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Die Erfindung betrifft einen Filter mit einem Filtergehäuse mit einem oberseitigen abnehmbaren Deckel und mit einem Einlass für eine zu filternde Flüssigkeit und einem Auslass für gefilterte Flüssigkeit, mit einem im Filtergehäuse auswechselbar angeordneten Filtereinsatz, mit einem in einem Boden des Filtergehäuses angeordneten Ablaufkanal und mit einem Ablaufventil mit einem im Ablaufkanal gehäusefest angeordneten, aber axial verschiebbaren Ventilkörper, wobei der Ventilkörper bei in das Filtergehäuse eingebautem Filtereinsatz den Ablaufkanal verschließt, indem der Filtereinsatz eine in Schließrichtung des Ablaufventils wirkende Kraft auf den Ventilkörper ausübt, und wobei der Ventilkörper bei einem Herausnehmen des Filtereinsatzes aus dem Filtergehäuse den Ablaufkanal öffnet. Außerdem betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz zur Verwendung in dem Filter.
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Filter der eingangs genannten Art sind seit langen bekannt, beispielsweise aus der
DE 295 09 806 U1 oder der
DE 296 10 290 U1 . Der Ablaufkanal mit dem Ablaufventil dient dazu, bei einer Filterwartung mit Austausch des Filtereinsatzes vor dem Entnehmen des Filtereinsatzes die Flüssigkeit, wie Schmieröl oder Kraftstoff, aus dem Filtergehäuse in den Ablaufkanal abfließen zu lassen, sodass dann der entnommene Filtereinsatz praktisch flüssigkeitsfrei ist. Bei den bekannten Filtern ist das Ablaufventil so ausgeführt, dass es durch einen in das Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz bei geschlossenem Deckel in seine Schließstellung gedrückt wird. Bei einem Losdrehen des Deckels und einem damit verbundenen Herausziehen des Filtereinsatzes wird das Ablaufventil durch die Kraft einer den Ventilkörper in Öffnungsrichtung beaufschlagenden Ventilfeder in seine Öffnungsstellung überführt, wodurch eine Entleerung des Inneren des Filtergehäuses ermöglicht wird. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen und zum Ausgleich von durch den Betrieb des Filters bedingten Maßänderungen ist zudem eine zweite Feder vorgesehen, die als Toleranzausgleichsfeder zwischen dem Ventilkörper und dem Filtereinsatz angeordnet ist. Somit bestehen die Ablaufventile gemäß dem Stand der Technik aus wenigstens drei einzelnen Bauteilen, die bei der Herstellung des Filters eingebaut werden müssen, was einen hohen und damit teuren Fertigungs- und Montageaufwand bedeutet.
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Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Filter der eingangs genannten Art zu schaffen, der die dargelegten Nachteile vermeidet und der insbesondere weniger Einzelteile zur Erfüllung der gewünschten Funktion benötigt und damit einfacher und kostengünstiger herstellbar ist, wobei zugleich eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet sein soll. Außerdem soll ein geeigneter, auf den Filter abgestimmter und mit diesem zusammenwirkender Filtereinsatz geschaffen werden.
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Die Lösung des den Filter betreffenden Teils der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Filter der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Filtereinsatz und der Ventilkörper in dessen Schließstellung lösbar miteinander verbunden sind.
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Dadurch, dass der Filtereinsatz und der Ventilkörper in dessen Schließstellung lösbar miteinander verbunden sind, wird vorteilhaft erreicht, dass der Filtereinsatz bei einer Bewegung aus seiner Einbaulage, in der das Ablaufventil geschlossen ist, heraus den Ventilkörper bei dieser Bewegung mitnimmt und ihn so in seine Öffnungsstellung überführt. Da die Verbindung zwischen Filtereinsatz und Ventilkörper eine lösbare Verbindung ist, kann der Ventilkörper, wenn er seine Öffnungsstellung erreicht hat, vom Filtereinsatz gelöst werden, und der Filtereinsatz kann dann ohne weitere Mitnahme des zurückbleibenden Ventilkörpers aus dem Filter ausgebaut werden. Ein Einsatz einer oder gar mehrerer Feder, die den Ventilkörper beaufschlagen, ist dabei nicht erforderlich, sodass das Ablaufventil nur ein einziges Bauteil, nämlich den Ventilkörper, erfordert. Hierdurch werden Fertigung und Montage des Filters vereinfacht und verbilligt.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass am Filtereinsatz erste Verbindungselemente und am Ventilkörper zweite Verbindungselemente angeordnet sind, dass die ersten und zweiten Verbindungselemente bei in Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper in und außer Verbindungseingriff bringbar sind und dass die ersten und zweiten Verbindungselemente bei außerhalb seiner Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper zwangsweise in dem Verbindungseingriff miteinander gehalten sind.
