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Dokumentenidentifikation DE60120491T2 28.12.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001355711
Titel FILTER ZUM SCHUTZ VOR TEILCHENVERUNREINGUNG VON FLUIDEN
Anmelder Vasilescu, Dan, Neuilly-sur-Seine, FR
Erfinder Vasilescu, Dan, 92200 Neuilly-sur-Seine, FR
Vertreter Patentanwälte Ostriga, Sonnet, Wirths & Roche, 42275 Wuppertal
DE-Aktenzeichen 60120491
Vertragsstaaten DE, GB, IT
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 28.12.2001
EP-Aktenzeichen 019906197
WO-Anmeldetag 28.12.2001
PCT-Aktenzeichen PCT/FR01/04226
WO-Veröffentlichungsnummer 2002053258
WO-Veröffentlichungsdatum 11.07.2002
EP-Offenlegungsdatum 29.10.2003
EP date of grant 07.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.12.2006
IPC-Hauptklasse B01D 29/21(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B01D 29/96(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 27/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 27/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
Zusammenfassung

Dieser Filter besteht einerseits aus dem Filterkopf 3 und aus dem Filtertopf, die dicht und in zerlegbarer Weise miteinander verbunden sind, andererseits ein Filterelement im Filtertopf bestehend aus einem tragenden Teil (5), auf dem das Filtermaterial gestützt ist und das an den beiden Enden die Endscheiben (8, 9) aufweist. Dieser Filter enthält ebenfalls mindestens einen Kopienschutz (11, 12, 13). Anwendungen insbesondere im Bereich der Automobiltechnik.

Text der Patentschrift

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Filter für die Festpartikelausscheidung in Fluiden, insbesondere im Automobilbereich, sowie auf die darin enthaltenen Filterelemente.

Die Festpartikelausscheidung in Fluiden (Flüssigkeiten oder Gase) wird in den meisten Anwendungsfällen mittels eines Filters erreicht. Ein Filter besteht im Allgemeinen aus einem Filtertopf, aus einem Filterkopf und aus einem Filterelement. Der Filtertopf enthält das Filterelement und ist mit dem Filterkopf dicht verbunden. Der Filter ist Bestandteil eines Kreislaufes in dem das zu filtrierende Fluid durch den Filter befördert wird. Die Untereinheit bestehend aus dem Filtertopf und aus dem Filterelement wird nachfolgend als „Filtereinheit" bezeichnet.

Üblicherweise besteht ein Filterelement aus dem tragenden Teil und dem Filtermaterial, das die Festpartikel zurückhält. Als tragendes Teil findet man meistens ein Stützrohr, üblicherweise hergestellt aus Lochblech oder aus gelochtem Kunststoff, an dessen beiden Enden sich jeweils eine Endscheibe befindet. Diese Endscheiben sind mit Dichtungen versehen, deren Art, Form oder Lage bereits in der Konzeptionsphase den jeweiligen Anwendungen angepasst werden.

Das Filtermaterial kann unterschiedlichster Sorte sein: Gewebe (Metall, Kunststoff, Textil), Vlies (Kunststoff, Glas) oder Papier. Es ist meistens gefaltet und gleichförmig um oder innerhalb des tragenden Teiles, z. B. des Stützrohres, angeordnet. Lastenheftbedingt wird das Filtermaterial, je nach Bedarf, mit den beiden Endscheiben fest verbunden oder nicht. Im ersten Fall, wenn das nicht wiederverwendbare Filtermaterial voll verschmutzt ist, wird das gesamte Filterelement ersetzt; im zweiten Falle genügt es, lediglich das Filtermaterial zu ersetzen wobei das tragende Teil wiederverwendet werden kann.

Das Filterelement ist innerhalb des Filtertopfes angeordnet. Dieser ist, wie oben erwähnt, in zerlegbarer und dichter Weise mit dem Filterkopf verbunden, so dass das Filterelement bzw. die Filtereinheit ersetzt werden kann.

