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Title:
FILTER DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/083245
Kind Code:
A1
Abstract:
A filter device, having at least one filter element (3) which can be received in a filter housing (1) and having a holding device (19) which serves for detachably fixing said filter element in the filter housing (1) and which has corresponding threads (23, 33) for forming a screw connection which acts between a housing cover (5) of the filter housing (1) and the filter element (3), wherein a sealing device (29, 35) is provided which imparts a sealing action between the filter element (3) and the housing cover (5), wherein the screw connection is formed by threads (23, 33) situated at least partially in the interior (22) of the respective filter element (3), wherein the thread (33) assigned to the filter element (3) is situated on a connecting pipe piece (31) which, as a constituent part of an end cap (17) of the filter element (3), extends into the inner filter cavity (22) of said filter element (3), wherein the thread (23) assigned to the housing cover (5) is situated on a receiving pipe piece (21), which can be screwed to the connecting pipe piece (31) of the filter element (3), on the housing cover (5), is characterized in that the receiving pipe piece is formed by a separate component in the form of a pipe part (21) which is attached to the housing cover (5).

Inventors:
SANN NORBERT (DE)
ROEDER DIRK (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/004901
Publication Date:
June 13, 2013
Filing Date:
November 28, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HYDAC FILTERTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
B01D29/21; B01D29/96
Domestic Patent References:
WO2009019442A12009-02-12
Foreign References:
US20110073537A12011-03-31
US5762788A1998-06-09
US2413991A1947-01-07
DE102004029225A12006-01-12
DE1189520B1965-03-25
US4719012A1988-01-12
Other References:
See also references of EP 2788100A1
Attorney, Agent or Firm:
BARTELS & PARTNER (DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

Fi ltervorrichtung, mit mindestens einem in einem Filtergehäuse (1 ) aufnehmbaren Filterelement (3) und einer zum lösbaren Festlegen desselben im Filtergehäuse (1) dienenden Halteeinrichtung (19), die zur Bildung einer zwischen einem Gehäusedeckel (5) des Filtergehäuses (1 ) und dem Filterelement (3) wirksamen Verschraubung korrespondierende Gewindestrecken (23, 33) aufweist, wobei eine Dichteinrichtung (29, 35) vorgesehen ist, die zwischen dem Filterelement (3) und dem Gehäusedeckel (5) eine Abdichtung vornimmt, wobei die Verschraubung durch zumindest teilweise im Inneren (22) des betreffenden Filterelements (3) befindliche Gewindestrecken (23, 33) gebildet ist, wobei sich die dem Filterelement (3) zugehörige Gewindestrecke (33) an einem Anschlussstutzen (31 ) befindet, der sich als Bestandteil einer Endkappe (1 7) des Filterelements (3) in dessen inneren Filterhohlraum (22) erstreckt, wobei sich die dem Gehäusedeckel (5) zugehörige Gewindestrecke (23) an einem mit dem Anschlussstutzen (31) des Filterelements (3) ver- schraubbaren Aufnahmestutzen (21 ) am Gehäusedeckel (5) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmestutzen durch ein am Gehäusedeckel (5) angebrachtes, gesondertes Bauteil in Form eines Rohrstückes (21 ) gebildet ist.

Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichteinrichtung zumindest ein Dichtelement (29) aufweist, das die Außenseite des Aufnahmestutzens (21) gegen die Innenseite des Anschlussstutzens (31 ) des Filterelements (3) abdichtet.

Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Eingangsbereich des Anschlussstutzens (21 ) der Endkappe (1 7) zumindest ein gewindefreier Abschnitt (35) einen Abdichtbereich bildet, an dem zumindest ein Dichtelement (29) die Abdichtung zum Aufnahmestutzen (21) des Gehäusedeckels (5) vornimmt.

4. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gewindefreier Abschnitt (25) am Anfangsbereich des Aufnahmestutzens (21 ) des Gehäusedeckels (5) den Abdichtbereich bildet.

5. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestrecke (23) am Aufnahmestutzen (21 ) durch ein Außengewinde und die Gewindestrecke (33) am Anschlussstutzen (31 ) durch ein Innengewinde gebildet sind.

6. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge der Gewindestrecken (23, 33) ein Rundgewinde bilden. 7. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abdichtbereich des Aufnahmestutzens (21 ) eine Ringnut (27) für ein betreffendes Dichtelement (29) ausgebildet ist.

