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Dokumentenidentifikation DE60308542T2 21.06.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001556153
Titel FILTER FÜR FLUIDE UND VERFAHREN UM DIESEN ZUSAMMENZUBAUEN
Anmelder Donaldson Co., Inc., Minneapolis, Minn., US
Erfinder HARDER, B., David, Burnsville, MN 55337, US;
JOHNSON, Edward, Philip, Apple Valley, MN 55124, US;
STENERSEN, Eivind, River Falls, WI 54022, US;
RAUSCH, A., Curt, Bloomington, MN 55438, US;
HACKER, R., John, Edina, MN 55424, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 60308542
Vertragsstaaten AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, RO, SE, SI, SK, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 07.10.2003
EP-Aktenzeichen 037746732
WO-Anmeldetag 07.10.2003
PCT-Aktenzeichen PCT/US03/31867
WO-Veröffentlichungsnummer 2004033067
WO-Veröffentlichungsdatum 22.04.2004
EP-Offenlegungsdatum 27.07.2005
EP date of grant 20.09.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2007
IPC-Hauptklasse B01D 29/15(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B01D 27/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 27/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 35/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 35/30(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
1. Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Filterung von Fluiden, Filterelemente, Filter-Patronen, Filter-Systeme und Verfahren zum Zusammenbau und zur Anwendung von Filter-Systemen. Insbesondere betrifft die Erfindung Filter, Filterpatronen und Verfahren zur Reinigung von Fluiden in Verbindung mit dem Betrieb von z. B. Verbrennungskraftmaschinen oder industriellen Prozessen. Diese Anwendungen können Schmierstoff Filter, Hydraulikfilter, Brennstoff-Filter und spin-on-Filter für Gase einschließen.

2. Stand der Technik

Die Filterung von Fluiden ist erforderlich, um die Fluide zu reinigen und so die Betriebsanlagen zu schützen. Eine Filterung wird z. B. bei Verbrennungskraft-Maschinen bei hydraulischen Systemen, bei Kompressoren, bei Generatoren o. dgl. angewendet. In typischen Systemen erfolgt die Filterung durch den Einsatz eines Filtergerätes mit einer Art Filtermedium. Nach einer gewissen Betriebszeit beginnt das Filtermedium zu verstopfen und der Strömungswiderstand durch das Filtermedium steigt auf einen nicht akzeptablen Wert an. Zu diesem Zeitpunkt muss die Filtereinrichtung gewartet werden. Bei einigen Systemen wird die gesamte Filtereinrichtung entsorgt und durch eine neue Filtereinrichtung ersetzt. Bei einigen Systemen werden nur bestimmte interne Komponenten des Filtergerätes ersetzt. Ferner wird in anderen Systemen das Filtermedium nur gereinigt.

Eine Filterart verwendet spin-on-Filter. Angeschraubte spin-on-Filter sind entsorgbare Elemente, die üblicherweise ein Einweggehäuse mit einem fest installierten, nicht austauschbaren Filterelement (oder Filterpatrone) besitzen. Der Behälter, der die Filterpatrone hält, ist üblicherweise mit einem Gewinde an einen Filterkopf angeschraubt. Die zu reinigende Flüssigkeit strömt durch den Filterkopf in das Gehäuse, um gefiltert zu werden. Die gereinigte Flüssigkeit verlässt das Gehäuse wieder durch den Filterkopf. Nach einer gewissen Betriebszeit wird der angeschraubte Filterbehälter von dem Filterkopf entfernt und entsorgt. Danach wird ein neuer Filterbehälter an den Filterkopf angeschraubt.

Andere Lösungen sind aus den U.S. Patenten 2.902.162, 4.853.118, 3.397.786, 3.232.437 und aus WO 97/37743 bekannt. Insbesondere beschreibt U.S. Patent No. 2.902.162 eine schraubenhals-artige Filterpatrone, WP 07/37743 beschreibt einen topfartigen Patronenfilter, bei dem das Filterelement aus dem Topf entfernt und ein neues Filterelement in den Topf eingesetzt werden kann. U.S. Patent No. 4.853.118 beschreibt einen Flüssigkeitsfilter mit einer Filterpatrone, die in eine durch ein Endelement verschlossene äußere Hülle eingesetzt ist. U.S. Patent No. 3.397.786 beschreibt eine zwei-elementige Filteranordnung mit mehreren Ventilen, die in einer äußeren durch ein Endelement verschlossenen Hülle eingesetzt sind. U.S. Patent No. 3.232.437 beschreibt eine angeschraubte Filterpatrone, bei der die Filterpatrone in einer durch ein Endelement verschlossenen äußeren Hülle eingesetzt ist.

Es ist weiterhin wünschenswert die Herstellungskosten zu reduzieren und die Bedienungsfreundlichkeit zu verbessern. Es ist ferner wünschenswert, andere Bereiche der Filtergeräte, der Montageverfahren und der Anwendungsverfahren zu verbessern.

3. Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung beschreibt eine Filteranordnung mit einem Gehäuse, einer Filterpatrone, die in dem Gehäuse angeordnet ist, und eine Positionierungs-Vorrichtung. Die Positionierungs-Vorrichtung ist so angeordnet, dass sie die Filterpatrone in einem Abstand von der Wand des Gehäuses hält, um einen Strömungsweg zwischen der Filterpatrone und der Gehäusewand zu gewährleisten.

Bei einigen Ausführungsformen ist die Projektierungsanordnung als Teil der Endkappe konstruiert und auf einem Teil der Filterpatrone angeordnet. Bei einigen Anwendungsformen sind diese Teile gegeneinander vertauscht. Bei einigen Anwendungsformen ist die Positionierungs-Anordnung auf einer Platte angeordnet, die ein von der Endkappe separates Teil ist. Bei einigen Ausführungsformen ragt die Positionierungs-Anordnung in einer axialen Richtung von der Filterpatrone in Richtung auf eine offene Mündung des Gehäuses. Bei anderen Ausführungsformen ragt die Positionierungs-Anordnung in einer radialen Richtung von der Filterpatrone in Richtung auf die Wand des Gehäuses. Andere Ausführungsformen besitzen dazwischen liegende Varianten, bei denen die Positionierungs-Anordnung in einem Winkel angeordnet ist und sowohl radiale als auch axiale Komponenten enthält.

Es werden Verfahren zum Bau oder zum Zusammenbau eines Filters und Verfahren zur Filterung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Konstruktionsarten beschrieben. Bei einer Ausführungsform ist ein Gehäuse vorgesehen, eine Filterpatrone wird in das Gehäuse eingesetzt und es kommen Anschläge zwischen dem Gehäuse und der Filterpatrone in Eingriff, um die Filterpatrone in dem Gehäuse zu sichern.

4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Es zeigt:

1 einen schematischen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Filters mit einem Gehäuse und einer Filterpatrone;

2 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines in den Filter gemäß 1 verwendeten Enddeckels mit einer Positionierungs-Anordnung;

3 einen Querschnitt des Enddeckels gemäß 2;

4 einen fragmentarischen Querschnitt eines Teils eines Filters ähnlich 1, der jedoch eine andere Ausführungsform darstellt;

5 einen fragmentarischen Querschnitt eines Teils einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters;

6 eine Stirnansicht einer Filteranordnung mit einem erfindungsgemäßen Filterkopf und einem erfindungsgemäßen Filter;

7 einen Querschnitt 7-7 gemäß 6, der den Filterkopf und eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Filters zeigt;

8 einen Querschnitt des Filtergehäuses gemäß 7;

9 eine Stirnansicht der in der Filteranordnung gemäß 6 und 7 verwendeten Filterpatrone;

10 einen Querschnitt 10-10 der Filterpatrone gemäß 9;

11 eine Stirnansicht des mit der Filterpatrone gemäß 9 und 10 verwendeten Enddeckels;

12 einen Querschnitt 12-12 des in 11 dargestellten Enddeckels;

13 eine perspektivische Ansicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Filters;

14 eine Draufsicht der Ausführungsform gemäß 13

15 einen schematischen Querschnitt 15-15 gemäß 14 der in 13 und 14 dargestellten Ausführungsform;

16 einen schematischen Querschnitt einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Filteranordnung;

17 einen schematischen Querschnitt eines Teils der Ausführungsform gemäß 1315; und

18 eine perspektivische Ansicht des Teils der in 17 dargestellten Ausführungsform.