Die Filterelemente werden gemäss eines Lastenheftes hergestellt, das das Erreichen bestimmter Filtrationsleistungen sichert. Daraus ergeben sich bestimmte Merkmale der Filterelemente, wie: die äusseren Abmessungen, die Dimensionierung des Stützrohres, die Dichtungsart, die Durchflussrichtung des zu filternden Fluids, die Anzahl der Lagen des Filtermaterials sowie dessen Sorte, usw.

Aufgrund dieser Tatsache ergibt sich, dass zwei Filterelemente unterschiedlicher Herkunft, deren äusseren Abmessungen zwar identisch sind, aber nicht nach dem gleichen Lastenheft hergestellt worden sind, im Allgemeinen nicht die gleichen Leistungsdaten haben. Dieser Tatbestand hat eine Reihe von Auswirkungen technischer und wirtschaftlicher Art, wie z.B.:

  • – die Lebensdauer der Anlagen kann viele Jahre betragen. In diesem Zeitraum werden zahlreiche Wartungen vorgenommen, bei denen die Filterelemente ersetzt werden. Wenn die Ersatz-Filterelemente nicht den notwendigen Reinheitsgrad sichern und/oder wenn deren Durchflusswiderstand zu hoch ist kann dies zu Ausfällen führen, die den Anwendern hohe Kosten verursachen.
  • – Die Tatsache, dass dabei kopierte Filterelemente eingesetzt werden führt zu Umsatzverlusten für die Filterhersteller.
  • – Die Filterhersteller versuchen ihre Filter so weit wie möglich wirtschaftlich herzustellen, was zur Standardisierung gewisser Abmessungen führt. Man findet deshalb bei allen Herstellern Filterelemente, deren Abmessungen zwar identisch sind, aber bei denen unterschiedliche Filtermaterialien verwendet werden. Die Leistungen dieser Filterelemente werden entsprechend voneinander abweichen, obwohl diese in die gleichen Gehäuse hineinpassen: dies ist eine potentielle Ausfallursache der Komponenten. Es besteht demnach ein Identifikationsproblem bei der Montage, obwohl alle Filterelemente durch entsprechende Angaben identifizierbar sind.

Es ist ein Kopienschutz für Filter bekannt, der im Patent Nr. US-A-6 146 527 beschrieben ist. Dieser besteht aus einer Endscheibe mit Formteilen, die wie ein Raubschutz für Radmuttern bei Autos wirken.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filter für die Festpartikelabscheidung anzubieten, bei dem ein oder mehrere Bestandteile in aller Sicherheit ausschliesslich durch Originalteile ersetzt werden können.

Ein anderes Ziel ist es, einen derartigen Filter zu einem annähernd gleichen Preis wie die Filter in der bisherigen Konzeption anbieten zu können.

Ein zusätzliches Ziel dieser Erfindung ist es zu gewährleisten, dass Ersatzfilter oder Filterersatzteile die gleichen Filtrationsleistungen wie jene der Originalteile haben.

Diese genannten Ziele, sowie andere Ziele, die im weiteren Verlauf zum Vorschein kommen werden, können mittels eines Filters für Feststoffpartikelausscheidung erreicht werden, insbesondere im Automobilbereich, dieser Filter bestehend einerseits aus einem Gehäuse, zusammengesetzt aus dem Filterkopf und aus einem Filtertopf, beide dicht und zerlegbar miteinander verbunden, andererseits aus einem Filterelement, das im Filtertopf eingebaut ist, bestehend aus einem tragenden Teil, auf dem das Filtermaterial gestützt ist, und aus zwei Endscheiben, die Bestandteile des tragenden Teiles sind, und dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Kopienschutz enthält, der aus einem Stab, befestigt am Filtergehäuse, und aus einem Hohlraum im Filterelement, in dem der genannte Stab bei der Montage des Filterelementes hineinpasst, besteht; in mindestens einer Endscheibe des Filterelementes besteht eine Durchgangsbohrung, für den Stab 11.

