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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zum Filtern eines Fluids, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse und einem Filterelement, das an einem fluidleitenden Anschluss an dem Filtergehäuse anzukoppeln ist, wobei der Anschluss mittels eines Ventils zumindest teilweise verschließbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer solchen Filtereinrichtung.
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Filtereinrichtungen, insbesondere solche zum Filtern von Partikeln aus flüssigem Brennstoff oder Öl bei Kraftfahrzeugen oder anderen Maschinen, sind in der Regel aus einem Filtergehäuse und einem darin angeordneten Filterelement gestaltet. An dem Filtergehäuse befinden sich Fluidleitungen, mit denen das zu filtrierende Fluid zum Filterelement hin, durch das Filterelement hindurch und vom Filterelement weg geleitet wird. Das Filterelement ist dazu mittels eines fluidleitenden Anschlusses an dem Filtergehäuse auswechselbar angekoppelt.
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Ferner befinden sich an solchen Filtereinrichtungen oftmals eine elektrische Heizeinrichtung, ein Wassersensor und/oder ein Drucksensor.
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Damit an einer solchen Filtereinrichtung während deren Betrieb stets das ordnungsgemäße Filterelement eingesetzt und angekoppelt ist, ist es allgemein bekannt, eine elektrische Signaleinrichtung zum Erkennen des Vorhandenseins eines vorschriftsmäßigen Filterelements vorzusehen. Diese Signaleinrichtung erkennt, ob ein Filterelement eingesetzt bzw. angekoppelt ist und ob es sich um das ordnungsgemäße Filterelement handelt. Im Vergleich zu rein mechanischen Kennungen für das ordnungsgemäße Filterelement (Poka-Yoke Design) haben elektrische Signaleinrichtungen den Vorteil, dass sie schwerer zu kopieren sind und mehr Möglichkeiten der Kennung und der sonstigen Diagnose an dem Filterelement bieten. Zugleich ist der Aufwand für solche elektrischen Signaleinrichtungen vergleichsweise groß.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß ist eine Filtereinrichtung zum Filtern eines Fluids geschaffen, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse und einem Filterelement, das an einem fluidleitenden Anschluss an dem Filtergehäuse anzukoppeln ist, wobei der Anschluss mittels eines Ventils zumindest teilweise verschließbar ist. Das Ventil ist dabei mit einer Klappe als Ventilkörper gestaltet.
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Eine solche Ventilklappe kann präzise geführt mittels diverser einfacher technischer Mittel betätigt werden. Zugleich kann die derartige erfindungsgemäße Ventilklappe ausreichend Spiel aufweisen, um auch mit geringer Krafteinwirkung sicher betätigt zu werden. Besonders bevorzugt sind zwei Ventilklappen in einander gegenüberliegender Anordnung vorgesehen. Die beiden Ventilklappen können dann einzeln die Strömungsquerschnittsfläche des zugehörigen fluidleitenden Anschlusses verkleinern oder vergrößern, wodurch auch Schaltstufen eines nur teilweise geschlossenen Anschlusses erkannt werden können. So kann insbesondere bei einem ersten Typ Filterelement als eine erste Schaltstufe nur eine Ventilklappe geöffnet sein. Bei einem zweiten Typ Filterelement können als eine zweite Schaltstufe beide Ventilklappen geöffnet sein. Eine zugehörige Messeinrichtung kann dann anhand des hydraulischen Drucks bzw. Staudrucks am teilweise geschlossenen oder vollständig geöffneten Anschluss erkennen, welcher Typ Filterelement eingesetzt ist. So kann ein und dieselbe Art Filtergehäuse als Gleichteil für mehrere Typen Filtereinrichtungen genutzt werden.
