DE102005044219A1

DE102005044219A1 - Filtersystem mit integrierter Druckregelung und Entlüftung

Info

Publication number: DE102005044219A1
Application number: DE102005044219A
Authority: DE
Inventors: Charles W. Sparta Hawkins; Mark T. Cookeville Wieczorek; Clinton T. Cookeville Deweese; Ricky Sparta England
Original assignee: Fleetguard Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-03-16
Also published as: US7572306B2; US20060053756A1

Abstract

Ein Filtersystem schließt einen Filter ein, der konfiguriert ist, um sowohl den Kraftstoffdruck zu regeln als auch selbsttätig den Filter zu entlüften. Ein Druckregelventil wird im Oberteil eines Standrohrs des Filters angeordnet. Der Filter schließt einen Filtereinsatz mit einer oberen und einer unteren Endkappe ein. Die obere Endkappe des Filtereinsatzes hat ein Loch mit einer Radialdichtung, die gegenüber dem Oberteil des Standrohrs abdichtet, um zu verhindern, daß der Strom den Filtereinsatz umgeht. Diese Anordnung setzt das Regelventil dem Kraftstoff und/oder der Luft am Oberteil des Filtergehäuses aus. Der Druck in dem Gehäuse öffnet das Ventil und ermöglicht, daß Luft und/oder Kraftstoff durch das Standrohr und zurück zum Kraftstofftank abgelassen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Filtersysteme und betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein Filtersystem, das selbsttätig entlüftet.

Filtersysteme werden in einem breiten Bereich von Anwendungen, wie beispielsweise zum Filtern von Fluids wie Öl und Kraftstoff für Motoren, verwendet. Kraftstofffilter werden verwendet, um Feststoffe sowie andere Verunreinigungen aus dem Kraftstoff zu filtern, um so Motorlebensdauer und -leistung zu steigern. Während des Routinebetriebs kann Luft in das Kraftstoffsystem eingeführt werden, was schädlich für die Motorleistung sein kann. Viele Kraftstoffsysteme erfordern, daß für einen richtigen Betrieb Luft aus dem System abgelassen wird. Der Druck des Kraftstoffs muß ebenfalls geregelt werden, um eine optimale Kraftstoffpumpen- und/oder -einspritzdüsenleistung zu sichern. Es sind einige Entlüftungssysteme vorgeschlagen worden, um Luft aus dem Kraftstoffsystem abzulassen, aber die meisten dieser Systeme erfordern umfangreiche Kraftstoffsystemmodifikationen, was ziemlich kostenaufwendig sein kann, und/oder erfordern, daß der Bediener die Luft manuell abläßt, was ziemlich umständlich sein kann. Folglich besteht ein Bedarf an einer Verbesserung auf diesem Gebiet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Vorrichtung, insbesondere zum Filtern von Fluids wie Öl und Kraftstoff in Motoren, und ein verbessertes Kraftstofffiltersystem sowie einen verbesserten Motor mit einer solchen Einrichtung bereitzustellen.

Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 17, durch ein Kraftstofffiltersystem nach Anspruch 18 oder durch einen Motor nach Anspruch 21 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Aspekt betrifft ein Filtersystem, das einen Filter einschließt, der konfiguriert ist, um sowohl den Kraftstoffdruck zu regeln bzw. steuern als auch selbsttätig den Filter zu entlüften. Ein Druckregelventil bzw. -steuerventil wird im Oberteil eines Standrohrs des Filters angeordnet. Der Filter schließt einen Filtereinsatz mit einer oberen und einer unteren Endkappe ein. Die obere Endkappe des Filtereinsatzes hat ein Loch mit einer Radialdichtung, die gegenüber dem Oberteil des Standrohrs abdichtet, um zu verhindern, daß der Strom den Filtereinsatz umgeht. Diese Anordnung setzt das Regelventil bzw. Steuerventil dem Kraftstoff und/oder der Luft am Oberteil des Filtergehäuses aus. Der Druck in dem Gehäuse öffnet das Ventil und ermöglicht, daß Luft und/oder Kraftstoff durch das Standrohr und zurück zum Kraftstofftank abgelassen werden.

Weitere Formen, Aufgaben, Merkmale, Aspekte, Vorteile, Vorzüge und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung und den mit derselben bereitgestellten Zeichnungen offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems nach einer Ausführungsform.
2 ist eine erste Querschnittsansicht eines bei dem System von 1 verwendeten Filters.
3 ist eine zweite Querschnittsansicht des Filters von 2.
4 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses des Filters von 3.
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines oberen Abschnitts des Filters von 3.
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines unteren Abschnitts des Filters von 3.
7 ist eine Querschnittsansicht eines Filtersystems nach einer anderen Ausführungsform.
8 ist eine Draufsicht eines Filtersystems nach einer weiteren Ausführungsform.
9 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Filtersystems von 8.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Filtersystems nach noch einer anderen Ausführungsform.