Description:
Filtervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, mit mindestens einem in einem Filtergehäuse aufnehmbaren Filterelement und einer zur lösbaren Festlegung desselben im Filtergehäuse dienenden Halteeinrichtung, die zur Bildung einer zwischen einem Gehäusedeckel des Fi ltergehäuses und dem Filterelement wirksamen Verschraubung korrespondierende Gewindestrecken aufweist, wobei eine Dichteinrichtung vorgesehen ist, die zwischen dem Filterelement und dem Gehäusedeckel eine Abdichtung vornimmt, wobei die Verschraubung durch zumindest teilweise im Inneren des betreffenden Filterelements befindliche Gewindestrecken gebildet ist, wobei sich die dem Filterelement zugehörige Gewindestrecke an einem Anschlussstutzen befindet, der sich als Bestandteil einer Endkappe des Filterelements in dessen inneren Filterhohlraum erstreckt, wobei sich die dem Gehäusedeckel zugehörige Gewindestrecke an einem mit dem Anschlussstutzen des Filterelements verschraubbaren Aufnahmestutzen am Gehäusedeckel befin- det.

Filtervorrichtungen zur Aufnahme von Filterelementen sind in einer Vielzahl von Ausführungsformen auf dem Markt frei erhältlich. Ein nicht unbedeutender Anteil der Herstellungskosten entfällt bei derartigen Filtervorrich- tungen auf die Ausbildung der Halteeinrichtung zur lösbaren Fixierung des Filterelements innerhalb des zugehörigen Gehäuses sowie auf die Dichtein- richtung zum Abdichten des Inneren des Filterelements gegenüber dem Filtergehäuse.

Bei einer im Dokument DE 10 2004 029 225 AI aufgezeigten Filtervorrich- tung der eingangs genannten Gattung weist die Verschraubung ein in den Gehäusedeckel unmittelbar eingearbeitetes Innengewinde auf, in das ein Außengewinde einschraubbar ist, das an einem am betreffenden Filterelement nach außen vorstehenden Anschlussstutzen gebildet ist. Die Dichteinrichtung ist durch eine axial vorstehende, den Anschlussstutzen konzent- risch umgebende Dichtkante gebildet, die beim Festziehen der Verschraubung durch Verpressen der Dichtkante die Abdichtung vornimmt. Diese Lösung ist insofern problematisch, als die Sicherheit der Abdichtung von der an der Dichtkante wirkenden Anpresskraft abhängig ist, was ein starkes Festziehen der Verschraubung erfordert, woraus sich die Forderung ergibt, die Endkappe des Filterelements formstabil auszubilden, um bei starkem Festziehen Verformungen der Endkappe zu vermeiden. Bei der üblichen Bauweise der Endkappen aus Kunststoffmaterial ergeben sich diesbezüglich Probleme. Aus der DE 1 1 89 520 geht ein Wegwerffilter für Flüssigkeiten hervor. In einem Gehäuse ist ein austauschbares Filterelement anordbar, das eine Endkappe aufweist, die zur Fluidleitung zur Reinseite wie zur Rohseite ausgebildet ist. Die Endkappe ist mit einem Rohrstutzen am Filtergehäuse ver- schraubbar. Zwischen dem Filtergehäuse und der Endkappe ist zudem in einem radial äußeren Bereich ein umlaufendes Dichtelement vorgesehen.

Die US 4 71 9 012 zeigt ein anschraubbares Wegwerffilterelement auf. An einem Rohrstutzen ist hierbei eine Dichtanordnung vorgesehen zur Abdichtung der Fluidverbindung von der Innenseite des Filterelements zum Rohr- stutzen. Im Hinblick hierauf stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die, obwohl sie einfach und kostengünstig herstellbar ist, ei ne betriebssichere Festlegung des Filterelements und die betriebssichere Abdichtung desselben gegenüber dem Gehäusedeckel ge- währleistet.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist. Der Aufnahmestutzen ist durch ein am Gehäusedeckel angebrachtes, gesondertes Bauteil in Form eines Rohrstückes gebildet. Dadurch eröffnet sich die vorteilhafte Möglichkeit, den Einsatz von Filterelementen bestimmter Spezifikation vorzuschreiben, indem die jeweiligen Gehäusedeckel mit Aufnahmestutzen in Form von speziell gestalteten Rohrstücken versehen werden. Hierfür können Rohrstücke mit speziell ausgebildeten Gewindestrecken benutzt werden, die eine Verschraubung lediglich mit einem dazu passenden Gewinde des Anschlussstutzens des Filterelements zulassen. Dadurch ist auch das Einsetzen von Billigelementen als Ersatzteil vermeidbar, die neben ihrer grundsätzlich schlechten Qualität häufig aufgrund ihrer wenig speziellen Anpassung für das vorgesehene, zu filtrierende Medium Fehlfunktionen bewirken können.