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Besonders vorteilhaft ist durch die erfindungsgemäße Lösung eine Vorrichtung geschaffen, mit der bei fehlendem Filterelement oder bei einem nicht ordnungsgemäßen oder nicht ordnungsgemäß montiertem Filterelement die Fluidzufuhr zuverlässig verschlossen ist und bei ordnungsgemäß eingesetztem und richtigem Filterelement die Fluidzufuhr geöffnet ist. Diese Lösung ist dabei gleichzeitig auf eine besonders einfache Weise mit nur wenigen beweglichen Teilen geschaffen, so dass der Anschluss mit dem Ventil auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar ist und auch über die Lebensdauer mit wenigen, nicht verschleißenden Teilen auskommt. Besonders vorteilhaft ist dabei nur eine geringfügige Modifikation der Filtereinrichtung gegenüber herkömmlichen Filtereinrichtungen notwendig. In gleicher Weise lässt sich das Filterelement ohne wesentlichen Mehraufwand und ohne größere Komplexität gegenüber herkömmlichen Filterelementen herstellen, sodass insgesamt eine kostengünstige und fertigungssichere Lösung für eine Filtereinrichtung geschaffen ist.
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Die erfindungsgemäße Klappe ist vorteilhaft bei normaler Einbaulage der Filtereinrichtung allein mittels ihres Eigengewichts in eine geschlossene Stellung gedrängt. Diese Weiterbildung ist konstruktiv besonders einfach und zugleich wirkungsvoll. Damit ist sichergestellt, dass bei nicht eingesetztem Filterelement das Ventil geschlossen ist und entsprechend dieser Fehler an der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung erkannt wird. Alternativ ist die Klappe vorzugsweise mittels einer Feder in ihre geschlossene Stellung gedrängt.
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Zum punktuellen Erhöhen des Eigengewichts der Klappe ist an dieser ein Massekörper ausgebildet. Das punktuell erhöhte Eigengewicht vergrößert die Rückstellkraft der Klappe und verbessert damit deren Schließverhalten.
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Die Klappe ist ferner vorteilhaft mittels eines am Filterelement ausgebildeten Betätigungsmittels in Form eines Steckelements bzw. Stiftes in ihre offene Stellung gedrängt und mittels des Stiftes auch in dieser offenen Stellung ortsfest gehalten. Ein derartiger Stift, der insbesondere als Steckelement vom Filterelement ausgehend zum Filtergehäuse hin sich erstreckt und dort als Betätigungsmittel zum Schwenken der erfindungsgemäßen Klappe dient, ist ein einfaches, rein mechanisches Konstruktionsmerkmal, mit dem ein ordnungsgemäßer Filter auf sehr kostengünstige und zugleich wirkungsvolle Weise zu markieren bzw. zu kennzeichnen ist. Mit dem Begriff „Stift” ist im Sinne dieser Anmeldung also ein Betätigungselement bzw. ein Steckelement mit gezielt ausgestalteten Konstruktionsmerkmalen bezeichnet. Dabei ist dieser Stift, also das Betätigungselement bzw. Steckelement beispielsweise konstruktiv derart gestaltet, dass er in der Art eines Schlüssels in eine komplementär ausgebildete, als eine Art „Schloss” wirkende, Aussparung einsetzbar ist. Durch diese konstruktive, geometrische Ausgestaltung des Stiftes und einer dazu komplementären Aussparung wird somit ein konstruktives Schlüssel-Schloss-Prinzip realisiert, das ein ineinandergreifen nur dann gewährleistet, wenn der richtige Stift als Schlüssel in die richtige Aussparung als Schloss eingesetzt wird. Dieses Schlüssel-Schloss-Prinzip wird auch als Poka-Yoke-Lösung bezeichnet. Ein falsch ausgebildeter oder gar nicht vorhandener Stift wird die gemäß der Erfindung erforderliche Funktion des Betätigens des Ventils somit nicht erfüllen. Ferner wird der falsch gestaltete Stift auch von außen am Filterelement erkennbar sein, so dass beispielsweise für einen geschulten Monteur der Stift dann als optische oder taktile Markierung am Filterelement dient, anhand der er erkennen kann, ob es sich um ein ordnungsgemäßes Filterelement handelt.
