-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit Kupplungsvorrichtung und Verriegelungsvorrichtung zwischen einem Filterelement und einem Deckel, insbesondere zur Verwendung als Öl- oder Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, sowie ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem.
-
Stand der Technik
-
Bei stehenden Ölfiltern soll häufig das Filterelement mit dem Filterdeckel nach dem Abschrauben des Filterdeckels entnommen werden können. Hierfür wird das Filterelement meist über Schnapphaken am Filterdeckel befestigt.
-
Aus der
EP 2 070 575 A1 ist ein Flüssigkeitsfilter bekannt, mit einem Filtergehäuse mit einem ersten Gewinde und einem Leerlaufkanal. Auf diesen Flüssigkeitsfilter wird ein Filterdeckel mit einem zweiten Gewinde aufgeschraubt. Am Filterdeckel sind erste Bajonettverbindungen angebracht. Zweite Bajonettverbindungen zur Befestigung des Filterelements am Filterdeckel sind am Filterelement angebracht. Die ersten und zweiten Bajonettverbindungen sind so aufeinander abgestimmt, dass das Filterelement in den Deckel eingesetzt werden kann, sodass die ersten Bajonettverbindungen mit den zweiten Bajonettverbindungen verriegeln. Die Bajonettverbindungen sind so ausgestaltet, dass sie sich beim Anschrauben des Filterdeckels, zusammen mit dem über die Bajonettverbindungen befestigten Filterelement im Filterdeckel, lösen. Zur Lösbarkeit der Bajonettverbindungen müssen diese leichtergängig sein als der Reibschluss durch eine doppelkonzentrische Dichtung zum Verschluss des Leerlaufkanals, die am Filterelement angebracht ist. Durch die Drehung rutschen dann die ersten Bajonettverbindungen des Filterdeckels aus den zweiten Bajonettverbindungen des Filterelements heraus und schlagen beim Weiterdrehen an den zweiten Bajonettverbindungen an, ohne sich hierbei wieder zu verbinden. Das Filterelement ist daher nach dem Einschrauben vom Filterdeckel entkoppelt.
-
Die Offenlegungsschrift
DE 10 2011 012 633 A1 offenbart ein Filtersystem mit einem Ringfilterelement, wobei das Ringfilterelement über ein Verschlussteil mit einem Gehäusedeckel verbindbar ist.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das es erlaubt, auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge ein Filterelement aus dem Filtersystem zu entnehmen.
-
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem zu schaffen, das auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge aus dem Filtersystem entnommen werden kann.
-
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem, das ein Filterelement mit einer stirnseitigen Endscheibe, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, eine Kupplungsvorrichtung zur direkten Kopplung des Filterelements mit dem Deckel, mit einem Kupplungselement, und einer Kupplungsaufnahme, sowie eine Verriegelungsvorrichtung umfasst, bestehend aus wenigstens einem Verriegelungselement, und wenigstens einer Verriegelungsaufnahme. Ein Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung und ein Verriegelungsteil der Verriegelungsvorrichtung sind hierbei an der stirnseitigen Endscheibe des Filterelements angeordnet. Ein korrespondierendes Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung und ein korrespondierendes Verriegelungsteil der Verriegelungsvorrichtung sind am Deckel angeordnet. Ferner weist die Kupplungsvorrichtung wenigstens eine Verriegelungsposition und wenigstens eine Löseposition auf.
-
Weiter werden die Aufgaben gelöst von einem Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem, das ein Kupplungsteil und wenigstens ein Verriegelungsteil umfasst.
