DE102012202075A1

DE102012202075A1 - Filtereinrichtung und zugehöriger Grundkörper

Info

Publication number: DE102012202075A1
Application number: DE201210202075
Authority: DE
Inventors: Achim Kress; Gernot Hesse
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Filtration Group GmbH
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2012-02-13
Publication date: 2013-08-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Grundkörper (3) für ein Filtergehäuse (2) einer Filtereinrichtung (1) zum Filtern eines Fluids, mit zwei in einer Axialrichtung (8) voneinander abgewandten Anschlussseiten (6, 7), die jeweils einen Rohfluidanschluss (9) und einen Reinfluidanschluss (10) aufweisen, mit einem Rohfluidpfad (11), der die beiden Rohfluidanschlüsse (9) mit einem Gehäuseanschluss (12) für Rohfluid fluidisch verbindet, mit einem Reinfluidpfad (13), der die beiden Reinfluidanschlüsse (10) mit einem Gehäuseeinlass (14) für Reinfluid fluidisch verbindet, wobei der Gehäuseeinlass (14) und der Gehäuseauslass (12) an einer gemeinsamen Montageseite (16) angeordnet sind, die zwischen den Anschlussseiten (6, 7) angeordnet ist und die zum Montieren eines Behälters (17) am Grundkörper (3) sowie zum Montieren eines im Behälter (17) angeordneten Filterelements (18) am Grundkörper (3) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Grundkörper für ein Filtergehäuse einer Filtereinrichtung zum Filtern eines Fluids. Die Erfindung betrifft außerdem eine Filtereinrichtung mit wenigstens einem derartigen Grundkörper.
Aus der WO 2004/069367 A2 ist eine Filtereinrichtung bekannt, mit deren Hilfe ein gasförmiges Fluid von Verunreinigungen getrennt werden kann. Die bekannte Filtereinrichtung umfasst ein Filtergehäuse, das einen Grundkörper und zwei Anschlusskörper umfasst. Der Grundkörper besitzt zwei Anschlussseiten, die in einer Axialrichtung voneinander abgewandt sind und an denen jeweils einer der Anschlusskörper montiert ist. Die eine Anschlussseite weist einen Rohfluidanschluss auf, der mit einem Zulaufanschluss des einen Anschlusskörpers fluidisch verbunden ist. Die andere Anschlussseite weist einen Reinfluidanschluss auf, der mit einem am anderen Anschlusskörper ausgebildeten Rücklaufanschluss fluidisch verbunden ist. Des Weiteren sind bei der bekannten Filtereinrichtung an einer gemeinsamen Montageseite des Grundkörpers zwei Gehäuseauslassöffnungen und zwei Gehäuseeinlassöffnungen angeordnet. Im Grundkörper ist ein Rohfluidpfad ausgebildet, der die beiden Gehäuseauslassöffnungen mit dem Rohfluidanschluss fluidisch verbindet. Ferner ist im Grundkörper ein Reinfluidpfad ausgebildet, der die beiden Gehäuseeinlassöffnungen mit dem Reinfluidanschluss fluidisch verbindet. Die Montageseite des Grundkörpers ist zum Montieren von zwei Filterelementen vorgesehen, die als Filterpatronen konfiguriert sind und als komplette Einheit montierbar und demontierbar sind. Die jeweilige Filterpatrone umfasst einen Filtereinlass für zu reinigendes Fluid und einen Filterauslass für gereinigtes Fluid. Im montierten Zustand ist beim jeweiligen Filterelement bzw. bei der jeweiligen Filterpatrone der Filtereinlass mit dem jeweiligen Gehäuseauslass fluidisch verbunden, während gleichzeitig der Filterauslass mit dem jeweiligen Gehäuseeinlass fluidisch verbunden ist.
Die jeweilige Filtrationsaufgabe, die eine Filtereinrichtung erfüllen muss, hängt von vielen Faktoren ab. Beispielsweise seien genannt die Beschaffenheit des zu filternden Fluids, Flüssigkeit oder Gas, der Volumenstrom des zu filternden Fluids sowie die Größe und Art, Feststoff oder Flüssigkeit, der aus dem Fluid herauszufilternden Verunreinigungen. Um eine Filtereinrichtung an unterschiedliche Filtrationsaufgaben anpassen zu können, sind bei bekannten Filtereinrichtungen nur vergleichsweise wenig Möglichkeiten gegeben. Beispielsweise lässt sich das verwendete Filterelement verändern, beispielsweise hinsichtlich Filtrationswirkung und Größe. Hierdurch lässt sich der Abscheidegrad sowie der Volumenstrom beeinflussen. Um eine derartige Anpassung realisieren zu können, müssen dementsprechend unterschiedlich große Filterelemente bereitgestellt werden. Alternativ ist es grundsätzlich möglich, das Filtergehäuse zu modifizieren bzw. den Grundkörper zu verändern, beispielsweise um eine andere Anzahl an Filterelementen daran montieren zu können. Der Aufwand hierfür ist vergleichsweise groß, da hierzu unterschiedliche Filtergehäuse bzw. unterschiedliche Grundkörper vorgehalten werden müssen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung bzw. für einen zugehörigen Grundkörper eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch auszeichnet, dass eine Adaption an unterschiedliche Volumenströme besonders einfach und kostengünstig realisierbar ist.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Grundkörper des Filtergehäuses der Filtereinrichtung modular auszugestalten, derart, dass das Filtergehäuse mit nur einem einzigen Grundkörper oder mit genau zwei Grundkörpern oder mit einer beliebigen anderen Anzahl an Grundkörpern realisierbar ist, wobei dem jeweiligen Grundkörper jeweils nur ein Filterelement zugeordnet ist. Je nach Bedarf kann dann die Filtrationsaufgabe durch die Auswahl einer geeigneten Anzahl an Grundkörpern geleistet werden.
