-
Stand der Technik
-
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.
-
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.
-
Ferner befinden sich an solchen Filtereinrichtungen oftmals eine elektrische Heizeinrichtung, ein Wassersensor und/oder ein Drucksensor.
-
Damit an einer solchen Filtereinrichtung während deren Betriebs 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.
-
Offenbarung der Erfindung
-
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 mittels einer Drehbewegung des Filterelements betätigbar.
-
Die erfindungsgemäße Lösung schafft eine Vorraussetzung dafür, dass das erfindungsgemäße Ventil während des Ankoppelns eines zugehörigen Filterelements von dem Filterelement betätigt und insbesondere geöffnet wird. Das Filterelement wird nämlich bevorzugt mittels einer Drehbewegung an das zugehörige Filtergehäuse angekoppelt und diese Drehbewegung kann dann erfindungsgemäß genutzt werden, um zugleich an dem Filtergehäuse das dortige Ventil zu öffnen. Sobald das Ventil geöffnet ist, kann die Filtereinrichtung ordnungsgemäß betrieben werden. Ein hingegen nicht oder nicht ordnungsgemäß geöffnetes Ventil kann von einer zugehörigen Messeinrichtung, insbesondere mittels einer Messung des Staudrucks des zu filternden Fluids an dem fluidleitenden Anschluss, erkannt werden. Entsprechend kann die Filtereinrichtung dann als fehlerbehaftet angezeigt und gegebenenfalls außer Betrieb gesetzt werden.
-
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, so dass insgesamt eine kostengünstige und fertigungssichere Lösung für eine Filtereinrichtung geschaffen ist.
-
Das erfindungsgemäße Ventil ist besonders bevorzugt mit einem eine Ventilöffnung des Ventils verschließenden Ventilkörper ausgebildet, der mit einer Drehscheibe, insbesondere mit einer quer zur Strömungsrichtung des Fluids angeordneten Drehscheibe, gestaltet ist. Eine solche Drehscheibe ist insbesondere vorzugsweise quer zur Längserstreckung bzw. zur Strömungsrichtung in dem zugehörigen fluidleitenden Anschluss ausgerichtet und kann in diesem dann vorteilhaft gedreht werden, ohne dass der Fluiddruck im Anschluss sich negativ auf die Drehbewegung auswirkt. Während der Drehung bleibt insbesondere die dafür notwendige Betätigungskraft weitgehend gleich. Mit einer derartigen Drehscheibe ergeben sich ferner an deren Umfang vergleichsweise großflächige Führungsbahnen, an denen entsprechend der Gleitwiderstand gering gehalten werden kann.
-
Die derartige Drehscheibe ist vorteilhaft in ihre die Ventilöffnung zumindest teilweise verschließende, erste Stellung federnd vorgespannt, wobei insbesondere zum federnden Vorspannen der Drehscheibe eine Spiralfeder als Ventilfeder vorgesehen ist. Die federbelastete Drehscheibe wird dann beim Einsetzen eines passenden Filterelements von diesem in eine den fluidleitenden Anschluss öffnende, zweite Stellung bewegt. Sobald das Filterelement hingegen entfernt wird, bewegt sich die Drehscheibe aufgrund ihrer federnden Vorspannung in eine Lage, bei der der fluidleitende Anschluss zumindest teilweise verschlossen ist, besonders vorteilhaft jedoch fluiddicht verschlossen ist. Ein fluiddichter Verschluss ergibt sich z.B. durch ein zwischen Drehscheibe und Filtergehäuse angeordnetes Dichtmittel wie beispielseise eine radiale Dichtung.
-
Ferner ist bevorzugt die Ventilöffnung exzentrisch zur Drehscheibe angeordnet. Die exzentrische Ventilöffnung kann dann von der Drehscheibe in einer ersten Drehlage von dieser weitgehend überdeckt sein, wohingegen sie bei einer zweiten Drehlage der Drehscheibe weitgehend offen ist. Die Drehscheibe kann dazu ihrerseits eine Ventilkörperöffnung aufweisen, die bei der zweiten Drehlage der Drehscheibe mit der Ventilöffnung derart fluchtet, dass die Ventilöffnung in Strömungsrichtung des Fluids am Anschluss nicht von dem Ventilkörper abgedeckt ist. Unter dem Begriff exzentrisch ist im Sinne dieser Anmeldung zu verstehen, dass die Drehachse der Drehscheibe in der Ebene der Drehscheibe betrachtet außerhalb der Projektion der Ventilöffnung auf diese Ebene liegt, also, anders ausgedrückt, bezogen auf die Ebene der Drehscheibe lateral von der Ventilöffnung beabstandet ist. Gleichzeitig kann, bezogen auf die Drehscheibe selbst, die Drehachse der Drehscheibe in der Ebene der Drehscheibe betrachtet durch einen Punkt gelegt sein, der vom geometrischen Mittelpunkt der Drehscheibe beabstandet ist. So kann beispielsweise die Drehachse der Drehscheibe durch den Rand der Drehscheibe gelegt sein.