-
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
-
Es wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, das ein Filterelement mit einer stirnseitigen Endscheibe, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, eine Kupplungsvorrichtung, bestehend aus wenigstens zwei Kupplungsteilen zur direkten Kopplung des Filterelements mit dem Deckel, wobei die Kupplungsteile ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme umfassen, sowie eine Verriegelungsvorrichtung umfasst, bestehend aus wenigstens zwei Verriegelungsteilen, wobei die Verriegelungsteile wenigstens ein Verriegelungselement, sowie wenigstens eine Verriegelungsaufnahme umfassen. Ein Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung und ein Verriegelungsteil der Verriegelungsvorrichtung sind hierbei an der stirnseitigen Endscheibe des Filterelements angeordnet. Ferner sind ein korrespondierendes Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung und ein korrespondierendes Verriegelungsteil der Verriegelungsvorrichtung am Deckel angeordnet. Dabei weist die Kupplungsvorrichtung wenigstens eine Verriegelungsposition und wenigstens eine Löseposition auf. Weiter ist die Kupplungsvorrichtung durch Drehen des Kupplungselements gegen die Kupplungsaufnahme um eine axiale Richtung von einer Löseposition in eine Verriegelungsposition bringbar oder lösbar, wobei das wenigstens eine Verriegelungselement die Kupplungsvorrichtung in der Verriegelungsposition in der wenigstens einen korrespondierenden Verriegelungsaufnahme verriegelt.
-
Insbesondere sind Deckel und Filterelement mit Hilfe der Kupplungsvorrichtung zum gemeinsamen Ausbau ausgebildet. Vorteilhaft kann dabei durch Verdrehen der Kupplungselemente um eine Rotationsachse gegeneinander die Haltekraft der Kupplung variiert werden. Besonders vorteilhaft können damit Ausbaukräfte erreicht werden, um z. B. das Filterelement zu entnehmen, die über die Rotationsachse veränderlich sind.
-
Das erfindungsgemäße Filtersystem, das bevorzugt als stehendes Filtersystem an einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, weist ein Filterelement auf, das an seiner oberen Stirnseite auf einer oberen Endscheibe eine Kupplungsvorrichtung umfasst, welche beispielsweise in Form einer kleeblattartig ausgeführten Kupplung ausgebildet ist. Die Kupplungsvorrichtung weist relativ zu dem Durchmesser des Filterelements geringe Abmessungen auf. Die Kupplungsaufnahme ist beispielsweise an der Endscheibe des Filterelements angeordnet und das Kupplungselement am Deckel. Alternativ ist eine umgekehrte Anordnung ebenso denkbar. Die Kupplungsaufnahme ist in Form einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel oder eines Ellipsoids mit der kürzeren Achse in axialer Richtung ausgebildet, wobei die Kupplungsaufnahme um die axiale Richtung rotationssymmetrisch ausgebildet ist und in einzelne Kupplungssegmente mit Hinterschnitt unterteilt ist. Das Kupplungselement kann beispielsweise in Form einzelner Kupplungsbacken zum Einführen in die Kupplungsaufnahme ausgebildet sein, welche die Kupplungsaufnahme von außen umfassen können. Die Kupplungsbacken können zwischen die Kupplungssegmente gleiten und durch Drehen des Kupplungselements relativ zu der Kupplungsaufnahme unter die Kupplungssegmente greifen. Die Kupplungsbacken weisen jeweils Kupplungshaken auf, mit Hilfe derer die Kupplungsbacken unter die Kupplungssegmente greifen können Dabei erfahren die Kupplungsbacken durch die Formgebung der Kupplungsaufnahme mit beispielsweise kugelförmigem Querschnitt mit zunehmendem Greifen unter die Kupplungssegmente eine progressive Kraft, sodass das Kupplungselement mit der Kupplungsaufnahme dadurch fest verbunden wird. Gleichzeitig greifen ebenfalls an der Endscheibe des Filterelements angebrachte radial nach außen stehende Verriegelungselemente in korrespondierende am äußeren Rand des Deckels angebrachte Verriegelungsaufnahmen, die beispielsweise mit einer Einführungsschräge ausgeführt sein können. Mit zunehmender Drehung des Deckels mit dem Kupplungselement und Greifens der Kupplungsbacken unter die Kupplungssegmente gleiten die Verriegelungselemente durch die Einführungsschrägen in die Verriegelungsaufnahmen, bis sie die Kupplungsvorrichtung in der Verriegelungsposition verriegeln. Durch weiteres Drehen oder Zurückdrehen des Deckels gegen das Filterelement und somit gegen die Kupplungsaufnahme kann die Kupplungsvorrichtung wieder aus der Verriegelungsposition in eine Löseposition gebracht werden. Nach Überwinden einer bestimmten Kraft in axialer Richtung gleiten die Kupplungsbacken wieder unter den Kupplungssegmenten mit abnehmender Kraft hervor, der Deckel hebt sich dadurch leicht an und die Verriegelungselemente können aus ihrer Verriegelungsaufnahme über die Einführschräge herausgleiten.