Da die einzelnen Grundkörper zweckmäßig Gleichteile sind, ist nur ein Typ an Grundkörpern zu bevorraten, um unterschiedliche Varianten für das Filtergehäuse realisieren zu können. Hierdurch reduziert sich der Aufwand zur Bereitstellung unterschiedlicher Varianten.
Konkret schlägt die Erfindung für den Grundkörper vor, diesen an zwei in einer Axialrichtung voneinander abgewandten Anschlussseiten jeweils mit einem Rohfluidanschluss und einem Reinfluidanschluss auszustatten, wobei ein im Inneren des Grundkörpers verlaufender Rohfluidpfad die beiden Rohfluidanschlüsse mit einem Gehäuseauslass für Rohfluid fluidisch verbindet. Des Weiteren ist im Inneren des Grundkörpers ein Reinfluidpfad vorgesehen, der die beiden Reinfluidanschlüsse mit einem Gehäuseeinlass für Reinfluid fluidisch verbindet. Der eine Gehäuseeinlass und der eine Gehäuseauslass des Grundkörpers sind dabei an einer gemeinsamen Montageseite angeordnet, die zwischen den beiden Anschlussseiten angeordnet ist. Diese Montageseite ist außerdem zum Montieren eines Filterelements vorgesehen. Insbesondere kann die Montageseite außerdem zum Montieren eines Behälters am Grundkörper vorgesehen sein, derart, dass im montierten Zustand das Filterelement im Inneren des Behälters angeordnet ist. Zweckmäßig handelt es sich dann um ein radial durchströmtes Filterelement, wobei radial zwischen dem Filterelement und dem Behälter ein Ringraum ausgebildet ist. Auf einen derartigen Behälter kann beispielsweise dann verzichtet werden, wenn das Filterelement als Filterpatrone konfiguriert ist, bei welcher das Filtermaterial in einem Gehäuse angeordnet ist, das anstelle des Behälters an der Montageseite des Grundkörpers montiert werden kann, derart, dass dabei gleichzeitig die fluidische Kopplung zwischen Gehäuseauslass und Filtereinlass einerseits und zwischen Filterauslass und Gehäuseeinlass andererseits in der gewünschten Weise erfolgen kann. Obwohl nachfolgend explizit nur von einer Ausführungsform ausgegangen wird, bei welcher ein radial durchströmbares Filterelement in einem Behälter angeordnet ist, wobei Behälter und Filterelement separate Bauteile sind und jeweils für sich oder gemeinsam an der Montageseite des Grundkörpers montiert werden, ist klar, dass implizit dabei auch Ausführungsformen erfasst sein sollen, bei denen eine Filterpatrone verwendet wird, welche die Funktionalität von Behälter und Filterelement zusammenfasst.
Da die beiden Anschlussseiten jeweils einen Rohfluidanschluss und jeweils einen Reinfluidanschluss aufweisen, können bei einer Aneinanderreihung der Grundkörper die Rohfluidseite und die Reinfluidseite besonders einfach von einem Grundkörper zum nächsten Grundkörper verlängert werden. Insbesondere reicht dann ein gemeinsamer Rohfluidzulauf aus, um sämtliche Grundkörper mit dem zu reinigenden Fluid zu versorgen. Ebenso reicht ein gemeinsamer Reinfluidrücklauf aus, um das gereinigte Fluid von allen Grundkörpern abzuführen. Die Anschlussseiten liegen dabei in zueinander parallelen Anschlussebenen, die sich senkrecht zur Axialrichtung erstrecken.
Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform können der Gehäuseauslass und der Gehäuseeinlass zueinander koaxial angeordnet sein, wodurch eine besonders kompakte Ausführungsform realisierbar ist. Insbesondere kann der Gehäuseauslass ringförmig ausgestaltet sein und dabei den Gehäuseeinlass koaxial umschließen. Hierdurch ergeben sich sowohl für den Gehäuseauslass als auch für den Gehäuseeinlass ausreichend große durchströmbare Querschnitte bei wenig Raumbedarf.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform können die beiden Rohfluidanschlüsse zueinander axial fluchten. Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die beiden Reinfluidanschlüsse zueinander axial fluchten. Durch die axial fluchtende Ausrichtung der Fluidanschlüsse ist es besonders einfach, mehrere Grundkörper in der Axialrichtung der Grundkörper aneinander zu reihen, so dass die jeweiligen Fluidanschlüsse der jeweiligen Grundkörper auch im aneinandergereihten Zustand zueinander axial fluchten und dementsprechend die jeweiligen Fluidpfade automatisch verlängern bzw. bei benachbarten Grundkörpern die Fluidpfade hinsichtlich Rohseite und Reinseite fluidisch getrennt miteinander koppeln. Hierdurch vereinfacht sich die Modularität des Filtergehäuses.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann zumindest eine vom Rohfluidpfad und vom Reinfluidpfad fluidisch getrennte Durchgangsöffnung zum Durchführen eines Zugankers vorgesehen sein. Mit Hilfe solcher Zuganker lassen sich beispielsweise Anschlusskörper am jeweiligen Grundkörper befestigen, umein Filtergehäuse zu bilden. Durch diese Maßnahme wird für den jeweiligen Grundkörper außerdem die Möglichkeit eröffnet, in einem Filtergehäuse mehrere Grundkörper dieser Art nebeneinander anzuordnen und durch wenigstens einen gemeinsamen, durch die Durchgangsöffnungen der mehreren Grundkörper hindurchgeführten Zuganker miteinander axial aufeinander zu zu verspannen. Hierdurch können die einzelnen modularen Grundkörper zu einem Grundkörperblock zusammengefasst werden, der in axialer Richtung eine von der Anzahl der Grundkörper abhängige Größe besitzt. Es ist klar, dass vorzugsweise mehrere derartige Durchgangsöffnungen zum Durchführen von einer entsprechenden Anzahl an Zugankern vorgesehen sind, um eine hochfeste Verspannung bzw. Verblockung der miteinander verbundenen Grundkörper zu bilden.
Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei welcher der Grundkörper als monolithisches Gussteil ausgestaltet ist. Hierdurch lässt sich der Grundkörper vergleichsweise preiswert in großen Stückzahlen herstellen, so dass die Variantenbildung durch unterschiedliche Anzahlen an Grundkörpern vergleichsweise preiswert ist.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann die Montageseite quer zur Axialrichtung orientiert sein, und zwar insbesondere derart, dass eine Montagerichtung für den Behälter und das Filterelement oder alternativ für die Filterkartusche senkrecht zur Axialrichtung verläuft. Hierdurch kann der axiale Abstand zwischen den beiden Anschlussseiten vergleichsweise klein gehalten werden, wodurch der jeweilige Grundkörper vergleichsweise kompakt baut.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann für die Montage des Filterelements an der Montageseite eine Steckverbindung vorgesehen sein, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseeinlass und einem reinseitigen Filterauslass schafft. Hierdurch lässt sich das Filterelement besonders einfach montieren. Zusätzlich oder alternativ kann für die Montage des Behälters an der Montageseite eine Schraubverbindung vorgesehen sein, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseauslass und einem rohseitigen Ringraum schafft, der sich im montierten Zustand radial zwischen dem Behälter und dem Filterelement ausbildet. Die Schraubverbindung kann besonders einfach für hohe Kräfte ausgelegt werden. Insbesondere kann eine derartige Schraubverbindung ohne zusätzliche Maßnahmen hinreichend dicht ausgebildet werden. Die Verwendung eines Behälters zum Verschließen des Grundkörpers und das Anordnen eines Filterelements im Inneren des Behälters ist gegenüber einer Ausführungsform mit Filterpatrone dann von Vorteil, wenn das zu filterende Fluid unter einem vergleichsweise hohen Druck steht, was insbesondere bei flüssigen Fluiden der Fall sein kann.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der eine Fluidpfad (Rohfluidpfad oder Reinfluidpfad) quer zur Axialrichtung zwischen dem anderen Fluidpfad (Reinfluidpfad oder Rohfluidpfad) und der Montageseite angeordnet sein. Insbesondere können hierbei die beiden Fluidpfade in der Montagerichtung, die sich zweckmäßig senkrecht zur Axialrichtung des Grundkörpers erstreckt, nebeneinander angeordnet sein. Hierdurch baut der Grundkörper quer zur Axialrichtung und quer zur Montagerichtung vergleichsweise klein, was für bestimmte Anwendungsformen, z.B. mit kleiner Grundfläche zum Montieren des Grundkörpers, von Vorteil ist.
Eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung umfasst gemäß einer ersten Ausführungsform ein Filtergehäuse, das nur einen einzigen Grundkörper der vorstehend beschriebenen Art umfasst, wobei außerdem zwei Anschlusskörper vorgesehen sind. Ferner sind ein am Grundkörper montierter Behälter sowie ein im Behälter angeordnetes und am Grundkörper montiertes Filterelement vorgesehen. Alternativ ist auch hier die Verwendung einer Filterpatrone denkbar. Beim jeweiligen Filtergehäuse sind die beiden Anschlusskörper an den beiden Anschlussseiten des Grundkörpers montiert, derart, dass der eine Anschlusskörper an der einen Anschlussseite montiert ist, während der andere Anschlusskörper an der anderen Anschlussseite montiert ist. Diese Anschlusskörper sind nun so ausgestaltet, dass ein solcher Anschlusskörper einen rohseitigen Zulaufanschluss aufweist und dass derselbe oder der andere Anschlusskörper einen reinseitigen Rücklaufanschluss aufweist. Im montierten Zustand ist der Zulaufanschluss mit einem der Rohfluidanschlüsse fluidisch verbunden, während der andere Rohfluidanschluss durch einen der Anschlusskörper verschlossen ist. Ferner ist im montierten Zustand der Rücklaufanschluss mit einem der Reinfluidanschlüsse fluidisch verbunden, während der andere Reinfluidanschluss durch einen solchen Anschlusskörper verschlossen ist. Somit erfolgt innerhalb der Filtereinrichtung über die Anschlusskörper die Zuführung des zu reinigenden Fluids und die Abführung des gereinigten Fluids. Gleichzeitig werden die nicht benötigten Fluidanschlüsse durch die Anschlusskörper verschlossen.