11 ist eine teilweise Querschnittsansicht eines Ventils mit einer Entlüftungsöffnung nach einer weiteren Ausführungsform.
Beschreibung ausgewählter Ausführungsformen
Zum Zweck der Förderung eines Verständnisses der Prinzipien der Erfindung wird nun Bezug genommen auf die in den Zeichnungen illustrierten Ausführungsformen, und es wird eine spezifische Sprache verwendet, um dieselben zu beschreiben. Trotzdem versteht es sich, daß damit keine Einschränkung des Rahmens der Erfindung beabsichtigt ist. Es wird davon ausgegangen, daß alle Änderungen und weiteren Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen und alle weiteren Anwendungen der Prinzipien der Erfindung, wie sie hierin beschrieben wird, einem Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, normalerweise offensichtlich sein dürften. Es wird eine Ausführungsform der Erfindung sehr detailliert gezeigt, obwohl es Fachleuten auf dem betreffenden Gebiet offensichtlich sein wird, daß einige Merkmale, die für die vorliegende Erfindung nicht relevant sind, der Klarheit wegen nicht gezeigt werden mögen.
Ein Filtersystem (-vorrichtung) 32, das einen Kraftstofffilter 34 nach einer unter vielen Ausführungsformen einschließt, wird in 1 und 2 gezeigt, und eine vergrößerte Querschnittsansicht des Kraftstofffilters 34 wird in 3 gezeigt. Obwohl die illustrierte Ausführungsform in Bezug auf ein Kraftstofffiltersystem beschrieben wird, sollte zu erkennen sein, daß Merkmale von dem System 32 zur Verwendung in anderen Arten von Umfeldern und für andere Arten von Fluids angepaßt werden können. Wie abgebildet, schließt der Kraftstofffilter 34 ein Filtergehäuse 37 mit einer Kappe 38 ein, die schraubend an dem Gehäuse 37 befestigt ist, um so einen Filterhohlraum 39 zu definieren. Unter erneuter Bezugnahme auf 1 schließt der Filter 34 ein Wasserablassventil 41, aus dem Wasser aus dem Filterhohlraum 39 abgelassen wird, und einen Kraftstoff-/Wassersensor 43 ein. Das Gehäuse 37 definiert ferner eine Kraftstoffeinlassöffnung 44, durch die dem Kraftstofffilter 34 ungefilterter Kraftstoff zugeführt wird, und eine Auslauf- oder Ablassöffnung 47 ein, aus der überschüssiger Kraftstoff und/oder Luft zu rück in den Kraftstofftank abgelassen werden. Wie zuvor erwähnt, erfordern viele Kraftstoffsysteme für einen richtigen Betrieb, daß Luft aus dem System abgelassen wird, und eine Druckregelung ist für optimale Pumpen- und Einspritzdüsenleistung erforderlich. Bei einer Ausführungsform ist der Kraftstofffilter 34 in einigen Kraftstoffsystemen nahe dem höchsten Punkt angeordnet und hat folglich die ideale Position zum Ablassen von Luft.
Innerhalb des Filterhohlraums 39 schließt der Kraftstofffilter 34 einen Filtereinsatz 50 zum Filtern des Kraftstoffs ein, der, wie es in 3 und 4 abgebildet wird, um ein Standrohr 52 aufgenommen wird. Der Filtereinsatz 50 hat ein Filterelement oder -medium 54 zum Filtern des Kraftstoffs, das zwischen einer oberen (ersten) und einer unteren (zweiten) Endplatte oder Endkappe 55 bzw. 56 eingeschoben ist. Das Filterelement 54 kann Filtermedien der Fachleuten auf dem Gebiet allgemein bekannten Art einschließen. Bei der illustrierten Ausführungsform haben der Filtereinsatz 50 sowie andere Bauteile des Filters 34 allgemein eine zylindrische Form, aber es sollte zu erkennen sein, daß diese Bauteile bei anderen Ausführungsformen abweichend geformt sein können. Unter Bezugnahme auf 5 definiert die obere Endkappe 55 des Einsatzes 50 eine Standrohröffnung 58, in der ein oberer Abschnitt des Standrohrs 52 aufgenommen wird. Um die Standrohröffnung 58 hat die obere Endkappe 55 einen Dichtungshalteflansch 59, der eine obere Standrohrdichtung 60 festhält. Die obere Standrohrdichtung 60 bildet eine Abdichtung zwischen dem Standrohr 52 und der oberen Endkappe 55, wodurch die Gefahr, daß Kraftstoff das Filterelement 54 umgeht, auf ein Minimum verringert wird. Wie gezeigt, ist die obere Standrohrdichtung 60 eine Radialdichtung und hat eine äußere Radialrille 61, die den Dichtungshalteflansch 59 aufnimmt. Es wird jedoch erwogen, daß die obere Standrohrdichtung 60 bei anderen Ausführungsformen abweichend geformt sein oder ganz und gar weggelassen werden kann. Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Dichtung 60, statt den Halteflansch 59 zu verwenden, am Standrohr 52 angeordnet. Bei dieser besonderen Ausführungsform ist eine Dichtung, wie beispielsweise eine O-Ring-Dichtung, am Standrohr 52 angebracht, und dann schließt sich die Dichtung an die obere Endkappe 55 an. Wie zu erkennen sein sollte, können viele andere Arten von Dichtungsgeometrien verwendet werden.