-
Darüber hinaus ist die Drehscheibe vorteilhaft mit mindestens einer Vertiefung, insbesondere einer an ihrem Umfang angeordneten Nut, gestaltet, in die zum Drehen der Drehscheibe mindestens ein Stift des Filterelements eingreifen kann. Die derartige Vertiefung dient zum Angreifen bzw. Eingreifen des Filterelements in den Ventilkörper, insbesondere mittels des Stiftes, so dass der Ventilkörper während des Ankoppelns des Filterelements von diesem bewegt und damit das Ventil betätigt werden kann. Mit dem Begriff „Stift“ ist im Sinne dieser Anmeldung 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, Nut einsetzbar ist. Durch diese konstruktive, geometrische Ausgestaltung des Stiftes und einer dazu komplementären Aussparung bzw. Nut 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 Drehens der Drehscheibe 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.
-
Der fluidleitende Anschluss am Filtergehäuse ist vorzugsweise als ein Anschlussstutzen, insbesondere als ein innerer Anschlussstutzen, gestaltet und die Drehscheibe ist im Inneren des Anschlussstutzens angeordnet. Die Drehscheibe ist dort platzsparend unterzubringen und wirkt ferner unmittelbar innerhalb des Anschlusses als Ventilkörper, ohne dass spezielle Zu- oder Abführleitungen erforderlich wären. Ferner kann eine derartige Drehscheibe innerhalb des Anschlusses vorteilhaft gleitend gelagert sein, wobei insbesondere auch das durch den Anschluss strömende Fluid zu einer Verringerung des Gleitwiderstands zwischen der Drehscheibe und deren Führung beiträgt.
-
Das erfindungsgemäße Filterelement ist bevorzugt an der inneren Mantelfläche des Anschlussstutzens fluiddicht abgedichtet. Das Filterelement kann dann außenseitig mit einer zugehörigen Dichtung, insbesondere einem Dichtring versehen sein, der dann insbesondere zugleich mit dem Tausch des Filterelements gewechselt wird. Ferner kann das Filterelement dann seinerseits mit einem Anschlussstutzen bzw. Filterelementstutzen versehen sein, der vorteilhaft in den Anschlussstutzen des Filtergehäuses eingreift und dort den Ventilkörper wie erläutert betätigt. An dem derartigen Filterelementstutzen ist auch vorteilhaft der oben erläuterte Stift zum Eingreifen in eine am Umfang der Drehscheibe angeordnete Nut ausgebildet.
-
Das Filterelement ist entsprechend ferner vorzugsweise mit einer Haltevorrichtung derart gestaltet, dass mit der Drehbewegung zum Betätigen des Ventils zugleich das Filterelement an dem Filtergehäuse angekoppelt bzw. abgekoppelt werden kann. Als Haltevorrichtung ist vorteilhaft ein Gewinde oder ein Bajonettanschluss mit einem Endanschlag vorgesehen, der die Drehlage des Filterelements relativ zum Filtergehäuse im vollständig angekoppelten Zustand festlegt. Der Bajonettanschluss ist vorzugsweise mit einer Bajonettvertiefung im Anschlussstutzen des Filtergehäuses und einer Bajonettraste am Filterelementstutzens, also am Anschlussstutzen des Filterelements, gestaltet, wobei die Bajonettraste dann im eingerasteten Zustand am Endanschlag anschlägt. Mit dem Endanschlag ist definiert, wie das Filterelement und mit ihm der betätigte Ventilkörper relativ zum Filtergehäuse und dem dortigen fluidleitenden Anschluss positioniert ist. Weiterhin ist auf diese Weise sichergestellt, dass im montierten Zustand das Ventil geöffnet ist.
-
Wie oben bereits erwähnt ist der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung bevorzugt eine Messeinrichtung zum Messen des hydraulischen Drucks am Anschluss und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs der Filtereinrichtung in Abhängigkeit des gemessenen Drucks zugeordnet. Anhand der derartigen Staudruckmessung am fluidleitenden Anschluss kann dann erkannt werden, ob das am Filtergehäuse angekoppelte Filterelement das erfindungsgemäße Ventil ordnungsgemäß betätigt hat.