Bei einer anderen Ausführungsform der Filtereinrichtung umfasst das Filtergehäuse zumindest zwei Grundkörper der vorstehend beschriebenen Art sowie zwei Anschlusskörper. Ferner ist je Grundkörper ein Behälter vorgesehen. Außerdem ist je Grundkörper ein Filterelement vorgesehen. Alternativ kann je Grundkörper auch eine Filterpatrone verwendet werden. Die Grundkörper sind dabei in ihrer Axialrichtung aneinander montiert, und zwar derart, dass benachbarte Grundkörper mit einander zugewandten, bezüglich des Filtergehäuses innenliegenden Anschlussseiten aneinander anliegen. Die beiden Anschlusskörper sind dabei an voneinander abgewandten, bezüglich des Filtergehäuses außenliegenden Anschlussseiten der Grundkörper montiert. Den beiden Anschlusskörpern kommt hierbei die gleiche Aufgabe zu wie bei der zuvor geschilderten Ausführungsform, bei der nur ein einziger Grundkörper vorhanden ist. Somit definieren die beiden Anschlusskörper einen gemeinsamen Zulaufanschluss für zu reinigendes Fluid, einen gemeinsamen Rücklaufanschluss für gereinigtes Fluid und Verschlüsse für die jeweils nicht benötigten Fluidanschlüsse. Bei dieser Ausführungsform wird der modulare Charakter der Grundkörper genutzt, um ein Filtergehäuse mit wenigstens zwei oder mehr Grundkörpern und einer entsprechenden Anzahl an Filterelementen auszustatten.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung, die sowohl bei der Ausführungsform mit nur einem einzigen Grundkörper als auch bei der Ausführungsform mit mindestens zwei Grundkörpern realisierbar ist, kann nun vorgesehen sein, dass der eine Anschlusskörper den Zulaufanschluss und den Rücklaufanschluss aufweist, während der andere Anschlusskörper den jeweils nicht benötigten Rohfluidanschluss und den jeweils nicht benötigten Reinfluidanschluss verschließt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der eine Anschlusskörper den Zulaufanschluss aufweist und den nicht benötigten Reinfluidanschluss verschließt, während der andere Anschlusskörper den Rücklaufanschluss aufweist und den nicht benötigten Rohfluidanschluss verschließt. Hierdurch ist es, je nach Auswahl der Anschlusskörper, möglich, Zulauf und Rücklauf an derselben Seite oder an voneinander abgewandten Seiten vorzusehen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung kann der wenigstens eine Zuganker an seinen axialen Enden an bzw. in den Anschlusskörpern verankern sein. Auch hier ist klar, dass grundsätzlich mehrere derartige Zuganker vorgesehen sein können, um eine entsprechend effiziente axiale Verspannung der Anschlusskörper gegen den oder die Grundkörper bzw. um eine entsprechende axiale Verspannung benachbarter Grundkörper gegeneinander zu realisieren. Insbesondere kann über entsprechend starke Verspannung eine hinreichende Dichtung realisiert werden, um die einzelnen fluidischen Verbindungen möglichst leckagefrei zu realisieren. Es ist klar, dass grundsätzlich auch entsprechende Dichtungen, vorzugsweise Axialdichtungen, verwendet werden können.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass in einer parallel zur Montagerichtung des Filterelements und des Behälters orientierten Projektion eine Außenkontur des Behälters innerhalb einer Außenkontur des jeweiligen Grundkörpers verbleibt oder nicht über die Außenkontur des jeweiligen Grundkörpers vorsteht. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass quasi beliebig viele Grundkörper nebeneinander realisiert werden können, ohne dass es dabei zu einer Kollision der Behälter benachbarter Grundkörper kommt. Hierdurch vereinfacht sich die Realisierung unterschiedlicher Varianten der Filtereinrichtung.
Zweckmäßig können nun die Behälter, die an verschiedenen Grundkörpern montiert sind, gleich sein bzw. Gleichteile sein, so dass sie insbesondere gegeneinander austauschbar sind. Zusätzlich oder alternativ können die bei den verschiedenen Grundkörpern verwendeten Filterelemente gleich sein bzw. Gleichteile sein, so dass sie insbesondere gegeneinander austauschbar sind. Die verschiedenen Grundkörper, also die mehreren einzelnen Grundkörper sind – wie erwähnt – zweckmäßig ebenfalls gleich bzw. Gleichteile.
Das einzelne Filterelement besteht grundsätzlich aus einem einzigen Filterkörper. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen ein einzelnes Filterelement zwei oder mehr Filterkörper umfasst, die in der Axialrichtung des jeweiligen Filterelements, also in der Montagerichtung des Filterelements, hintereinander angeordnet sein können. Durch Kombinieren unterschiedlicher Filterkörper können Filterelemente unterschiedlicher Länge und unterschiedlicher Filtrationswirkungen für verschiedene Filtrationsaufgaben realisiert werden.