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Insbesondere zwecks einer einfachen Handhabung des Filter bei dessen Wartung ist bevorzugt weiter vorgesehen, dass mittels eines Bewegens des Filtereinsatzes in das Filtergehäuse hinein, bei in Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper, die ersten und zweiten Verbindungselemente in Eingriff miteinander bringbar sind und dass bei einem Bewegen des Filtereinsatzes, aus seiner Einbaustellung heraus, aus dem Filtergehäuse der Ventilkörper mittels der in zwangsweisem Verbindungseingriff miteinander befindlichen Verbindungselemente aus seiner Schließstellung bis in seine Öffnungsstellung mitnehmbar und dann bei weiterem Bewegen des Filtereinsatzes durch selbsttätiges Lösen des Verbindungseingriffs der Verbindungselemente vom Filtereinsatz trennbar ist.
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Um die Verbindungselemente bei zuverlässiger Funktion konstruktiv einfach zu halten, sind die ersten und zweiten Verbindungselemente vorzugsweise Rastverbindungselemente.
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Bevorzugt sind dabei zum Herstellen und Lösen ihres Verbindungseingriffs die ersten und/oder zweiten Verbindungselemente in Radialrichtung des Filters aus- und einfederbar ausgeführt.
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Bevorzugt ist das Herstellen und Lösen des Verbindungseingriffs der ersten und zweiten Verbindungselemente mittels eines rein axialen Verschiebens des Filtereinsatzes oder mittels eines kombinierten axialen Verschiebens und Verdrehens des Filtereinsatzes in seiner Umfangsrichtung ausführbar. Diese einfachen Bewegungen sorgen für eine einfache und zuverlässige Handhabung bei der Filtermontage und Filterwartung.
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In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die ersten Verbindungselemente durch wenigstens ein Paar von zwei axial von einer dem Boden des Filtergehäuses zugewandten Stirnseite des Filtereinsatzes ausgehenden Rastzungen gebildet sind und dass die zweiten Verbindungselemente am Ventilkörper durch zwei seitliche Rastflügel des Ventilkörpers gebildet sind, wobei die ersten und zweiten Verbindungselemente bei Eingriff miteinander in Radialrichtung des Filters gesehen einander überlappen. Die Verbindungselemente haben hierbei eine einfache Form, was einer kostengünstigen Herstellung und zuverlässigen Funktion zugutekommt.
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Eine bevorzugte, weil einfache konstruktive Lösung zur Erzeugung des zwangsweisen Verbindungseingriffs der Verbindungselemente in der Schließstellung bzw. außerhalb der Öffnungsstellung des Ventilkörpers besteht darin, dass, ausgehend vom Ablaufkanal, im Boden des Filtergehäuses eine Nut angeordnet ist, die bei außerhalb seiner Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper die einander überlappenden ersten und zweiten Verbindungselemente klemmfrei aufnimmt, wobei die radiale Weite der Nut kleiner ist als ein für ein Trennen der einander überlappenden ersten und zweiten Verbindungselemente nötiger radialer Bewegungsspielraum. Solange die Verbindungselemente in Form der Rastzungen und Rastflügel sich einander überlappend in der Nut befinden, können sie nicht voneinander getrennt werden, weil ein dafür nötiger Bewegungsspielraum in radialer Richtung nicht zur Verfügung steht. Erst wenn sich die Verbindungselemente in Form der Rastzungen und Rastflügel außerhalb der Nut befinden, können sie sich voneinander trennen, da dann der dafür nötige radiale Bewegungsspielraum zur Verfügung steht.
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Weiter ist für den Filter bevorzugt vorgesehen, dass der Ablaufkanal exzentrisch im Boden des Filtergehäuses angeordnet ist und dass die Nut im Boden kreisringabschnittförmig oder kreisringförmig ausgeführt ist. Dabei erstreckt sich die Nut zumindest über einen Umfangsbereich, den die ersten Verbindungselemente am Filtereinsatz und zweiten Verbindungselemente am Ventilkörper einnehmen.
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Die ersten und zweiten Verbindungselemente können alternativ auch magnetische Verbindungsmittel sein oder aufweisen. Auch solche magnetischen Verbindungselemente erlauben ein funktionsgerechtes Herstellen und Lösen der Verbindung zwischen Filtereinsatz und Ventilkörper, führen allerdings wegen der nötigen magnetischen Bauteile zu etwas höheren Herstellungskosten.
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Um den Ventilkörper einfach in den Filter einbauen zu können und um zugleich auf einfache Art und Weise den Bewegungsweg des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung zu begrenzen, wird vorgeschlagen, dass der Ventilkörper einen Führungsschaft mit einer für ein Einsetzen des Ventilkörpers in einen einen Dichtsitz bildenden Abschnitt des Ablaufkanals einfederbaren Sperrschulter an seinem Ende aufweist. Nach dem Einsetzen des Ventilkörpers in den den Dichtsitz bildenden Ablaufkanalabschnitt federt die Sperrschulter wieder aus und bildet dann mit einer Kante oder Stufe des Ablaufkanals einen Anschlag für die Ventilkörperbewegung in Öffnungsrichtung.