5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Fluidfilteranordnung 20 ist in 13 dargestellt. Mit dem Begriff „Filteranordnung" oder „Filter" ist allgemein ein Gehäuse mit einer darin eingesetzten „Filterpatrone" oder einem darin eingesetzten „Filterelement". Die Filterpatrone kann entweder aus dem Gehäuse ausbaubar und ersetzbar sein oder sie kann permanent in dem Gehäuse befestigt sein. Mit dem Begriff „permanent befestigt" ist gemeint, dass die Patrone oder das Element nicht aus dem Gehäuse ausbaubar und ersetzbar ist, ohne entweder das Gehäuse oder das Filterelement zu beschädigen. Die in dem Beispiel dargestellte Filteranordnung 20 ist von einem Filterkopf lösbar und austauschbar; ein Beispiel dessen ist in 7 dargestellt und weiter unten beschrieben.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Filteranordnung 20 ein Gehäuse 22 und eine darin angeordnete Filterpatrone 24. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Filtergehäuse 22 in Form einer Büchse 26 mit einer Umfangswand 28 ausgeführt. Die Büchse 26 besitzt ein geschlossenes Ende 30 und eine Mündung bzw. ein offenes Ende 32. Die Büchse 26 kann viele verschiedene Formen besitzen. Zum Zweck der Illustration ist die Büchse 26 hier zylindrisch mit einem kreisförmigen Querschnitt dargestellt. Bei der speziellen Ausführungsform gemäß 1 besitzt die Umgebungswand 28 benachbart dem offenen Ende mindestens zwei Bereiche unterschiedlicher Durchmesser. Insbesondere gibt es einen ersten Bereich 34 und einen zweiten Bereich 36. Der erste Bereich 34, der bei der dargestellten Ausführungsform der dem offenen Ende 32 unmittelbar benachbarte Bereich ist, hat einen größeren Durchmesser als der zweite Bereich 36. Zwischen dem ersten Bereich 34 und dem zweiten Bereich 36 ist eine Stufe 38 angeordnet. Vorzugsweise bildet die Stufe 38 eine durchgängige, umlaufende Schulter 40, die, wie unten beschrieben, zum Tragen und Halten anderer Strukturen nutzbar ist. Am Ende der Wand 28, d. h. an dem offenen Ende 32, ist gemäß 1 ein U-förmiger Haken 42 angeordnet, der benutzt wird, um andere Filterstrukturen zu sichern oder zu halten, wie weiter unten beschrieben wird.

Das Filterelement bzw. die Filterpatrone 24 ist operativ in einem Innenraum 44 des Gehäuses 22 angeordnet dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Filterpatrone 24 einen rohrförmigen Bereich aus Filtermedium 46. Als Filtermedium 46 können verschiedene Filtermediumarten verwendet werden, einschließlich z. B. gefaltetes Filtermedium 48. Das gefaltete Filtermedium 48 besitzt mehrere Falten 49 und erstreckt sich im allgemeinen zwischen dem geschlossenen Ende 30 und dem offenen Ende 32 und ist rohrförmig angeordnet, um einen offenen Filterinnenraum 50 zu bilden. Als Materialien können für das Falten Filtermedium 48, Papier, Zellulose, synthetische Media und Kombinationen davon verwendet werden. Bei einigen Anwendungen kann das Filtermedium 46 mit feinen Fasern behandelt sein, in der Größenordnung von &mgr;m oder sub-&mgr;m (Faserdurchmesser).

Bei der dargestellten Ausführungsform wird der rohrförmige Mediumbereich 46 von einem inneren Stützrohr bzw. einer inneren Hülse 52 gestützt. Die innere Stützhülse 52 ist von dem Medium 46 umgeben. Die innere Hülse 52 kann aus Streckmetall, perforiertem Metall, oder anderen Materialien (einschl. nichtmetallischer Materialien) hergestellt sein, die eine ausreichende Durchlässigkeit für den Fluidstrom gewährleisten. Bei einigen Ausführungsformen kann auch ein zusätzliches Stützrohr in Form einer äußeren Hülse vorgesehen sein, die das Filtermedium 46 umgibt.

Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Filterpatrone 24 mindestens einen Enddeckel bzw. eine Endkappe 54. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Endkappe 54 an einem ersten Ende 56 des Filtermediums 46 befestigt. In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Endkappe 54 eine Bohrung bzw. Öffnung 58, die in Strömungsverbindung mit dem offenen Filterinnenraum 50 steht. Weitere Details in Bezug auf bestimmte bevorzugte Endkappen 54 werden weiter unten beschrieben.

Die dargestellte Ausführungsform besitzt ferner einen zweiten Enddeckel bzw. Endkappe 60, die an einem zweiten Ende 62 des Filtermediums 46 befestigt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die zweite Endkappe 60 geschlossen und besitzt keine Öffnungen. Insbesondere ist die zweite Endkappe 60 an dem zweiten Ende 62 des Filtermediums 46 befestigt und verschließt den offenen Filterinnenraum 50 durch einen Teil 64. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Teil 64 domförmig und ragt in den offenen Filterinnenraum 50, so dass er von dem Filtermedium 46 umgeben ist. Der Teil 64 kommt ferner mit einer Spannmechanik 66, z. B. einer Feder 67, in Eingriff, die zwischen dem internen Teil des geschlossenen Endes 30 und dem Teil 64 angeordnet ist. Die Feder 67 hilft, die Filterpatrone 24 innerhalb des Gehäuses platziert zu halten.

Die Filteranordnung 20 besitzt ferner eine Befestigungsmechanik 70 zur Befestigung der Filteranordnung 20 an einem Filterkopf. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Befestigungsmechanik 70 in Form einer Platte 72 vorgesehen, insbesondere einer Gewindeplatte 74. Die Gewindeplatte 74 hat die generelle Querschnittsform des Gehäuses 22. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Gewindeplatte 74 zylindrisch mit einem kreisförmigen Querschnitt. Die Gewindeplatte 74 bildet einen Ring 76 mit mindestens einem ersten Bereich 78 und einem zweiten Bereich 80 unterschiedlicher Durchmesser. Der erste Bereich 78 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des zweiten Bereiches 80. Zwischen dem ersten Bereich 78 und dem zweiten Bereich 80 ist ein Stufenteil 82 angeordnet. Gemäß 1 ist der Stufenteil 82 in Eingriff mit der Schulter 40 des Gehäuses 22 und wird von der Schulter 40 des Gehäuses 22 getragen. Der erste Bereich 78 fluchtet mit dem ersten Bereich 34 der Wand 28 und liegt an den ersten Bereich 34 der Wand 28 an, während der zweite Bereich 80 mit dem zweiten Bereich 36 der Wand 28 fluchtet und an dem zweiten Bereich 36 der Wand 28 anliegt. Der Haken 42 der Wand 28 überlappt, hält und ist in Eingriff mit der Endspitze 84 der Gewindeplatte 74.

Bei Betrachtung von 1 ist zu beachten, dass durch die Interaktion und den Eingriff zwischen dem Haken 42, der Endspitze 84, dem Stufenteil 82 und der Schulter 40 die Gewindeplatte 74 durch eine mechanische, formschlüssige Verbindung an der Büchse 26 befestigt ist.

Durch die Befestigung der Platte 72 auf eine permanente Art an der Büchse 26 gemäß 1 ist die Platte 72 als Teil des Gehäuses 22 zu betrachten.