-
Die Erfindung ist auch speziell auf eine Verwendung einer derartigen erfindungsgemäßen Filtereinrichtung an einer Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gerichtet. Mit der Filtereinrichtung kann dann sichergestellt werden, dass die Kraftstoffversorgungseinrichtung nicht aufgrund einer Zufuhr von Kraftstoff durch ein falsches, nicht ordnungsgemäßes Filterelement oder durch eine Filtereinrichtung mit fehlendem Filterelement hindurch geschädigt wird.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 einen Längsschnitt eines Filtergehäusedeckels einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung bei nicht angekoppeltem Filterelement,
-
2 den Längsschnitt gemäß 1 bei angekoppeltem Filterelement und Filtergehäusebecher,
-
3 den Schnitt III-III in 1 und
-
4 eine perspektivische Ansicht eines Ventilkörpers der Filtereinrichtung gemäß 1 bis 3.
-
In den Fig. ist ein Ausführungsbeispiel einer Filtereinrichtung 10 einer weiter nicht dargestellten Kraftstoffversorgungseinrichtung eines Personkraftwagens 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.
-
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.
-
Der fluidleitende Anschluss 24 ist mit einem äußeren, hohlzylindrischen, im Querschnitt runden Anschlussstutzen 26 des Filtergehäusedeckels 14 gestaltet, sowie mit einem inneren, hohlzylindrischen, im Querschnitt ebenfalls runden 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 innen bzw. an dessen innerer Mantelfläche ein ebenfalls hohlzylindrischer, im Querschnitt runder Anschlussstutzen 30 des Filterelementdeckels 20, der auch als Filterelementstutzen 30 bezeichnet werden kann, aufgeschoben. Dabei ist an der Außenseite bzw. äußeren Mantelfläche des Filterelement-Stutzens 30 an dessen 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 gegen den inneren Anschlussstutzen 28 des Filtergehäusedeckels 14 abgedichtet ist.
-
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 in dessen äußeren Anschlussstutzen 26 an der zum Filterelement 18 gewandten Seite eine kreisrunde Ventilöffnung 36 ausgebildet, die mittels eines Ventilkörpers 38 in Form einer Drehscheibe verschlossen werden kann.
-
Der Ventilkörper 38 befindet sich im Inneren des Anschlussstutzens 28 an einer exzentrisch zur Ventilöffnung 36 angeordneten Drehachse 40 und ist derart als kreisrunde Scheibe gestaltet, dass er sich quer zur Längserstreckung des inneren Anschlussstutzens 28 erstreckt und in diesem ganz nahe der Scheibenfläche des Filtergehäusedeckels 14 drehbar ist. Besonders bevorzugt ist der Drehkörper gegenüber der Scheibenfläche des Filtergehäusedeckels oder gegenüber der inneren Mantelfläche des inneren Anschlussstutzens 28 fluiddicht abgedichtet (nicht dargestellt).
-
In einer anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsform weist der Ventilkörper 38 eine von der kreisrunden Form abweichende Form auf. Bevorzugt ist der Ventilkörper 38 jedoch scheibenförmig bzw. plattenartig ausgebildet, d.h. er erstreckt sich vor allem in einer Ebene. So kann der Ventilkörper 38 beispielsweise eine elliptische Form, eine dreieckige, rechteckige, trapezförmige oder allgemein vieleckige Form aufweisen. Insbesondere kann scheibenförmige Ventilkörper 38 auch um eine Drehachse 40 drehbar sein, die nicht durch den geometrischen Mittelpunkt des plattenförmigen Ventilkörpers 38 verläuft, sondern exzentrisch. Durch eine derartige Achsanordnung wird durch eine geringe Winkeldrehung eine große Fläche überstrichen, so dass mit einem kleinen Drehwinkel beispielsweise die Ventilöffnung 36 vom komplett durch den Ventilkörper 38 abgedeckten Zustand in den komplett vom Ventilkörper 38 freigestellten überführt werden kann.
-
Wie beispielsweise in 4 gut zu erkennen ist ist mittels einer als Spiralfeder um die Drehachse 40 herum ausgebildeten Ventilfeder 42 sichergestellt, dass sich der Ventilkörper 38 in einer ersten Stellung befindet, wenn kein oder kein ordnungsgemäßes Filterelement 18 an dem Filtergehäuse 12 angekoppelt ist. Diese erste Stellung des Ventilkörpers 38 ist in 1 dargestellt. In dieser ersten Stellung ist der Zufluss bzw. der Abfluss von Fluid bzw. Kraftstoff aus dem Anschluss 24 weitgehend bzw. komplett unterbunden.