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Um auf jegliches federndes Element für einen Toleranzausgleich verzichten zu können, ist zweckmäßig auf dem Führungsschaft des Ventilkörpers ein radial dichtender Dichtring angeordnet. Eventuell auftretende Toleranzen werden dann dadurch aufgenommen, dass der Ventilkörper mit dem radial dichtenden Dichtring innerhalb eines gewissen axialen Spielraums in dem den Dichtsitz bildenden Ablaufkanalabschnitts seine Dichtfunktion gleichbleibend erfüllt.
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Da es für das Herstellen des Verbindungseingriffs zwischen den ersten und zweiten Verbindungselementen erforderlich ist, dass sich der Ventilkörper in Öffnungsstellung befindet, und weil es je nach der Viskosität der Flüssigkeit im Filter mehr oder weniger lange dauern kann, bis nach einem ersten Öffnen des Ablaufventils das Filtergehäuse leergelaufen ist, wird vorgeschlagen, dass der Ventilkörper wenigstens ein Stützelement aufweist, mittels welchem der Ventilkörper in seiner Öffnungsstellung haltbar ist. Das Stützelement kann den Ventilkörper dabei beispielsweise durch Formschluss oder durch Reibung in der Öffnungsstellung halten.
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Bevorzugt ist das Stützelement durch ein Paar von federnden Armen gebildet, deren Enden in Öffnungsstellung des Ventilkörpers einen ein Abstützen des Ventilkörpers auf dem Boden des Filtereinsatzes erlaubenden Abstand voneinander aufweisen. Hiermit wird eine besonders sichere Beibehaltung der Öffnungsstellung des Ventilkörpers erreicht, solange die Arme nicht aus ihrer Stützstellung herausbewegt werden.
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Damit der Ventilkörper von dem Filtereinsatz bei dessen Einbauen in den Filter aus der Öffnungsstellung in die Schließstellung überführt werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei einem Bewegen des Filtereinsatzes in das Filtergehäuse die das Stützelement bildenden federnden Arme gegen ihre Federrückstellkraft mittels der ersten Verbindungselemente des Filtereinsatzes auf einen das Abstützen des Filtereinsatzes aufhebenden verkleinerten Abstand voneinander bewegbar sind. In dieser Lösestellung der federnden Arme entfällt deren Abstützwirkung, sodass nun der Ventilkörper in Richtung seiner Schließstellung durch den Filtereinsatz verschoben werden kann.
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Damit bei dem zuvor beschriebenen Vorgang des Bewegens der federnden Arme in deren Lösestellung die ersten Verbindungselemente zuverlässig zu den Armen geführt werden, ist vorgesehen, dass der Ventilkörper an seiner Oberseite eine die ersten Verbindungselemente des Filtereinsatzes auf die Außenseite der das Stützelement bildenden federnden Arme führende dachförmige Schräge aufweist. Es wird so eine selbsttätige Findung erzielt, was die Handhabung des Filters beim Einbauen des Filtereinsatzes vereinfacht.
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Die Lösung des zweiten, den Filtereinsatz betreffenden Teils der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Filtereinsatz zur Verwendung in einem Filter der vorstehend beschriebenen Art, wobei der Filtereinsatz dadurch gekennzeichnet ist, dass an ihm erste Verbindungselemente angeordnet sind, die im Einbauzustand des Filtereinsatzes mit an einem Ventilkörper eines Ablaufventils des Filters angeordneten zweiten Verbindungselementen in Schließstellung des Ventilkörpers lösbar verbunden sind.
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Der erfindungsgemäße Filtereinsatz ist auf den zuvor beschriebenen Filter abgestimmt und für ein Zusammenwirken speziell mit diesem Filter ausgelegt, indem der Filtereinsatz die für das Zusammenwirken nötigen und ausgelegten Verbindungselemente aufweist.
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Für den Filtereinsatz ist weiter vorgesehen, dass die ersten Verbindungselemente am Filtereinsatz bei in Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper mit den zweiten Verbindungselementen am Ventilkörper in und außer Verbindungseingriff bringbar sind und dass die ersten Verbindungselemente am Filtereinsatz bei außerhalb seiner Öffnungsstellung befindlichem Ventilkörper zwangsweise in dem Verbindungseingriff mit den zweiten Verbindungselementen am Ventilkörper haltbar sind. Der Verbindungseingriff und dessen Herstellen und Lösen sind also in geeigneter, funktionsgerechter Art und Weise positionsabhängig ausgestaltet.