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Der am Filterelement angeordnete Stift ist dabei besonders bevorzugt an einem in das Filtergehäuse einzuschiebenden Anschlussstutzen des Filterelements bzw. Filterelement-Stutzen ausgebildet. Am Filterelement-Stutzen ist der Stift klar definiert positioniert und nahe des Anschlusses angeordnet, damit er das dortige Ventil präzise zu betätigen vermag.
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Der Stutzen des Filterelements ist dabei besonders vorteilhaft an seinem Außenmantel mit einer sich über seinen gesamten Umfang erstreckenden Dichtung versehen. Anders ausgedrückt umläuft die Dichtung bevorzugt ringförmig geschlossen den Umfang des Außenmantels des Filterelement-Stutzens des Filterelements, sie kann dabei beispielsweise in Form eines handelsüblichen O-Rings ausgebildet sein. Die derart am Außenmantel angeordnete Dichtung lässt es in ihrem Inneren zu, dass dort Raum ist, um den Stift am Anschluss einzuführen. Zugleich ist der Anschluss mit der Dichtung am Außenmantel abgedichtet. Die Dichtung dichtet also zugleich funktionssicher den Umfang des gesamten Anschlusses ab.
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Der erfindungsgemäß als Klappe gestaltete Ventilkörper ist vorteilhaft mit einer Schwenkachse gelagert. Die Schwenkachse schafft eine konstruktiv einfache und zugleich dauerhaft funktionssichere Lagerung mit Führung dieses Ventilkörpers.
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Die Klappe ist dabei besonders bevorzugt im Wesentlichen kreisrund gestaltet und die Schwenkachse erstreckt sich im Wesentlichen durch den Mittelpunkt der Kreisform. Die derartige Klappe ist also an ihrem Masseschwerpunkt gelagert und benötigt daher nur besonders geringe Kräfte zur Betätigung.
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An der derartigen erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ist ferner bevorzugt eine Messeinrichtung zum Messen des hydraulischen Drucks am Anschluss und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Filtereinrichtung in Abhängigkeit des gemessenen Drucks vorgesehen. Die Messeinrichtung kann dann erkennen, ob das oben genannte Ventil ordnungsgemäß geöffnet oder aber fehlerhaft zumindest teilweise geschlossen ist.
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Schließlich ist die Erfindung auch auf eine Verwendung einer derartigen erfindungsgemäßen Filtereinrichtung speziell an einer Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gerichtet.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Unteransicht I gemäß 2 eines Filtergehäusedeckels eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung,
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2 den Schnitt II-II gemäß 1,
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3 die Ansicht gemäß 2 mit einem am Filtergehäusedeckel angekoppelten Filterelement und Filtergehäusebecher,
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4 eine Unteransicht IV gemäß 5 eines Filtergehäusedeckels eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung,
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5 den Schnitt V-V gemäß 4 mit anzukoppelndem Filterelement,
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6 eine perspektivische Ansicht des Filterelements gemäß 5 und
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7 die Ansicht gemäß 5 mit einem am Filtergehäusedeckel angekoppelten Filterelement und Filtergehäusebecher.
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In den 1 bis 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Filtereinrichtung 10 einer weiter nicht dargestellten Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs dargestellt, die ein insgesamt tonnenförmiges Filtergehäuse 12 mit einem im Wesentlichen scheibenförmigen Filtergehäusedeckel 14 und einem daran fluiddicht anbringbaren Filtergehäusebecher 16 aufweist. In dem Filtergehäusebecher 16 befindet sich ein austauschbares, patronenförmiges Filterelement 18. Das Filterelement 18 ist insbesondere mit einem Filterelementdeckel 20 und einer daran angebrachten, hohlzylindrischen und zickzackförmig gefalteten Filterelementmembran 22 gestaltet.