-
In der Verriegelungsposition kann das Filterelement mit Hilfe des Deckels aus seiner Aufnahme im Filtergehäuse herausgezogen werden, wobei dabei auch die Kraft zum Öffnen eines Ablaufkanals am Boden des Filtergehäuses überwunden werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung können so beispielsweise Kräfte in der Größenordnung von 50 bis 80 N in axialer Richtung aufgebracht werden.
-
Der Deckel des Filtersystems kann üblicherweise aus einem Polymer, beispielsweise Thermoplast hergestellt sein, jedoch ist auch eine Herstellung aus einem metallischen Werkstoff denkbar. Die Kupplungsvorrichtung selbst kann aus demselben Werkstoff wie der Deckel und/oder der Werkstoff der Endscheibe des Filterelements, beispielsweise Polyurethan hergestellt sein.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme axial in Kupplungssegmente unterteilt sein, wobei das Kupplungselement axial ausgerichtete Kupplungsbacken aufweist, welche zwischen die Kupplungssegmente der Kupplungsaufnahme eingreifen können. Auf diese Weise kann die Kupplungsaufnahme gegen das Kupplungselement in Form einer Schnappverbindung, die beispielweise kleeblattähnliche Gestalt aufweist, verriegelt und wieder gelöst werden.
-
Vorteilhaft kann die Kupplungsvorrichtung beim Drehen von einer Löseposition in eine Verriegelungsposition eine progressive Kraft in axialer Richtung erfahren. Dadurch kann die Kupplungsvorrichtung eine feste Verbindung zwischen Kupplungsaufnahme und Kupplungselement aufbauen und die Kupplungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition fixieren.
-
Günstigerweise kann die Kupplungsaufnahme einen kugelförmigen Querschnitt aufweisen. Durch diese Formgebung erfahren die Kupplungsbacken beim Greifen unter die Kupplungssegmente der Kupplungsaufnahme automatisch eine progressive Kraft und können so die Kupplungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition verriegeln.
-
In einer alternativen Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme einen ellipsoidförmigen Querschnitt aufweisen, wobei eine kürzere Achse des Ellipsoids in axialer Richtung ausgerichtet ist. Auch durch diese Formgebung erfahren die Kupplungsbacken beim Greifen unter die Kupplungssegmente der Kupplungsaufnahme automatisch eine progressive Kraft und können so die Kupplungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition verriegeln. Der Anstieg der Kraft mit zunehmender Drehung des Kupplungselements gegen die Kupplungsaufnahme ist dabei geringer als bei einer kugelförmigen Gestalt, sodass weniger Kraft aufgewendet werden muss beim Schließen der Kupplungsvorrichtung.
-
Vorteilhaft kann die Kupplungsvorrichtung zentralsymmetrisch in dem Filtersystem angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine günstige Kraftverteilung beim Herausziehen des Filterelements aus dem Filtergehäuse über den Deckel. Auch ist das Risiko des Verkippens des Filterelements dabei gering.
-
Günstigerweise kann ein am Filterelement angeordnetes Kupplungsteil eine Bohrung zur Entlüftung des Filtersystems aufweisen. Gerade bei stehendem Betrieb des Filtersystems stellt eine Bohrung, welche bevorzugt in der axialen Richtung des am Filterelement angeordneten Kupplungsteils angeordnet ist, eine sehr wirksame Entlüftungsbohrung dar. Auf diese Weise verbleibt sehr wenig Luft im Filtersystem, da die Luft über den höchsten Punkt des Filtersystems entweichen kann.
-
Vorteilhaft kann ein Bypassventil in dem Filtersystem vorgesehen sein, wodurch über die Bohrung des Kupplungsteils beim Öffnen des Deckels ein Ablauf des Fluids aus dem Filtersystem bewirkbar ist. Stehende Filtersysteme haben üblicherweise einen Dichtungssitz mit einem Ablauf in ein Tanksystem oder ein Reservoir, der beim Herausziehen des Filterelements aufgezogen werden muss. Durch Einströmen der Luft über die in dem Kupplungsteil befindliche Bohrung kann so das Filtersystem für einen Wechsel des Filterelements wirksam entleert werden.