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Bevorzugt sind dabei aus Gründen einer einfachen Konstruktion und zuverlässigen Funktion die ersten Verbindungselemente am Filtereinsatz Rastverbindungselemente.
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Dabei sind weiterhin die ersten Verbindungselemente bevorzugt in Radialrichtung des Filtereinsatzes aus- und einfederbar ausgeführt, um ihnen die für ihre Funktion nötige Beweglichkeit zu verleihen.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die ersten Verbindungselemente durch wenigstens ein Paar von zwei von einer im Einbauzustand dem Boden des Filtergehäuses zugewandten Stirnseite des Filtereinsatzes axial ausgehenden Rastzungen gebildet sind.
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Um den Filtereinsatz in jeder beliebigen Verdrehstellung in seiner Umfangsrichtung problemlos in das Filtergehäuse einbauen zu können, ist bevorzugt vorgesehen, dass die ersten Verbindungselemente durch einen Kranz von voneinander in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten Rastzungen gebildet sind. Beim Einbauen des Filtereinsatzes in das Filtergehäuse treten dann zwei beliebige, einander benachbarte Rastzungen in Eingriff mit dem Ventilkörper, während die übrigen Rastzungen ohne Funktion bleiben. Eine Bedienungsperson braucht also vorteilhaft nicht darauf zu achten, in welcher Verdrehposition relativ zum Filtergehäuse sich der Filtereinsatz bei seinem Einbauen in das Filtergehäuse gerade befindet.
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Die ersten Verbindungselemente am Filtereinsatz können alternativ auch magnetische Verbindungsmittel sein oder aufweisen. Auch solche magnetischen Verbindungselemente erlauben ein funktionsgerechtes Herstellen und Lösen der Verbindung zwischen dem Filtereinsatz und einem mit passenden, ebenfalls magnetischen, zweiten Verbindungselementen ausgestatteten Ventilkörper.
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Da der Filtereinsatz ein Bauteil mit einer begrenzten Lebensdauer und somit ein Austauschteil ist, sollte er kostengünstig in großen Stückzahlen herstellbar sein. Um diese Forderung zu erfüllen, wird vorgeschlagen, dass der Filtereinsatz einen hohlzylindrischen Filterstoffkörper und zwei diesen stirnseitig einfassende Stirnscheiben aufweist und dass die ersten Verbindungselemente mit der im Einbauzustand des Filtereinsatzes im Filtergehäuse unteren Stirnscheibe verbunden oder einstückig sind.
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Sowohl der Ventilkörper als auch die Stirnscheiben des Filtereinsatzes sind zweckmäßig Spritzgussteile aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff, was eine einfache und kostengünstige Fertigung auch in großen Stückzahlen ermöglicht und zu einem geringen Gewicht des Filters beiträgt.
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
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1 einen Filter mit Filtergehäuse, Filtereinsatz und Ablaufventil, in einer ersten Phase eines Einführens des Filtereinsatzes in das Filtergehäuse, im Längsschnitt, teils in Ansicht,
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2 den Filtereinsatz des Filters aus 1, in Ansicht schräg von unten,
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3 einen Ventilkörper des Ablaufventils des Filters aus 1, in Ansicht,
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4 das Filtergehäuse des Filters aus 1, in einem Längsschnitt,
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5 das Filtergehäuse aus 4, in Draufsicht,
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6 den Filter aus 1, nun in einer zweiten Phase des Einführens des Filtereinsatzes,
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7 den Filter aus 1, nun in einer dritten Phase des Einführens des Filtereinsatzes,
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8 den Filter aus 1, nun mit vollständig in das Filtergehäuse eingeführtem Filtereinsatz,
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9 ein Detail des Filters mit zusammenwirkenden Verbindungselementen von Filtereinsatz und Ventilkörper, bei vollständig in das Filtergehäuse eingeführtem Filtereinsatz, und
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10 das Detail aus 9, nun in einer Phase während eines Herausziehens des Filtereinsatzes aus dem Filtergehäuse.
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In der folgenden Figurenbeschreibung sind gleiche Teile in den verschiedenen Zeichnungsfiguren stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, sodass nicht zu jeder Zeichnungsfigur alle Bezugszeichen erneut erläutert werden müssen.
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1 zeigt einen Filter 1 mit Filtergehäuse 10, Filtereinsatz 2 und Ablaufventil 3, in einer ersten Phase eines Einführens des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10, wobei das Filtergehäuse 10 im Längsschnitt und der Filtereinsatz 2 in Ansicht dargestellt ist. Das Filtergehäuse 10 ist becherförmig ausgeführt mit einem unten angeordneten Boden 14 und ist oberseitig offen. Im Betrieb des Filters 1 ist die Oberseite des Filtergehäuses 10 durch einen hier nicht dargestellten Deckel, wie Schraubdeckel, verschlossen.
