DE102015222431A1 - filtering device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit – einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Ringfilterelement (3) mit einem ringförmigen Filterkörper (4) und einer ersten und einer zweiten Endscheibe (5, 6), – einem im Gehäuse (2) angeordneten Leerlaufkanal (8), – einem Verschlusselement (7) zum Verschließen des Leerlaufkanals (8), Erfindungswesentlich ist dabei, dass das Verschlusselement (7) einen ersten Abschnitt (9) und einen zweiten Abschnitt (10) aufweist, die über eine Sollbruchstelle (11) miteinander verbunden sind, wobei das Verschlusselement (7) über seinen ersten Abschnitt (9) mit der zweiten Endscheibe (6) des Ringfilterelements (3) verbunden oder verbindbar ist, während das Verschlusselement (7) mit seinem zweiten Abschnitt (10) nach unten aus dem Leerlaufkanal (8) herausragt.The invention relates to a filter device (1) with - in a housing (2) arranged ring filter element (3) with an annular filter body (4) and a first and a second end plate (5, 6), - one in the housing (2) Idle channel (8), - a closure element (7) for closing the idle channel (8), essential to the invention is that the closure element (7) has a first portion (9) and a second portion (10) via a predetermined breaking point (11 ), wherein the closure element (7) via its first portion (9) with the second end plate (6) of the ring filter element (3) is connected or connectable while the closure element (7) with its second portion (10) downwards protrudes from the idle channel (8).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem in einem Gehäuse angeordneten Ringfilterelement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a filter device with a ring filter element arranged in a housing according to the preamble of claim 1.
Gattungsgemäße Filtereinrichtungen sind hinlänglich bekannt und werden in nahezu sämtlichen Kraftfahrzeugen eingesetzt. Bei Filtereinrichtungen für eine Brennkraftmaschine muss dabei für den Wechsel eines Filterelements das jeweils vorhandene Fluid, beispielsweise Öl, Kraftstoff oder Wasser vor dem Wechsel abgelassen werden. Um dies zu ermöglichen, besitzen die Filtereinrichtungen in der Regel einen Leerlaufkanal, der im Betrieb durch ein Verschlusselement verschlossen ist. Ein derartiges Verschlusselement kann dabei durch eine klassische Ablassschraube oder durch einen an einem Ringfilterelement angeordneten Pin realisiert werden.Generic filter devices are well known and are used in almost all motor vehicles. In filter devices for an internal combustion engine, the fluid present in each case, for example oil, fuel or water, must be drained off before the change for the purpose of changing a filter element. In order to make this possible, the filter devices generally have an idling channel, which is closed during operation by a closure element. Such a closure element can be realized by a classic drain plug or by a pin arranged on a ring filter element.
Für einen zuverlässigen Betrieb der Filtereinrichtung ist es dabei unerlässlich, dass sich das Verschlusselement einerseits nicht unbeabsichtigt aus dem Leerlaufkanal löst und dadurch die Umwelt durch auslaufendes Fluid kontaminiert wird, es sich aber andererseits bei einem anstehenden Filterwechsel von außen einfach lösen lässt, um das Gehäuse zunächst zu entleeren.For a reliable operation of the filter device, it is essential that the closure element on the one hand not inadvertently released from the idle channel and thereby the environment is contaminated by leaking fluid, but it can be easily solved on the other hand at a pending filter change from the outside to the housing first to empty.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch ein alternatives Verschlusselement in einem Leerlaufkanal auszeichnet.The present invention therefore deals with the problem of providing for a filter device of the generic type an improved or at least one alternative embodiment, which is characterized in particular by an alternative closure element in an idle channel.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verschlusselement zum Verschließen eines Leerlaufkanals eines Gehäuses einer Filtereinrichtung, beispielsweise eines Öl- oder Kraftstofffilters, mit einer Sollbruchstelle auszustatten, die ein händisches Brechen der Sollbruchstelle durch ein Verdrehen des Verschlusselements im Leerlaufkanal sowie ein anschließendes Herausziehen zumindest des den Leerlaufkanal abdichtenden Abschnitts des Verschlusselements aus dem Leerlaufkanal und damit ein Entleeren des Gehäuses vergleichsweise einfach ermöglicht. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung weist dabei in bekannter Weise das zuvor erwähnte Gehäuse mit einem darin angeordneten Ringfilterelement mit einem ringförmigen Filterkörper und einer ersten sowie einer zweiten Endscheibe auf. In dem Gehäuse ist besagter Leerlaufkanal angeordnet, der vom Verschlusselement während des Betriebs der Filtereinrichtung verschlossen ist. Das Verschlusselement selbst weist nun erfindungsgemäß einen ersten Abschnitt sowie einen zweiten Abschnitt auf, die über die Sollbruchstelle miteinander verbunden sind, wobei das Verschlusselement über seinen ersten Abschnitt mit der zweiten Endscheibe des Ringfilterelements verbunden oder verbindbar ist, während es mit seinem zweiten Abschnitt nach unten aus dem Leerlaufkanal herausragt und dadurch durch ein einfaches Verdrehen und Brechen der Sollbruchstelle zum Entleeren des Gehäuses herausgezogen werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ist es möglich, den Wechsel eines darin angeordneten Ringfilterelements durch ein einfaches Entfernen des Verschlusselements und ein damit verbundenes Entleeren des Gehäuses vorzubereiten. Anschließend kann das nunmehr entleerte Filtergehäuse aufgeschraubt und das Ringfilterelement entnommen werden. The present invention is based on the general idea to provide a closure element for closing an idle channel of a housing of a filter device, such as an oil or fuel filter, with a predetermined breaking point, which is a manual breaking of the predetermined breaking point by rotating the closure element in the idle channel and a subsequent extraction at least of the idling channel sealing portion of the closure element from the idle channel and thus emptying the housing comparatively easy. The filter device according to the invention has in a known manner the aforementioned housing with a ring filter element arranged therein with an annular filter body and a first and a second end plate. In the housing, said idling channel is arranged, which is closed by the closure element during operation of the filter device. According to the invention, the closure element itself now has a first section and a second section which are connected to one another via the predetermined breaking point, the closure element being connected or connectable via its first section to the second end plate of the ring filter element, while it projects downward with its second section protrudes the idle channel and thereby can be pulled out by simply twisting and breaking the breaking point for emptying the housing. With the filter device according to the invention, it is possible to prepare the change of a ring filter element arranged therein by a simple removal of the closure element and an associated emptying of the housing. Subsequently, the now deflated filter housing can be screwed and removed the ring filter element.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das Verschlusselement einstückig mit der zweiten Endscheibe ausgebildet. In diesem Fall kann das Verschlusselement somit in einem gemeinsamen Kunststoffspritzgussvorgang zusammen mit der zweiten Endscheibe hergestellt werden, wodurch nicht nur eine qualitativ hochwertige Herstellung, sondern zudem auch eine kostengünstige Fertigung möglich sind. In diesem Fall wird das Verschlusselement zusammen mit dem neuen Ringfilterelement in das Gehäuse eingesetzt und dabei in den Leerlaufkanal von oben eingeführt, bis sein zweiter Abschnitt unten aus dem Leerlaufkanal herausragt. Anschließend wird das Gehäuse geschlossen, beispielsweise durch ein Verdrehen eines Filtergehäusetopfes, wobei in diesem Fall das Ringfilterelement drehbar am Deckel, d.h. generell an einem oberen Teil der Filtereinrichtung, aufgehängt und daher als hängendes Filter bezeichnet wird. Bei einem Wechsel des Ringfilterelements greift nun ein Werker den nach unten aus dem Leerlaufkanal herausstehenden zweiten Abschnitt des Verschlusselements und verdreht diesen relativ zum ersten Abschnitt des Verschlusselements, bis die Sollbruchstelle bricht. Anschließend zieht er den zweiten Abschnitt des Verschlusselements nach unten aus dem Leerlaufkanal heraus und öffnet diesen dadurch, woraufhin das im Gehäuse vorhandene Fluid über den Leerlaufkanal auslaufen kann.In an advantageous development of the solution according to the invention, the closure element is formed integrally with the second end disk. In this case, the closure element can thus be produced in a common plastic injection molding process together with the second end plate, whereby not only a high-quality production, but also a cost-effective production are possible. In this case, the closure element is inserted together with the new ring filter element in the housing and thereby introduced into the idle channel from above until its second section protrudes down from the idle channel. Subsequently, the housing is closed, for example by rotating a filter housing pot, in which case the ring filter element is rotatably mounted on the lid, i. generally at an upper part of the filter device, suspended and therefore referred to as a hanging filter. When the ring filter element is changed, a worker now grips the second section of the closure element projecting downwards out of the idling channel and twists it relative to the first section of the closure element until the predetermined breaking point breaks. He then pulls the second portion of the closure member down out of the idle channel and thereby opens it, after which the existing fluid in the housing can leak through the idle channel.