-
An dem Ventilkörper 38 befindet sich bezogen auf diese Stellung diametral gegenüber von der Ventilöffnung 36 eine ebenfalls kreisrunde Ventilkörperöffnung 44, wobei jedoch auch andere Formen, beispielsweise elliptische dreieckige, viereckige oder allgemein vieleckige Formen sowie trapezoide Formen denkbar sind. Vorzugsweise ist die Ventilkörperöffnung 44 derart ausgebildet, dass die Projektion der Ventilöffnung 36 auf die Ebene der Ventilkörperöffnung 44, wenn die Ventilöffnung 36 mit der Ventilkörperöffnung 44 fluchtet, vollständig innerhalb der Ventilkörperöffnung liegt. Diese Ventilkörperöffnung 44 kann durch Drehung des Ventilkörpers 38 um seine Drehachse 40 in einem Winkel von zwischen 30° und 330°, vorzugsweise zwischen 60° und 300°, vorliegend besonders bevorzugt 180°, mit der Ventilöffnung 36 derart zur Deckung gebracht werden, dass zu filtrierendes Fluid durch die Ventilöffnung 38 und dann auch durch die Ventilkörperöffnung 44 weitgehend ungehindert hindurchtreten kann. Das Ventil 34 ist dann in dieser zweiten Stellung des Ventilkörpers 38, die in 2 dargestellt ist, geöffnet.
-
Wie in den 3 und 4 gut zu erkennen ist befinden sich zum Bewegen des Ventilkörpers 38 an dessen Umfang bzw. äußeren Randbereich insgesamt vier regelmäßig verteilte Vertiefungen 46 in Form je einer Nut. Auch eine andere Anzahl von Nuten 46 bzw. eine bezogen auf den Umfang ungleichmäßige Anordnung der Nuten ist denkbar. So kann beispielsweise nur eine Nut vorgesehen sein oder es können zwei, drei, fünf, sechs oder noch mehr Nuten vorgesehen sein. Eine Asymmetrie in der Winkelverteilung, z.B. bei 3 Nuten bei 0°, bei 60° und bei 120° kann vorgesehen sein, um gezielt die Montage des Filterelements 18 in nur einer einzig möglichen Winkel-Stellung zu ermöglichen. In diese Vertiefungen 46 kann das Filterelement 18 beim Ankoppeln an den Filtergehäusedeckel 14 mithilfe von vier Stiften 48 (oder einer zu der Anzahl der Nuten korrespondieren Anzahl von Stiften 48) eingreifen, die am bezogen auf die 2 oberen Rand des Filterelement-Stutzens 30 nach oben hin abstehend ausgebildet sind. Die Stifte 48 bzw. Betätigungselemente bzw. Steckelemente greifen beim Ansetzen des Filterelements 18 mit seinem Filterelement-Stutzen 30 an den inneren Anschlussstutzen 28 des Filterelements 18 in die zu den Stiften korrespondierenden Vertiefungen 48 ein und mittels einer Drehbewegung 50 in 2 des Filterelements 18 wird dann nachfolgend der Ventilkörper 38 von der in 1 dargestellten ersten Stellung in die in 2 dargestellte zweite Stellung bewegt. Dadurch wird das Ventil 34 geöffnet, wenn das richtige Filterelement 18 ordnungsgemäß an dem Filtergehäusedeckel 14 angekoppelt wird. Wird dagegen ein falsches Filterelement 18 eingesetzt oder ein richtiges Filterelement 18 falsch eingesetzt, so lässt sich der Ventilkörper 38 nicht drehen und das Ventil 34 bleibt geschlossen. Fluid bzw. Kraftstoff kann in einem solchen Fall nicht durch die Filtereinrichtung hindurchfließen, wodurch das Risiko einer Beschädigung stromabwärts gelegener Komponenten durch ungefiltertes oder mangelhaft gefiltertes Fluid verringert wird. Darüber hinaus kann der Zusammenbau der Filtereinrichtung unmöglich gemacht sein, wenn ein Filterelement z.B. mehr Stifte 48 aufweist als Nuten 46 im Ventilkörper 38 vorgesehen sind, bzw. die Stifte 48 über den Umfang verteilt nicht an den Stellen angeordnet sind, an denen die Nuten über den Umfang des Ventilkörpers 38 verteilt sind. Denn dann kann es sein, dass das Filterelement mit seinen Stiften an den Ventilkörper an Stellen anstößt, die keine Nuten aufweisen und dadurch das Filterelement 18 zu lang für das Filtergehäuse 12 ist. Das Filtergehäuse 12 lässt sich in solch einem Fall nicht mehr verschließen, ohne dass ein richtiges, d.h. ordnungsgemäßes Filterelement 18 eingebaut wird.