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Der Filterelementdeckel 20 ist an einen fluidleitenden Anschluss 24 am Filtergehäusedeckel 14 innenseitig anzukoppeln, damit durch diesen Anschluss 24 ein von der Filtereinrichtung 10 gefiltertes Fluid, insbesondere flüssiger Kraftstoff, vom Inneren des Filtergehäuses 12 nach außen geleitet werden kann. Genausogut ist es auch denkbar, dass durch den Anschluss 24 ungefiltertes Fluid in das Innere des Filtergehäuses 12 hineingeleitet wird.
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Der fluidleitende Anschluss 24 ist mit einem äußeren, zylindrischen, im Querschnitt runden Anschlussstutzen 26 des Filtergehäusedeckels 14 gestaltet, sowie mit einem inneren, zylindrischen, im Querschnitt rechteckigen Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14. Dabei ragt der äußere Anschlussstutzen 26 des Filtergehäuses nach außen vom Filtergehäuse 12 ab, während der innere Anschlussstutzen 28 vom Filtergehäusedeckel 14 bei zusammengesetzter Filtereinrichtung 10 ins Innere des Filtergehäuses 12 ragt. Bei montiertem Filterelement 18 ist an diesem inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 außen bzw. an dessen äußeren Mantelfläche ein ebenfalls zylindrischer, im Querschnitt rechteckiger Anschlussstutzen 30 des Filterelementdeckels 20 bzw. des Filterelements 18 aufgeschoben, der auch als Filterelement-Stutzen 30 bezeichnet werden kann. Dabei ist an der Innenseite bzw. inneren Mantelfläche des Filterelement-Stutzens 30 (bzw. des Anschlussstutzens 30 des Filterelements 18 bzw. Filterelementdeckels 20) an einem dem Filtergehäusedeckel 14 zugewandten bezüglich der Abbildung oberen Randabschnitt des Filterelement-Stutzens 30 eine ringförmige, also den Filterelement-Stutzen 30 umlaufende und geschlossene, Dichtung 32 angeordnet, mit der der Filterelement-Stutzen 30 dann gegen den inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 abgedichtet ist.
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Der fluidleitende Anschluss 24 ist mittels eines Ventils 34 im Wesentlichen verschließbar, nämlich dann, wenn kein ordnungsgemäßes Filterelement 18 an dem Filtergehäusedeckel 14 angekoppelt ist. Dazu ist in dem fluidleitenden Anschluss 24 eine Ventilöffnung 36 ausgebildet, die mittels zweier Ventilkörper 38 in Form je einer Klappe verschlossen werden kann. Die Ventilkörper 38 sind scheibenförmig und rechteckig gestaltet und überdecken jeweils im Wesentlichen eine Hälfte der Ventilöffnung 36. Die derart klappenförmigen Ventilkörper 38 sind dabei an ihrem äußeren Randbereich mittels je einer Schwenkachse 40 innen in dem Anschlussstutzen 28 nahe der Scheibenfläche des Filtergehäusedeckels 14 angelenkt. Mittels je einer Ventilfeder 42 ist sichergestellt, dass die Ventilkörper 38 in ihre Geschlossen-Stellung, in der sie im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Fluids durch den inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 ausgerichtet sind (siehe 1 und 2), gedrängt bzw. federnd vorgespannt sind. Alternativ können die Ventilkörper 38 auch mittels ihres Eigengewichts mit entsprechender Lagerung in ihre geschlossene Stellung gedrängt sein. Die Ventilöffnung 36 kann geöffnet werden, indem die je als Klappe gestalteten Ventilkörper 38 aus ihrer in 2 dargestellten Lage nach unten in die in 3 dargestellte Lage schwenken.