-
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des Filtersystems als Öl- oder Kraftstofffilter, insbesondere einer Brennkraftmaschine. Bei diesen Fluidfiltern ist üblicherweise ein Austausch des Filterelements nach einer vorgegebenen Laufleistung nötig, sodass das Filtersystem in regelmäßigen Abständen geöffnet und das Filterelement entnommen, sowie ein neues Filterelement eingesetzt werden muss, was mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in vorteilhafter Weise möglich ist.
-
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filterelement zum Einbau in ein oben beschriebenes Filtersystem, umfassend eine stirnseitige Endscheibe mit einem daran angeordneten Kupplungsteil einer Kupplungsvorrichtung, das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist, sowie einem daran angeordneten Verriegelungsteil einer Verriegelungsvorrichtung, das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Verriegelungsteil der Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Kupplungsteile dabei ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme umfassen. Die Kupplungsvorrichtung kann durch Drehen des Kupplungselements gegen die Kupplungsaufnahme um eine axiale Richtung von einer Löseposition in eine Verriegelungsposition bringbar oder lösbar sein. Weiter kann die Verriegelungsvorrichtung wenigstens ein Verriegelungselement und wenigstens eine korrespondierende Verriegelungsaufnahme umfassen, wobei das wenigstens eine Verriegelungselement die Kupplungsvorrichtung in der Verriegelungsposition in der wenigstens einen korrespondierenden Verriegelungsaufnahme verriegelt.
-
In einer Verriegelungsposition im Filtersystem kann das Filterelement mit Hilfe des Deckels des Filtersystems aus seiner Aufnahme im Filtergehäuse herausgezogen werden, wobei dabei auch die Kraft zum Öffnen eines Ablaufkanals am Boden des Filtergehäuses überwunden werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung können so beispielsweise Kräfte in der Größenordnung von 50 bis 80 N in axialer Richtung auf das Filterelement aufgebracht werden.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Es zeigen beispielhaft:
-
1 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Filtersystems mit aufgesetztem Deckel nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
2 eine schematische Querschnittdarstellung eines Filtersystems in einer Verriegelungsposition nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
3 einen Deckel eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
4 ein Filterelement mit Fokus auf die Kupplungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
5 einen Querschnitt durch ein Filtersystem in einer Löseposition nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
6 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Filtersystems in einer Löseposition nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
7 einen Deckel eines Filtersystems nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
-
8 ein Filterelement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kupplungsteilen und Verriegelungsteilen; und
-
9 einen Längsschnitt durch ein Filterelement nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit aufgesetztem Deckel des Filtersystems.
-
Ausführungsformen der Erfindung
-
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.
-
1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines Filtersystems 100 mit aufgesetztem Deckel 110 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids umfasst ein Filterelement 10, ein Filtergehäuse 108 mit einem Deckel 110, sowie eine Kupplungsvorrichtung 30 zur Kopplung des Filterelements 10 mit dem Deckel 110, mit einer Kupplungsaufnahme 36, einem Kupplungselement 34, wenigstens einem Verriegelungselement 22, sowie wenigstens einer Verriegelungsaufnahme 24. Dabei weist die Kupplungsvorrichtung 30 wenigstens eine Verriegelungsposition 18 und wenigstens eine Löseposition 20 auf. Weiter ist die Kupplungsvorrichtung 30 durch Drehen des Kupplungselements 34 gegen die Kupplungsaufnahme 36 um eine axiale Richtung L von einer Löseposition 20 in eine Verriegelungsposition 18 bringbar oder lösbar, wobei das wenigstens eine Verriegelungselement 22 die Kupplungsvorrichtung 30 in der Verriegelungsposition 18 in der wenigstens einen korrespondierenden Verriegelungsaufnahme 24 verriegelt.
