DE102016211633A1

DE102016211633A1 - Verschlusseinrichtung für eine Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE102016211633A1
Application number: DE102016211633.9A
Authority: DE
Inventors: Werner Gorenschek; David Springer; Gernot Josef Kogler; Andreas Kollmann; Lovro Plazl
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2016-06-28
Filing date: 2016-06-28
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung (1) für eine Filtereinrichtung (20) mit einer Buchse (2), in welcher eine mit Flüssigkeit durchströmbare Durchgangsöffnung (3) vorhanden ist. In der Durchgangsöffnung (3) ist ein Verschlusselement (4) entlang einer axialen Richtung (A) verstellbar angeordnet zwischen einer Offenstellung, in welcher das Verschlusselement (4) die Durchgangsöffnung zum Durchströmen mit der Flüssigkeit freigibt, und einer Schließstellung, in welcher das Verschlusselement (4) die Durchgangsöffnung (3) dichtend verschließt. An einer Stirnseite (5) des Verschlusselements (4) ist ein in axialer Richtung (A) abstehendes Verstellelement (6) zum Verstellen des Verschlusselements (4) zwischen der Offen- und der Schließstellung ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verschlusseinrichtung für eine Filtereinrichtung sowie eine Filtereinrichtung mit einer solchen Verschlusseinrichtung.
Für einen verschleißarmen Langzeitbetrieb einer Brennkraftmaschine werden Filtereinrichtungen zum Filtern von Frischluft sowie von Flüssigkeiten wie beispielsweise Öl, Kraftstoff oder Kühlmittel benötigt.
Aus der DE 39 03 675 C2 ist ein Ölfilter dieser Art bekannt, das ein im Einbauzustand im Wesentlichen stehend angeordnetes Filtergehäuse aufweist, das einen Aufnahmeraum für einen darin eingesetzten Ringfiltereinsatz zum Filtern des Öles enthält. Das Filtergehäuse ist außerdem mit einem Einlass für Rohöl ausgestattet, das den Ringfiltereinsatz umströmt. Des Weiteren ist ein Auslass für das gereinigte Öl vorgesehen, der mit einem zentralen Innenbereich des Filtergehäuses verbunden ist und in einem Boden am unteren Ende des Aufnahmeraumes untergebracht ist. Das bekannte Ölfilter ist außerdem mit einem durch Herausnehmen des Ringfiltereinsatzes frei werdenden zusätzlichen Ableitungskanal aus dem Aufnahmeraum ausgestattet, der am Boden des Aufnahmeraumes ausgebildet ist. An einer unteren Endscheibe des Ringfiltereinsatzes ist ein parallel zur Längsachse des Ringfiltereinsatzes und exzentrisch dazu herausragender Zapfen angeformt, der bei in das Filtergehäuse eingesetztem Ringfiltereinsatz dichtend in eine Öffnung des Ableitungskanals eindringt. Ein derartiger Ableitungskanal wird benötigt, um den Aufnahmeraum zum Wechseln des Ringfiltereinsatzes zu entleeren, wodurch eine Verschmutzungsgefahr reduziert wird. Beim Herausnehmen des Ringfiltereinsatzes wird beim bekannten Ölfilter automatisch der Ableitungskanal freigegeben, so dass das im Aufnahmeraum befindliche Öl, zweckmäßigerweise in eine Ölwanne, abfließen kann. Der Zapfen bildet also eine Verschlusseinrichtung Verschlusselement zum Verschließen des Ableitungskanals aus.
Das bekannte Ölfilter weist Positioniermittel auf, die gewährleisten, dass der Ringfiltereinsatz relativ zum Filtergehäuse beim Einführen des Ringfiltereinsatzes stets so positioniert ist, dass der Zapfen axial in die Öffnung des Ableitungskanals eindringt. Als Positioniermittel dient dabei ein an der Innenwand des Filtergehäuses ausgebildeter, radial nach innen vorstehender und sich axial erstreckender Steg, der in einen am Außenumfang der unteren Endscheibe des Ringfiltereinsatzes eingebrachten radialen Schlitz eingreift. Hierbei besteht das Problem, dass das Einfädeln des Steges in den Radialschlitz eine sorgfältige Handhabung erfordert.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine verbesserte Verschlusseinrichtung zum Verschließen eines im Filtergehäuse einer Filtereinrichtung vorhandenen Ableitungskanals zu schaffen, derart, dass sich das Einsetzen des Ringfiltereinsatzes in das Filtergehäuse der Filtereinrichtung besonders einfach gestaltet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Grundgedanke der Erfindung ist demnach, ein Verschlusselement der Verschlusseinrichtung derart auszubilden, dass es mit einer am Ringfiltereinsatz eine Filtereinrichtung vorgesehenen Führungseinrichtung zusammenwirken kann. Die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung ist dabei derart ausgebildet, dass ein spezielles Positionieren der Verschlusseinrichtung relativ zu besagter Führungseinrichtung entfallen kann. Die korrekte Positionierung von Verschlusseinrichtung und Führungseinrichtung relativ zueinander erfolgt mithilfe der hier vorgestellten Verschlusseinrichtung vielmehr automatisch im Zuge des Einsetzens des Ringfiltereinsatzes in das Filtergehäuse, in welchem auch die Verschlusseinrichtung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass beim Einsetzen des Ringfiltereinsatzes in das Filtergehäuse der Filtereinrichtung nicht in besonderem Maße darauf geachtet werden muss, dass die Führungseinrichtung nach dem Einsetzen des Ringfiltereinsatzes in der Filtergehäuses auch tatsächlich derart positioniert ist, dass sie in der gewünschten Weise mit der Verschlusseinrichtung zum Verschließen des Ableitungskanals zusammenwirken kann. Dies vereinfacht die Montage des Ringfiltereinsatzes im Filtergehäuse erheblich.