Dieser Hohlraum kann in vorteilhafter Weise durch eine Faltentasche mit vergrössertem Faltenabstand des Filtermaterials gebildet werden. Man kann beispielsweise auch mindestens eine Flachklammer einsetzen, die die beiden Enden des Filtermaterials miteinander verbindet und die gleichzeitig einen Hohlraum, abgegrenzt durch die beiden Endscheiben, bildet.

In einer anderen Herstellungsart wird dieser Hohlraum durch ein Rohrstück verwirklicht, das an einem Ende an einer Endscheibe befestigt ist; am anderen Ende stimmen die Symmetrieachsen des Rohrstückes und jene der Durchgangsbohrung in der zweiten Endscheibe überein.

Der Stab ist vorzugsweise an einem Ende fest an einer Trennplatte verbunden, die selbst am Stutzen 16 des Filterkopfes in nicht zerlegbarer Weise befestigt ist.

Nach einer anderen Realisierungsmöglichkeit ist dieser Stab fest mit dem Filtertopf verbunden.

Vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls die Filterelemente für derartige Filter. Diese Filterelemente bestehen aus einem tragenden Teil und einem Filtermaterial, das darauf gestützt ist und einen Hohlraum aufweist.

In vorteilhafter Weise wird dieser Hohlraum durch eine Faltentasche mit vergrössertem Faltenabstand des Filtermaterials gebildet.

Nach einer bevorzugten Herstellungsart findet man mindestens eine Flachklammer, die die beiden Enden des Filtermaterials miteinander verbindet und somit einen Hohlraum bildet.

Die nachstehende Beschreibung hat keinen einschränkenden Charakter. Sie wird in Verbindung mit den beigelegten Abbildungen verstanden, die folgendes enthalten:

BILD/1 zeigt die Schnittzeichnung eines Filters für die Feststoffpartikelausscheidung bestehend aus einem Filtertopf, montiert auf dem Filterkopf, und aus einem Filterelement.

BILD/2 zeigt die Ansicht und einen Halbschnitt eines heute üblichen Filterelementes.

BILD/3 zeigt die Ansicht und einen Halbschnitt eines Filterelementes entsprechend der vorliegenden Erfindung.

BILD/4 zeigt den Schnitt IV-IV des Filterelementes gemäss BILD/3.

BILD/5 zeigt den Schnitt IV-IV des Filterelementes gemäss BILD/3 in einer Sonderkonstruktion.

BILD/6a zeigt den Schnitt durch eine Filtereinheit gemäss einer ersten Herstellungsart der vorliegenden Erfindung, zu Beginn des Einbaus des Filterelementes.

BILD/6b entspricht BILD/6a, nach Beendigung des Einbaus des Filterelementes.

BILD/7a zeigt den Schnitt durch eine Filtereinheit gemäss einer zweiten Herstellungsart der vorliegenden Erfindung, zu Beginn des Einbaus des Filterelementes.

BILD/7b entspricht BILD/7a, nach Beendigung des Einbaus des Filterelementes.

So wie in BILD/1 ersichtlich, besteht ein Filter für die Festpartikelausscheidung in Fluiden üblicherweise einerseits aus einem Filtergehäuse, in seiner Gesamtheit mit 1 gekennzeichnet und bestehend aus dem Filtertopf 2 und aus dem Filterkopf 3, und andererseits aus dem Filterelement 4. Der Filtertopf 2 samt dem Filterelement 4 und der Filterkopf 3 sind in bekannter weise dicht miteinander verbunden. Das Filterelement 4 besteht aus dem tragenden Teil 5 und aus dem Filtermaterial 6, das auf dem tragenden Teil gestützt ist, wie in BILD/2 gezeigt.

Das tragende Teil 5 besteht im Allgemeinen aus einem Zylinderkern 7, meistens aus Lochblech oder aus gelochtem Kunststoff hergestellt, fest verbunden mit den beiden Endscheiben 8 und 9, die sich an dessen jeweiligen Enden befinden. Diese Endscheiben sind mit Dichtungen 10 versehen, deren Art, Form oder Lage bei der Konzeption den jeweiligen Anwendungen angepasst werden.