-
Das erfindungsgemäße Filtersystem 100, das bevorzugt als stehendes Filtersystem 100 an einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, weist ein Filterelement 10 auf, das an seiner oberen Stirnseite 14 auf einer oberen Endscheibe 16 eine Kupplungsvorrichtung 30 umfasst, welche beispielsweise in Form einer kleeblattartig ausgeführten Kupplung ausgebildet ist. Die Kupplungsvorrichtung 30 weist relativ zu dem Durchmesser des Filterelements geringe Abmessungen auf. Die Kupplungsaufnahme 36 ist beispielsweise an der Endscheibe 16 des Filterelements 10 angeordnet und das Kupplungselement 34 am Deckel 110. Alternativ ist eine umgekehrte Anordnung ebenso denkbar. Die Kupplungsaufnahme 36 ist in Form einer in axialer Richtung L abgeflachten Kugel oder eines Ellipsoids mit der kürzeren Achse in axialer Richtung L ausgebildet, wobei die Kupplungsaufnahme 36 um die axiale Richtung L rotationssymmetrisch ausgebildet ist und im Hinterschnitt in einzelne Kupplungssegmente 32 unterteilt ist. Das Kupplungselement 34 kann beispielsweise in Form einzelner Kupplungsbacken 44 zum Einführen der Kupplungsaufnahm 36 ausgebildet sein, welche die Kupplungsaufnahme 36 von außen umfassen kann. Die Kupplungsbacken 44 können zwischen die Kupplungssegmente 32 gleiten und durch Drehen des Kupplungselements 34 relativ zu der Kupplungsaufnahme 36 unter die Kupplungssegmente 32 greifen. Die Kupplungsbacken 44 weisen jeweils Kupplungshaken 46 auf, mit Hilfe derer die Kupplungsbacken 44 unter die Kupplungssegmente 32 greifen können Dabei erfahren die Kupplungsbacken 44 durch die Formgebung der Kupplungsaufnahme 36 mit beispielsweise kugelförmigem Querschnitt mit zunehmendem Greifen unter die Kupplungssegmente 32 eine progressive Kraft, sodass das Kupplungselement 34 mit der Kupplungsaufnahme 36 dadurch fest verbunden wird. Gleichzeitig greifen ebenfalls an der Endscheibe 16 des Filterelements 10 angebrachte radial nach außen stehende Verriegelungselemente 22 in korrespondierende am äußeren Rand des Deckels 110 angebrachte Verriegelungsaufnahmen 24, die beispielsweise mit einer Einführungsschräge 25 ausgeführt sein können. Mit zunehmender Drehung des Deckels 110 mit dem Kupplungselement 34 und Greifens der Kupplungsbacken 44 unter die Kupplungssegmente 32 gleiten die Verriegelungselemente 22 durch die Einführungsschrägen 25 in die Verriegelungsaufnahmen 24, bis sie die Kupplungsvorrichtung 30 in der Verriegelungsposition 18 verriegeln. Durch weiteres Drehen oder Zurückdrehen des Deckels 110 gegen das Filterelement 10 und somit gegen die Kupplungsaufnahme 36 kann die Kupplungsvorrichtung 30 wieder aus der Verriegelungsposition 18 in eine Löseposition 20 gebracht werden. Nach Überwinden einer gewissen Kraft 26 in axialer Richtung gleiten die Kupplungsbacken 44 wieder unter den Kupplungssegmenten 32 mit abnehmender Kraft hervor, der Deckel 110 hebt sich dadurch leicht an und die Verriegelungselemente 22 können aus ihrer Verriegelungsaufnahme 24 über die Einführschräge 25 herausgleiten.
-
In der Verriegelungsposition 18 kann das Filterelement 10 mit Hilfe des Deckels 110 aus seiner Aufnahme im Filtergehäuse 108 herausgezogen werden, wobei dabei auch die Kraft zum Öffnen eines Ablaufkanals am Boden des Filtergehäuses 108 überwunden werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung 30 können so beispielsweise Kräfte 26 in der Größenordnung von 50 bis 80 N in axialer Richtung L aufgebracht werden.