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Um diese Schwenkbewegung der Ventilkörper 38 auszuführen, sind diese mit einem magnetischen Material gestaltet und mittels Magnetkraft von einem innenseitig am Filterelement-Stutzen 30 des Filterelementdeckels 20 angeordneten magnetischen Material 44 betätigbar bzw. schwenkbar. Das magnetische Material 44 am Filterelement 18 befindet sich streifenförmig am der Filterelementmembran 22 zugewandten, bezüglich der Abbildung unteren, Randabschnitt des Filterelement-Stutzens 30 und damit vergleichsweise weit entfernt von der jeweiligen Schwenkachse 40. Anders ausgedrückt sind das magnetische Material 44 am Filterelement-Stutzen 30 und die Schwenkachsen 40 der Ventilkörper 38 bezüglich einer Projektion auf die Längsachse der Filtereinrichtung 10 voneinander beabstandet zueinander angeordnet. Dadurch wird bevorzugt ein möglichst großer Hebelarm zwischen je einer Schwenkachse 40 und der Position des magnetischen Materials 44 bewirkt, der es ermöglicht, die Ventilkörper 38 mittels des magnetischen Materials 44 gegen die Federspannung in der geöffneten Stellung zu halten.
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In einem anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das magnetische Material auch außenseitig am Filterelement-Stutzen 30 angeordnet sein.
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Magnetkraft bzw. Magnetismus ist ein physikalisches Phänomen, das sich unter anderem als Kraftwirkung zwischen Magneten, magnetisierten bzw. magnetisierbaren Gegenständen und bewegten elektrischen Ladungen wie z. B. in stromdurchflossenen Leitern äußert. Ein magnetisches Feld übt Kräfte auf Magnete und magnetisierbare Körper (Ferrimagnetismus bestimmter nichtmetallischer Festkörper, sog. Ferrite, und Ferromagnetismus von Metallen wie Eisen) aus. Magnete und gestreckte Probekörper aus magnetisierbaren Materialien richten sich in einem magnetischen Feld immer längs dessen Feldlinien beziehungsweise antiparallel zu diesen aus, das heißt, der magnetische Südpol eines Probemagneten richtet sich entlang der Feldlinien zum Nordpol des erzeugenden Feldes aus. Handelt es sich jeweils um inhomogene, d. h. mit dem Ort variierende Felder, ziehen sich die beiden Magnete an. Bei der Ausrichtung von Magneten und magnetisierbaren Körpern in Magnetfeldern wird Energie mit dem Feld ausgetauscht.
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Dauermagnete (auch Permanentmagnete genannt) behalten nach einer Magnetisierung diese über lange Zeit bei. Mit Hilfe eines von einem anderen magnetischen Körper oder durch elektrischen Strom erzeugten Magnetfeldes können ferromagnetische Stoffe vorübergehend (sogenannter induzierter Magnetismus) oder dauerhaft durch Ausrichtung der Weiss-Bezirke selbst zu Magneten werden.
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In einem anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann das magnetische Material auch außenseitig am Filterelement-Stutzen 30 angeordnet sein.
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In einem weiteren, hier ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, kann das Ventil 34 mit dem Ventilkörper 38 auch im Filterelement-Stutzen 30 angeordnet sein. Die Wirkungsweise zur Öffnung des Ventils 34 bzw. zu seinem Schließen ist dann dieselbe wie in den dargestellten Ausführungsbeispielen nur dass das Ventil eben im Anschlussstutzen 30 des Filterelements 18, also dem Filterelement-Stutzen 30 angeordnet ist und beim Einsetzen des Filterelements in den inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 geöffnet wird und bei eingesetztem Filterelement 18 in der geöffneten Stellung durch die Magnetkraft zwischen dem inneren Anschlussstutzen 28 und dem Ventilkörper 38 gehalten ist.
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Mittels einer am fluidleitenden Anschluss 24 anzukoppelnden Messeinrichtung 46 kann dann der hydraulische Druck am Anschluss 24 ermittelt und auf diese Weise erkannt werden, ob das Ventil 34 geöffnet oder geschlossen ist. Das Ventil 34 öffnet aber nur in jenem Fall, bei dem an dem Filtergehäusedeckel 14 das ordnungsgemäße und daher auch mit magnetischem Material 44 versehene Filterelement 18 angekoppelt ist.