Das Filtermaterial 6 ist im Allgemeinen gefaltet und gleichförmig um oder innerhalb des Zylinderkernes 7 angeordnet. Lastenheftbedingt wird das Filtermaterial mit den beiden Endscheiben 8 und 9 fest verbunden oder nicht. Dieses Filtermaterial kann unterschiedlichster Sorte sein, wie bereits oben angegeben.

Dieser Filter für die Festpartikelabscheidung enthält, wie in den BILDERN/3 bis 7b gezeigt, mindestens einen Kopienschutz bestehend aus dem Stab 11, der in den Hohlraum 12 innerhalb des Filtermaterials 6 hineinpasst. In mindestens einer der Deckscheiben 8 oder 9 ist eine Durchgangsbohrung für den Stab 11 vorgesehen.

Dieser Hohlraum 12 kann durch eine Faltentasche mit vergrössertem Faltenabstand des Filtermaterials 6 gebildet werden, beispielsweise aber auch mittels einer Flachklammer 14, um die beiden Enden des Filtermaterials 6 miteinander zu verbinden. Diese Flachklammer 14 begrenzt den Hohlraum 12 durch die eigene Form zusammen mit den Endscheiben 8 und 9 – s. BILD/4.

Nach einer anderen Ausführungsart It. BILD/5 ist das Filtermaterial 6 zweiteilig, 6a und 6b. Die jeweiligen Endteile dieser zwei Sorten von Filtermaterial werden mittels der beiden Flachklammern 14a und 14b verbunden und es entstehen somit zwei Hohlräume, 12a und 12b. Dies ist der Fall wenn beispielsweise in einem Filterelement zwei Filtermateriale mit unterschiedlicher Filtrationsfeinheit eingebaut werden.

Der Hohlraum 12 kann ebenfalls durch ein Rohrstück gebildet werden, das an den Endscheiben 8 und 9 befestigt ist und innerhalb des Filtermaterials, zwischen zwei Falten, liegt.

Entsprechend einer ersten Herstellungsart, wie in den BILDERN/6a und 6b gezeigt, ist der Stab 11 fest mit dem Filterkopf 3 mittels einer Trennplatte 15, die in bekannter Weise mit dem Stutzen 16 des Filterkopfes 3 verbunden ist, befestigt. Der Stab ist parallel zur Filterachse.

Beim Ersetzen des Filterelementes 4, nachdem der Filtertopf 2 ausgebaut worden ist, entnimmt man das vorhandene Filterelement vom Filterkopf 3, danach baut man das Ersatz-Filterelement 4 ein indem man den Stab durch die Durchgangsbohrung 13 (oder durch das Rohrstück 12) führt. Wenn dies nicht möglich ist dann bedeutet dies, dass dieses Ersatz-Filterelement nicht das richtige Filterelement ist.

Beim Ersetzen einer Filtereinheit, die aus dem Filtertopf und dem Filterelement besteht, wie z.B. ein Einschraubfilter gemäss BILD/7a und 7b ist der Stab 11 des Kopienschutzes auf der Zwischenplatte 15 befestigt. Diese kann sich allerdings frei um die Filterachse drehen und ist in bekannter Weise auf dem Stutzen 16, auf dem die Filtereinheit eingeschraubt wird, so montiert, dass man sie nicht abnehmen kann.

Im Filterelement 6 gibt es einen Hohlraum 12 wie bereits beschrieben. Die Endscheibe seitens der Zwischenplatte 15 ist mit einer Durchgangsbohrung 13 auf der Höhe des Hohlraumes 12 versehen.

Beim Montieren einer Filtereinheit wird zunächst der Stab 11 durch die Durchgangsbohrung 13 in den Hohlraum 12 geführt und das Ganze durch eine Schraubbewegung auf dem Stutzen 16 montiert.