Des Weiteren kann der jeweilige Grundkörper zumindest einen Druckmessanschluss aufweisen, der fluidisch mit dem Rohfluidpfad oder mit dem Reinfluidpfad verbunden ist. Insbesondere können zwei derartige Druckmessanschlüsse vorgesehen sein, von denen der eine mit dem Rohfluidpfad kommuniziert, während der andere mit dem Reinfluidpfad kommuniziert. Zusätzlich oder alternativ kann der jeweilige Grundkörper quer zur Axialrichtung und quer zur Montagerichtung Gewindeöffnungen für Verschraubungen aufweisen, mit deren Hilfe der Grundkörper an einer Peripherie fixiert werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 eine isometrische Ansicht einer Filtereinrichtung bei einer ersten Ausführungsform, deren Filtergehäuse nur einen einzigen Grundkörper aufweist,
2 eine isometrische Ansicht wie in 1, jedoch einer zweiten Ausführungsform, deren Filtergehäuse zwei Grundkörper aufweist,
3 einen Querschnitt der Filtereinrichtung im Bereich eines Grundkörpers,
4 einen Längsschnitt durch das Filtergehäuse der zweiten Ausführungsform,
5 einen Längsschnitt wie in 4, jedoch in einer um 90° gedrehten Schnittebene.
Entsprechend den 1 und 2 umfasst eine Filtereinrichtung 1, mit deren Hilfe ein Fluid, also ein Gas oder bevorzugt eine Flüssigkeit, gefiltert werden kann, ein Filtergehäuse 2, das zumindest einen Grundkörper 3 und zwei Anschlusskörper, nämlich einen ersten Anschlusskörper 4 und einen zweiten Anschlusskörper 5 aufweist. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform besitzt das Filtergehäuse 2 genau einen einzigen Grundkörper 3, der zwischen den beiden Anschlusskörpern 4, 5 angeordnet ist. Im Unterschied dazu zeigt die in 2 gezeigte Ausführungsform ein Filtergehäuse 2, das genau zwei Grundkörper 3 aufweist, die ebenfalls zwischen den beiden Anschlusskörpern 4, 5 angeordnet sind. Es ist klar, dass grundsätzlich auch eine Ausführungsform mit drei oder mehr Grundkörpern 3 realisierbar ist.
Entsprechend den 1 bis 5 besitzt der jeweilige Grundkörper 3 zwei Anschlussseiten, nämlich eine erste Anschlussseite 6 und eine zweite Anschlussseite 7, die in einer in den 1, 2, 4 und 5 durch einen Doppelpfeil angedeuteten Axialrichtung 8 voneinander abgewandt sind. Wie insbesondere aus 5 hervorgeht, weist jede Anschlussseite 6, 7 jeweils einen Rohfluidanschluss 9 sowie einen Reinfluidanschluss 10 auf. Innerhalb des jeweiligen Grundkörpers 3 ist ein Rohfluidpfad 11 ausgebildet, der die beiden Rohfluidanschlüsse 9 des zugehörigen Grundkörpers 3 mit einem Gehäuseauslass 12 des jeweiligen Grundkörpers 3 fluidisch verbindet. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist der Gehäuseauslass 12 ringförmig ausgestaltet. Ferner ist im jeweiligen Grundkörper 3 ein Reinfluidpfad 13 ausgebildet, der die beiden Reinfluidanschlüsse 10 des jeweiligen Grundkörpers 3 mit einem Gehäuseeinlass 14 des jeweiligen Grundkörpers 3 fluidisch verbindet. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Gehäuseeinlass 14 mit einem kreisförmigen Querschnitt versehen und in einer Zentralstruktur 15 ausgebildet, die sich innerhalb des Rohfluidpfads 11 zylindrisch erstreckt und sich dann in mit zunehmendem Abstand vom Gehäuseeinlass 14 kegelförmig verjüngt.
Gehäuseauslass 12 und Gehäuseeinlass 14 sind beim jeweiligen Grundkörper 13 jeweils an einer gemeinsamen Montageseite 16 angeordnet. Diese Montageseite 16 befindet sich dabei axial zwischen den beiden Anschlussseiten 6, 7 des jeweiligen Grundkörpers 3. Ferner ist die jeweilige Montageseite 16 so vorbereitet, dass daran ein in den 1–3 erkennbarer Behälter 17 montiert werden kann. Ferner lässt sich an der Montageseite 16 gemäß 3 ein Filterelement 18 am jeweiligen Grundkörper 3 montieren, wobei das jeweilige Filterelement 18 hierzu im Behälter 17 angeordnet ist.
Wie sich insbesondere den 4 und 5 entnehmen lässt, sind der Gehäuseauslass 12 und der Gehäuseeinlass 14 zueinander koaxial angeordnet, wobei der ringförmige Gehäuseauslass 12 den kreisförmigen Gehäuseeinlass 14 koaxial umschließt. In 5 ist im Bereich des jeweiligen Gehäuseeinlasses 14 ein Kopplungselement 19 angeordnet, das die Montage des jeweiligen Filterelements 18 vereinfacht und in 3 weggelassen ist.
