DE102015208426A1

DE102015208426A1 - Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE102015208426A1
Application number: DE102015208426.4A
Authority: DE
Inventors: Fabian Bader
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-05-06
Filing date: 2015-05-06
Publication date: 2016-11-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit einem Filtergehäuse (2) mit einem Filtergehäusetopf (3) und einem Filtergehäusedeckel (4) sowie mit einem mit dem Filtergehäusedeckel (4) über einen Bajonettverschluss (6) verbundenen Ringfilterelement (5). Erfindungswesentlich ist dabei, – dass am Filtergehäusedeckel (4) ein erster Dom (7) mit außen angeordneten, ersten Bajonettflügeln (8) vorgesehen ist, – dass an einer oberen Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) ein zweiter Dom (10) mit innen angeordneten, zweiten Bajonettflügeln (11) vorgesehen ist, wobei bei am Filtergehäusedeckel (4) montiertem Ringfilterelement (5) der zweite Dom (10) den ersten Dom (7) koaxial umgibt, – dass zwischen der Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) und dem Filtergehäusedeckel (4) eine ringförmige Dichtung (12) angeordnet ist, – dass der Bajonettverschluss (6) eine Rastendlage aufweist, in welcher die Dichtung (12) komprimiert ist, als Federelement wirkt und den Bajonettverschluss (6) in seiner Rastendlage fixiert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse mit einem Filtergehäusetopf und einem Filtergehäusedeckel sowie mit einem mit dem Filtergehäusedeckel über einen Bajonettverschluss verbundenen Ringfilterelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 197 07 132 A1 ist eine gattungsgemäße Filtereinrichtung bekannt, umfassend ein Filtergehäuse mit einem Filtergehäusetopf und einem Filtergehäusedeckel. In dem Filtergehäuse ist ein Ringfilterelement angeordnet, welches über lösbare Rastmittel befestigt ist.
Aus der EP 2 070 575 B1 ist eine weitere Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse sowie mit einem darin angeordneten Ringfilterelement bekannt.
Aus der WO 2010/004315 A2 ist ebenfalls eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse bekannt, wobei ein Ringfilterelement über einen Bajonettverschluss mit einem Filtergehäusetopf des Filtergehäuses verbunden ist.
Ein Bajonettverschluss zur Verbindung eines Ringfilterelements mit einem Filtergehäuse ist somit bekannt, bedarf jedoch zusätzlich eines Federelements, insbesondere einer Spiralfeder, welche den Bajonettverschluss gegen ein unbeabsichtigtes Lösen sichert. Ein derartiges zusätzliches Federelement stellt jedoch ein zusätzliches Bauteil dar, welches die Filtereinrichtung teurer macht.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere kostengünstiger ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Verbindung zwischen einem Ringfilterelement und einem Filtergehäusedeckel einer Filtereinrichtung über einen Bajonettverschluss zu realisieren, ein hierfür aber bislang erforderliches Federelement mittels einer ringförmigen Dichtung bereitzustellen, wodurch auf das bisher erforderliche und zusätzlich zur Verfügung zu stellende Federelement verzichtet werden kann. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung besitzt dabei in bekannter Weise ein einen Filtergehäusetopf und einen Filtergehäusedeckel aufweisendes Filtergehäuse sowie das mit dem Filtergehäusedeckel über den zuvor erwähnten Bajonettverschluss verbundene Ringfilterelement. Am Filtergehäusedeckel ist dabei erfindungsgemäß ein erster Dom mit außen angeordneten, ersten Bajonettflügeln vorgesehen, während an einer oberen Endscheibe des Ringfilterelements ein zweiter Dom mit innen angeordneten, zweiten Bajonettflügeln vorgesehen ist, die zusammen mit den ersten Bajonettflügeln den Bajonettverschluss bilden. Der zweite Dom umgibt dabei bei am Filtergehäusedeckel montiertem Ringfilterelement den ersten Dom koaxial. Zwischen der oberen Endscheibe des Ringfilterelements und dem Filtergehäusedeckel ist dabei erfindungsgemäß zusätzlich eine ringförmige Dichtung angeordnet, welche nicht nur einen Reinraum von einem