Bei der illustrierten Ausführungsform hat das Standrohr 52 ein inneres Standrohrelement oder eine -röhre 64, die einen inneren Ablass- oder Abflussdurchgang 65 definiert, und ein äußeres Standrohrelement oder eine -röhre 66, die einen äußeren Filterströmungsdurchgang 68 definiert. Bei der illustrierten Ausführungsform sind der innere und der äußere Strömungsdurchgang 65 bzw. 68 in einer Nebeneinanderbeziehung ausgerichtet, aber es sollte zu erkennen sein, daß die Durchgänge 65, 68 sowie die Röhren 64, 66 bei anderen Ausführungsformen abweichend ausgerichtet sein können. Bei einem erneuten Blick auf 2 und 3 definiert die äußere Standrohrröhre 66 eine oder mehrere Strömungsöffnungen 70, durch die der gefilterte Kraftstoff, wie es durch den Pfeil F angezeigt wird, in den äußeren Strömungsdurchgang 68 strömt. Am oberen Ende hat das Standrohr 52 in 5 ein Druckregelventil 72, das den Kraftstoffdruck im System 32 regelt. Obwohl die illustrierte Ausführungsform in Bezug auf ein Druckregelventil beschrieben wird, sollte es sich verstehen, daß andere Arten von Ventilen, wie beispielsweise Rückschlagventile, Umgehungsventile und Thermostatventile, um einige Beispiele zu benennen, verwendet werden können. Das Druckregelventil 72 hat einen vorher festgelegten Abreißdruck, bei dem das Ventil 72 öffnet, um den Kraftstoffdruck zu verringern. Wenn es geöffnet ist, ermöglicht das Ventil 72 ebenfalls, daß am Oberteil des Filters 34 eingeschlossene Luft zurück in den Kraftstofftank entlüftet wird. Obwohl das Ventil 72 bei der illustrierten Ausführungsform am Ende des Standrohrs 52 angeordnet ist, wird erwogen, daß das Ventil 72 bei anderen Ausführungsformen innerhalb des Standrohrs 52 eingelassen sein kann. Das Druckregelventil 72 hat ein Ventilgehäuse 75, das schraubend innerhalb des inneren Strömungsdurchgangs 65 befestigt ist, und zwischen dem Ventilgehäuse 75 und dem inneren Standrohrelement 64 ist eine Dichtung 76 angeordnet, um so die Möglichkeit des Austretens von Kraftstoff und/oder Luft um das Ventil 72 auf ein Minimum zu verringern. Trotzdem sollte zu erkennen sein, daß das Ventil 72 auf andere Weise befestigt und abgedichtet sein kann. Zum Beispiel wird die Dichtung 76 bei einer anderen Ausführungsform weggelassen, weil jede sich ergebende Kraftstoffleckage den ausgelaufenen Kraftstoff wieder zum Kraftstofftank zurückführen würde und jede Luftleckage tatsächlich die Entlüftungsleistung verbessern könnte. Das Ventilgehäuse 75 definiert eine Ventilöffnung 77 an dem einen Ende, und an dem anderen Ende hat das Ventil 72 eine Federhalterung 79, die konfiguriert ist, um einen Kraftstoff- und/oder Luftstrom zu ermöglichen. Bei der illustrierten Ausführungsform hat die Federhalterung 79 eine rechteckige Form der art, daß die Halterung 79 das Ventilgehäuse 75 an zwei Stellen berührt. Dadurch, daß die Halterung 79 eine rechteckige Form hat, werden zwischen der Halterung 79 und dem Ventilgehäuse 75 Spalte geformt, durch die der Kraftstoff und/oder die Luft strömt. Es sollte zu erkennen sein, daß die Halterung 79 bei anderen Ausführungsformen abweichend geformt sein kann.