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Über einen in 1 nicht sichtbaren Einlass kann eine zu filternde Flüssigkeit, wie Schmieröl oder Kraftstoff einer Brennkraftmaschine, in einen radial außen vom Filtereinsatz 2 liegenden Bereich des Filtergehäuses 10 eingeleitet werden. Mittels eines in 1 ebenfalls nicht sichtbaren zentralen Auslasses kann gefilterte Flüssigkeit aus dem Inneren des Filtereinsatzes 2 aus dem Filter 1 abgeführt werden.
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Durch den Boden 14 des Filtergehäuses 10 verläuft weiterhin ein Ablaufkanal 13, in dessen Verlauf das Ablaufventil 3 angeordnet ist. Das Ablaufventil 3 umfasst einen Ventilkörper 3', der mittels eines länglichen Führungsschafts 30 in einem in 1 verdeckten, vertikalen Abschnitt des Ablaufkanals 13 begrenzt axial verschieblich geführt ist. Nach oben hin wird der axiale Bewegungsspielraum des Ventilkörpers 3' durch eine am unteren Ende des Ventilkörpers 3' angeformte Sperrschulter 31 begrenzt.
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In 1 nimmt das Ablaufventil 3 seine Öffnungsstellung ein. In dieser Öffnungsstellung liegt ein radial dichtender Dichtring 32 des Ventilkörpers 3' oberhalb des einen Ventilsitz bildenden vertikalen Abschnitts des Ablaufkanals 13, so dass im Filtergehäuse 10 befindliche Flüssigkeit über das offene Ablassventil 3 und durch den Ablaufkanal 13 abströmen kann.
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Der Ventilkörper 3' wird mittels zweier Stützelemente 35 in seiner Öffnungsstellung abgestützt. Die Stützelemente 35 haben dabei die Form zweier flexibler, federnder Arme, die sich von einem oberen Bereich des Ventilkörpers 3' in zwei einander entgegengesetzte Richtungen schräg nach außen und unten erstrecken. In diesem Zustand liegen die Stützelemente 35 mit ihrem freien Ende auf der Oberfläche des Bodens 14 des Filtergehäuses 10 auf, so dass der Ventilkörper 3' in seiner der Öffnungsstellung entsprechenden obersten Stellung gehalten wird.
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Der Filtereinsatz 2 besteht aus einem hohlzylindrischen Filterstoffkörper 20, der stirnseitig durch eine obere Stirnscheibe 21 und eine untere Stirnscheibe 22 eingefasst ist. Von der unteren, dem Boden 14 zugewandten Stirnscheibe 32 gehen zwei erste Verbindungselemente 23 in Form von in axialer Richtung verlaufenden Rastzungen aus, die an ihrem unteren, freien Ende jeweils spitz zulaufen und eine Rastnase 24 an ihrer radial nach außen weisenden Seite tragen.
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Der oberste Teil des Ventilkörpers 3' wird durch eine dachförmige Schräge 36 gebildet, die weiter nach unten in die Stützelemente 35 übergeht. Mit der dachförmige Schräge 36 sind an der in 1 hinteren Seite des Ventilkörpers 3' zweite Verbindungselemente 33 verbunden, die die Form zweier seitwärts vorragender Flügel mit je einer Rastrippe 34 an der radial nach innen weisenden Seite haben. Die ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 wirken beim Einführen und Herausnehmen des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10 beziehungsweise aus dem Filtergehäuse 10 zusammen, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird.
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In der in 1 dargestellten Phase zu Beginn des Einführens des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10 treffen die ersten Verbindungselemente 23 des Filtereinsatzes 2 gerade auf die dachförmige Schräge 36, wodurch der Filtereinsatz 2 in seiner Umfangsrichtung passend zum Ventilkörper 3' positioniert wird. Die Verbindungselemente 23, 33 sind hier noch außer Verbindungseingriff miteinander.
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2 zeigt den Filtereinsatz 2 des Filters 1 aus 1 als Einzelteil in Ansicht schräg von unten. Zwischen der oberen Stirnscheibe 21 und der unteren Stirnscheibe 22 ist der Filterstoffkörper 20 angeordnet. Die untere Stirnscheibe 22 weist eine zentrale Öffnung auf, mit der der Filtereinsatz 2 auf einen Anschlussstutzen im Gehäuse 10 aufsteckbar ist.