Der innere Teil des ersten Bereiches der Gewindeplatte 74 ist mit mehreren Gewindegängen 86 ausgerüstet. Mittels der Gewindegänge 86 kann eine Gewindeverbindung mit dazu passenden Gewindegängen eines Filterkopfes hergestellt werden, um die Filteranordnung 20 selektiv an dem Filterkopf zu befestigen bzw. von dem Filterkopf zu entfernen. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Gewindegänge 86 nur entlang des ersten Bereiches 78 der Gewindeplatte 74. Der zweite Bereich 80 der Gewindeplatte 74 besitzt eine Nut 88. Bei der dargestellten Ausführungsform trägt und hält die Nut 88 ein Dichtungselement 90, um mit dem Filterkopf eine Dichtung zu bilden, wenn die Filteranordnung 20 an dem Dichtungskopf operativ befestigt ist.

Die Gewindeplatte 74 besitzt einen Endrand 92 an dem der Endspitze 84 gegenüberliegenden Ende. D. h., der Rand 92 ist dichter an der Filterpatrone 24 angeordnet als die Endspitze 84.

Die Filteranordnung 20 besitzt eine Abstandshalterkonstruktion 100, die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie die Filterpatrone 24 in Abstand von dem Gehäuse 22 hält, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone 24 und der Gehäusewand 28 zu bilden. Dies ist z. B. in 1 ersichtlich. Zu reinigendes Fluid wird in die Filteranordnung 20 eingespeist. Das Fluid strömt in einer Vorwärtsströmung in den Raum 94 zwischen der Filterpatrone 24 und der Wand 28. Die Abstandshalterkonstruktion 100 hält die Filterpatrone in Abstand von dem Gehäuse 22 (bei dieser Ausführungsform dem Gehäuse 22 einschließlich der Gewindeplatte 74), wodurch ein Strömungspfad gebildet wird, durch den das Fluid strömen kann, um in den Raum 94 außerhalb des Bereiches des Filtermediums 46 zu gelangen. Das Fluid strömt durch das Filtermedium 46, das mindestens einige der Verunreinigungen aus dem Fluid entfernt. Das gereinigte Fluid strömt durch die innere Hülse 52 und in den offenen Filterinnenraum 50. Von dort aus strömt das Fluid durch die Öffnung 58 und tritt dann aus der Filteranordnung 20 aus. Die Filteranordnung 20 kann auch mit entgegengesetzter Strömungsrichtung betrieben werden. Wenn die Filteranordnung 20 mit entgegengesetzter Strömungsrichtung betrieben wird, wird das zu reinigende Fluid in den offenen Filterinnenraum 50 eingespeist, es strömt dann durch das Filtermedium 46 in den Raum 94 und tritt dann aus dem Gehäuse 22 aus.

Die Abstandshalter-Konstruktion 100 besitzt mindestens einen Nocken 102, der sich zwischen der Filterpatrone 24 und dem Gehäuse 22 erstreckt. Der Nocken kann sich axial, radial oder in einer Kombination von beiden erstrecken (wobei er eine axiale Komponente und eine radiale Komponente besitzen kann). Der Nocken 102 kann an verschiedenen Strukturen angebracht sein. Bei anderen Ausführungsformen kann der Nocken 102 an dem Gehäuse angebracht sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann der Nocken 102 an der Filterpatrone angebracht sein. Bei weiteren anderen Ausführungsformen kann der Nocken 102 an anderen Strukturen angebracht sein (siehe 16).

Bei der in 1 dargestellten speziellen Ausführungsform ist die Abstandshalter-Konstruktion 100 Teil der Endkappe 54. Die Endkappe 54 besitzt eine Grundplatte 96 und eine Seitenwand 98 (2 und 3). Die Grundplatte 96 ist üblicherweise orthogonal zu dem ersten Ende 56 des Filtermediums 46 angeordnet. Die Seitenwand 98 ist üblicherweise parallel zur Richtung des Filtermediums 46 und parallel zur Wand 28 der Büchse 26 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform umgibt die Seitenwand 98 üblicherweise die Grundplatte 96. Die Öffnung 58 ist sowohl von der Grundplatte 96 als auch der Seitenwand 98 umgeben. Die Grundplatte 96 erstreckt sich zwischen der Öffnung 58 und der Seitenwand 98.

Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform besitzt die Endkappe 54 einen Filtermedium enthaltenden Teil 99. Bei dem in 13 dargestellten Beispiel ist der Filtermedium enthaltende Teil 99 in der Seitenwand 98 integriert. Der Filtermedium enthaltende Teil 99 bildet eine durchgehende Wand 101 um das Filtermedium 46.

Gemäß 2 und 3 besitzt die Abstandshalter-Konstruktion 100 mindestens einen und in der dargestellten Ausführungsform mehr als einen Nocken 102, die mindestens entweder von der Grundplatte 96 oder von der Seitenwand 98 weg ragen. Die in 2 und 3 dargestellte Ausführungsform besitzt 4 Nocken 103, 104, 105 und 106, die in gleichen Abständen zueinander angeordnet sind und von der Seitenwand 98 weg ragen. Bei der dargestellten Ausführungsform ragt jeder der Nocken 103106 in axialer Richtung von der Seitenwand 98 weg. Mit dem Begriff „axial" ist gemeint, dass die Nocken 103106 eine Längsachse 108 (3) bilden, die mindestens einen Teil besitzt, der weitgehend parallel zu einer Längsachse 109 (1) der Filteranordnung 20 ist.

Bei der in 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist jeder der Nocken 103106 als Anschlag 110 ausgeführt, der sich von der Endkappe 54 weg erstreckt. Bei dem in 3 dargestellten Beispiel besitzen die Anschläge 110 einen Basisteil 112, der an einem Ende 114 mit der Wand 98 verbunden ist. Von dem Basisteil 112 erstreckt sich ein zweiter Teil 116, der ein freies Ende 118 besitzt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht ein Winkel 120 zwischen dem Basisteil 112 und dem zweiten Teil 116. Es ist ersichtlich, dass jeder der Anschläge 110 von der Endkappe 54 auskragt. Es ist ebenfalls ersichtlich, dass bei der dargestellten Ausführungsform die Anschläge 110 eine Länge haben, die größer ist als die Länge der Seitenwand 98 und die freien Enden 118 gemäß 3 einen gewissen Abstand über die Grundplatte 96 hinaus ragen.

Wie oben beschrieben, können die Anschläge 110 relativ zu der Endkappe 54 und dem Gehäuse 22 in mehreren Konfigurationen angeordnet sein. Bei dem in 3 dargestellten speziellen Beispiel sind die Anschläge 110 als Verlängerungen des Filtermedium enthaltenen Teils 99 und der Endkappe 54 konfiguriert. Gemäß 3, z. B. ragen die Anschläge 110 von dem Ende 114 der Wand 98 weg.

Wenn die Filterpatrone 24 operativ in den Innenraum 44 des Gehäuses 22 eingesetzt ist, sind die Anschläge 110 in Eingriff mit der Gewindeplatte 24 des Gehäuses 22 (insbesondere in 1), um eine Fluidströmung zwischen der Filterpatrone 24 und der Gehäusewand 28 zu ermöglichen. In 1 ist zu sehen, wie die freien Enden 118 jeder der Anschläge 110 mit dem Endrand 92 in Eingriff sind, um die Filterpatrone 24 in Abstand von der Gewindeplatte 74 zu halten und den Raum 122 zu bilden.

Zur Fertigung der Filteranordnung 20 gemäß 13 wird üblicherweise eine Büchse 26 bereitgestellt. In diesem Zustand besitzt die Büchse 26 noch keine an ihr befestigte Befestigungsmechanik 70. Die Filterpatrone 24 wird bereitgestellt und durch das offene Ende 32 in die Büchse 26 eingesetzt. Die Filterpatrone 24 wird gegen die Feder 67 gedrückt und die Gewindeplatte 74 wird in das offene Ende bzw. die Mündung 32 eingesetzt. Die Gewindeplatte 74 wird durch den Eingriff zwischen dem freien Ende 118 der Anschläge 110 und dem Endrand 92 der Gewindeplatte 74 gegen die Filterpatrone 24 gedrückt. Die Gewindeplatte 74 ist durch eine mechanische formschlüssige Verbindung und durch eine Presspassung mit der Büchse 26 verbunden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Filterpatrone 24 durch die Spannung der Feder 67 gegen die Gewindeplatte 74 in dem Gehäuse 22 in Position gehalten. In anderen Ausführungsformen wird eventuell keine Feder verwendet.

