b) des ersten und der zweiten Zentrierrings (1 a, 1 b) jeweils eine Sollbruchstelle (9) vorgesehen ist.

12. Filter, insbesondere Wasserfilter, mit einem Filterelement (2), mit einem das Filterelement (2) aufnehmenden Filtergehäuse (3) und mit einem Zentrierring (1 a bzw. 1 b) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zwischen Filterelement (2) und Filtergehäuse (3).

13. Filter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (2) ein Wickelfilter ist.

Description:
Zentrierrinq und Filter mit diesem Zentrierrinq

Die Erfindung betrifft einen Zentrierring und Filter mit diesem Zentrierring zur Zentrierung eines Filterelements in einem Filtergehäuse, mit einem Ringkörper und mit mehreren ersten und zweiten elastischen Stegen, die an den Ringkörper einstückig anschließen und von diesem abstehen, wobei die ersten Stege von der Innenseite des Ringkörpers zur Zentrierung des Filterelements gegenüber dem Ringkörper und die zweiten Stege von der Außenseite des Ringkörpers zur Zentrierung des Ringkörpers gegenüber dem Filtergehäuse weg verlaufen.

Um ein Filterelement in einem Filtergehäuse eines Wasserfilters zu zentrieren, sind diverse Zentrierringe bekannt (vgl. Zentrierring für Filterkartusche „Big Blue“). Diese Zentrierringe weisen einen zentrischen Ringkörper auf, von dem aus spiralförmige elastische Stege abstehen. Dabei verlaufen die ersten Stege von der Innenseite des Ringkörpers weg, um das Filterelement zu zentrieren - die zweiten Stege laufen von der Außenseite Ringkörpers weg, um den Ringkörper gegenüber dem Filtergehäuse zu zentrieren. Diese Zentrierringe reduzieren jedoch den Strömungsquerschnitt im Filtergehäuse erheblich, was einerseits den Druckverlust des Filterelements erhöht und andererseits Fließgeräusche durch Schwingungen an den spiralförmigen Stegen erzeugt. Zudem können sich die spiralförmigen Stege erheblich verformen, was einer standfesten Zentrierung des Filterelements entgegensteht.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen Zentrierring der geschilderten Art konstruktiv derart zu verändern, dass dieser ein Filterelement im Filtergehäuse standfest zentriert - und dabei auch geräuscharm ist sowie einen minimierten Druckverlust sicherstellt.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 . Erstrecken sich die ersten und zweiten Stege jeweils in radialer Richtung vom Ringkörper weg, kann deren Erstreckung vergleichsweise kurzgehalten werden, ohne die Funktion der elastischen Stege hinsichtlich ihrer zentrierenden Wirkung zu beeinträchtigen. Der Freiraum zwischen Filtergehäuse und Filterelement wird demnach standfest aufrechterhalten - was den Druckverlust am Filter, beispielsweise Wasserfilter, vergleichsweise gering hält. Zudem besteht eine geringere Anfälligkeit hinsichtlich Schwingungen, womit Fließgeräusche vermieden werden. Außerdem bilden die vergleichsweise kurzen Stege geringe Angriffsfläche aus, was diese länger ablagerungsfrei hält. Des Weiteren ermöglichen die erfindungsgemäßen radial verlaufenden Stege eine vergleichsweise hohe kraftschlüssige Zentrierung bzw. Positionierung des Filterelements gegenüber dem Filtergehäuse, was die Standfestigkeit des Filters, beispielsweise Wasserfilters, erhöht. Der erfindungsgemäße Zentrierring kann daher das Filterelement im Filtergehäuse standfest, geräuscharm und bei minimiertem Druckverlust zentrieren.

Vorzugsweise liegen sich am Ringkörper jeweils ein erster und zweiter Steg zueinander fluchtend verlaufend gegenüber, um die Positionierung und Lagefixierung des Zentrierrings gegenüber dem Filterelement und dem Filtergehäuse weiter zu erleichtern.

Um die Herstellung des Zentrierrings weiter zu vereinfachen und die Herstellungskosten gering zu halten, kann vorgesehen sein, dass der Ringkörper sowie die erste und zweite Stege aus demselben Spritzgussmaterial bestehen.