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Von der unteren Stirnscheibe 22 gehen die ersten Verbindungselemente 23 in Form der Rastzungen aus, wobei hier ein umlaufender Kranz von ersten Verbindungselementen 23 dargestellt ist. In dieser Ausführung kann der Filtereinsatz 2 in jeder beliebigen Verdrehstellung in seiner Umfangsrichtung in das Gehäuse 10 eingeführt werden. Wenn, wie in 1 zuvor dargestellt, nur zwei erste Verbindungselemente 23 am Filtereinsatz 2 vorgesehen sind, muss beim Einführen des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10 die richtige, in 1 gezeigte Positionierung des Filtereinsatzes 2 in seiner Umfangsrichtung relativ zum Ventilkörper 3' beachtet werden.
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An ihrem freien, unteren Ende laufen die ersten Verbindungselemente 23 spitz zu und tragen an ihrer radial nach außen weisenden Seite jeweils die Rastnase 24. Die ersten Verbindungselemente 23 sind hier einstückig mit der unteren Stirnscheibe 22 ausgeführt, die beispielsweise ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist.
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3 zeigt den Ventilkörper 3' des Ablaufventils 3 des Filters 1 aus 1 als Einzelteil in Ansicht. Der Ventilkörper 3' besitzt einen länglichen, in seiner Grundform zylindrischen Führungsschaft 30, auf dem der radial dichtende Dichtring 32, zum Beispiel ein O-Ring, angebracht ist. Am unteren Ende besitzt der Führungsschaft 30 die Sperrschulter 31. Außerdem ist der untere Teil des Führungsschafts 30 in dessen Längsrichtung geschlitzt, so dass die Sperrschulter 31 zum Einrasten des Ventilkörpers 3' in den zugehörigen Abschnitt des Ablaufkanals 13 einfederbar und rückstellbar ist.
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Der oberste Teil des Ventilkörpers 3' wird durch die dachförmige Schräge 36 gebildet, die weiter nach unten in die beiden schräg nach außen und unten weisenden, ebenfalls einfederbaren und rückstellbaren Stützelemente 35 übergeht.
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Von der in 3 hinten liegenden Seite der dachförmigen Schräge 36 gehen nach links und rechts die beiden zweiten Verbindungselemente 33 in Form der Rastflügel aus. An der radial nach innen weisenden, in 3 dem Betrachter zugewandten Seite weisen die zweiten Verbindungselemente 33 jeweils eine Rasterrippe 34 auf. Auch die zweiten Verbindungselemente 33 sind einfederbar und rückstellbar, hier in Radialrichtung, das heißt gemäß 3 annähernd senkrecht zur Zeichnungsebene.
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4 zeigt das Filtergehäuse 10 des Filters 1 aus 1 als Einzelteil in einem Längsschnitt. Unten in 4 ist der Boden 14 des Filtergehäuses 10 sichtbar, durch welchen der Ablaufkanal 13 verläuft. Rechts unten in 4 ist nun außerdem der vertikal verlaufende Abschnitt 13' des Ablaufkanals 13 sichtbar. Dieser Abschnitt 13' des Ablaufkanals 13 bildet den Ventilsitz für das hier nicht dargestellte Ablaufventil 3.
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Zentral im Boden 14 liegt der Auslass 12 für gefilterte Flüssigkeit. Dieser Auslass 12 ist von einem hohlzylindrischen Anschlussstutzen 16 umgeben, auf den der hier nicht gezeigte Filtereinsatz 2 aufsteckbar ist.
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Konzentrisch zu dem Anschlussstutzen 16 ist radial außen von diesem in den Boden 14 eine umlaufende Nut 15 eingeformt, die über den Abschnitt 13' des Ablaufkanals 13 verläuft. Die Nut 15 dient zur Aufnahme der in 2 dargestellten und beschriebenen ersten Verbindungselemente 23 des Filtereinsatzes 2, wenn dieser in das Filtergehäuse 10 eingebaut ist. In der Nachbarschaft des Ablaufkanalabschnitts 13' nimmt die Nut 15 außerdem die zweiten Verbindungselemente 33 auf, wenn sich der Ventilkörper 3' in seiner Schließstellung befindet, wie weiter unten anhand von 8 und 9 noch näher erläutert wird.
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5 zeigt das Filtergehäuse 10 aus 4 in Draufsicht, wobei der Blick des Betrachters in das Innere des Filtergehäuses 10 fällt. Im in 5 rechten Randbereich des Bodens 14 liegt der Einlass 11 für zu filternde Flüssigkeit, durch welchen im Betrieb des Filters 1 die Flüssigkeit in einen Bereich radial außerhalb des Filtereinsatzes 2 geführt werden kann. Im Zentrum des Bodens 14 des Filtergehäuses 10 liegt der Auslass 12, durch welchen im Betrieb des Filters 1 die mittels Durchströmens des Filtereinsatzes 2 in Radialrichtung von außen nach innen gefilterte Flüssigkeit aus dem Filter 1 abführbar ist.