Eine alternative Ausführungsform des Gehäuses 22 ist in 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Gewindeplatte 74 durch eine Schmelzverbindung, z. B. eine Schweißverbindung 124, mit der Gehäusewand 28' verbunden. In 4 ist ersichtlich, dass, wenn die Gewindeplatte 74 und die Wand 28' auf diese Art verbunden sind, die Wand 28' benachbart zum offenen Ende 32' keine Bereiche unterschiedlichen Durchmessers besitzt.

Eine andere Ausführungsform des Gehäuses 22 ist in 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Gehäusewand 28'' einen nach innen gerichteten Wulst 126. Wie bei dieser speziellen Ausführungsform gezeigt, ist der Wulst 126 kreisförmig und erstreckt sich vollständig um den Rand des Gehäuses 28''. Die Wand 28'' besitzt ein Befestigungsteil 130, das sich zwischen dem Wulst 126 und einem freien Ende 128, das das offene Ende bzw. die Mündung 32'' definiert, erstreckt. Das Befestigungsteil 130 gestattet es, die Gewindeplatte 74 durch eine Schmelzverbindung, z. B. eine Schweißnaht 132 an der Gehäusewand 28'' zu befestigen. Es ist zu beachten, dass der Endrand 92 der Gewindeplatte 74 mit dem Wulst 126 in Eingriff steht. Bei dieser Ausführungsform sind die Anschläge 110 mit dem Wulst 126 in Eingriff. Bei der dargestellten Ausführungsform liegen der Endrand 92 und die Anschläge 110 an einander gegenüber liegenden Seiten 133 und 134 des Wulstes 126 an.

Mit Bezug auf 612 und beginnend mit 7 ist eine weitere Ausführungsform einer Filteranordnung, allgemein gekennzeichnet durch die Bezugszahl 140, dargestellt. Gemäß 7 besitzt eine Filterbaugruppe 142 einen Filterkopf 144, an dem die Filterbaugruppe 142 lösbar befestigt ist. Der Filterkopf 144 besitzt ein Gehäuse bzw. Block 146 mit Fluid-Strömungskanälen 148 und 150. Bei der dargestellten Ausführungsform endet jeder der Strömungskanäle 148 und 150 an einer Strömungsöffnung 152 bzw. 154. Bei einer vorwärts Strömungsanordnung entspricht der Strömungskanal 148 einem Einlass- oder Schmutzfluid-Kanal 149 mit der Öffnung 152 entsprechend einer Eintrittsöffnung 153. Bei einem „vorwärts" durchströmten System entspricht der Strömungskanal 150 einem Austritts- bzw. Rein-Fluid-Kanal 151, wobei die Öffnung 154 einer Austrittsöffnung 155entspricht. In 8 ist ein Dichtungselement 159 zwischen dem Gehäuseende 176 und dem Filterkopf 144 dargestellt.

Wenn der Filterkopf 144 operativ mit der Filteranordnung 140 verbunden ist, endet der Strömungskanal 148 an der Öffnung 156, die in Strömungsverbindung mit dem Raum 158 steht. Der Raum 158 ist weiter unten beschrieben. Der Strömungskanal 150 endet an der Öffnung 160 und wenn der Filterkopf 144 operativ mit der Filteranordnung 140 verbunden ist, steht die Öffnung 160 in Strömungsverbindung mit dem offenen Filterinnenraum 162.

Wie bei der Ausführungsform gemäß 1, besitzt die in 7 dargestellte Filteranordnung 140 im Gehäuse 166 und eine in dem Filtergehäuse 166 angeordnete Filterpatrone 168. Gemäß 8 ist das Gehäuse 166 in Form einer Büchse 170 ausgeführt mit einer Umgebungswand 172, einem geschlossenen Ende 174 und einem offenen Ende bzw. einer Mündung 176.

Gemäß 8 besitzt das Gehäuse 166 benachbart zu dem offenen Ende bzw. der Mündung 176 einen Gewindebereich 178. Bei der speziellen dargestellten Ausführungsform ist der Gewindebereich 178 als Teil der Büchse 170 gefertigt dargestellt. Der Gewindebereich 178 kann z. B. gewalzte Gewindegänge 179 oder auf andere Arten geformte Gewindegänge enthalten. Der Gewindebereich 178 kann auch dadurch hergestellt werden, dass die Gewindegänge 179 intern in die Büchse 170 geschnitten werden. Alternativ kann das Gehäuse 166 eine Befestigungsmechanik 70 der in 1 dargestellten Art besitzen, die als eine an der Büchse 170 befestigte Gewindeplatte ausgeführt ist. Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 22 in 1 auch eine der in 8 dargestellten Gehäuseart sein kann mit einem Gewindebereich 178, wie dargestellt.

Die in 8 dargestellte spezielle Ausführungsform des Gehäuses 166 besitzt einen nach innen ragende Erhebung bzw. einen Wulst 180. Der Wulst 180 ist analog zu dem in 5 dargestellten Wulst 126. Der Wulst 180 ist kreisförmig und erstreckt sich vollständig entlang der inneren radialen Oberfläche 182 der Gehäusewand 172. Wie in 8 ersichtlich ist, ist der Wulst 126 in einer Position zwischen dem geschlossenen Ende 174 und dem Gewinde-Abschnitt bzw. Bereich 178 angeordnet. Der Gewindebereich 178 ist zwischen dem Wulst 180 und dem offenen Ende 176 angeordnet. Der Wulst 180 ist allgemein bogenförmig dargestellt mit einander gegenüber liegenden Seiten 184 und 186, die sich in einem Bogenscheitel 188 treffen. Wie weiter unten beschrieben wird, wirkt der Wulst 180 mit der Filterstruktur zusammen, um die Filterpatrone 168 in Abstand von der Gehäusewand 172 zu halten, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone 168 und der Gehäusewand 172 zu bilden.

9 und 10 zeigen eine Ausführungsform der Filterpatrone 168. Die Filterpatrone 168 ist ähnlich der Filterpatrone 24 mit Ausnahme der Endkappe 54 gemäß 1. Die Filterpatrone 168 besitzt einen Filtermediumbereich 190, der sich zwischen einer ersten Endkappe bzw. einer ersten Endkappe 192 und einer zweiten Endkappe bzw. einer zweiten Endkappe 194 erstreckt. Das Filtermedium 190 kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Filtermedium-Typen bestehen. In dem dargestellten Beispiel ist das Filtermedium 190 ein Faltenfiltermedium 196. Das Faltenfiltermedium 196 ist derart in einer rohrförmigen Konfiguration geformt, dass es einen offenen Filterinnenraum 162 bildet und diesen umgibt. Ein inneres Stützrohr bzw. eine innere Hülse 198 erstreckt sich ebenfalls zwischen den Endkappen 192 und 194. Die innere Hülse 198 ist von dem Faltenfiltermedium 196 umgeben. Die innere Hülse 198 ist aus einem Material, z. B. einem steifen Kunststoff, gefertigt mit einer Vielzahl von Löchern 202 darin, um die Strömung des Fluids durch die innere Hülse 198 zu gestatten. Wie in 10 ersichtlich, ist die zweite Endkappe 194 eine geschlossene Endkappe, die keine Öffnungen oder Löcher besitzt. Die zweite Endkappe 194 überdeckt das Ende 204 des Filtermediums 190 und verschließt den offenen Filterinnenraum 162 an dem Ende 204. Die Endkappe 192 besitzt eine Öffnung bzw. ein Loch 206, um eine Strömungsverbindung mit dem offenen Filterinnenraum 162 zu schaffen.