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In einem weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispiel, ähnlich zu 3 sind die Schwenkachsen 40 am unteren Abschnitt des inneren Anschlussstutzens 28 des Filtergehäusedeckels 14 angeordnet und derart mit einem Anschlag versehen, dass sie nicht über die bezogen auf 3 horizontale Achse nach unten klappen können. Das magnetische Material 44 des Filterelement-Stutzens 30 ist dann an einem bezogen auf die 3 oberen Abschnitt des Filterelement-Stutzens 30 angeordnet. In einer derartigen Ausführungsbeispiel wäre die normale Einbaulage dergestalt, dass bezogen auf 3 die Schwerkraft im Wesentlichen nach unten wirkt. Somit würde dann eine geöffnete Position der als Klappen ausgebildeten Ventilkörper 38 in einer nach oben geschwenkten Position der Klappen bestehen, wobei diese geöffnete Stellung durch das Zusammenwirken des magnetischen Materials 44 des Filterelements 18 mit dem magnetischen Materials der Ventilkörper 38 bewirkt wird. Beispielsweise ist dabei das magnetische Material 44 des Filterelement-Stutzens 30 durch einen Permanentmagneten gebildet. Bei fehlendem Filterelement 18 würden die Ventilkörper 38 dann, durch ihr Eigengewicht unterstützt, in die geschlossenen, horizontale Position zurückschwenken.
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In den 4 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filtereinrichtung 10 dargestellt, bei der an einem inneren, zylindrischen, im Querschnitt kreisrunden inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 ein Ventil 34 mittels eines einzigen, scheibenförmigen, kreisrunden Ventilkörpers 38 gestaltet ist. Der Ventilkörper 38 ist dabei mittels einer Schwenkachse 40 in der Art einer Klappe gelagert, wobei sich die Schwenkachse 40 im Wesentlichen durch den geometrischen Mittelpunkt des kreisrunden Ventilkörpers 38 erstreckt.
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Mit Hilfe eines Anschlags 48 an der inneren Mantelfläche des inneren Anschlussstutzens 28 des Filtergehäusedeckels 14 ist der Ventilkörper 38 in einer Lage quer zur Strömungsrichtung durch den inneren Anschlussstutzen 28 gehalten. In diese Lage ist der Ventilkörper 38 zusätzlich mittels eines Massekörpers 50 gedrängt, der sich am Ventilkörper 38 diametral gegenüberliegend vom Anschlag 48 befindet. Dieser Massekörper bewirkt in normaler Einbaulage, also bei bezüglich der 4 bis 7 im Wesentlichen nach unten wirkender Schwerkraft, dass sich der Ventilkörper 38 in der geöffneten Stellung in einer Lage befindet, in der das Drehmoment derjenigen Seite des Ventilkörpers 38, an der sich der Massekörper 50 befindet, größer ist als das Drehmoment der bezüglich der Achse 40 gegenüberliegenden Seite des Ventilkörpers 38. Somit wird die Schwerkraft den Ventilkörper 38 um die Achse 40 herum drehen, bis die dem Massekörper 50 gegenüberliegende Seite des Ventilkörpers 38 an den Anschlag 48 stößt. In der komplett geöffneten Stellung des Ventilkörpers 38, in der der Massekörper 50 über der Achse 40 steht, herrscht ein labiles Gleichgewicht, das bereits bei einer geringen Störung dazu führt, dass die eben beschriebene Drehbewegung des Ventilkörpers 38 einsetzt.
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Um den derart klappenförmigen Ventilkörper 38 aus seiner in 5 dargestellten Geschlossen-Stellung in eine in 7 dargestellte Offen-Stellung zu bewegen, ist der Filterelement-Stutzen 30 des Filterelementdeckels 20 bzw. des Filterelements 18 an seiner dem Filtergehäusedeckel 14 zuzuwendenden Seite gestuft gestaltet. Die dabei außen liegende Stufe dieser Stufung bildet ein Steckelement bzw. einen Stift 52 im Sinne dieser Anmeldung, mittels dem in den inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 so weit eingetaucht werden kann, dass der dortige Ventilkörper 38 von dem Stift 52 in eine Ausrichtung längs der Strömungsrichtung im inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 geschwenkt und in dieser Lage gehalten werden kann. Das zugehörige Ventil 34 ist dann entsprechend geöffnet, wenn ein ordnungsgemäßes Filterelement 18 mit dessen Stift 52 am Filtergehäusedeckel 14 eingesetzt ist.