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Radial außen vom Auslass 12 verläuft der Anschlussstutzen 16. Radial außen von diesem verläuft die in den Boden 14 eingetiefte Nut 15. Im Verlauf dieser Nut 15 liegt auch der Abschnitt 13' des Ablaufkanals 13 für das Ablassventil 3.
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6 zeigt den Filter 1 aus 1, nun in einer zweiten Phase des Einführens des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10. Im Vergleich zur 1 ist der Filtereinsatz 2 nun um eine gewisse Wegstrecke weiter nach unten in das Filtergehäuse 10 hinein bewegt. Dadurch sind nun die Rastnasen 24 an den ersten Verbindungselementen 23 des Filtereinsatzes 2 über die Rastrippen 34 der zweiten Verbindungselemente 33 am Ventilkörper 3' unter flexibler Auslenkung in radialer Richtung hinwegbewegt, wodurch nun ein Rasteingriff zwischen den Verbindungselementen 23, 33 hergestellt ist. Der Ventilkörper 3' ist in dieser Phase weiterhin durch seine Stützelemente 35 am Boden 14 des Filtergehäuses 10 abgestützt und dann daher nicht in Axialrichtung nach unten bewegt werden.
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7 zeigt den Filter 1 aus 1 in einer dritten Phase des Einführens des Filtereinsatzes 2 in das Filtergehäuse 10. Im Vergleich zur 6 ist der Filtereinsatz 2 wiederum um eine gewisse weitere Wegstrecke nach unten bewegt. Hierdurch sind die über die dachförmige Schräge 36 am Ventilkörper 3' geführten ersten Verbindungselemente 23 in Kontakt mit den Stützelemente in 35 des Ventilkörpers 3' getreten und drücken nun die Stützelemente 35 in Richtung zum Führungsschaft 30 so weit zusammen, dass ihre Stützwirkung aufgehoben ist. Somit ist nun der Ventilkörper 3' zusammen mit dem Filtereinsatz 2 in Axialrichtung nach unten verschiebbar. Dabei drückt der Filtereinsatz 2 mit der Unterseite seiner unteren Stirnscheibe 22 auf die das oberste Ende des Ventilkörpers 3' bildende Spitze der dachförmigen Schräge 36. Zugleich tauchen die ersten Verbindungselemente 23 und die zweiten Verbindungselemente 33, die sich in Radialrichtung des Filters 1 gesehen überlappen, in die Nut 15 im Boden 14 des Filtergehäuses 10 ein.
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8 zeigt den Filter 1 aus 1 mit vollständig in das Filtergehäuse 10 eingeführtem Filtereinsatz 2. Der Ventilkörper 3' des Ablaufventils 3 nimmt nun seine Schließstellung ein und wird in dieser durch den Filtereinsatz 2 gehalten. Im Betrieb des Filters 1 ist dann die Oberseite des Filtergehäuses 10 durch einen nicht dargestellten abnehmbaren Deckel verschlossen.
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9 zeigt ein Detail des Filters 1 mit zusammenwirkenden Verbindungselementen 23, 33 von Filtereinsatz 2 und Ventilkörper 3' bei vollständig in das Filtergehäuse 10 eingeführtem Filtereinsatz 2. Im Zentrum der 9 liegt die in den Boden 14 des Filtergehäuses 10 eingeformte Nut 15. Ganz oben in 9 ist ein kleiner Teil der unteren Stirnscheibe 23 des Filtereinsatzes 2 sichtbar. Von der Stirnscheibe 22 erstreckt sich eines der ersten Verbindungselemente 23 in Axialrichtung nach unten in die Nut 15 hinein. An der radial nach außen, das heißt gemäß 9 nach links, weisenden Seite ist am freien, unteren Ende des ersten Verbindungselements 23 die Rastnase 24 angeordnet.
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Radial außen, das heißt gemäß 9 links, von dem ersten Verbindungselement 23 liegt ebenfalls in der Nut 15 eines der zweiten Verbindungselemente 33 des hier im Übrigen nicht sichtbaren Ventilkörpers 3' des Ablaufventils 3. Auf seiner radial nach innen, gemäß 9 nach rechts, weisenden Seite trägt das zweite Verbindungselement 33 die Rastrippe 34.
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Wie anhand der 8 schon beschrieben, wird die axiale Position des Ventilkörpers 3' und somit auch seiner zweiten Verbindungselemente 33 durch die Anlage der unteren Stirnscheibe 22 des Filtereinsatzes 2 an dem oberen Ende des Ventilkörpers 3' bestimmt. In dieser betrieblichen Stellung liegen, wie die 9 veranschaulicht, die Rastnase 24 am ersten Verbindungselement 23 und die Rastrippe 34 am zweiten Verbindungselemente 33 in einem axialen Abstand voneinander. Somit wird ein gewünschter Toleranzausgleich erreicht, da eine kleine Bewegung des ersten Verbindungselements 23 zusammen mit dem Filtereinsatz 2 nach oben sich nicht auf die Position des Ventilkörpers 3' auswirkt, was einen vorzeitigen Verschleiß des Dichtrings 32 im Ablaufkanalabschnitt 13' vermeidet.