-
Die Kupplungsaufnahme 36 kann einen kugelförmigen Querschnitt aufweisen. Es kann jedoch alternativ auch einen ellipsoidförmigen Querschnitt aufweisen, wobei eine kürzere Achse 40 des Ellipsoids in axialer Richtung L ausgerichtet ist.
-
In 1 ist auch dargestellt, dass die Kupplungsaufnahme 36 eine Bohrung 38 zur Entlüftung des Filtersystems 100 aufweisen kann. Gerade bei stehendem Betrieb des Filtersystems 100 stellt eine Bohrung 38, welche bevorzugt in der axialen Richtung L der Kupplungsaufnahme 36 angeordnet ist, eine sehr wirksame Entlüftungsbohrung dar. Auf diese Weise verbleibt sehr wenig Luft im Filtersystem 100, da die Luft über den höchsten Punkt des Filtersystems 100 entweichen kann.
-
Weiter kann ein Bypassventil in dem Filtersystem 100 vorgesehen sein, wodurch über die Bohrung 38 der Kupplungsaufnahme 36 bei Öffnen des Deckels 110 ein Ablauf des Fluids aus dem Filtersystem 100 bewirkbar ist. Stehende Filtersysteme haben üblicherweise einen Dichtungssitz mit einem Ablauf in ein Tanksystem oder ein Reservoir, der beim Herausziehen des Filterelements 10 aufgezogen werden muss. Durch Einströmen der Luft über die in der Kupplungsaufnahme 36 befindliche Bohrung 38 kann so das Filtersystem 100 für einen Wechsel des Filterelements 10 wirksam entleert werden.
-
2 zeigt weiter eine schematische Querschnittdarstellung eines Filtersystems 100 in einer Verriegelungsposition 18 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Kupplungsaufnahme 36 ist axial in Kupplungssegmente 32 unterteilt, wobei das Kupplungselement 34 axial ausgerichtete Kupplungsbacken 44 aufweist, welche zwischen die Kupplungssegmente 32 der Kupplungsaufnahme 36 eingreifen und durch einen Hinterschnitt der Kupplungsaufnahme 36 unter die Kupplungssegmente 32 gleiten können. So erfährt die Kupplungsvorrichtung 30 beim Drehen von einer Löseposition 20 in eine Verriegelungsposition 18 eine progressive Kraft in axialer Richtung L. Die Kupplungsaufnahme 36 und die ein oder mehreren Verriegelungselemente 22 sind dabei am Filterelement 10, und dort an der Endscheibe 16, und das Kupplungselement 34 und die ein oder mehreren Verriegelungsaufnahmen 24 am Deckel 110 angeordnet. Die Kupplungsvorrichtung 30 ist aus Gründen der symmetrischen Kraftverteilung beim Herausziehen des Filterelements 10 mit dem Deckel 110 zentralsymmetrisch in dem Filtersystem 100 angeordnet.
-
In der in 2 dargestellten Verriegelungsposition 18 sind die Kupplungsbacken 44 unter die Kupplungssegmente 32 der Kupplungsaufnahme 36 gedreht, sodass dadurch die Kupplungsvorrichtung 30 geschlossen ist und das Filterelement 10 mit dem Deckel 110 so aus dem Filtergehäuse 108 herausziehbar ist.
-
In 3 ist ein Deckel 110 eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Der Deckel 110 weist an seiner Unterseite drei Kupplungsbacken 44 eines Kupplungselements 34 auf, während an seinem äußeren Rand drei Verriegelungsaufnahmen 24 mit entsprechenden Einführschrägen 25 zu sehen sind. Die Kupplungsbacken 44 weisen jeweils Kupplungshaken 46 auf, mit Hilfe derer die Kupplungsbacken 44 unter die Kupplungssegmente 32 greifen können.
-
4 zeigt ein Filterelement 10 mit Fokus auf die Kupplungsvorrichtung 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Filterkörper 12 weist an seiner Stirnseite 14 eine Endscheibe 16 auf, in deren Mitte eine Kupplungsaufnahme 36 zentralsymmetrisch mit drei Kupplungssegmenten 32 angeordnet ist. Am äußeren Rand der Endscheibe 16 sind radial nach außen abstehend drei Verriegelungselemente 22 angeordnet.