Zwischen der Ventilöffnung 77 und der Federhalterung 79 hat das Ventil 72 ein Ventilelement 80, das konfiguriert ist, um zu gleiten und die Ventilöffnung 77 abzudichten. Wie gezeigt, schließt das Ventilelement 80 einen Schaft 82, der innerhalb der Federhalterung 79 gleitet, und einen Kopfabschnitt 84, der größer ist als der Kopf 84, ein. Um den Schaft 82 gewickelt hat das Ventil 72 zwischen der Federhalterung 79 und dem Kopf 84 eine Feder 86, die das Ventilelement 80 zu einer Position vorspannt, welche die Ventilöffnung 77 abdichtet. Die Steifigkeit der Feder 86 ist auf der Grundlage des gewünschten Abreißdrucks für das Ventil 72 ausgewählt. Sobald der gewünschte Abreißdruck erreicht ist, öffnet das Ventil 72, wodurch der Kraftstoffdruck verringert und alle am Oberteil des Filters 34 eingeschlossene Luft entlüftet wird. Bei der illustrierten Ausführungsform ist die Feder 86 eine Schraubenfeder, aber es wird erwogen, daß das Ventil 72 bei anderen Ausführungsformen andere Mittel zum Vorspannen des Ventilelements 80 einschließen kann. Der Kopf 84 schließt eine Reihe von in Radialrichtung verlaufenden Stegen 87 ein, die Strömungsrillen 89 definieren, durch die der abgelassene Kraftstoff und/oder Luft strömen, wenn das Ventil 72 geöffnet ist, wie es durch den Pfeil P angezeigt wird. An dem Ende, das zu der Ventilöffnung 77 zeigt, hat das Ventilelement 80 ein Dichtungselement 90, das konfiguriert ist, um die Ventilöffnung 77 abzudichten. Das Dichtungselement 90 bei der gezeigten Ausführungsform ist eine Metallkugel, aber das Dichtungselement 90 kann andere Arten von Dichtungsstrukturen einschließen. Außerdem ist vorstellbar, daß das Ventil 72 bei anderen Ausführungsformen andere Arten von Druckregelventilen, wie beispielsweise Membranventile, einschließen kann.
An der Basis des Gehäuses 37 hat der Filter 34, wie in 6 illustriert wird, einen Adapter 95, der das Standrohr 52 an das Gehäuse 37 koppelt. Bei der illustrierten Ausführungsform ist der Adapter 95 schraubend an einer Filter-Kraftstoffabgabeöffnung 97 in dem Gehäuse 37 befestigt, die den gefilterten Kraftstoff dem Motor zuführt. Es sollte sich jedoch verstehen, daß der Adapter 95 auf andere Weisen befestigt werden kann. Zum Beispiel kann der Adapter 95 bei anderen Ausführungsformen integral mit dem Gehäuse 37 geformt sein. In 6 definiert der Adapter 95 einen Durchgang 98 für gefilterten Kraftstoff, der einen Durchgangsweg bereitstellt, damit der gefilterte Kraftstoff F von dem äußeren Strömungsdurchgang 68 des Standrohrs 52 zu der Abgabeöffnung 97 im Gehäuse 37 strömt. Der Adapter 95 definiert ferner einen Druckverringerungsdurchgang 99, durch den sich abgelassener Kraftstoff und/oder Luft von dem inneren Strömungsdurchgang 65 des Standrohrs 52 zu der Abflußöffnung 47 im Gehäuse 37 bewegen. Wie zuvor erwähnt, werden die abgelassene Luft und/oder Kraftstoff aus der Abflußöffnung 47 danach an den Kraftstofftank abgegeben. Das Gehäuse 37 hat ferner einen Flansch 101, der zusammen mit dem Adapter 95 einen Strömungshohlraum 103 definiert, in dem der abgelassene Kraftstoff und/oder Luft, wie es durch den Pfeil P gezeigt wird, zu der Abflußöffnung 47 strömen. Um den Strömungshohlraum 103 ist die Grenzfläche zwischen dem Adapter 95, dem Einsatz 50 und dem Gehäuse 37 mit einer Doppeldichtung 106 abgedichtet. Bei der illustrierten Ausführungsform hat die untere Endkappe 56 einen Dichtungshalteflansch 108 mit einem Haken 110, der die Dichtung 106 in ihrer Position hält. Wie zu erkennen sein sollte, verhindert die Doppeldichtung 106, daß der Kraftstoff den Filtereinsatz 50 umgeht. Bei einer anderen Ausführungsform, bei der das Standrohr 52 unmittelbar mit dem Gehäuse 37 abgedichtet ist, ist eine einzige Kontaktdichtung, wie eine O-Ring-Dichtung, zwischen der unteren Endkappe 56 und dem Standrohr 52 (oder dem Gehäuse 37) angeordnet. Bei noch einer anderen Form ist das Standrohr 52 mit einer Dichtung versehen, die zwischen dem Filtereinsatz 50 und dem Standrohr 52 angeordnet ist. Unter erneuter Bezugnahme auf 6 werden O-Ring-Dichtungen 115 verwendet, um den Adapter 95 mit dem Gehäuse 37 sowie das Standrohr 52 mit dem Adapter 95 abzudichten, wodurch ein Auslaufen in die verschiedenen Strömungsbahnen auf ein Minimum verringert wird. Es sollte sich verstehen, daß diese Bauteile auf andere Weisen abgedichtet werden können.