Alternativ zu der zuvor beschriebenen Variante ist es auch denkbar, dass das Verschlusselement mit seinem ersten Abschnitt über eine Rastverbindung mit der zweiten Endscheibe verbunden ist. Dies ermöglicht es, zunächst das Ringfilterelement in das Filtergehäuse einzubauen, und erst bei geschlossenem Filtergehäuse von unten das Verschlusselement in den Leerlaufkanal einzuschieben, um dieses anschließend mit der zweiten Endscheibe zu verrasten. Dies kann beispielsweise auch über eine Drehbewegung des Verschlusselements oder über einen einfachen Clipsverschluss erfolgen. Die Drehbewegung zum Schließen der Rastverbindung oder beispielsweise eines Bajonettverschlusses, führt dabei nicht zu einem Brechen der Sollbruchstelle, da diese in dieser Drehrichtung hohe Drehmomente aufzunehmen vermag. Bei einer Drehbewegung in die entgegengesetzte Drehrichtung erfolgt ebenfalls kein Brechen der Sollbruchstelle, da in diesem Fall die Rastverbindung bzw. der Bajonettverschluss zwischen der zweiten Endscheibe des Ringfilterelements und dem ersten Abschnitt des Verschlusselements nicht schließt. Bei einem Bajonettverschluss ist darüber hinaus vorzugsweise eine Losdrehsicherung vorgesehen, die zum Lösen des Bajonettverschlusses erst überwunden werden muss. Gegen die Losdrehsicherung wird beim Verdrehen des Verschlusselements die Sollbruchstelle betätigt. Ist das Verschlusselement montiert und soll nach einem gewissen Zyklus das Ringfilterelement gewechselt werden, greift der Werker den zweiten Abschnitt des Verschlusselements und dreht diesen relativ zum ersten Abschnitt, bis die Sollbruchstelle bricht. Dies erfolgt üblicherweise über das Aufbringen eines Drehmoments, welches entgegengesetzt zu dem zur Befestigung des Verschlusselements an der zweiten Endscheibe erforderlichen Drehmoments ausgerichtet ist. Alternativ kann die Sollbruchstelle natürlich auch durch Aufbringen einer Zugkraft gebrochen werden. Durch die Sollbruchstelle kann darüber hinaus zuverlässig vermieden werden, dass das Verschlusselement mehrmals verwendet wird.Alternatively to the variant described above, it is also conceivable that the closure element is connected with its first portion via a latching connection with the second end plate. This makes it possible to first install the ring filter element in the filter housing, and only when the filter housing is closed from below to insert the closure element in the idle channel to then lock this with the second end plate. This can also be done via a Rotational movement of the closure element or via a simple clip closure done. The rotational movement for closing the latching connection or, for example, a bayonet closure, does not lead to a breakage of the predetermined breaking point, since it is capable of absorbing high torques in this direction of rotation. In a rotational movement in the opposite direction of rotation is also no breaking of the predetermined breaking point, since in this case the locking connection or the bayonet between the second end plate of the ring filter element and the first portion of the closure element does not close. In the case of a bayonet closure, a release device is also preferably provided which first has to be overcome to release the bayonet closure. Against the Losdrehsicherung the predetermined breaking point is actuated during rotation of the closure element. If the closure element is mounted and the ring filter element is to be exchanged after a certain cycle, the worker grips the second section of the closure element and turns it relative to the first section until the predetermined breaking point breaks. This is usually done by applying a torque which is opposite to the torque required for fastening the closure element to the second end plate. Alternatively, the predetermined breaking point can of course be broken by applying a tensile force. In addition, the predetermined breaking point reliably prevents the closure element from being used several times.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Sollbruchstelle zumindest zwei, vorzugsweise drei, wendelförmige Federarme auf. Eine derartige Sollbruchstelle lässt sich vergleichsweise einfach, insbesondere in einem Spritzgießvorgang, herstellen, und ermöglicht zudem die Aufnahme eines drehrichtungsabhängigen Drehmoments, wobei das aufnehmbare Drehmoment D1 größer ist als das entgegengesetzt aufnehmbare Drehmoment D2, da die wendelförmigen Federarme beim Aufbringen des Drehmoments D1 gestaucht werden und damit auf Block gehen, während sie beim Aufbringen des Drehmoments D2 auseinandergezogen werden und dadurch leichter brechen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the predetermined breaking point has at least two, preferably three, helical spring arms. Such a predetermined breaking point can be relatively simple, especially in an injection molding, produce, and also allows the recording of a rotational direction-dependent torque, wherein the recordable torque D 1 is greater than the oppositely receivable torque D 2 , since the helical spring arms when applying the torque D 1st be compressed and thus go to block, while they are pulled apart when applying the torque D 2 and thus easier to break.