Rohraum der Filtereinrichtung trennt, sondern zusätzlich in einer Rastendlage des Bajonettverschlusses komprimiert ist und zumindest in dieser Endlage als Federelement wirkt und dabei den Bajonettverschluss in seiner Rastendlage vorspannend fixiert. Um den Bajonettverschluss zu öffnen, müsste die ringförmige Dichtung zunächst weiter komprimiert werden, um die Rastendlage zu überwinden, was jedoch im normalen Betriebszustand selbsttätig nicht erfolgen kann. Bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung erfüllt somit die ringförmige Dichtung zwei Funktionen gleichzeitig, nämlich zum Einen die Dichtfunktion zwischen dem Reinraum und dem Rohraum und zum Anderen die Federfunktion, welche zur Sicherung des Bajonettverschlusses in seiner Rastendlage, das heißt in seinem geschlossenen Zustand, erforderlich ist. Auf das bisher separate Federelement, beispielsweise eine Spiralfeder, kann somit verzichtet werden, wodurch sich nicht nur die Teilevielfalt, sondern zusätzlich auch die Herstellungskosten reduzieren lassen.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Dichtung einen Hohlquerschnitt auf. Mittels dieses Hohlquerschnitts ist eine deutliche Steigerung der Komprimierfähigkeit der Dichtung gegeben, da sich ein Hohlquerschnitt einfacher komprimieren lässt, als ein Vollquerschnitt.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Dichtung mit einer flachen Seite an dem Filtergehäusedeckel an. Die ringförmige Dichtung weist somit keinen runden Querschnitt auf, sondern besitzt zumindest eine flache bzw. abgeflachte Seite, welche eine eindeutige Einbaulage der Dichtung in der Filtereinrichtung erzwingt und dadurch die Montagequalität erhöhen kann.
Zweckmäßig ist die Dichtung aus Fluorkautschuk ausgebildet. Fluorkautschuk (FKM) bezeichnet eine Gruppe von Kautschuken, die als gemeinsames Merkmal Vinylidentifluorid als eines ihrer Monomere besitzen. Ein derartiger Fluorkautschuk kann beispielsweise Tetrafluorethylen (TFE) sein, wobei durch den höheren Fluorgehalt eine bessere Beständigkeit gegen Chemikalien und hohe Temperaturen gegeben ist. Eine Dichtung aus Fluorkautschuk kann somit problemlos einer Filtereinrichtung, welches als Kraftstofffilter oder als Ölfilter ausgebildet ist, eingesetzt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung geht von der oberen Endscheibe des Ringfilterelements eine Stützzarge ab, die radial außerhalb des zweiten Doms angeordnet ist. Die obere Endscheiben, der zweite Dom sowie die Stützzarge können dabei einteilig oder einstückig ausgebildet sein und dadurch vergleichsweise kostengünstig und fertigungstechnisch einfach hergestellt werden. Besonders bevorzugt sind dabei die obere Endscheibe, die Stützzarge und der zweite Dom als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Dichtung in der Rastendlage des Bajonettverschlusses um ca. 5 % gestaucht. Eine derart geringe Stauchung der Dichtung in der Rastendlage, das heißt beim Eingreifen der endscheibenseitigen zweiten Bajonettflügel in einen Hinterschnitt im Bereich der ersten Bajonettflügel kann zum Einen eine vergleichsweise einfache Montage und Demontage, das heißt ein einfaches Einschrauben und Losschrauben des Ringfilterelementes bewirken, wobei die 5%-Stauchung der Dichtung in der Rastendlage zugleich eine zuverlässige Losdrehsicherung darstellt. Wird somit beispielsweise eine Dichtung mit einer Höhe h von ca. 3 mm eingesetzt, so ist diese bei montiertem Ringfilterelement, das heißt bei sich in seiner Rastendlage befindlichen Bajonettverschluss um ca. 0,15 mm gestaucht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 eine Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung im Bereich eines Bajonettverschlusses,
2 eine Schnittdarstellung durch eine ringförmige Dichtung,
3 eine Ansicht auf einen Filtergehäusedeckel im Bereich eines ersten Doms mit außen angeordneten, ersten Bajonettflügeln,
4 eine teilweise geschnittene Ansicht durch ein Ringfilterelement mit einem an einer oberen Endscheibe angeordneten zweiten Dom mit innen angeordneten, zweiten Bajonettflügeln.
Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1, welche beispielsweise als Kraftstoff oder als Schmierstofffilter ausgebildet sein kann, ein Filtergehäuse 2 mit einem Filtergehäusetopf 3 und einem Filtergehäusedeckel 4 auf. In dem Filtergehäuse 2, das heißt genauer gesagt im Filtergehäusetopf 3 ist dabei ein Ringfilterelement 5 angeordnet, welches radial durchströmt ist und welches über einen Bajonettverschluss 6 mit dem Filtergehäusedeckel 4 verbunden ist. Erfindungsgemäß ist nun am Filtergehäusedeckel 4 (vgl. 3) ein erster Dom 7 mit außen angeordneten, ersten Bajonettflügeln 8 vorgesehen. An einer oberen Endscheibe 9 des Ringfilterelements 5 ist ein zweiter Dom 10 mit innen angeordneten, zweiten Bajonettflügeln 11 vorgesehen (vgl. 4), wobei der zweite Dom 10 den ersten Dom 7 koaxial umgibt. Zusammen bilden die Bajonettflügel 8, 11 den Bajonettverschluss 6. Zwischen der Endscheibe 9 des Ringfilterelements 5 und dem Filtergehäusedeckel 4 ist darüber hinaus eine ringförmige Dichtung 12 angeordnet (vgl. auch 2) welche einen Hohlquerschnitt mit einer eingeschlossenen Kammer 13 besitzt. Der Bajonettverschluss 6 weist darüber hinaus erfindungsgemäß eine Rastendlage auf, in welcher die Dichtung 12 komprimiert ist und in diesem Zustand als Federelement wirkt. Der Dichtung 12 kommen somit erfindungsgemäß zwei Funktionen zu, nämlich einerseits eine Dichtfunktion zwischen einem Rohraum und einem Reinraum der Filtereinrichtung 1 und andererseits als federndes Sicherungselement, welches das Ringfilterelement 5 gegen ein unbeabsichtigtes Lösen sichert und dabei den Bajonettverschluss 6 in seine Rastendlage vorspannt. Die Rastendlage kann dabei insbesondere durch einen Hinterschnitt 14 (vgl. 3) im Bereich der ersten Bajonettflügel 8 gebildet sein.
Betrachtet man die ringförmige Dichtung 12 gemäß der 1 und 2, so kann man erkennen, dass diese eine flache Seite 15 aufweist, mit welcher sie am Filtergehäusedeckel 4 anliegt. Gegenüberliegend besitzt die Dichtung 12 einen runden Abschnitt 16, mit dem sie an der oberen Endscheibe 9 des Ringfilterelements 5 anliegt.
Betrachtet man die 1 und 4, so kann man des Weiteren erkennen, dass von der oberen Endscheibe eine Stützzarge 17 abgeht, welche radial außerhalb des zweiten Doms 10 angeordnet ist. Rein theoretisch ist selbstverständlich auch denkbar, dass die zweiten Bajonettflügel 11 direkt an einer Innenseite der Stützzarge 17 angeordnet wären.
Zur Montage des Ringfilterelements an dem Filtergehäuse 4 wird das Ringfilterelement 5 mit seinem zweiten Dom 10 über den filtergehäusedeckelseitigen ersten Dom 7 gestülpt und anschließend verdreht, bis der Bajonettverschluss 6 seine haptisch erkennbare Rastendlage erreicht. In dieser Rastendlage ist die Dichtung 12 vorzugsweise um ca. 5% gestaucht, was zum einen eine zuverlässige Dichtwirkung und zum anderen eine zuverlässige Losdrehsicherung bietet. Zum Lösen des Ringfilterelements 5 vom Filtergehäusedeckel 4 muss zunächst das Ringfilterelement 5 mit seiner Endscheibe 9 gegen den Filtergehäusedeckel 4 gedrückt und dadurch die Dichtung 12 weiter komprimiert werden, um die zweiten Bajonettflügel 11 aus dem Hinterschnitt 14 im Bereich der ersten Bajonettflügel 8 auszufahren. Anschließend kann das Ringfilterelement 5 auf einfache Weise vom Filtergehäusedeckel 4 abgeschraubt werden.
