DE102015222437A1 - 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) als Hohlstift mit einem zentralen Hohlraum (11) und zumindest zwei Hakenkonturen (9) ausgebildet ist und einen axial in dem Hohlraum (11) zwischen einer Halteposition und einer Löseposition verschiebbaren Spreizstift (10) aufweist, der in der Halteposition die zumindest zwei Hakenkonturen (9) spreizt und dadurch das Verschlusselement (7) fixiert, während der Spreizstift (10) in der Löseposition die zumindest zwei Hakenkonturen (9) nicht spreizt und dadurch das Verschlusselement (7) aus dem Leerlaufkanal (8) gezogen werden kann.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), is essential to the invention that the closure element (7) is designed as a hollow pin with a central cavity (11) and at least two hook contours (9) and an axial in the cavity (11) between a holding position and a release position displaceable expander pin (10) which spreads the at least two hook contours (9) in the holding position and thereby fixes the closure element (7), while the expander pin (10) in the release position the at least two hook contours (9) does not spread and thereby the closure element (7) can be pulled out of 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
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 nicht unbeabsichtigt aus dem Leerlaufkanal löst und dadurch einerseits die Umwelt kontaminiert und andererseits eine Durchströmung der Filtereinrichtung und damit die Filtration des jeweiligen Fluids unterbrochen wird.For a reliable operation of the filter device, it is essential that the closure element does not inadvertently come off the idle channel and thereby on the one hand contaminates the environment and on the other hand, a flow through the filter device and thus the filtration of the respective fluid is interrupted.
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 eine alternative Sicherung eines Verschlusselements 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 securing a 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
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verschlusselement zum Verschließen eines Leerlaufkanals einer Filtereinrichtung mit einem zusätzlichen Sicherungselement gegen ein unbeabsichtigtes Herausziehen aus dem Leerlaufkanal zu sichern. Hierzu ist das Verschlusselement erfindungsgemäß als Hohlstift mit einem zentralen Hohlraum und zumindest zwei Hakenkonturen ausgebildet und weist einen axial in dem Hohlraum zwischen einer Halteposition und einer Löseposition verschiebbaren Spreizstift auf. Dieser Spreizstift spreizt in seiner Halteposition die zumindest zwei Hakenkonturen und fixiert dadurch das Verschlusselement, indem die beiden Hakenkonturen beispielsweise einen Hinterschnitt in einem Gehäuse der Filtereinrichtung hintergreifen oder aber in eine Aufnahmen/Kulisse an einer zweiten Endscheibe eines in dem Gehäuse angeordneten Ringfilterelements eingreifen. Befindet sich der Spreizstift dagegen in seiner Löseposition, sind die zumindest zwei Hakenkonturen nicht gespreizt, so dass das Verschlusselement aus dem Leerlaufkanal gezogen werden kann. Die mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement ausgestattete Filtereinrichtung besitzt dabei in bekannter Weise ein in dem Gehäuse angeordnetes Ringfilterelement mit einem ringförmigen Filterkörper und einer ersten und einer zweiten Endscheibe, üblicherweise einer oberen und einer unteren Endscheibe. In diesem Gehäuse ist zugleich der Leerlaufkanal angeordnet, der im Betrieb der Filtereinrichtung von dem Verschlusselement verschlossen ist. Mit dem erfindungsgemäß als Hohlstift ausgebildeten Verschlusselement und dem darin einschiebbaren Spreizstift ist es somit vergleichsweise einfach möglich, das Verschlusselement zuverlässig im Leerlaufkanal zu fixieren und dadurch sowohl einen zuverlässigen Betrieb der Filtereinrichtung zu gewährleisten, als auch eine Kontamination der Umwelt durch ein unerwünschtes Herausfallen des Verschlusselements aus dem Leerlaufkanal zu verhindern. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die zumindest zwei Hakenkonturen bei sich in seiner Halteposition befindlichem Spreizstift im Gehäuse oder in einer Aufnahme an der zweiten Endscheibe gehalten. In der ersten Alternative hintergreifen somit die zumindest zwei Hakenkonturen einen Hinterschnitt bzw. einen Rand des Leerlaufkanals im Gehäuse und sichern hierdurch das Verschlusselement im Leerlaufkanal. Diese Ausführungsform bietet den großen Vorteil, dass das Ringfilterelement unabhängig vom Verschlusselement ausgetauscht werden kann, so dass das Verschlusselement samt Spreizstift vorzugsweise über die gesamte Lebensdauer der Filtereinrichtung verwendet werden kann.The present invention is based on the general idea to secure a closure element for closing an idle channel of a filter device with an additional securing element against unintentional withdrawal from the idle channel. For this purpose, the closure element according to the invention is designed as a hollow pin with a central cavity and at least two hook contours and has an axially displaceable in the cavity between a holding position and a release position expansion pin. This expansion pin spreads in its holding position, the at least two hook contours and thereby fixes the closure element by the two hook contours, for example, engage behind an undercut in a housing of the filter device or engage in a receptacle / backdrop at a second end of a ring filter element arranged in the housing. If, however, the expansion pin is in its release position, the at least two hook contours are not spread, so that the closure element can be pulled out of the idle channel. The filter device equipped with the closure element according to the invention has in a known manner a ring filter element arranged in the housing with an annular filter body and a first and a second end disk, usually an upper and a lower end disk. In this case, the idle channel is at the same time arranged, which is closed during operation of the filter device of the closure element. With the closure element formed according to the invention as a hollow pin and the expansion pin insertable therein, it is thus comparatively easily possible to reliably fix the closure element in the idle channel and thereby ensure reliable operation of the filter device as well as contamination of the environment through undesired falling out of the closure element to prevent the idling channel. In another advantageous embodiment of the solution according to the invention, the at least two hook contours are held in the housing or in a receptacle on the second end disk when the expansion pin is in its holding position. In the first alternative, the at least two hook contours thus engage behind an undercut or an edge of the idle channel in the housing and thereby secure the closure element in the idle channel. This embodiment offers the great advantage that the ring filter element can be replaced independently of the closure element, so that the closure element together with the expansion pin can preferably be used over the entire life of the filter device.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Aufnahme an der zweiten Endscheibe als zumindest kreissegmentförmige Kulisse ausgebildet, in welcher die zumindest zwei Hakenkonturen in gespreiztem Zustand kulissensteinartig geführt sind. Dies bietet den großen Vorteil, dass nach dem Lösen bzw. Herausziehen des Spreizstiftes das Verschlusselement zusammen mit dem Ringfilterelement herausgezogen werden kann, wobei die Kulisse und die darin kulissensteinartig geführten Hakenkonturen zugleich ein Verdrehen des Ringfilterelements bei gleichzeitig in den Leerlaufkanal eingreifendem Verschlusselement ermöglichen.In an advantageous embodiment of the solution according to the invention, the receptacle on the second end plate is designed as at least circular-segment-shaped gate in which the at least two hook contours are performed in the splayed state like a block stone. This offers the great advantage that after loosening or pulling out of the expansion pin, the closure element can be pulled out together with the ring filter element, the backdrop and the chisel-like guided therein hook contours also allow twisting of the ring filter element at the same time engaging in the idle channel closure element.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Spreizstift in seiner Halteposition vollständig in dem Verschlusselement aufgenommen. Hierdurch kann eine äußerst einfach kontrollierbare optische Kontrollmöglichkeit geschaffen werden, da der Spreizstift in montiertem Zustand vorzugsweise nicht mehr sichtbar ist. Weist dabei der Spreizstift noch eine Signalfarbe auf oder zumindest eine stark unterschiedliche Farbe zum Gehäuse bzw. zum Verschlusselement der Filtereinrichtung, so kann der optische Kontrolleffekt zusätzlich verstärkt werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the expansion pin is completely received in its holding position in the closure element. As a result, an extremely easy to control optical control option can be created because the expansion pin is preferably no longer visible in the assembled state. In this case, the expansion pin still has a signal color on or at least a very different color to the housing or the closure element of the filter device, the optical control effect can be additionally enhanced.
Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist das Verschlusselement einen Kragen auf, der bei sich in seiner Halteposition befindlichem Spreizstift an einer Stirnfläche des Leerlaufkanals anliegt. Hierdurch ist ein Einführen des Verschlusselements in den Leerlaufkanal ausschließlich von unten möglich, ebenso wie ein Entfernen des Verschlusselements aus dem Leerlaufkanal. Über den radial abstehenden Kragen, der dabei als Anschlag dient, kann zudem eine Montageendposition des Verschlusselements haptisch angezeigt werden.In a further embodiment of the solution according to the invention, the closure element has a collar, which abuts an end face of the idling channel when it is located in its holding position expansion pin. As a result, an insertion of the closure element in the idle channel is possible only from below, as well as a removal of the closure element from the idle channel. In addition, a mounting end position of the closure element can be displayed haptically via the radially projecting collar, which serves as a stop.
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. Damit durch den für den Spreizstift vorgesehenen Hohlraum im Verschlusselement ebenfalls kein Fluid auslaufen kann, ist ein Außendurchmesser des Spreizstiftes derart auf einen Innendurchmesser des Hohlraums im als Hohlstift ausgebildeten Verschlusselement abgestimmt, dass dieser nach vollständigem Einschieben in den Hohlraum des Verschlusselements diesen zuverlässig abdichtet. Um darüber hinaus die Spreizwirkung beim Einschieben des Spreizstiftes zu gewährleisten, weist der Hohlraum im Verschlusselement, ähnlich einem Kegel, im Bereich der Hakenkonturen einen geringeren Innendurchmesser auf als am anderen Längsende, das heißt, dass sich der Hohlraum hinsichtlich seines Durchmessers bzw. Querschnitts in Einschubrichtung des Spreizstiftes verjüngt. Hierdurch kann auch die die Abdichtung erzielende Klemmwirkung des Spreizstiftes im Hohlraum bewirkt werden. Suitably, the closure element has an annular groove in which an O-ring seal is received. To be able 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. So that no fluid can escape through the cavity provided in the closure element for the expansion pin, an outer diameter of the expansion pin is matched to an inner diameter of the cavity in the closure element designed as a hollow pin so that it reliably seals the latter after complete insertion into the cavity of the closure element. In order to ensure beyond the spreading effect during insertion of the expansion pin, the cavity in the closure element, similar to a cone, in the region of the hook contours a smaller inner diameter than at the other longitudinal end, that is, that the cavity with respect to its diameter or cross section in the insertion direction the expansion pin tapers. In this way, the sealing effect of the clamping effect of the expansion pin can be effected in the cavity.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist der Spreizstift über eine Verliersicherung am Verschlusselement angebunden. Eine derartige Verliersicherung kann beispielsweise über einen Kunststofffaden realisiert werden, wobei dieser Kunststofffaden einerseits mit dem Spreizstift und andererseits mit dem Verschlusselement verbunden ist. Dabei bietet es sich an, dass der Spreizstift und das Verschlusselement als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind, wobei mit einem entsprechend ausgebildeten Kunststoffspritzgießwerkzeug zusätzlich auch die Verliersicherung, d.h. in diesem Fall der Kunststofffaden, einstückig mit dem Verschlusselement und dem Spreizstift hergestellt werden können. Durch eine derartige Verliersicherung kann zuverlässig ausgeschlossen werden, dass der Spreizstift bei einem Wechsel des Ringfilterelements versehentlich verloren geht.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the expansion pin is connected to the closure element via a captive securing device. Such a captive can be realized for example via a plastic thread, said plastic thread is connected on the one hand with the expansion pin and on the other hand with the closure element. It is advisable that the expansion pin and the closure element are formed as a plastic injection molded part, with a correspondingly formed plastic injection molding tool additionally also the captive, i. in this case the plastic thread, can be made in one piece with the closure element and the expander pin. By such a captive can be reliably ruled out that the expander pin is accidentally lost in a change of the ring filter element.
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 der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawing and from the associated description of the figures with reference to the drawing.
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.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.A preferred embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Die einzige
Entsprechend der
Erfindungsgemäß ist nun das Verschlusselement
Die zumindest zwei Hakenkonturen
Betrachtet man somit die linke Bildhälfte der
Betrachtet man die rechte Bildhälfte der
Befindet sich der Spreizstift
Betrachtet man nochmals das Verschlusselement
Um den Leerlaufkanal
Der Spreizstift
Mit dem erfindungsgemäßen Verschlusselement
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