Gemäß 7 besitzt die Filteranordnung 140 eine Abstandshalter-Konstruktion 210 analog der oben beschriebenen Abstandshalter-Konstruktion 100. Die Abstandshalter-Konstruktion 210 ist so konstruiert und angeordnet, dass sie die Filterpatrone 168 in Abstand von dem Gehäuse 166 hält, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone 168 und der Gehäusewand 172 zu bilden. Dies ist aus 7 ersichtlich. Zu reinigendes Fluid wird durch die Eintrittsöffnung 153 in den Filterkopf 144 eingespeist. Das Fluid strömt durch den Schmutz-Fluidkanal 149 und tritt durch die Öffnung 156 aus dem Filterkopf 144 aus. Von dort strömt das Fluid in den Raum 158 zwischen der Filterpatrone 168 und der Gehäusewand 172. Die Abstandshalter-Konstruktion 210 hält die Filterpatrone 168 in Abstand vom Gehäuse 166, um einen Strömungspfad für das Fluid zu bilden, durch den das Fluid in den Raum 158 strömen kann. Das Fluid strömt dann durch das Filtermedium 190, das zumindest einige der darin enthaltenen Verunreinigungen entfernt. Das gereinigte Fluid strömt dann durch die innere Hülse 198 in den offenen Filterinnenraum 162. Gemäß 10 strömt das Fluid dann von dort aus durch die Öffnung 206 und durch die Öffnung 160. Von dort strömt es durch den Reinfluidkanal 151 und tritt durch die Austrittsöffnung 155 aus dem Filterkopf 144 aus.

Wie bereits in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß 1 beschrieben, kann die Abstandshalter-Konstruktion 210 in vielen verschiedenen Konfigurationen ausgeführt werden. In der speziellen in 612 dargestellten Ausführungsform ist die Abstandshalter-Konstruktion 210 Teil der Endkappe 192. Gemäß 12 besitzt die Endkappe 192 eine Grundplatte 212 und eine Seitenwand 214. Die Grundplatte 212 ist üblicherweise orthogonal zu dem Ende 205 (10) des Filtermediums 190. Die Seitenwand 214 ist üblicherweise parallel zu der Richtung des Filtermediums 190. Bei der in 12 dargestellten Ausführungsform ist die Seitenwand 214 auch generell orthogonal zu der Grundplatte 212. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Seitenwand 214 einen Filtermedium enthaltenden Teil 216, der eine durchgehende Wand 218 um das Filtermedium 190 bildet. Wie in 12 ersichtlich ist, erstreckt sich der Filtermedium enthaltende Teil 216 von der Grundplatte 212 aus.

Gemäß 12 besitzt die Abstandshalter-Konstruktion 210 mindestens einen, in der dargestellten Ausführungsform jedoch mehrere Anschläge 220. In der in 11 und 12 dargestellten Ausführungsform sind drei Anschläge 221, 222 und 223 dargestellt. In der in 11 dargestellten beispielhaften Ausführungsform ist zu sehen, wie die Anschläge 221, 222 und 223 mit gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Bei anderen Ausführungsformen können die Abstände variieren. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich jeder der Anschläge 221, 222 und 223 radial von der Endkappe 192 weg. Insbesondere ist in 12 zu sehen, wie sich der Anschlag 221 radial von der Grundplatte 212 der Endkappe 192 weg erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jeder der Anschläge 221, 222 und 223 generell orthogonal relativ zu dem Filtermedium enthaltenden Teil 216.

Bei der in 11 und 12 dargestellten Ausführungsform besitzt jeder der Anschläge 221, 222 und 223 die Form einer Zunge 226, die sich von der Endkappe 192 weg erstreckt. Die Zungen 226 erstrecken sich von bzw. ragen von dem äußeren Umfangsrand 228 der Grundplatte 212 weg.

Die Zungen 226 sind aus einem Material geformt, das eine gewünschte Flexibilität und Elastizität gewährleistet. D. h., die Zungen 226 können durch Handkraft elastisch verformt werden, so dass sie die operative Installation der Filterpatrone 168 in das Gehäuse 166 gestatten. Dies ist weiter unten beschrieben.

In 7 ist die Zusammenwirkung der Filterpatrone 168 mit dem Filtergehäuse 166 durch den Eingriff der Zungen 226 mit dem Wulst 180 zu sehen. Insbesondere sind die Zungen 226 mit der Seite 186 des Wulstes 180 in Eingriff, um die Filterpatrone 168 in dem Gehäuse 166 zu halten. Durch den Raum zwischen dem äußeren Umfang 228 der Endkappe 192 und der Wand 172 ist ein Strömungspfad 230 zwischen der Endkappe 192 und dem Filtergehäuse 166 gebildet. Die Zungen 226 sind mit der internen radialen Oberfläche 182 der Büchse 170 in Eingriff, um den Strömungspfad 230 zu schaffen. Die äußere axiale Oberfläche 232 (12) der Zunge 226 ist mit der Seite 186 (8) der Büchse 170 in Eingriff, um die Filterpatrone 168 in dem Gehäuse 166 zu halten. D. h., die Filterpatrone 168 ist zwischen dem Wulst 180 und dem geschlossenen Ende 174 in dem Gehäuse 166 fixiert.

Zum Zusammenbau der Filteranordnung 140 wird das Gehäuse 166 bereit gestellt. Die Filterpatrone 168 wird bereit gestellt und durch das offene Ende 176 eingeführt. Die zweite axiale Oberfläche 234 (12), die der äußeren axialen Oberfläche 232 gegenüber liegt, kommt mit der Seite 184 des Wulstes 180 in Eingriff. Auf die Filterpatrone 168 wird eine Kraft ausgeübt, um die Filterpatrone 168 an dem Wulst 180 vorbei weiter in das Gehäuse 166 zu drücken. Wenn diese Kraft aufgebracht wird, verformen sich die Zungen 226 elastisch und schnappen über den Wulst 180. In der abschließenden Ruheposition sind die Zungen 226 in Eingriff mit dem Wulst 180; insbesondere ist die äußere axiale Oberfläche 232 mit der Seite 186 des Wulstes 180 in Eingriff. Dies schafft einen Strömungspfad 230 zwischen dem äußeren Umfangsrand 228 und dem Filtergehäuse 166. Die Filteranordnung 140 wird dann an den Filterkopf 144 angebaut, um die Filterbaugruppe 142 zu bilden. Dies wird durchgeführt durch Drehen der Filteranordnung 140 relativ zum Filterkopf 144, wobei der Gewindebereich 178 des Gehäuses 166 mit den Gewindegängen 236 (7) des Filterkopfes 144 in Eingriff kommt.

Die Zungen 226 können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich Kunststoff, Glasfasernylon, Metall, Verbundwerkstoffen oder einer unabhängigen Feder.

In 1315, 17 und 18 ist eine weitere alternative Filteranordnung 300 allgemein dargestellt. 13 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Filterbaugruppe 302. Die Filterbaugruppe 302 ist lösbar an einem Filterkopf, wie z. B. dem Filterkopf 144 gemäß 7, befestigbar. Die Filterbaugruppe 302 besitzt ein Gehäuse 304 und eine darin angeordnete Filterpatrone 306 (15). Das Gehäuse 304 besitzt eine Umfangswand 308, ein geschlossenes Ende 310 und eine Mündung bzw. ein offenes Ende 312. In der in 1315 dargestellten Ausführungsform kann das Gehäuse 304 aus Metall hergestellt werden, jedoch ist die dargestellte Ausführungsform aus Kunststoffspritzguss hergestellt. Es ist ersichtlich, dass die Umfangswand 308 Versteifungsrippen 314 besitzt, die die Steifigkeit des Gehäuses 304 unterstützen. In der in 13 und 15 dargestellten Ausführungsform besitzt das Gehäuse benachbart zu dem offenen Ende 312 einen Gewindebereich 316. Der Gewindebereich 316 ist als Fertigungsteil des Gehäuses 304 dargestellt. Wie oben beschrieben, kann der Gewindebereich auf die verschiedensten Arten eingefügt werden, einschließlich einer separaten mit dem Gehäuse 304 verbundenen Gewindeplatte.