Vorzugsweise sind die ersten und/oder zweiten Stege am Ringkörper einander diametral gegenüberliegend angeordnet, was einer exakten Zentrierung durch annähernd gleiche Biegebelastung der sich gegenüberliegenden Stege dienlich sein kann.

Zum Schutz des Filterelements weisen die ersten Stege beispielsweise an ihren freien Enden jeweils die Form eines Pilzkopfs auf. Zudem erleichtert dieses Merkmal die Positionierung des Zentrierrings am Filterelement, wenn dieser in das Filtergehäuse eingesetzt wird. Dies insbesondere dann, wenn das Filterelement beispielsweise als Wickelfilter ausgeführt ist und ein Verhaken der ersten Stege im Material des Filterelements zu befürchten ist.

Vorzugsweise weisen die ersten und/oder zweiten Stege im Wesentlichen über die gesamte Länge einen gleichen Querschnitt auf, um damit auf beiden Seiten des Ringkörpers ein ähnliches Strömungsverhalten zu erzeugen. Störungen im Spalt zwischen Filterelement und Filtergehäuse können so weitgehend vermieden werden.

Die Biegesteifigkeit der ersten Stege kann auf konstruktiv einfache Weise erhöht werden, wenn diese am Ringkörper jeweils über eine Versteifung angebunden sind. Damit kann beispielsweise erreicht werden, dass die ersten Stege eine höhere Biegesteifigkeit als die zweiten Stege aufweisen, was ein standfestes Anliegen der ersten Stege am Filterelement sicherstellen kann. Die Standfestigkeit des Zentrierrings kann damit weiter erhöht werden.

Um für verschieden große Filterelemente und/oder Filtergehäuse passende Zentrierringe zur Verfügung stellen zu können, wird eine Vorrichtung mit zwei Zentrierringen vorgeschlagen. Hierbei ist der erste Zentrierring innerhalb des zweiten Zentrierring angeordnet, um eine möglichst einfache Handhabung der Vorrichtung zu gewährleisten. Zudem sind der erste und der zweite Zentrierring miteinander verbunden, sodass die Zentrierringe einfach voneinander getrennt werden können - etwa mit einem Schneidwerkzeug.

Als ausreichend zur Erreichung dieser Vorteile kann sich erweisen, wenn der erste Zentrierring über mindestens zwei seiner zweiten Stege, mit jeweils einem ersten Steg des zweiten Zentrierrings zusammenhängt und damit mit dem zweiten Zentrierrings verbunden ist. Vorzugsweise sind diese zwei zweiten Stege diametral gegenüberliegenden. llm etwa die Verwendung eines Schneidwerkzeugs zu vermeiden und folglich die Handhabung der Vorrichtung noch weiter zu vereinfachen, kann vorgesehen sein, dass zwischen den mindestens zwei miteinander verbundenen Stegen des ersten und der zweiten Zentrierrings jeweils eine Sollbruchstelle vorgesehen ist.

Der erfindungsgemäße Zentrierring eignet sich besonders bei einem Filter, insbesondere Wasserfilter, mit einem Filterelement, mit einem das Filterelement aufnehmenden Filtergehäuse, wobei der Zentrierring zwischen Filterelement und Filtergehäuse vorgesehen ist.

In den Figuren ist beispielsweise der Erfindungsgegenstand anhand einer Ausführungsvariante näher dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zentrierring,

Fig. 2a eine Schnittansicht nach ll-ll der Fig. 1 ,

Fig. 2b eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 2a,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung mit dem nach Fig. 1 dargestellten Zentrierring und

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 3 im Schnitt nach IV-IV.

Nach Fig. 1 ist beispielsweise ein erster Zentrierring 1 a dargestellt, der ein Filterelement 2, beispielsweise aus Cellpor, gegenüber einem Filtergehäuse 3 zentriert.

Der Zentrierring 1 a weist hierzu einen Ringkörper 4a und mehrere elastische erste Stege 5a sowie mehrere elastische zweite Stege 6a auf. Die ersten Stege 5a verlaufen von der Innenseite des Ringkörpers 4a weg - und zentrieren damit das Filterelement 2 gegenüber dem Ringkörper 4a. Die zweiten Stege 6a verlaufen von der Außenseite des Ringkörpers 4a weg - und zentrieren den Ringkörper 4a gegenüber dem Filtergehäuse 3.