Die Dichtung 12 kann dabei beispielsweise eine Höhe h von ca. 3 mm aufweisen und wird somit bei montiertem Ringfilterelement 5 in der Rastendlage um ca. 1,5 mm gestaucht. Kurz vor Erreichen der Rastendlage wird dabei die Dichtung 12 um ca. 33 % ihrer Höhe h, das heißt bei einer Höhe von ca. 3 mm um ca. 1 mm gestaucht und entspannt sich somit erst bei Erreichen der Rastendlage um 0,84 mm. Maximal kann man eine derartige Dichtung 12 um ca. 75% komprimieren, was ca. 2,25 mm bei einer Höhe h der Dichtung 12 von 3 mm entspricht. Die Dichtung 12 selbst kann aus Fluorkautschuk ausgebildet sein, beispielsweise Tetrafluorethylen (TFE) und ist somit sowohl chemikalienbeständig als auch temperaturbeständig, was insbesondere beim Einsatz in Kraftstofffiltern oder Schmierstofffiltern von besonderem Vorteil ist.
Mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 ist es somit möglich, ein zum Sichern des Bajonettverschlusses 6 bisher erforderliches, separates Federelement nunmehr durch die Dichtung 12 zu ersetzen und dieser neben der Funktion der Losdrehsicherung zugleich auch eine Dichtfunktion zuzuweisen. Hierdurch lassen sich sowohl die Teilevielfalt als auch die Herstellungskosten reduzieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19707132 A1 [0002]
EP 2070575 B1 [0003]
WO 2010/004315 A2 [0004]

Claims

Filtereinrichtung (1) mit einem Filtergehäuse (2) mit einem Filtergehäusetopf (3) und einem Filtergehäusedeckel (4) sowie mit einem mit dem Filtergehäusedeckel (4) über einen Bajonettverschluss (6) verbundenen Ringfilterelement (5), dadurch gekennzeichnet, – dass am Filtergehäusedeckel (4) ein erster Dom (7) mit außen angeordneten, ersten Bajonettflügeln (8) vorgesehen ist, – dass an einer oberen Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) ein zweiter Dom (10) mit innen angeordneten, zweiten Bajonettflügeln (11) vorgesehen ist, wobei bei am Filtergehäusedeckel (4) montiertem Ringfilterelement (5) der zweite Dom (10) den ersten Dom (7) koaxial umgibt, – dass zwischen der Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) und dem Filtergehäusedeckel (4) eine ringförmige Dichtung (12) angeordnet ist, – dass der Bajonettverschluss (6) eine Rastendlage aufweist, in welcher die Dichtung (12) komprimiert ist, als Federelement wirkt und den Bajonettverschluss (6) in seiner Rastendlage fixiert.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) einen Hohlquerschnitt mit einer Kammer (13) aufweist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) mit einer flachen Seite (15) an dem Filtergehäusedeckel (4) anliegt.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) mit einem runden Abschnitt (16) an der oberen Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) anliegt.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von der oberen Endscheibe (9) des Ringfilterelements (5) eine Stützzarge (17) abgeht, die radial außerhalb des zweiten Doms (10) angeordnet ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) in der Rastendlage des Bajonettverschlusses (6) um ca. 5% gestaucht ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) eine Höhe h von ca. 3 mm aufweist und bei montiertem Ringfilterelement (5) um ca. 0,16 mm gestaucht ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (12) aus Fluorkautschuk ausgebildet ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (1) als Kraftstofffilter oder als Schmierstofffilter ausgebildet ist.