Das in 15 dargestellte Gehäuse 304 besitzt einen Hinterschnitt bzw. einen nach innen ragenden Absatz 318. Der Absatz 318 entspricht dem Wulst 180 und dem Wulst 126. Der Absatz 318 ist kreisförmig und erstreckt sich vollständig entlang der inneren radialen Oberfläche 320 der Gehäusewand 308. Der Absatz 318 ist in einer Position zwischen dem geschlossenen Ende 310 und dem Gewindebereich 316 angeordnet. Ein Teil 323 der Gehäusewand 308, das den Hauptteil des Filtermediums 322 benachbart angeordnet ist, besitzt einen internen Durchmesser, der ungefähr gleich dem internen Durchmesser der Gehäusewand 308 zwischen dem Gewindebereich 316 und dem Absatz 318 ist. Zwischen dem Absatz 318 und dem Teil 323 ist ein Bereich größeren internen Durchmessers angeordnet, der eine Hinterdrehung 380 bildet. Wie weiter unten beschrieben wird, wirkt der Absatz 318 mit der Filterstruktur zusammen, um die Filterpatrone 306 in Abstand von der Gehäusewand 308 zu halten, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone 306 und der Gehäusewand 308 zu bilden.

In 15 ist eine Ausführungsform der Filterpatrone 306 im Querschnitt dargestellt. Die Filterpatrone 306 ist ähnlich der Filterpatrone 24, mit der Ausnahme einiger verwendeter Materialien. Wie bei der Ausführungsform gemäß 1 besitzt die Filterpatrone 306 einen Filtermediumbereich 322, der sich zwischen einer ersten Endkappe 324 und einer zweiten Endkappe 326 erstreckt. Obwohl das Filtermedium 322 aus einer Vielzahl verschiedener Mediumarten hergestellt werden kann, ist in dem dargestellten Beispiel das Filtermedium 322 ein Faltenfiltermedium 328. Das Filtermedium 322 ist derart in einer rohrförmigen Konfiguration geformt, dass es einen offenen Filterinnenraum 330 bildet und umgibt. Ein inneres Stützrohr bzw. eine innere Hülse 332 erstreckt sich ebenfalls zwischen der ersten Endkappe 324 und der zweiten Endkappe 326. Die innere Hülse 332 dient zur Stützung des Filtermediums 322; sie ist aus einem steifen Material z. B. einem steifen Kunststoff oder Metall hergestellt und besitzt Löcher, die die Strömung von Fluid durch die innere Hülse 332 gestatten. Wie in 15 ersichtlich ist, ist die zweite Endkappe 326 eine geschlossene Endkappe, die keine Öffnungen oder Löcher besitzt. Die zweite Endkappe 326 überdeckt das Ende 334 des Filtermediums 322 und verschließt den offenen Filterinnenraum 330 an dem Ende 334. Die erste Endkappe 324 besitzt ein Loch bzw. eine Öffnung 336, um die Fluidströmungs-Verbindung mit dem offenen Filterinnenraum 330 zu gewährleisten

Das Gehäuse 304 besitzt zwischen dem Absatz 318 und dem Gewindebereich 316 eine Nut 338. Die Nut 338 hält einen O-Ring 340 zur Bildung einer Dichtung mit einem Filterkopf. Obwohl die erste und die zweite Endkappe 324 und 326 aus einer Vielzahl verschiedener Materialien hergestellt sein können, einschließlich Metall, ist bei bevorzugten Ausführungsformen die erste Endkappe 324 aus Kunststoff und die zweite Endkappe 326 aus Metall hergestellt. Es ist zu beachten, dass das Gehäuse 304 eine in seinem geschlossenen Ende 310 geformte Tragkonstruktion 342 besitzt. Die Tragkonstruktion 342 unterstützt die Gesamtsteifigkeit des Gehäuses 304 und bildet zusätzlich ein Trag- und Positionierungselement für die Filterpatrone 306 innerhalb des Gehäuses 304. Diese Tragkonstruktion 342 macht den Einsatz einer Feder, wie z. B. der Feder 67 in Ausführungsform gemäß 1, überflüssig.

Gemäß 15 besitzt die Filteranordnung 300 eine Abstandshalter-Konstruktion 350 analog der oben beschriebenen Abstandshalter-Konstruktion 210 und der Abstandshalter-Konstruktion 100. Die Abstandshalter-Konstruktion 350 ist so konstruiert und angeordnet, dass sie die Filterpatrone 306 in Abstand von dem Gehäuse 304 hält, um einen Fluidströmungspfad zwischen der Filterpatrone 306 und der Gehäusewand 308 zu bilden. Dies ist in 15 ersichtlich. Zu reinigendes Fluid wird in das Gehäuse 304 und in den Raum 352 zwischen der Filterpatrone 306 und der Gehäusewand 308 eingespeist. Die Abstandshalter-Konstruktion 350 hält die Filterpatrone 306 in Abstand von dem Gehäuse 304, um einen Strömungspfad für das Fluid zu bilden, so dass das Fluid in den Raum 352 gelangen kann. Das Fluid strömt dann durch das Filtermedium 322, das mindestens einige der darin enthaltenen Verunreinigungen entfernt. Das gereinigte Fluid strömt dann durch die innere Hülse 332 in den offenen Filterinnenraum 330. Von dort strömt das saubere Fluid durch die Öffnung 336 und tritt dann durch den Filterkopf aus.

Wie anhand der anderen Ausführungsformen oben beschrieben, kann die Abstandshalterkonstruktion 350 in einer Vielzahl von Konfigurationen ausgeführt werden. Bei der in 1315 und 17 und 18 dargestellten Ausführungsform ist die Abstandshalter-Konstruktion 350 ein integraler Teil der ersten Endkappe 324. Gemäß 17 besitzt die Endkappe 324 eine Grundplatte 354 und eine Seitenwand 356. Die Grundplatte 354 ist generell orthogonal zu dem Ende 358 des Filtermediums 322 angeordnet. Die Seitenwand 356 ist generell parallel zu der Richtung des Filtermediums 322 angeordnet. Die Seitenwand 356 ist ebenfalls generell orthogonal zu der Grundplatte 354 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Seitenwand 356 einen Filtermedium enthaltenden Bereich 360, der eine durchgehende Wand 356 um das Filtermedium 322 bildet.

Gemäß 17 und 18 besitzt die Abstandshalterkonstruktion 350 mindestens einen, in der dargestellten Ausführungsform jedoch mehrere, Anschläge 362. Bei der speziellen dargestellten Ausführungsform sind vier Anschläge vorhanden, die in gleichen Abständen von ungefähr 90° zueinander angeordnet sind. Wie bei der Ausführungsform gemäß 2 besitzt jeder der Anschläge 362 die Form einer Zunge 364, die sich von der ersten Endkappe 324 weg erstreckt. Die Zungen 364 besitzen ein Basisteil 366, das durch einen Bogen mit der Wand 360 verbunden ist. Das Basisteil 366 besitzt ein freies Ende 372. Es ist zu beachten, dass jede der Zungen von der Endkappe 324 auskragt. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Zungen 364 als Verlängerungen des Filtermedium enthaltenden Teiles 360 der ersten Endkappe 324 konfiguriert. Natürlich sind andere Ausführungsformen möglich. Gemäß 17 besitzt die erste Endkappe 324 ferner eine Nut 376. Gemäß 15 hält die Nut 376 einen O-Dichtungsring 378. Der O-Dichtungsring 378 bildet eine Dichtung mit einem Filterkopf.

Für den Zusammenbau der Filteranordnung 300 wird das Gehäuse 304 bereit gestellt, dann wird die Filterpatrone 306 durch das offene Ende 312 eingesetzt. Die Filterpatrone 306 berührt die Tragkonstruktion 342 an dem geschlossenen Ende 310. Die Zungen 324 werden durch den Eingriff mit der inneren Oberfläche des Gehäuses 304 radial nach innen zusammen gedrückt, bis sie den Absatz 318 erreichen. Die Hinterdrehung 380, die durch den Absatz 318 gebildet ist, gestattet es den Zungen 324 in ihre Normalstellung zurückzuschnappen. Wenn dies geschieht, kommen die freien Enden 372 der Zungen 364 mit dem Absatz 318 in Eingriff. Dadurch wird die Filterpatrone 306 innerhalb des Gehäuses 308 fixiert.