-
In einer anderen Ausführungsform sind die Nuten 46 am Filterelement-Stutzen 30 und die Stifte am Ventilkörper 38 angeordnet.
-
Generell sind alle möglichen geometrischen Ausgestaltungen des Stiftes 48 bzw. der Stifte 48 auf dem Filterelement-Stutzen 30 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 48 / der Stifte 48 mit dazu komplementären bzw. korrespondierenden Nuten 46 bzw. Aussparungen am Ventilkörper 38.
-
Damit das Filterelement 18 mit diesem Ankoppeln und Betätigen des Ventils 34 zugleich ortsfest an dem Filtergehäusedeckel 14 gehalten ist, ist ein Bajonettanschluss 52 vorgesehen. Dieser Bajonettanschluss 52 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Bajonettvertiefungen 54 am inneren Rand des inneren Anschlussstutzens 28 des Filtergehäusedeckels 14 und mit dazu korrespondierenden Bajonettrasten 56 am unteren Rand des Filterelement-Stutzens 30 des Filterelementdeckels 20 gestaltet. Mit jeder der Bajonettvertiefungen 54 ist an deren innerem Endbereich in Umfangsrichtung je ein Endanschlag 58 für die zugehörige Bajonettraste 56 und damit ein Endanschlag 58 für eine Drehbewegung des Filterelements 18 bei dessen Drehbewegung 50 geschaffen. Auf diese Weise ist mit den Endanschlägen 58 auch eine Lagebestimmung des Filterelements 18 im eingeschraubten Zustand in der Art geschaffen, dass dann die Ventilöffnung 36 mit der Ventilkörperöffnung 44 in Längsrichtung des fluidleitenden Anschlusses 24 fluchtet und zu filterndes Fluid entsprechend weitgehend ungehindert durch den Anschluss 24 strömen kann.
-
Umgekehrt können das Ventil 34 und der Ventilkörper in hier nicht dargestellten Ausführungsformen auch im Filterelement-Stutzen des Filterelements 18 angeordnet sein. Die obigen Ausführungen zum Drehmechanismus, den Stiften 48 und Nuten 46 gelten dann analog auch für diese Ausführungsformen.
-
Mittels einer am Anschluss 24 angeschlossenen (hier nur stark vereinfacht dargestellten) Messeinrichtung 60 kann dann der hydraulische Druck bzw. Staudruck des durch den Anschluss 24 strömenden Fluids ermittelt und auf diese Weise festgestellt werden, ob das Ventil 34 mittels eines ordnungsgemäß in den Bajonettanschluss 52 eingeschraubten Filterelements 18 geöffnet ist. Ist hingegen kein oder ein nicht ordnungsgemäßes Filterelement 18 angekoppelt, bei dem entsprechend nicht der Ventilkörper 38 mithilfe von Stiften 48 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung gedreht worden ist, so wird auch dies von der Messeinrichtung 60 erkannt und entsprechend die Filtereinrichtung 10 als nicht funktionsbereit eingestuft.
-
Die Filtereinrichtung 10 ist bevorzugt derart gestaltet, dass der Anschluss 24 zumindest einen Zulauf für ungereinigtes Fluid in die Filtereinrichtung 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 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 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 gelegenen Komponenten eines Kraftstoffversorgungssystems gelangt und auf diese Weise z.B. empfindliche Diesel-Injektoren eines Common-Rail-Systems beschädigt.
-
Wie weiter oben beschrieben kann es sich bei dem Anschluss 24 jedoch auch um einen Ablauf für gereinigtes Fluid aus dem Filter hinaus handeln.
-
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.
-
Bevorzugt wird das Filterelement 18 von dem ungereinigten Fluid in radialer Richtung durchströmt, es ist jedoch auch eine axiale Durchströmung des Filterelements 18 denkbar.
-
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung 10 ist beispielsweise zur Filtrierung von Kraftstoff in Brennkraftmaschinen, wie z.B. Benzin oder Diesel geeignet. Ebenso gut 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.