Während des Betriebs strömt der ungefilterte Kraftstoff über die Kraftstoffeinlassleitung 44 (1) in den Filterhohlraum 39. Aus dem Filterhohlraum 39 wird der Kraftstoff durch den Filtereinsatz 50 gefiltert und strömt, wie durch die Pfeile F in 2 und 3 gezeigt, über die Strömungsöffnungen 70 in den äußeren Strömungsdurchgang 68 im Standrohr 52. Danach bewegt sich das gefilterte Fluid F durch das Standrohr 52 und wird über die Abgabeöffnung 97 an den Motor oder andere Motorbauteile abgegeben. Wenn der Druck des Kraftstoffs im Filter 34 den Abreißdruck des Ventils 72 überschreitet, öffnet das Ventil 72, um den übermäßigen Druck zu verringern. Alle nahe dem Oberteil des Filters 34 eingeschlossene Luft oder anderes Gas wird, wie durch die Pfeile P (besonders in 3) gezeigt, zusammen mit etwas von dem Kraftstoff durch das Ventil abgegeben. Der abgelassene Kraftstoff und/oder die Luft bewegen sich durch den inneren Strömungsdurchgang 65 des Standrohrs 52 und werden über die Abflußöffnung 47 zum Kraftstofftank abgegeben.
Bei dem oben beschriebenen Filtersystem 32 wurde ungefilterter Kraftstoff durch das Druckregelventil 72 abgelassen, um den Druck des Kraftstoffs zu regeln. Bei einer anderen Ausführungsform, die in 7 illustriert wird, regelt ein Filtersystem 120 mit einem Kraftstofffilter 122 den Kraftstoffdruck durch Ablassen gefilterten Kraftstoffs. Der Kraftstofffilter 122 in 7 teilt eine Zahl von gemeinsamen Merkmalen mit dem oben beschriebenen Filter 34, und der Klarheit sowie der Kürze wegen werden diese gemeinsamen Merkmale unten nicht wieder detailliert beschrieben. Das eine bemerkenswerte Unterscheidungsmerkmal des Kraftstofffilters 122 in 7 betrifft dessen Filtereinsatz 124. Wie der Filtereinsatz 50 von 3 hat der Filtereinsatz 124 bei der Ausführungsform von 7 ein Filterelement 54, das zwischen der unteren Endkappe 56 und einer oberen Endkappe 127 eingeschoben ist. Statt die Standrohröffnung 58 mit der Standrohrdichtung 60, die gegenüber dem Standrohr 52 abdichtet, zu haben, ist die obere Endkappe 127 in 7 massiv, und die obere Endkappe 127 hat einen vertieften Abschnitt 129, der mit Zwischenraum zu dem Standrohr 52 angeordnet ist, um einen Strömungsspalt 130 zu bilden. Gefilterter Kraftstoff (sowie Luft) strömt in den Strömungsspalt 130 und durch das Ventil 72 (wie in 7 durch die Pfeile P gezeigt), wenn Hochdruckbedingungen auftreten, um so den Kraftstoffdruck zu regeln und Luft aus dem Kraftstoff zu entfernen. Um den Zwischenraum des Strömungsspalts 130 aufrechtzuerhalten und ein Drosseln des Kraftstoffstroms zu verhindern, hat das Filtergehäuse 37 bei einer Ausführungsform eine Reihe von Rippen, welche die untere Endkappe 56 stützen, um so zu verhindern, daß die obere Endkappe 127 zu nahe an das Standrohr 52 kommt. Bei noch einer anderen Ausführungsform hat der vertiefte Abschnitt 129 eine oder mehrere Rippen, um die obere Endkappe 127 mit Zwischenraum zu dem Standrohr 52 anzuordnen. Wie zu erkennen sein sollte, können die obere Endkappe 127 und das Standrohr 52 auf andere Weisen mit Zwischenraum zueinander angeordnet sein. Zum Beispiel ist bei einer weiteren Form das Standrohr 52 kürzer, um so die Notwendigkeit des vertieften Abschnitts 129 an der oberen Endkappe 127 zu beseitigen. Für noch eine andere Ausführungsform ist vorstellbar, daß das Ende des Standrohrs 52 die obere Endkappe 127 berührt und das Standrohr 52 eine oder mehrere Seitenöffnungen hat, die nahe dem Oberteil des Standrohrs 52 zu dem Filterelement 54 zeigen (wie die Strömungsöffnungen 70), um so Durchgangswege für Luft und Kraftstoff zu dem Ventil 72 bereitzustellen. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden sowohl Druckregelung als auch Entlüftung erreicht, während durch Integrieren dieser Merkmale in das Standrohr 52 Raum erhalten wird.
Ein Filtersystem 140 mit einem Filtereinsatz 141 nach noch einer anderen Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben. Das Kraftstofffiltersystem 140 in 7 und 9 teilt eine Zahl von gemeinsamen Merkmalen mit den oben beschriebenen Filtersystemen, und der Klarheit sowie der Kürze wegen werden diese gemeinsamen Merkmale unten nicht wieder detailliert beschrieben. Wie durch die Mittellinien 147 in 8 zu sehen ist, ist das Ventil 145 auf Grund der Position des Abflußdurchgangs 56 aus der Mitte versetzt. Die Standrohröffnung 58 ist ebenfalls aus der Mitte versetzt. Es wird erwogen, daß das Ventil 145 bei anderen Ausführungsformen an der Endkappe 143 zentriert sein kann. Das Filtersystem 140 hat eine obere Endkappe oder Endplatte 143 und ein Druckregelventil 145, die eine einzigartige Abdichtungskonfiguration haben.