16 zeigt eine alternative Ausführungsform. Die Ausführungsform gemäß 16 ist die gleiche wie die Ausführungsform gemäß 15 mit der Ausnahme der ersten Endkappe. Die erste Endkappe ist in 16 als Endkappe 324' dargestellt. Bei der Ausführungsform gemäß 16 besitzt die erste Endkappe 324' keine integrierte Abstandshalter-Konstruktion. Sie besitzt lediglich eine geschlossene durchgehende Seitenwand 356' ohne von ihr weg ragende Anschläge oder Zungen. Jedoch besitzt die Filteranordnung 300' eine Abstandshalterkonstruktion 400. Bei dieser Ausführungsform ist die Abstandshalter-Konstruktion 400 eine separate unabhängige Platte 402. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Platte 402 auf der ersten Endkappe 324' und unterhalb des Gewindebereiches 316' angeordnet. Die Platte 402 besitzt eine Grundplatte 404, die generell parallel zur Grundplatte 354' der ersten Endkappe angeordnet ist und eine Seitenwand 406, die generell senkrecht zur Grundplatte 404 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform umgibt die Seitenwand 406 generell die Seitenwand 356' der Endkappe 324' und das Filtermedium 322'. Mehrere Anschläge 410 sind integrale Bestandteile der Platte 402. Obwohl in dem Querschnitt gemäß 16 nur ein einziger Anschlag 410 sichtbar ist, ist offensichtlich, dass generell mehr als ein Anschlag 410 vorgesehen ist, z. B. vier Anschläge, wie in 18 dargestellt. Die Anschläge 410 sind analog zu den Anschlägen 362 konstruiert. Insbesondere besitzt jede der Anschläge 410 einen Basisteil 412, der durch einen Bogen 414 mit der Seitenwand 406 verbunden ist. Jeder Basisteil 412 besitzt ein freies Ende 418.

Zum Zusammenbau der Filteranordnung 300' wird die Filterpatrone 306' in das Gehäuse 304' eingesetzt. Als nächstes wird die Filterpatrone 306' innerhalb des Gehäuses 304' fixiert, dadurch dass die Platte 402 eingesetzt wird. Die Platte 402 wird so orientiert, dass sie auf der ersten Endkappe 324' ruht. Die Filterpatrone 306 ist dann zwischen der Platte 402 und der Tragkonstruktion 342' fixiert. Während die Platte 402 in das Gehäuse 304' eingesetzt wird, werden die Anschläge 410 radial nach innen gedrückt und schnappen dann in ihre Normalstellung zurück, so dass sie mit dem Absatz 318' des Gehäuses 304' in Eingriff sind.

Im Betrieb zur Reinigung von Fluiden werden Filter der hier beschriebenen Art gemäß 118 verwendet, die Filteranordnungen werden bereit gestellt und an einen Filterkopf angeschraubt. Das zu reinigende Fluid strömt durch den Filterkopf in das Filtergehäuse, durch die Filterpatrone und strömt dann aus dem Filtergehäuse zurück durch den Filterkopf und tritt dann aus dem Filterkopf aus. Nach einer gewissen Betriebszeit beginnt das Filtermedium zu verstopfen bzw. zu okkludieren. Zu diesem Zeitpunkt ist eine Wartung des Filters wünschenswert bzw. erforderlich. Um den Filter zu warten, wird der Filter entfernt, dadurch dass er von dem Kopf abgeschraubt wird. D. h. die Gewindeverbindung zwischen der Filteranordnung und dem Filterkopf wird gelöst. Bei einigen Gebrauchsarten wird die gesamte Filteranordnung entsorgt und durch eine neue Filteranordnung ersetzt. Z. B. wird bei den Ausführungsformen gemäß 15 die gesamte Filteranordnung entsorgt und durch eine neue Filteranordnung ersetzt. Auch bei der Ausführungsform gemäß 718 kann die gesamte Filteranordnung entsorgt und durch eine neue Filteranordnung ersetzt werden. Es ist beabsichtigt, dass bei bestimmten Filteranordnungen, z. B. den Ausführungsformen gemäß 712, die alte Filterpatrone aus dem Gehäuse entfernt werden kann, indem sie durch die Mündung bzw. das offene Ende gezogen wird. Die Zungen brechen entweder ab oder schnappen über die inneren Gehäuseanschläge, so dass die Filterpatrone aus dem Gehäuse entfernt werden kann. In diesen Fällen wird die alte Filterpatrone entsorgt (oder recycelt) und durch eine neue Filterpatrone ersetzt. Die neue Filterpatrone wird in das Gehäuse eingesetzt. Wenn die Zungen mit der Filterpatrone verbunden sind, biegen sich die Zungen und schnappen über den Wulst bzw. den Absatz des Gehäuses. Wenn die Zungen separat von der Filterpatrone sind, wird die Abstandshalter-Konstruktion in das Gehäuse eingesetzt, bis sich die Zungen biegen und über den Wulst bzw. den Absatz des Gehäuses schnappen. Die neue Filteranordnung kann dann für den Betrieb an einen Filterkopf angeschraubt werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen können die Zungen an der Endkappe aus einer Vielzahl verschiedener Materialien hergestellt werden, einschließlich Metall, Kunststoff und Verbundmaterialien. Das Gehäuse kann mit Chrom oder Nickel plattiert oder beschichtet werden, oder es kann wärme-behandelt werden, bevor die Filterpatrone darin eingesetzt wird. Dies gestattet, dass das Gehäuse zum Korrosionsschutz behandelt werden kann. Es ist zu beachten, dass durch den einfachen Zusammenbau das Gehäuse in einer separaten Einrichtung oder an einem separaten Ort unabhängig von der Fertigung der Filterpatronen gefertigt werden kann. Der abschließende Zusammenbau der Filterpatrone mit dem Gehäuse kann dann an einem dritten Ort erfolgen.

Bei einigen Anwendungen kann das darin verwendete Filtermedium ein Harzbett bzw. Ionentauscherbett sein. Das Harzbett kann dann verwendet werden, das Gehäuse bis zum äußeren Durchmesser des Gehäuses aufzufüllen.

Die Gewindeplatte kann aus einer Vielzahl verschiedener Materialien gefertigt werden, einschließlich Stanzen, Abstechen von einem Rohr oder von einer Stange, oder Formen aus Metallpulver.


Anspruch[de]
Fluidfilteranordnung (20, 140, 300, 300') gekennzeichnet durch:

(a) ein Gehäuse (22, 166, 304, 304') mit einer Wand (28, 28'', 172, 308), das ein geschlossenes Ende (30, 174, 310), ein offenes Ende (32, 176), einen Innenraum (44) und einen nach innen ragenden Wulst (126, 180, 318, 318') besitzt, wobei:

(i) das Gehäuse benachbart zu dem offenen Ende (32, 176) einen Gewindebereich (86, 178, 316, 316') besitzt;

(ii) der nach innen ragende Wulst (126, 180, 318, 318') sich vollständig entlang des Umfangs einer Innenfläche der Gehäusewand (28, 28'', 172, 308) erstreckt, wobei:

(A) der nach innen ragende Wulst (126, 180, 318, 318') zwischen dem geschlossenen Ende (30, 174, 310) und dem Gewindebereich (86, 178, 316, 316') angeordnet ist;

(b) eine Filterpatrone (24, 168, 306, 306'), die in dem Innenraum (44) des Gehäuses (22, 166, 304, 304') angeordnet ist und die eine rohrförmige Konstruktion eines Filtermediums (46, 190, 322) mit einem offenen Filterinnenraum (50, 162) besitzt, wobei:

(i) die rohrförmige Konstruktion des Filtermediums (46, 190, 322) ein erstes Ende (56, 174, 334) besitzt;

(ii) die Filterpatrone (24, 168, 306, 306') eine Endkappe (54, 192, 324, 324') besitzt, die an dem ersten Ende (56, 174, 334) der rohrförmigen Konstruktion des Filtermediums (46, 190, 322) befestigt ist; und die eine Öffnung (58) besitzt, die in Strömungsverbindung mit dem offenen Filterinnenraum (50, 162) steht;