Innerhalb des jeweiligen Grundkörpers 3 sind die beiden Rohfluidanschlüsse 9 zueinander axial fluchtend ausgerichtet. Ebenso sind die beiden Reinfluidanschlüsse 10 zueinander axial fluchtend ausgerichtet. Bei baugleichen Grundkörpern 3 bedeutet dies, dass innerhalb des Filtergehäuses 2 sämtliche Rohfluidanschlüsse 9 zueinander axial fluchtend ausgerichtet sind und dass sämtliche Reinfluidanschlüsse 10 zueinander axial fluchtend angeordnet sind. Hierdurch kann der Rohfluidpfad 11 des einen Grundkörpers 3 besonders einfach mit dem Rohfluidpfad 11 des anderen, benachbarten Grundkörpers 3 verbunden werden. Entsprechendes gilt auch für die fluidische Verbindung der Reinfluidpfade 13 benachbarter Grundkörper 3.
Wie sich insbesondere 3 entnehmen lässt, kann der jeweilige Grundkörper 3 zumindest eine Durchgangsöffnung 20 aufweisen, die sowohl vom Rohfluidpfad 11 als auch vom Reinfluidpfad 13 fluidisch getrennt ist und die zum Durchführen eines Zugankers 21 dient. Bei der hier gezeigten Ausführungsform der Grundkörper 3 sind je Grundkörper 3 vier derartige Durchgangsöffnungen 20 vorgesehen, so dass insgesamt vier Zuganker 21 verwendet werden können, um bei der in 1 gezeigten Ausführungsform die beiden Anschlusskörper 4, 5 mit dem einen Grundkörper 3 axial zu verspannen. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform dienen die Zuganker 21 dazu, die beiden Anschlusskörper 4, 5 mit den dazwischen angeordneten mehreren Grundkörpern 3 axial zu verspannen, wobei gleichzeitig auch die benachbarten Grundkörper 3 miteinander verspannt werden.
Zweckmäßig ist der jeweilige Grundkörper 3 ein monolithisches Gussteil, was eine preiswerte Serienfertigung der Grundkörper 3 begünstigt.
Die zuvor genannte Montageseite 16, die den Gehäuseauslass 12 und den Gehäuseeinlass 14 aufweist, ist mit ihrer Normalrichtung zweckmäßig quer zur Axialrichtung 8 orientiert. In der Folge verläuft eine in den 1–3 und 5 durch einen Doppelpfeil angedeutete Montagerichtung 22 für den Behälter 17 und das Filterelement 18 senkrecht zur Axialrichtung 8 des jeweiligen Grundkörpers 3. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen ist für die Montage des Filterelements 18 an der Montageseite 16 des Grundkörpers 3 eine Steckverbindung 23 vorgesehen. Diese Steckverbindung 23 schafft dabei eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseeinlass 14 und einem reinseitigen Filterauslass 24. In Verbindung mit 5 kann die Steckverbindung 23 hierzu das Verbindungselement 19 umfassen, das einerseits mit dem Gehäuseeinlass 14 und andererseits mit dem Filterauslass 24 axial gesteckt ist. Für die Montage des Behälters 17 an der Montageseite 16 des jeweiligen Grundkörpers 3 ist dagegen eine Schraubverbindung 25 vorgesehen. Diese Schraubverbindung 25 schafft dabei eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseauslass 12 und einem rohseitigen Ringraum 26, der im montierten Zustand gemäß 3 radial zwischen dem Behälter 17 und dem Filterelement 18 vorhanden ist. Dementsprechend strömt das zu reinigende Fluid in Betrieb der hier vorgestellten Filtereinrichtung 1 über den Rohfluidpfad 11 zunächst durch den Gehäuseauslass 12 in den Ringraum 26. Vom Ringraum 26 strömt das Fluid durch das Filterelement 18 in einen Innenraum 27 des Filterelements 18, der bereits zur Reinseite zählt. Vom Innenraum 27 gelangt das nunmehr gereinigte Fluid durch den Filterauslass 24 und durch den Gehäuseeinlass 14 in den Reinfluidpfad 13 des Grundkörpers 3.
Wie sich insbesondere 5 entnehmen lässt, ist der Rohfluidpfad 11 quer zur Axialrichtung 8 zwischen dem Reinfluidpfad 13 und der Montageseite 16 angeordnet. Dabei sind die beiden Fluidpfade 11, 13 zweckmäßig in der Montagerichtung 22 nebeneinander bzw. entsprechend den hier gewählten Darstellungen mit stehendem Behälter 17 übereinander angeordnet.
Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 besitzt der erste Anschlusskörper 4 einen Zulaufanschluss 28 für zu reinigendes Fluid und einen Rücklaufanschluss 29 für gereinigtes Fluid. Im montierten Zustand ist der erste Anschlusskörper 4 bei der in 1 gezeigten Ausführungsform an die erste Anschlussseite 6 des einzigen Grundkörpers 3 angeschlossen. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform ist der erste Anschlusskörper 4 an die erste Anschlussseite 6 des ersten oder einen Grundkörpers 3 angeschlossen. Dementsprechend ist der jeweilige erste Anschlusskörper 4 jeweils einer ersten Anschlussseite 6 zugeordnet. Der erste Anschlusskörper 4 verbindet nun fluidisch den Zulaufanschluss 28 mit dem Rohfluidanschluss 9 der zugeordneten ersten Anschlussseite 6. Ferner verbindet der erste Anschlusskörper 4 fluidisch den Rücklaufanschluss 29 mit dem Reinfluidanschluss 10 der zugeordneten ersten Anschlussseite 6. Der zweite Anschlusskörper 5 ist nun an einer vom ersten Anschlusskörper 4 abgewandten Seite des Filtergehäuses 2 an einer zweiten Anschlussseite 7 des jeweiligen Grundkörpers 3 montiert. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform handelt es sich dabei um die zweite Anschlussseite 7 desselben Grundkörpers 3. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich hierbei um die zweite Anschlussseite 7 des zweiten oder anderen Grundkörpers 3. Der zweite Anschlusskörper 5 ist dabei so ausgestaltet, dass er den Rohfluidanschluss 9 der zugeordneten zweiten Anschlussseite 7 und den Reinfluidanschluss 10 der zugeordneten zweiten Anschlussseite 7 verschließt. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen der 1 und 2 sind somit Zulauf und Rücklauf an derselben Axialseite des Filtergehäuses 2 positioniert. Bei einer alternativen Ausführungsform können Zulauf und Rücklauf auch an einander entgegengesetzten Seiten des Filtergehäuses 2 angeordnet sein. In diesem Fall weist dann der eine Anschlusskörper 4 oder 5 den Zulaufanschluss 28 auf und verschließt einen der Reinfluidanschlüsse 10, während dann der andere Anschlusskörper 5 oder 4 den Rücklaufanschluss 29 aufweist und einen der Rohfluidanschlüsse 9 verschließt.
Bei den Ausführungsformen der 1 und 2 sind die Zuganker 21 an ihren hier nicht erkennbaren axialen Enden an bzw. in den Anschlusskörpern 4, 5 verankert. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Montage und Bauform.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform, bei der mehrere Grundkörper 3 in der Axialrichtung 8 nebeneinander angeordnet sind, ist innerhalb des Filtergehäuses 2 eine Anordnung von mehreren Grundkörpern 3 vorgesehen. Innerhalb dieser Anordnung existieren dabei außenliegende Anschlussseiten 6, 7, die sich an verschiedenen Grundkörpern 3 befinden und an denen die Anschlusskörper 4, 5 montiert sind. Ferner existieren innerhalb dieser Anordnung von Grundkörpern 3 innenliegende Anschlussseiten 6, 7, wobei benachbarte Grundkörper 3 an derartigen innenliegenden Anschlussseiten 6, 7 aneinander montiert sind. Die einzelnen Grundkörper 3 sind dabei baugleich, was eine preiswerte Realisierbarkeit unterschiedlicher Varianten für das Filtergehäuse 2 und somit für die Filtereinrichtung 1 begünstigt.
Die Verwendung derartiger Zuganker 21 ermöglicht eine hinreichend feste Verspannung und Fixierung der einzelnen Komponenten des Filtergehäuses 2 aneinander, ohne dass hierzu zusätzliche, separate Befestigungsmittel zum Fixieren der Anschlusskörper 4, 5 am jeweiligen Grundkörper 3 bzw. zum Fixieren benachbarter Grundkörper 3 aneinander erforderlich sind.
Wie sich insbesondere 3 entnehmen lässt, erfolgt die Gestaltung der Grundkörper 3 und des Behälters 17 zweckmäßig so, dass in einer parallel zur Montagerichtung 22 orientierten Projektion eine nicht näher bezeichnete Außenkontur des Behälters 17 innerhalb einer ebenfalls nicht näher bezeichneten Außenkontur des jeweiligen Grundkörpers 3 verbleibt oder zumindest nicht darüber vorsteht.
Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform sind die beiden Behälter 17 Gleichteile. Zweckmäßig sind auch die darin angeordneten Filterelemente 18 Gleichteile.
In den 1 und 2 ist außerdem für jeden Grundkörper 3 ein Druckmessanschluss 30 zum Messen des Drucks im Rohfluidpfad 11 und ein Druckmessanschluss 31 zum Messen des Drucks im Reinfluidpfad 13 vorgesehen. Ferner ist ein Leerlaufanschluss 32 vorgesehen, der im Beispiel mit dem Rohfluidpfad 11 kommuniziert und mit einem Hahn 33 gesteuert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2004/069367 A2 [0002]

Claims

Grundkörper für ein Filtergehäuse (2) einer Filtereinrichtung (1) zum Filtern eines Fluids, – mit zwei in einer Axialrichtung (8) voneinander abgewandten Anschlussseiten (6, 7), die jeweils einen Rohfluidanschluss (9) und einen Reinfluidanschluss (10) aufweisen, – mit einem Rohfluidpfad (11), der die beiden Rohfluidanschlüsse (9) mit einem Gehäuseanschluss (12) für Rohfluid fluidisch verbindet, – mit einem Reinfluidpfad (13), der die beiden Reinfluidanschlüsse (10) mit einem Gehäuseeinlass (14) für Reinfluid fluidisch verbindet, – wobei der Gehäuseeinlass (14) und der Gehäuseauslass (12) an einer gemeinsamen Montageseite (16) angeordnet sind, die zwischen den Anschlussseiten (6, 7) angeordnet ist und die zum Montieren eines Behälters (17) am Grundkörper (3) sowie zum Montieren eines im Behälter (17) angeordneten Filterelements (18) am Grundkörper (3) oder die zum Montieren einer Filterpatrone vorgesehen ist.
Grundkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, – dass der Gehäuseauslass (12) und der Gehäuseeinlass (14) zueinander koaxial angeordnet sind, und/oder – dass der Gehäuseauslass (12) ringförmig ausgestaltet ist und den Gehäuseeinlass (14) koaxial umschließt.
Grundkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, – dass die beiden Rohfluidanschlüsse (9) zueinander axial fluchten, und/oder – dass die beiden Reinfluidanschlüsse (10) zueinander axial fluchten.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine fluidisch vom Rohfluidpfad (11) und vom Reinfluidpfad (13) getrennte Durchgangsöffnung (20) zum Durchführen eines Zugankers (21) vorgesehen ist.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (3) als monolithisches Gussteil ausgestaltet ist.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageseite (16) quer zur Axialrichtung (8) orientiert ist.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Fluidpfad (11 oder 13) quer zur Axialrichtung (8) zwischen dem anderen Fluidpfad (13 oder 11) und der Montageseite (16) angeordnet ist.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für die Montage des Filterelements (18) an der Montageseite (16) eine Steckverbindung (23) vorgesehen ist, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseeinlass (14) und einem reinseitigen Filterauslass (24) schafft.
Grundkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für die Montage des Behälters (17) an der Montageseite (16) eine Schraubverbindung (25) vorgesehen ist, die eine fluidische Verbindung zwischen dem Gehäuseauslass (12) und einem rohseitigen Ringraum (26) schafft, der sich im montierten Zustand radial zwischen dem Behälter (17) und dem Filterelement (18) ausbildet.
Filtereinrichtung zum Filtern eines Fluids, – mit einem Filtergehäuse (2), das zwei Anschlusskörper (4, 5) und nur einen Grundkörper (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist, – mit einem am Grundkörper (3) montierten Behälter (17) sowie einem im Behälter (17) angeordneten und am Grundkörper (3) montierten Filterelement (18), oder mit einer am Grundkörper (3) montierten Filterpatrone, – wobei jeweils ein solcher Anschlusskörper (4, 5) an einer solchen Anschlussseite (6, 7) des Grundkörpers (3) montiert ist, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen rohseitigen Zulaufanschluss (28) aufweist, der mit einem solchen Rohfluidanschluss (9) fluidisch verbunden ist, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen reinseitigen Rücklaufanschluss (29) aufweist, der mit einem solchen Reinfluidanschluss (10) fluidisch verbunden ist, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen solchen Rohfluidanschluss (9) verschließt, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen solchen Reinfluidanschluss (10) verschließt.
Filtereinrichtung zum Filtern eines Fluids, – mit einem Filtergehäuse (2), das zwei Anschlusskörper (4, 5) sowie zumindest zwei Grundkörper (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist, – wobei je Grundkörper (3) ein am Grundkörper (3) montierter Behälter (17) mit darin angeordnetem, am Grundkörper (3) montiertem Filterelement (18) oder eine am Grundkörper (3) montierte Filterpatrone vorgesehen ist, – wobei die Grundkörper (3) in ihrer Axialrichtung (8) aneinander montiert sind, derart, dass benachbarte Grundkörper (3) mit einander zugewandten, innenliegenden Anschlussseiten (6, 7) aneinander anliegen, – wobei die Anschlusskörper (4, 5) an voneinander abgewandten, außenliegenden Anschlussseiten (6, 7) von verschiedenen Grundkörpern (3) montiert sind, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen rohseitigen Zulaufanschluss (28) aufweist, der mit einem solchen Rohfluidanschluss (9) fluidisch verbunden ist, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen reinseitigen Rücklaufanschluss (29) aufweist, der mit einem solchen Reinfluidanschluss (10) fluidisch verbunden ist, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen solchen Rohfluidanschluss (9) verschließt, – wobei ein solcher Anschlusskörper (4, 5) einen solchen Reinfluidanschluss (10) verschließt.
Filtereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, – dass der eine Anschlusskörper (4) den Zulaufanschluss (28) und den Rücklaufanschluss (2) aufweist, während der andere Anschlusskörper (5) einen Rohfluidanschluss (9) und einen Reinfluidanschluss (10) verschließt, oder – dass der eine Anschlusskörper (4 oder 5) den Zulaufanschluss (28) aufweist und einen Reinfluidanschluss (10) verschließt, während der andere Anschlusskörper (5 oder 4) den Rücklaufanschluss (29) aufweist und einen Rohfluidanschluss (9) verschließt.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Zuganker (21) an seinen axialen Enden an oder in den Anschlusskörpern (4, 5) verankert ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in einer parallel zur Montagerichtung (22) des Filterelements (18) und des Behälters (17) orientierten Projektion eine Außenkontur des Behälters (17) innerhalb einer Außenkontur des jeweiligen Grundkörpers (3) verbleibt oder nicht darüber vorsteht.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, – dass die Behälter (17) gleich sind und/oder – dass die Filterelemente (18) gleich sind.