Unter Bezugnahme auf 9 teilt das Ventil 145 eine Zahl von gemeinsamen Bauteilen, wie die Ventilöffnung 77, die Federhalterung 79, das Ventilelement 80, die Feder 86 sowie andere Bauteile, mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen, und das Ventil 145 arbeitet auf eine ähnliche Weise wie die zuvor beschriebenen. Bei der illustrierten Ausführungsform ist das Ventil 145 über Gewindegänge 148 an dem Standrohr 52 befestigt, aber es sollte zu erkennen sein, daß das Ventil 145 auf andere Weisen an dem Standrohr 52 befestigt sein kann. Darüber hinaus ist denkbar, daß das Ventil 145, wie unter Bezugnahme auf 10 beschrieben wird, bei anderen Ausführungsformen an der Endkappe 143 befestigt ist. Das Ventil 145 schließt einen Endkappeneingriffsabschnitt 151 ein, der mit einem Ventilöffnungsflansch 152, der die Standrohröffnung 58 in der Endkappe 143 umschließt, ineinandergreift.
Wie zu erkennen sein sollte, vereinfacht das illustrierte System 140 die Abdichtungsanordnung, was wiederum eine Zahl von einzigartigen Vorteilen bietet. Zwischen dem Endkappeneingriffsabschnitt 151 und dem Ventilflansch 152 dichtet ein O-Ring 76 das Ventil 145 mit der Endkappe 143 ab. Dadurch, daß das Ventil 145 unmittelbar mit der Endkappe 143 abgedichtet ist, kann, verglichen mit der Anordnung, bei der die Endkappe mit dem beträchtlich größeren Standrohr 52 abdichtet, eine kleinere und typischerweise kostengünstige Dichtung 76, wie die O-Ring-Dichtung bei der illustrierten Ausführungsform, verwendet werden. Die kleinere Dichtung 76 sowie die versetzte Beschaffenheit der Standrohröffnung 58 ermöglichen, daß die Endkappe 143 leicht Spiel hat, was dazu beitragen kann, die Filterbeschädigung während des Einbaus zu verringern. Zum Beispiel schließt die Kappe 38 des Filtergehäuses 37 manchmal Klammern ein, die sich während des Einbaus an der oberen Endkappe 143 befestigen, so daß die Kappe 38 dazu beitragen kann, während der Wartung den benutzten Filtereinsatz aus dem Gehäuse 37 zu ziehen. Die Klammern müssen ziemlich steif sein, so daß die Klammern stark genug sind, um nach langanhaltender Verwendung den Filtereinsatz aus dem Gehäuse 37 zu ziehen. Während des Einbaus der Kappe 38 des Filtergehäuses 37 muß sich die obere Endkappe bewegen, biegen oder neigen, so daß die Klammern an der Kappe 38 an der Endkappe vorbeigleiten können, um eine Presspassung zwischen den Klammern und der oberen Endkappe zu erzeugen. Bei der Konfiguration, in der die Endkappe unmittelbar mit dem Standrohr abgedichtet ist, neigen die größeren Dichtungen dazu, die obere Endkappe festzustellen, was während des Einbaus der Kappe 38 des Filtergehäuses 37 Probleme erzeugen kann. Im einzelnen drücken, wenn die obere Endkappe auf Grund der größeren Dichtung nicht in der Lage ist, Spiel zu haben oder sich zu bewegen, die Klammern an der Kappe 38 des Filtergehäuses 37 gegen die obere Endkappe, die wiederum das Filtermedium 54 zerdrücken kann. Bei der Ausführungsform von 8 und 9 ermöglicht die kleinere Dichtung 76, daß sich die obere Endkappe 143 neigt oder bewegt derart, daß die Klammern in der Lage sind, die obere Endkappe 143 in Eingriff zu nehmen, ohne das Filtermedium 54 zu beschädigen.
Um den Einbau zu unterstützen und eine richtige Abdichtung zu sichern, hat die Endkappe 143 einen Ausrichtungskeil 155, der einen Ausrichtungsschlitz 158 in dem Standrohr 52 in Eingriff nimmt derart, daß der Filtereinsatz 141 richtig mit dem Standrohr 52 ausgerichtet wird. Bei noch einer anderen Ausführungsform wird erwogen, daß der Filtereinsatz auf eine umgekehrte Weise verkeilt werden kann, das heißt, das Standrohr 52 hat den Ausrichtungskeil 155 und das Standrohr 52 hat den Ausrichtungsschlitz 158. Ferner sollte zu erkennen sein, daß die Ausrichtungs- oder Verkeilungsstruktur an oder nahe der oberen und/oder der unteren Endkappe in dem Einsatz 141 angeordnet sein kann oder sogar zwischen den Endkappen angeordnet sein kann. Das Filtersystem 140 in 9 arbeitet auf eine Weise ähnlich den zuvor beschriebenen Systemen. Wie die vorherigen Ausführungsformen verringert das Ventil 145 den Druck und entlüftet Luft oder andere Gase in den Abflußdurchgang 65, der sich wiederum in den Kraftstofftank entleert.