Erfindungsgemäß verlaufen die ersten und zweiten Stege derart, dass diese den Spalt zwischen Filterelement 2 und Filtergehäuse 3 so gering wie möglich verengen. Hierzu erstrecken sich die ersten Stege 5a ausschließlich in radialer Richtung r1 von der Innenseite des Ringkörpers 4a weg - während sich die zweiten Stege 6a ausschließlich in radialer Richtung r2 von der Außenseite des Ringkörpers 4a nach außen weg erstrecken - wie in Fig. 1 und in Fig. 2 zu erkennen.

Die Zentrierung 1 a wird im Spritzgussverfahren in einem Stück hergestellt, wodurch der Ringkörper 4a sowie die ersten und zweiten Stege 5a, 6a aus demselben Spritzgussmaterial, beispielsweise Kunststoff, bestehen.

Auch liegen sich die ersten und zweiten Stege 5a, 6a jeweils am Ringkörper 4a diametral gegenüber - was die Zentrierung zwischen Filterelement 2 und Filtergehäuse 3 erleichtert.

Für eine ausreichende Zentrierung können zwölf erste Stege 5a und zwölf zweite Stege 6 sorgen, die mit einem Winkelversatz a in Umfangsrichtung am Zentrierring 4 zueinander von 15 Grad angeordnet sind.

Auch weisen alle ersten Stege 5a an ihren freien Enden die Form eines Pilzkopfs 7 auf, um das Filterelement 2 mechanisch zu schonen.

Abgesehen vom Pilzkopf 7 an den ersten Stegen 5a weisen diese über die gesamte Länge den gleichen Querschnitt auf, ebenso wie die zweiten Stege 6a. Die ersten und zweiten Stegen 5a, 6a sind daher im Wesentlichen über die gesamte Länge im Querschnitt gleich.

Die Biegesteifigkeit der ersten Stege 5a wird durch die Versteifungen 10 erhöht. Dafür sind alle ersten Stege 5a jeweils über eine Versteifung 10 am Ringkörper 4a, 4b angebunden.

Im Spritzgussverfahren werden gleichzeitig zwei zusammenhängende Zentrierringen 1 a, 1 b als Vorrichtung 100 hergestellt - wie in Fig. 3 zu erkennen. Bei dieser Vorrichtung 100 ist der erste Zentrierring 1 a von einem größeren zweiten Zentrierring 1 b umgeben - dieser ist abgesehen von seiner Größe nahezu ident mit dem ersten Zentrierring 1 a. Demnach weist auch der zweite Zentrierring 1 b einen Ringkörper 4b sowie erste und zweite Stege 5b, 6b auf. Der gegenüber dem zweiten Zentrierring 1 b kleinere erste Zentrierring 1a ist innerhalb des zweiten Zentrierrings 1 b angeordnet.

Der erste und der zweite Zentrierring 1 a, 1 b hängen über zwei separate Verbindungen mit den Stege 6a, 5b zusammen. So sind zwei zweite Stege 6a des ersten Zentrierrings 1a mit zwei ersten Stegen 5b des zweiten Zentrierrings 1 b verbunden. Hierfür sind auch die zwei Verbindungen 8 aus zusammenhängenden Stege 6a, 5a diametral gegenüberliegend angeordnet.

Eine Sollbruchstelle 9 zwischen diesen Stegen 6a, 5a erleichtert die Trennung der beiden Zentrierringe 1 a, 1 b voneinander, wie dies im Detail in der Fig. 4 zu erkennen ist.

Im Allgemeinen wird festgehalten, dass „insbesondere“ als „more particularly" ins Englische übersetzt werden kann. Ein Merkmal, dem „insbesondere" vorangestellt ist, ist als fakultatives Merkmal zu betrachten, das weggelassen werden kann, und stellt damit keine Einschränkung, beispielsweise der Ansprüche, dar. Das Gleiche gilt für „vorzugsweise“, ins Englische übersetzt als „preferably“.