-
In 5 ist ein Querschnitt durch ein Filtersystem 100 in einer Löseposition 20 der Kupplungsvorrichtung 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Darstellung ist eine Explosionsdarstellung, sodass die einzelnen Komponenten transparent dargestellt sind. Der Deckel 110 des Filtersystems 100 greift mit den Kupplungsbacken 44 zwischen die Kupplungssegmente 32 der Kupplungsaufnahme 36. So kann der Deckel 110 von dem Filterelement 10 in axialer Richtung L nach oben abgezogen werden. Am Rand des Deckels 110 sind drei Verriegelungselemente 22 dargestellt, welche in korrespondierende Verriegelungsaufnahmen 24 greifen.
-
6 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Filtersystems 100 in einer Löseposition 20 der Kupplungsvorrichtung 30 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Deckel 110 des Filtersystems 100 greift mit den Kupplungsbacken 44 zwischen die Kupplungssegmente 32 der Kupplungsaufnahme 36. So kann der Deckel 110 von dem Filterelement 10 in axialer Richtung L nach oben abgezogen werden. Am Rand des Deckels 110 sind drei Verriegelungselemente 22 dargestellt, welche in korrespondierende Verriegelungsaufnahmen 24 greifen.
-
In 7 ist ein Deckel 110 eines Filtersystems 100 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Kupplungsaufnahme 36 als Kupplungsteil 31 in Form von Kupplungssegmenten 32 mit einer steigenden Rampe innerhalb des Deckels 110 in Form einer Vertiefung angeordnet, während, anders als bei den bisherigen Ausführungsbeispielen, eine Verriegelungsaufnahme 24 als Verriegelungsteil 23 in Form eines Bundes innerhalb des Deckels 110 in der Vertiefung angeordnet ist.
-
8 zeigt ein Filterelement 10 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Kupplungsteil 33 und Verriegelungsteilen 21. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Kupplungselement 34 als Kupplungsteil 33, bestehend aus Kupplungsbacken 44 mit Kupplungshaken 46, zentrisch auf der Endscheibe 16 des Filterelements 10 angeordnet. Im Gegensatz zu den bisher gezeigten Ausführungsbeispielen sind als Verriegelungsteile 21 Verriegelungselemente 22 ebenfalls zentrisch im Innenbereich der Endscheibe 16 angeordnet.
-
In 9 ist ein Längsschnitt durch ein Filterelement 10 nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit aufgesetztem Deckel 110 des Filtersystems 100 dargestellt. In dieser Darstellung ist das Ineinandergreifen der Kupplungsteile 31, 33 der Kupplungsvorrichtung 30 sowie der Verriegelungsteile 21, 23 der Verriegelungsvorrichtung 19 zu erkennen. Beim Aufsetzen des Deckels 110 auf das Filterelement 10 gleiten die Kupplungsbacken 44 zwischen die Kupplungssegmente 32 der Kupplungsaufnahme 36 und greifen mit ihren Kupplungshaken 46 in die als Hinterschnitt ausgeführten rampenförmigen Kupplungssegmente 32. Mit weiterem Verdrehen des Deckels 110 gegen das Filterelement 10 werden die Kupplungshaken 46 auf den Kupplungssegmenten 32 geführt. Durch die Rampenform wird eine progressive Kraft mit zunehmender Drehung des Deckels 110 gegen das Filterelement 10 auf die Kupplungshaken 46 ausgeübt und der Verbund Filterelement 10 mit Deckel 110 so zusammengezogen. Dadurch können die Verriegelungselemente 22 in die Verriegelungsaufnahme 24 einschnappen und so den Deckel 110 gegen das Filterelement 10 verrasten. Zum Lösen des Deckels 110 kann der Deckel 110 in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, sodass nach Überwinden einer bestimmten Rastkraft die Verriegelungselemente 22 aus ihrer Verrastung in der Verriegelungsaufnahme 24 ausrasten können und das Kupplungselement 34 mit den Kupplungshaken 46 der Kupplungsbacken 44 über die rampenförmigen Kupplungssegmente 23 wieder zurückgleiten können. So kann der Deckel 110 von dem Filterelement 10 abgezogen werden.