Ein Filtersystem 160 nach noch einer anderen Ausführungsform wird in 10 illustriert. Wie zuvor erwähnt, hat das Filtersystem 160 einen Filtereinsatz 161, in dem das Ventil 145 an der Endkappe 143 befestigt oder integral mit derselben ist. In 10 wird das Standrohr 52 nicht gezeigt, so daß die Grenzfläche zwischen der Endkappe 143 und dem Ventil 145 leicht zu betrachten ist, aber es sollte sich verstehen, daß das Ventil 145 während des Einbaus in das Standrohr 52 eingesetzt wird. Bei der illustrierten Ausführungsform ist der O-Ring 76 zum Abdichten mit dem Standrohr 52 am Ende des Ventils 145, nahe der Federhalterung 79, angeordnet, wodurch ermöglicht wird, daß das Standrohr 52 (oder ein Abschnitt desselben) kürzer ist, falls das gewünscht wird. Bei anderen Ausführungsformen können sich das Ventil 145 oder eine an dem Ventil 145 oder der Endkappe 143 befestigte Verlängerung über die volle Länge des Filtereinsatzes 141 erstrecken, um so den Abflußdurchgang 65 zu definieren.
11 bildet ein Ventil 165 nach einer weiteren Ausführungsform ab, das in den oben erörterten Filtersystemen sowie in anderen Ausführungsformen verwendet werden kann. Das Ventil 165 teilt eine Zahl von gemeinsamen Merkmalen mit den zuvor beschriebenen Ventilen, wie beispielsweise dem in 5 illustrierten, und der Klarheit sowie der Kürze wegen werden diese gemeinsamen Merkmale unten nicht wieder detailliert beschrieben. Die eine bemerkenswerte Unterscheidung zwischen dem in 11 abgebildeten Ventil 165 und dem in 5 abgebildeten ist, daß in dem Ventilgehäuse 75 ein Entlüftungsdurchgangsweg oder ein Ablaßöffnungsloch 167 definiert ist, der oder das ermöglicht, daß Luft die Dichtung 76, die mit dem Standrohr 52 abdichtet, umgeht. Wie gezeigt, erstreckt sich der Entlüftungsdurchgangsweg 167 von einer Einlaßöffnung 169 des Ventils 165 bis zur Außenseite des Ventils 167. Mit dem Entlüftungsdurchgangsweg 167 können Luft oder andere Gase die Dichtung 76 umgehen, so daß sie über den Abflußdurchgang 65 zurück zum Kraftstofftank abgelassen oder entlüftet werden können.
An Stelle des Standrohrs 52 können andere Mittel bereitgestellt und verwendet werden, um das Fluid, vorzugsweise auf eine ähnliche Weise, zu leiten und/oder um das Ventil 72 unterzubringen und/oder um Kraftstoff und/oder Luft oder andere Gase abzulassen. Dies gilt für jede Ausführungsform.
Das beschriebene Filtersystem nach einer beliebigen der Ausführungsformen, d.h., eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, wird vorzugsweise in einem Motor (nicht gezeigt), insbesondere einer Verbrennungskraftmaschine, verwendet, um den Kraftstoff zu filtern, um den Kraftstoffdruck zu regeln und/oder um Luft oder andere Gase aus dem Kraftstoff und/oder aus dem Filtergehäuse zu entlüften. Die Abflußöffnung 27 ist vorzugsweise mit einem dem Motor zugeordneten Kraftstofftank (nicht gezeigt) verbunden.
Während die Erfindung in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung detailliert illustriert und beschrieben worden ist, ist dies als illustrativ und nicht einschränkend im Charakter zu betrachten. Es sollte sich verstehen, daß nur die bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben worden sind, und daß gewünscht wird, daß alle Veränderungen, Äquivalente und Modifikationen, die im Rahmen der Ansprüche liegen, geschützt werden.