Dadurch, dass die Verschraubung durch zumindest teilweise im Inneren des Filterelements befindliche Gewindestrecken gebildet ist, eröffnet sie die vorteilhafte Möglichkeit, für die Dichteinrichtung anstelle einer an der Außenseite der Endkappe befindlichen, durch Festziehen der Verschraubung zu verpressenden Axialdichtung, eine Dichtungsanordnung vorzusehen, die den im Inneren des Filterelements befindlichen Gewindestrecken zugeordnet ist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise beispielsweise eine Radialdichtung zum Einsatz kommen, deren Dichtwirkung nicht von einer durch entsprechend starkes Festziehen der Verschraubung zu erzeugenden Dichtkraft abhängig ist.

Die dem Filterelement zugehörige Gewindestrecke befindet sich an einem Anschlussstutzen, der sich als Bestandteil einer Endkappe des Filterelements in dessen inneren Filterhohlraum erstreckt.

Die dem Gehäusedeckel zugehörige Gewindestrecke befindet sich mit besonderem Vorteil an einem mit dem Anschlussstutzen des Filterelements verschraubbaren Aufnahmestutzen am Gehäusedeckel.

Hinsichtlich der Gestaltung der Dichteinrichtung kann mit Vorteil so vorgegangen sein, dass die Dichteinrichtung zumindest ein Dichtelement aufweist, das die Außenseite des Aufnahmestutzens gegen die Innenseite des Anschlussstutzens des Filterelements abdichtet.

Hierbei kann die Anordnung mit besonderem Vorteil so getroffen sein, dass im Eingangsbereich des Anschlussstutzens der Endkappe zumindest ein gewindefreier Abschnitt einen Abdichtbereich bildet, an dem zumindest ein Dichtelement die Abdichtung zum Aufnahmestutzen des Gehäusedeckels vornimmt.

Auch am Anfangsbereich des Aufnahmestutzens des Gehäusedeckels kann ein gewindefreier Abschnitt den Abdichtbereich bilden.

Die Anordnung kann mit Vorteil so getroffen sein, dass die Gewindestrecken am Aufnahmestutzen durch ein Außengewinde und am Anschlussstutzen durch ein Innengewinde gebildet sind. Ferner können die Gewindegänge der Gewindestrecken als Rundgewinde ausgebildet sein. Für die Abdichtung zwischen der Außenseite des Aufnahmestutzens und der Innenseite des Anschlussstutzens des Filterelements kann im Abdichtbereich des Aufnahmestutzens eine Ringnut für ein betreffendes Dichtelement ausgebildet sein.

Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungs- gemäßen Filtervorrichtung;

Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 in größerem Maßstab gezeichneten

Teillängsschnitt lediglich des dem Gehäusedeckel benachbarten Teils des Filtergehäuses des Ausführungsbeispiels ohne eingesetztes Filterelement und einen der Fig. 2 entsprechenden Teillängsschnitt, jedoch mit eingesetztem Filterelement. Das in Fig. 1 zur Gänze gezeigte Ausführungsbeispiel weist ein bodenseitig geschlossenes, topfartiges Filtergehäuse 1 auf, in dem ein Filterelement 3 aufnehmbar ist. Das Filtergehäuse 1 ist an dem in der Zeichnung oben liegenden Ende durch einen Gehäusedeckel 5 abgeschlossen, der als

Schraubdeckel ausgeführt ist und Fluidanschlüsse aufweist, von denen einer den Gehäuseeingang 7 für den Zustrom von Unfiltrat und der andere den Gehäuseausgang 9 für die Abgabe des Filtrats bildet. Das Filterelement 3, das in der Art einer sog. Filterpatrone ausgebildet ist, weist in der bei derartigen Filterelementen üblichen Weise ein ein fluiddurchlässiges Stützrohr 13 umgebendes Filtermedium 1 1 auf, das vorzugsweise aus einer mehrlagi- gen Filtermatte, die sternartig oder plisseeartig gefaltet ist, aufgebaut ist. In der bei derartigen Filterelementen 3 üblichen Weise ist das Filtermedium 1 1 endseitig durch eine in der Zeichnung untere Endkappe 1 5 und eine obere Endkappe 17 eingefasst. Die Halteeinrichtung für die lösbare Lagefestlegung des Filterelements 3 im Filtergehäuse 1 ist durch eine zwischen der oberen Endkappe 1 7 und dem Gehäusedeckel 5 wirksame Verschrau- bung gebildet.