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10 schließlich zeigt das Detail aus 9, nun in einer Phase während eines Herausziehens des Filtereinsatzes 2 aus dem Filtergehäuse 10. Der Filtereinsatz 2 ist hier zusammen mit seinem in 10 sichtbaren ersten Verbindungselement 23 um eine gewisse Wegstrecke nach oben hin, das heißt in Ausbaurichtung, bewegt. Nach einer ersten Wegstrecke, deren Länge dem Abstand der Rastnase 24 und Rastrippe 34 in 9 entspricht, legt sich die Rastnase 24 des ersten Verbindungselements 23 von unten her an die Rastrippe 34 des zweiten Verbindungselements 33 an.
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Bei der weiteren Bewegung des Filtereinsatzes 2 zusammen mit dem ersten Verbindungselement 23 nach oben nimmt dann das erste Verbindungselement 23 das zweite Verbindungselement 33 und mit diesem den Ventilkörper 3' nach oben hin mit. Ein Trennen des Verbindungseingriffs zwischen dem ersten und zweiten Verbindungselement 23, 33 ist hier nicht möglich, weil die beiden Verbindungselemente 23, 33 sich einander überlappend in der Nut 15 befinden. Die Weite der Nut 15 ist, in Radialrichtung des Filters 1 gesehen, nur so groß, dass die einander überlappenden ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 zwangfrei in Axialrichtung innerhalb der Nut 15 bewegbar sind, es jedoch ausgeschlossen ist, dass sich die ersten Verbindungselemente 23 an den zweiten Verbindungselementen 33 in Axialrichtung nach oben hin vorbei bewegen, ohne die zweiten Verbindungselemente 33 und den Ventilkörper 3' mitzunehmen.
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Erst dann, wenn die ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 sich vollständig aus der Nut 15 nach oben hin herausbewegt haben, können sich die ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 voneinander trennen. Dieses Trennen oder Entrasten des Verbindungseingriffs wird dadurch bewirkt, dass bei dem weiteren Herausziehen des Filtereinsatzes 2 aus dem Filtergehäuse 10 der Ventilkörper 3' mittels seiner Sperrschulter 31 nach Erreichen seiner Öffnungsstellung an einer weiteren Bewegung nach oben hin gehindert ist, wie weiter oben im Zusammenhang mit der 1 erläutert. Außerdem haben dann oberhalb der Nut 15 die ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 den für das Trennen ihres Verbindungseingriffs nötigen Bewegungsspielraum in radialer Richtung des Filters 1. Dabei federn die ersten und zweiten Verbindungselemente 23, 33 in zueinander entgegengesetzten radialer in Richtungen aus und stellen sich nach dem Trennen voneinander aufgrund ihrer Eigen-Rückstellkraft wieder in die Ausgangslage zurück.
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Da weiterhin die Stützelemente
35 am Ventilkörper
3' dann nicht mehr von den ersten Verbindungselementen
23 beaufschlagt werden, spreizen sich die äußeren Enden der Stützelemente
35 infolge ihrer Eigen-Rückstellkraft wieder nach außen auf und stützen sich dann in der Öffnungsstellung des Ventilkörpers
3' auf dem Boden
14 des Gehäuses
10 ab. Während der weiteren Bewegung des Filtereinsatzes
2 aus dem Filtergehäuse
10 heraus kann dann schon die im Filtergehäuse
10 befindliche Flüssigkeit durch das nun offene Ablaufventil
3 und durch den Ablaufkanal
13 aus dem Filtergehäuse
10 abströmen. Bezugszeichenliste:
| Zeichen | Bezeichnung |
| 1 | Filter |
| 10 | Filtergehäuse |
| 11 | Einlass |
| 12 | Auslass |
| 13 | Ablaufkanal |
| 13' | Abschnitt von 13 |
| 14 | Boden von 10 |
| 15 | Nut in 14 |
| 16 | Anschlussstutzen für 2 |
| 2 | Filtereinsatz |
| 20 | Filterstoffkörper |
| 21 | obere Stirnscheibe |
| 22 | untere Stirnscheibe |
| 23 | erste Verbindungselemente |
| 24 | Rastnasen an 23 |
| 3 | Ablaufventil |
| 3' | Ventilkörper |
| 30 | Führungsschaft |
| 31 | Sperrschulter |
| 32 | Dichtring |
| 33 | zweite Verbindungselemente |
| 34 | Rastrippe an 33 |
| 35 | Stützelemente an 3 |
| 36 | dachförmige Schräge |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29509806 U1 [0002]
- DE 29610290 U1 [0002]