Claims

Vorrichtung, insbesondere ein Fluidfiltersystem, aufweisend ein Gehäuse, das einen Filterhohlraum definiert, ein Standrohr, das sich innerhalb des Filterhohlraums erstreckt, wobei das Standrohr einen Abflußdurchgang definiert, einen um das Standrohr in dem Filterhohlraum angeordneten Filter, wobei der Filter einen Filtereinsatz zum Filtern von Fluid einschließt, wobei der Filtereinsatz zwischen einer oberen Endkappe und einer unteren Endkappe eingeschoben ist, den Abflußdurchgang, der eine Öffnung nahe der oberen Endkappe des Filters hat, und ein in der Öffnung des Abflußdurchgangs angeordnetes Ventil, wobei das Ventil aufgebaut und angeordnet ist, um Luft oder andere Gase durch den Abflußdurchgang zu entlüften.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Endkappe eine Standrohröffnung definiert und/oder die Vorrichtung ferner eine Dichtung umfaßt, die an der Standrohröffnung zwischen der oberen Endkappe und dem Standrohr abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Endkappe um die Standrohröffnung einen Dichtungs-halteflansch hat, und wobei vorzugsweise die Dichtung eine Radialdichtung ist, die eine äußere Radialrille hat, die den Dichtungshalteflansch aufnimmt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Druckregulierungsventil einschließt, das einen Abreißdruck hat, um den Druck innerhalb des Filterhohlraums durch Entlüften des übermäßigen Drucks durch den Abflußdurchgang zu verringern.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Endkappe eine Vertiefung einschließt, um einen Strömungsspalt zwischen dem Standrohr und der oberen Endkappe zu definieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr eine innere Röhre und eine äußere Röhre einschließt, wobei ein äußerer Strömungsdurchgang zwischen der inneren Röhre und der äußeren Röhre definiert wird, wobei die äußere Röhre eine Strömungsöffnung hat, durch die das Fluid strömt, wenn es gefiltert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner folgendes aufweist einen Adapter, der das Standrohr an das Gehäuse koppelt, und eine Doppeldichtung zwischen dem Adapter, dem Einsatz und dem Gehäuse.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner einen Dichtungshalteflansch mit einem Haken umfaßt, der die Dichtung in ihrer Position hält.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil folgendes aufweist ein Ventilgehäuse, das eine Ventilöffnung definiert, einen verschiebbar in dem Gehäuse angeordneten Schaft, einen an einem Ende des Schafts angeordneten Kopf und eine Feder, um das Ventil geschlossen vorzuspannen.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid Kraftstoff einschließt und daß der Abflußdurchgang in Fluidkopplung mit einem Kraftstofftank ist oder sein kann.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Ventilgehäuse mit einer Ventileinlaßöffnung und einer Dichtung umfaßt, die mit dem Standrohr ab dichtet, und daß das Ventilgehäuse einen Entlüftungsdurchgangsweg definiert, der sich von der Ventileinlaßöffnung bis zu dem Abflußdurchgang erstreckt, an einer Stelle, die es ermöglicht, daß die Luft oder andere Gase die Dichtung umgehen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr und der Filter eine Ausrichtungsstruktur umfassen, um den Filtereinsatz mit dem Standrohr auszurichten.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtungsstruktur einen sich von der oberen Endkappe erstreckenden Keil einschließt, der in einem Schlitz in dem Standrohr aufgenommen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil an dem Standrohr befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil an der oberen Endkappe befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ferner eine Dichtung aufweist, die zwischen dem Ventil und der oberen Endkappe abdichtet, um zu ermöglichen, daß die obere Endkappe Spiel hat.
Vorrichtung vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend ein Gehäuse, das einen Filterhohlraum definiert, vorzugsweise ein Standrohr, das sich innerhalb des Filterhohlraums erstreckt, Mittel zum Regeln des Fluiddrucks und/oder zum Filtern eines Fluids, angeordnet in dem Filterhohlraum, und Mittel zum Entlüften von Luft oder anderen Gasen in dem Filterhohlraum, vorzugsweise gekoppelt an das Standrohr und/oder eine Abfluß- oder Entlüftungsöffnung.
Kraftstofffiltersystem, aufweisend ein Gehäuse, das einen Filterhohlraum mit einem oberen Abschnitt definiert, einen in dem Filterhohlraum angeordneten Filtereinsatz, ein Standrohr, das sich innerhalb des Filterhohlraums erstreckt, wobei das Standrohr einen Abflußdurchgang mit einer Öffnung am oberen Abschnitt des Filterhohlraums definiert, der zu einem Kraftstofftank abläßt, und ein längs des Abflußdurchgangs angeordnetes Druckregulierungsventil.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz ein Filterelement mit einer oberen Endkappe einschließt, die eine Standrohröffnung definiert, und daß sich das Standrohr durch die Standrohröffnung erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Endkappe einen Vertiefungsabschnitt einschließt, der einen Strömungsspalt zwischen dem Standrohr und der oberen Endkappe bildet.
Motor mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 oder mit einem Kraftstofffiltersystem nach einem der Ansprüche 18 bis 20 zum Filtern von Kraftstoff und Entlüften von Luft oder anderen Gasen, vorzugsweise über einen Abflußdurchgang.
Motor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Abflußdurchgang an einen Kraftstofftank gekoppelt ist.
Motor nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil zum Entlüften von Luft oder anderen Gasen an oder wenigstens nahe dem höchsten Punkt der Vorrichtung oder des Filters und/oder des Kraftstoffkreislaufs angeordnet ist.