Der Aufbau dieser in Fig. 1 und 3 als Ganzes mit 1 9 bezeichneten Halteeinrichtung ist insbesondere aus Fig. 2 und 3 deutl icher ersichtlich. Die dem Gehäusedeckel 5 zugehörige Komponente der Halteeinrichtung 19 ist durch einen Aufnahmestutzen gebildet. Dieser hat die Form eines Rohrstückes 21 , das vom Gehäusedeckel 5 axial ins Innere des Filtergehäuses 1 vorspringt. Das Rohrstück 21 stellt bei im Filtergehäuse 1 befindlichem Filterelement 3, siehe Fig. 1 , die Fluidverbindung zwischen dem vom Stützrohr 13 umgebenen, inneren Filterhohlraum 22, der bei der Filtration die Reinseite bildet, und dem Gehäuseausgang 9 des Gehäusedeckels 5 her. Das am Gehäusedeckel 5 beispielsweise durch Einpressen befestigte Rohrstück 21 weist, von seinem freien Ende ausgehend, eine Gewindestrecke 23 in Form eines Außengewindes mit ein Rundgewinde bildenden Gewindegängen auf, siehe Fig. 2. In einem sich an das obere Ende der Gewindestre- cke 23 anschließenden, gewindefreien Abschnitt 25 befindet sich eine Ringnut 27 als Sitz für ein ringförmiges Dichtelement 29, das Bestandteil einer der Halteeinrichtung 19 zugeordneten Dichteinrichtung ist, welche die Abdichtung zwischen dem Filterelement 3 und dem Gehäusedeckel 5 vornimmt.

Die dem Filterelement 3 zugeordnete Komponente der Halteeinrichtung 19 ist durch einen Anschlussstutzen 31 gebildet, der als einstückiges Bestandteil an die obere Endkappe 1 7 angeformt ist. Der Anschlussstutzen 31 , der sich in den inneren Filterhohlraum 22 des Filterelements 3 erstreckt, weist, ausgehend vom inneren Ende, eine Gewindestrecke 33 mit Gewindegängen, die zur Gewindestrecke 23 des Rohrstückes 21 korrespondieren, auf. An das obere Ende der Gewindestrecke 33 schließt sich ein gewindefreier Abschnitt 35 an, der in Zusammenwirkung mit dem Dichtelement 29 am gewindefreien Abschnitt 25 des Rohrstückes 21 die Dichteinrichtung bildet. Wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, liegt bei im Filtergehäuse 1 befindlichem, durch Verschrauben gesicherten Filterelement 3 das obere Ende des gewindefreien Abschnitts 35 der Endkappe 1 7 bei 37 (Fig. 3) am Gehäusedeckel 5 an. Das auf den gewindefreien Abschnitt 35 des Anschlussstutzens 31 ausgerichtete Dichtelement 29 dichtet den bei der Filtration die Reinsei- te bildenden Filterhohlraum 22 gegenüber dem Rohrstück 21 und damit gegenüber dem Gehäusedeckel 5 ab.

Dadurch, dass die Lagesicherung des Filterelements 3 durch Verschraubung mit dem Aufnahmestutzen am Gehäusedeckel 5, d.h. mit dem Gewinde des Rohrstückes 21 erfolgt, ist sichergestellt, dass im Filtergehäuse 1 lediglich ein Filterelement 3 vorgegebener Spezifikation eingebaut werden kann. Der erfindungsgemäße Aufbau der Halteeinrichtung mit einem als Aufnahmestutzen dienenden Rohrstück 21 eröffnet die Mögl ichkeit, bei jeweils gleicher Bauweise der Filtervorrichtung diese für unterschiedliche Einsatzzwe- cke für die Benutzung eines hierfür jeweils vorgesehenen, geeigneten Typs des Filterelements 3 herzurichten, indem der Gehäusedeckel 5 mit einem für den vorgegebenen Typ des Filterelements 3 passenden Rohrstück 21 versehen wird.