Vorzugsweise sind die wendelförmigen Federarme hinsichtlich ihres Querschnitts an ein maximal aufnehmbares Drehmoment D2, bei dem die Sollbruchstelle brechen soll, angepasst. Über die Querschnitte der Federarme kann somit vergleichsweise einfach Einfluss auf das maximal aufnehmbare Drehmoment D2 genommen werden, so dass bei einem geringen aufnehmbaren Drehmoment D2 die wendelförmigen Federarme lediglich hinsichtlich ihres Querschnitts schwächer und damit leichter brechbar ausgebildet werden müssen. Zweckmäßig weist das Verschlusselement eine Ringnut auf, in welcher eine O- Ringdichtung aufgenommen ist. Um den Leerlaufkanal zuverlässig verschließen zu können, ist zwischen dem Verschlusselement und einer Innenwandung des Leerlaufkanals besagte O-Ringdichtung vorgesehen, die in einer nach außen offenen Ringnut des Verschlusselements gehalten und dadurch vergleichsweise einfach mit dem Verschlusselement in den Leerlaufkanal eingeführt bzw. mit diesem auch wieder aus dem Leerlaufkanal herausgezogen werden kann. Preferably, the helical spring arms are adapted in terms of their cross-section to a maximum absorbable torque D 2 at which the predetermined breaking point is to break. On the cross sections of the spring arms can thus be comparatively easily influence on the maximum absorbable torque D 2 are taken so that at a low recordable torque D 2, the helical spring arms only weaker and thus must be made easily breakable in terms of their cross-section. Suitably, the closure element has an annular groove in which an O-ring seal is received. In order to close the idle passage reliably, said O-ring seal is provided between the closure element and an inner wall of the idle channel, which is held in an outwardly open annular groove of the closure element and thereby relatively easily introduced with the closure element in the idle channel or with this again can be pulled out of the idle channel.
Zweckmäßig ist die Filtereinrichtung als Kraftstofffilter, als Hydraulikfilter oder als Schmierstofffilter ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Auszählung lässt erahnen, welch mannigfaltige Einsatzmöglichkeiten für die Filtereinrichtung, insbesondere im modernen Kraftfahrzeugbau, gegeben sind. Suitably, the filter device is designed as a fuel filter, as a hydraulic filter or as a lubricant filter. Even this non-exhaustive counting gives an idea of the manifold possible uses for the filter device, especially in modern motor vehicle construction.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
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.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
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.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematisch,Show, in each case schematically,
In den
Der Unterschied zwischen dem gemäß den
In beiden Fällen jedoch weist die Sollbruchstelle
Betrachtet man die Sollbruchstelle
Die Federarme
Betrachtet man nochmals die Verschlusselemente
Betrachtet man das gemäß der
Eine Montage bzw. Demontage des Ringfilterelements
Bei der
In the
Im Servicefall wird nun bei der Filtereinrichtung gemäß den
Je nachdem, welche Kraft die Sollbruchstelle
Mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement
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