(c) eine Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400), die so konstruiert und angeordnet ist, dass sie die Filterpatrone (24, 168, 306, 306') in Abstand zu der Gehäusewand (28, 172, 308) hält, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone (24, 168, 306, 306') und der Gehäusewand (28, 172, 308) zu bilden, wobei:

(i) die Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) eine Grundplatte (96, 212, 354, 404) und eine Seitenwand (98, 214, 356, 406) besitzt;

(ii) die Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) in Verlängerung von mindestens entweder der Grundplatte (96, 212, 354, 404) oder der Seitenwand (98, 214, 356, 406) mindestens einen Anschlag (110, 220, 362, 410) besitzt;

(iii) die Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) mit dem nach innen ragenden Wulst (126, 180, 318, 318') in Eingriff steht, um die Filterpatrone (24, 168, 306, 306') auf Abstand von der Gehäusewand zu halten, um einen Strömungspfad zwischen der Filterpatrone (24, 168, 306, 306') und der Gehäusewand zu bilden; der Eingriff der Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) erfolgt gegen eine Seite des Anschlags (110, 220, 362, 410), die zum geschlossenen Ende des Gehäuses (22, 166, 304, 304') gerichtet ist.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) mehrere Anschläge (110, 362, 410) besitzt.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass

(a) sich jeder der Anschläge (110, 362, 410) axial erstreckt, um mit dem Gehäuse (22, 166, 304, 304') in Eingriff zu kommen.
Fluidfilteranordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass:

(b) die Grundplatte (404) und die Seitenwand (406) Teil einer Platte (402) sind, die ein von der Endkappe (324') separates Teil ist.
Fluidfilteranordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die Grundplatte (96, 212, 354) und die Seitenwand (98, 214, 356) ein Teil mit der Endkappe (54, 192, 324) bilden.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass

(a) jeder der Anschläge (110, 362, 410) sich axial von der Seitenwand (98, 356, 406) der Endkappe (54, 324, 324') weg erstreckt.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die Seitenwand (98, 356, 406) einen Filtermedium enthaltenden Teil (99, 360) besitzt, der eine durchgehende Wand (98, 356) um das Filtermedium (46, 190, 322) bildet, wobei:

(i) der Filtermedium enthaltende Teil (99, 360) sich von der Grundplatte (96, 354) weg erstreckt und ein Ende (114, 368) besitzt, wobei:

(A) jeder der Anschläge (110, 362) eine Verlängerung des Endes (114, 368) des Filtermedium enthaltenden Teils (99, 360) ist.
Fluidfilteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) jeder der Anschläge (110, 220, 262, 410) ein freies Ende (118, 412) besitzt, wobei:

(i) jedes freie Ende (118, 412) der Anschläge (110, 220, 362, 410) in Eingriff mit dem nach innen ragenden Wulst (126, 180, 318, 318') kommt.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) jeder der Anschläge (221, 222, 223) sich radial erstreckt, um mit dem sich nach innen erstreckenden Wulst (180) in Eingriff zu kommen.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) jeder der Anschläge (221, 222, 223) sich von der Grundplatte (212) der Endkappe (192) aus radial erstreckt.
Fluidfilteranordnung nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die Seitenwand (214) einen Filtermedium enthaltenden Teil (216) besitzt, der eine durchgehende Wand (218) um das Filtermedium (190) bildet, wobei:

(i) der Filtermedium enthaltende Teil (216) sich von der Grundplatte (212) aus weg erstreckt, und

(ii) die Anschläge (221, 222, 223) relativ zu dem Filtermedium enthaltenden Teil (216) weitgehend orthogonal angeordnet sind.
Fluidfilteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass

(a) ein dem Filtermedium (322) benachbarter Teil (323) der Gehäusewand (308) einen inneren Durchmesser besitzt, der ungefähr gleich einem inneren Durchmesser der Gehäusewand (308) zwischen dem Gewindeteil und dem nach innen ragenden Wulst (318, 318') ist, wobei:

(i) zwischen dem sich nach innen erstreckenden Wulst (318, 318') und dem Teil (323) ein Bereich der Gehäusewand angeordnet ist, der einen Innendurchmesser besitzt, der größer ist als der Innendurchmesser des Teiles (323), um eine Nut (380) zu bilden, wobei:

(A) die Nut (380) es der Abstandskonstruktion (350, 400) gestattet, in eine Normalposition zurückzukehren.
Fluidfilteranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) das Filtermedium (46, 190, 322) ein gefaltetes Filtermedium (48, 196, 328) ist und ein dem ersten Ende (56, 174, 334) gegenüberliegendes zweites Ende (62, 176, 358) besitzt;

(b) die Endkappe (54, 192, 324, 324') eine erste Endkappe ist, und

(c) die Filterpatrone (24, 168, 306, 306') ferner besitzt:

(i) eine zweite Endkappe (60, 194, 326), die an dem zweiten Ende (62, 176, 358) des Filtermediums (46, 190, 322) befestigt ist, wobei

(A) die zweite Endkappe (60, 194, 326) eine geschlossene Endkappe ist, und

(ii) eine innere rohrförmige Hülse (52, 198, 332), die von dem gefalteten Filtermedium (48, 196, 328) umgeben ist, wobei:

(A) sich die innere rohrförmige Hülse (52, 198, 332), zwischen der ersten Endkappe (54, 192, 324, 324') und der zweiten Endkappe (60, 194, 326) erstreckt.
Filteranordnung mit einer Fluidfilteranordnung (20, 140, 300, 300') nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass

(a) ein Filterkopf (144) eine Fluidströmungs-Eintrittsöffnung und eine Fluidströmungs-Austrittsöffnung besitzt, und

(b) die Filteranordnung (20, 140, 300, 300') lösbar an dem Filterkopf (144) befestigt ist.
Verfahren zum Herstellen eines Filters, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

(a) Einsetzen einer Filterpatrone (24, 168, 306, 306') und einer Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) in ein offenes Ende (32, 176) eines Gehäuses (22, 166, 304, 304'), und

(b) in Eingriff bringen von Anschlägen (110, 220, 362, 410) einer Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) mit einem Teil des Gehäuses (22, 166, 304, 304') zum Sichern der Filterpatrone (24, 168, 306, 306') in dem Gehäuse (22, 166, 304, 304'), wobei:

(i) der Teil des Gehäuses (22, 166, 304, 304') einen sich nach innen erstreckenden Umfangswulst (126, 180, 318, 318') besitzt, der sich vollständig entlang einer Innenfläche des Gehäuses (22, 166, 304, 304') erstreckt, und

(ii) der Eingriff der Abstandskonstruktion (100, 210, 350, 400) mit einer gegen das geschlossene Ende (30, 174) des Gehäuses (22, 166, 304, 304'), gerichteten Seite des Wulstes (126, 180, 318, 318') erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) die Filterpatrone (24, 168, 306) eine Endkappe (54, 192, 324) besitzt, von der die Anschläge (110, 220, 362, 410) wegragen, und

(b) der Verfahrens-Schritt des in Eingriffbringens ein in Eingriffbringen der Anschläge (110, 220, 362) der Endkappe (54, 192, 324) mit dem nach innen gerichteten Wulst (126, 180, 318) des Gehäuses (22, 166, 304, 304') beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, dass

(a) der Verfahrens-Schritt des Einsetzens ein Einsetzen einer Filterpatrone (306') und dann ein Einsetzen einer separaten Platte (402) in das offene Ende (32, 176) des Gehäuses (22, 166, 304, 304') beinhaltet, wobei

(i) die separate Platte (402) die Abstandskonstruktion (400) besitzt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass:

(a) der Verfahrensschritt des Einsetzens ein Einschnappen der Anschläge (110, 220, 362, 410) über den sich nach innen erstreckenden Umfangswulst (126, 180, 318) des Gehäuses (22, 166, 304, 304') beinhaltet, und

(b) der Verfahrensschritt des in Eingriffbringens ein in Eingriffbringen der Anschläge (110, 220, 362, 410) mit dem radialen Wulst (126, 180, 318) beinhaltet.






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