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6 stellt den Filterelementdeckel 20 mit dem Filterelement-Stutzen 30 dar, wobei der Stift 52 in dieser Ausführungsform als eine im Wesentlichen in der Hälfte angeschnittene Fortsetzung des hohlzylindrisch ausgebildeten Stutzens ausgebildet ist. Dadurch bildet der Filtereinsatz-Stutzen 30 mittels des Stifts 52 eine hohle, halbkreisförmige Stufe aus, die in der Art eines Steckelements bzw. eines Betätigungselements ausgebildet ist, welche in den Anschluss 24 eingreifen kann und dort dann den Ventilkörper 38 betätigt.
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In anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Stift 52 auch stabartig oder durch mehrere stabartig ausgebildete Betätigungselemente ausgebildet sein. Ein derartiger Stift 52 bzw. mehrere dieser Stifte 52 können z. B. am oberen Rand des Filtereinsatz-Stutzens 30 angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass dieser Stift 52 bzw. diese Stifte 52 separat vom Filterelement-Stutzen 30 von derselben Seite des Filterelementdeckels 20 wie der Filterelement-Stutzen 30 vom Filterelementdeckel 20 abragen. Diese greifen dann in korrespondierende bzw. komplementäre Aussparungen im Anschluss 24 und/oder im Filtergehäusedeckel 14 schlüsselartig ein und betätigen dadurch den Ventilkörper 38 bzw. das Ventil 34 vorzugsweise in eine geöffnete Stellung, wenn das Filterelement 18 in die Filtereinrichtung eingesetzt ist.
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Generell sind alle möglichen geometrischen Ausgestaltungen des Stiftes 52 auf dem Filterelementdeckel 20 möglich, die eine Betätigung des Ventils 34 bzw. des Ventilkörpers 38 durch ein Zusammenwirken in Art des Schlüssel-Schloss-Prinzips ermöglichen, d. h. beispielsweise mit einer zu der gewählten geometrischen Ausgestaltung des Stiftes 52 komplementären bzw. korrespondierenden Aussparung.
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Wenn hingegen kein oder kein ordnungsgemäßes Filterelement 18 eingesetzt ist, ist das Ventil 34 nicht betätigt und entsprechend geschlossen. Die Messeinrichtung 46 erkennt dann den am Ventil 34 anstehenden Staudruck bzw. hydraulischen Druck und kann mittels eines geeigneten Signals entsprechend das nicht ordnungsgemäße Filterelement einer zugehörigen Steuereinrichtung melden.
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Wird ein falsches Filterelement 18 eingesetzt, welches einen Stift aufweist, der jedoch nicht die konstruktiven Eigenschaften des Stiftes eines ordnungsgemäßen Filterelements 18 aufweist, so kann dies außerdem dazu führen, dass ein derartiges Filterelement 18 von seiner Länge her überhaupt nicht in das Filtergehäuse 12 passt, da der falsche Stift nicht in die korrespondierende Einsparung passt. Somit ließe sich in einem derartigen Fall das Filtergehäuse 12 nicht richtig verschließen und die Wahl des falschen Filterelements wird sofort deutlich und kann dementsprechend vorteilhaft korrigiert werden. Dadurch wird das Risiko für eine Beschädigung von stromabwärts gelegenen Komponenten durch ungereinigtes bzw. mangelhaft gereinigtes Fluid verringert.