Nach einer weiteren Ausführungsart wird der Stab 11 im Filtertopf 2 befestigt, insbesondere bei Rücklauffiltern.

So wie es der Fachmann bereits verstehen kann, kann ein Filter für die Festpartikelausscheidung gemäss der vorliegenden Erfindung auf jeder Leitung, in der Fluide befördert werden für Motoren, Werkzeugmaschinen oder jedes andere Gerät in der Industrie oder im Haushalt, eingebaut werden.


Anspruch[de]
Filter für die Festpartikelausscheidung in Fluiden, insbesondere im Automobilbereich, bestehend einerseits aus einem Filtergehäuse (1) zusammengesetzt aus einem Filterkopf (3) und einem Filtertopf (2) dicht und in zerlegbarer Weise miteinander verbunden, andererseits aus einem Filterelement (4), der sich im Filtertopf (2) befindet und der aus einem tragenden Teil (5) und einem darauf sich stützenden Filtermaterial (6) besteht, mit je einer Endscheibe, (8 und 9) an den beiden Enden versehen, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen Kopienschutz enthält bestehend aus einem Stab (11), der mit dem Filtergehäuse (1) fest verbunden ist, und aus einem Hohlraum (12) im Filtermaterial (6), in den bei der Montage des Filterelementes (4) der genannte Stab (11) hineinpasst; in mindestens einer der Endscheiben, (8 oder 9) besteht eine Durchgangsbohrung (13) für die Führung des genannten Stabes (11). Filter für die Festpartikelausscheidung entsprechend dem Anspruch Nr. 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermaterial gefaltet ist und dass der Hohlraum (12) durch eine Faltentasche mit vergrössertem Faltenabstand des Filtermaterials (6) gebildet wird. Filter für die Festpartikelausscheidung entsprechend dem Anspruch Nr. 2 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Flachklammer (14) eingesetzt wird, die die beiden Enden des Filtermaterials (6) miteinander verbindet um einen Hohlraum zu bilden, der durch die eigene Form und durch die beiden Endscheiben (8 und 9) abgegrenzt wird. Filter für die Festpartikelausscheidung entsprechend dem Anspruch Nr. 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (12) durch ein Rohrstück verwirklicht wird, das an einem Ende an einer Endscheibe, (8 oder 9), befestigt wird und innerhalb des Filtermaterials (6) liegt; am anderen stehen sich der Rohrquerschnitt und die Durchgangsbohrung (13) in der anderen Endscheibe gegenüber. Filter für die Festpartikelausscheidung entsprechend den Ansprüchen Nr. 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (11) an der Trennplatte (15), befestigt wird, die selbst auf dem Stutzen (16) des Filterkopfes (3) fest montiert, ist. Filter für die Festpartikelausscheidung entsprechend den Ansprüchen Nr. 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Stab (11) im Filtertopf (2) befestigt ist. Filterelement für Filter für Festpartikelausscheidung entsprechend den Ansprüchen Nr. 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem tragenden Teil (5) und einem darauf sich stützenden gefalteten Filtermaterial (6) besteht und einen Hohlraum (12) im Filtermaterial (6) enthält, das durch eine Faltentasche mit vergrössertem Faltenabstand des Filtermaterials (6) gebildet wird. Filterelement für Filter für Festpartikelausscheidung entsprechend dem Anspruch Nr. 7 dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Flachklammer (14) eingesetzt wird, die die beiden Enden des Filtermaterials (6) miteinander verbindet um einen Hohlraum (12) zu bilden, der durch die eigene Form und durch die beiden Endscheiben (8 und 9) abgegrenzt wird. Filterelement für Filter für Festpartikelausscheidung entsprechend dem Anspruch Nr. 7 oder 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (12) durch ein Rohrstück verwirklicht wird, das an einem Ende an einer Endscheibe (8 und 9), befestigt wird und innerhalb des Filtermaterials (6) liegt; am anderen stehen sich der Rohrquerschnitt und die Durchgangsbohrung (13) in der anderen Endscheibe gegenüber.






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