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Die Filtereinrichtung 10 ist bevorzugt derart gestaltet, dass der Anschluss 24 zumindest einen Zulauf für ungereinigtes Fluid in die Filtereinrichtung 10 hinein bildet. Auf diese Weise ist vorteilhaft sichergestellt, dass beim Wechsel des Filterelements 18 der Anschluss 24 und damit der mindestens eine Zulauf des Fluids unmittelbar beim Entfernen des Filterelements 18 bzw. spätestens nach dem vollständigen Entfernen des Filterelements 18 durch das Schließen des Ventils 34 verschlossen ist, bevorzugt fluiddicht verschlossen ist. Das fluiddichte Verschließen kann z. B. durch Dichtelemente am Ventil 34 bzw. am Ventilkörper 38 bewirkt werden. Durch diesen Verschluss, bevorzugt den fluiddichten Verschluss, kann kein Fluid aus dem Zulauf nachströmen und es fallen nur geringe bzw. vorzugsweise gar keine Tropfmengen beim Wechsel des Filterelements 18 an. Wird beim Filterelementwechsel ein falsches Filterelement 18 eingesetzt bzw. das Filterelement 18 vergessen, d. h.: der Filtergehäusebecher 16 ohne eingesetztes ordnungsgemäßes Filterelement 18 mit dem Filtergehäusedeckel 14 verschlossen, so kann kein Fluid durch den Anschluss 24 des mindestens einen Zulaufs in die Filtereinrichtung 10 strömen bzw. nur eine derart geringe Menge, dass durch den geringen Fluiddruck eine Störungsmeldung beispielsweise an ein Steuergerät bzw. eine Steuereinrichtung gesendet werden kann bzw. vom Steuergerät eine Warnlampe beispielsweise im Fahrzeugcockpit eingeschaltet werden kann, die den Wartungstechniker bzw. den Fahrer über einen Fehlerzustand im Kraftstoffversorgungssystem, insbesondere in der Filtereinrichtung 10 informiert. Das Steuergerät bzw. die Steuereinrichtung kann in solch einem Fall auch aktiv die Pumpe oder die Pumpen abschalten, die das Fluid in die Filtereinrichtung 10 hinein befördern bzw. aus ihr herauspumpen. Auf diese Weise wird sicher verhindert, dass ungereinigtes bzw. mangelhaft gereinigtes Fluid in die stromabwärts der Filtereinrichtung 10 gelegenen Komponenten eines Kraftstoffversorgungssystems gelangt und auf diese Weise z. B. empfindliche Diesel-Injektoren eines Common-Rail-Systems beschädigt.
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Wie weiter oben beschrieben kann es sich bei dem Anschluss 24 jedoch auch um einen Ablauf für gereinigtes Fluid aus dem Filter hinaus handeln.
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Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung 10 weist über die in den Figuren dargestellten Elemente weiterhin wenigstens einen weiteren Anschluss (in den Figuren nicht dargestellt) auf, der als Ablauf für gereinigtes Fluid aus der Filtereinrichtung 10 hinaus dient, falls der dargestellte Anschluss 24 als Zulauf für ungereinigtes Fluid dient bzw. der als Zulauf für ungereinigtes Fluid in die Filtereinrichtung 10 hinein dient, falls der Anschluss 24 als Ablauf für gereinigtes Fluid aus der Filtereinrichtung 10 hinaus dient.
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Bevorzugt wird das Filterelement 18 von dem ungereinigten Fluid in radialer Richtung durchströmt, es ist jedoch auch eine axiale Durchströmung des Filterelements 18 denkbar.
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Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung 10 ist beispielsweise zur Filtrierung von Kraftstoff in Brennkraftmaschinen, wie z. B. Benzin oder Diesel geeignet. Ebensogut kann sie verwendet werden, um Motoröl einer Brennkraftmaschine oder Hydrauliköl, beispielsweise in Windkraftanlagen zu reinigen. Schließlich ist es auch denkbar, Harnstofflösungen für die Abgasreinigung von Brennkraftmaschinen oder einfach auch Wasser oder Luft mit der Filtereinrichtung 10 zu reinigen.