Das Zusammenwirken zwischen Führungseinrichtung und Verschlusseinrichtung ist dabei derart realisiert, dass mit einem Einsetzen des Ringfiltereinsatzes in das Filtergehäuse automatisch ein Verstellen des Verschlusselements der Verschlusseinrichtung in die Schließstellung bewirkt wird, in welcher besagter Ableitungskanal verschlossen wird. Wird der Ringfiltereinsatz wieder aus dem Filtergehäuse entnommen, so geht damit ein automatisches Verstellen des Verschlusselements in eine Offenstellung einher, welcher der Ableitungskanal zum Durchströmung mit Flüssigkeit freigegeben ist. Dies bedeutet, dass kein manuelles Öffnen des Verschlusselements durch einen Werker notwendig ist, wenn nach Entnahme des Ringfiltereinsatzes im Filtergehäuse angesammelte Flüssigkeit aus dem Filtergehäuse abgeleitet werden soll. Ebenso muss besagter Ableitungskanal nicht wieder manuell verschlossen werden, wenn das der Ringfiltereinsatz erneut in das Filtergehäuse eingesetzt wird.
Eine erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung für eine Filtereinrichtung, insbesondere für ein Kraftstofffilter, umfasst eine Buchse, in welcher eine mit Flüssigkeit durchströmbare Durchgangsöffnung vorhanden ist. Weiterhin ist in der Durchgangsöffnung ein Verschlusselement entlang einer axialen Richtung verstellbar angeordnet. Das Verschlusselement ist verstellbar zwischen einer Offenstellung, in welcher das Verschlusselement die Durchgangsöffnung zum Durchströmen mit Flüssigkeit freigibt, und einer Schließstellung, in welcher das Verschlusselement die Durchgangsöffnung dichtend verschließt. An dem Verschlusselement ist stirnseitig ein entlang der axialen Richtung abstehendes Verstellelement zum Verstellen des Verschlusselements zwischen der Offen- und der Schließstellung ausgebildet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verstellelement einen sich von der Stirnseite weg entlang der axialen Richtung erstreckenden bolzenartigen ersten Elementabschnitt, der von der Stirnseite weg in einen zweiten Elementabschnitt übergeht, der sich quer, vorzugsweise orthogonal oder schräg, zur axialen Richtung erstreckt. Ein solches verstellen Element ein ermöglicht ein einfaches Verstellen des Verschlusselements zwischen der Offenstellung und der Schließstellung durch Zusammenwirken mit der Filtereinrichtung, in welcher die Verschlusseinrichtung zum Einsatz kommt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die technisch besonders einfach herzustellen und somit mit besonders geringen Herstellungskosten verbunden ist, ist am zweiten Elementabschnitt ein Betätigungselement ausgebildet. Mittels des Betätigungselements kann das Verschlusselement durch Zusammenwirken mit einer an der Filtereinrichtung vorhandenen Führungseinrichtung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt werden.
Zweckmäßig kann das Betätigungselement plattenartig ausgebildet sein und sich in einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung von einer quer zur axialen Richtung verlaufenden Mittellängsachse weg nach außen verjüngen. Eine derartige Ausbildung des Betätigungselements erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn sich das Betätigungselement innerhalb einer an der Filtereinrichtung vorgesehenen Umfangsnut bewegen soll, da bei der vorangehend beschriebenen Geometrie ein unerwünschtes Verklemmen des Betätigungselements in der Umfangsnut ausgeschlossen werden kann.
Als besonders geeignet zur Bewegung in einer Umfangsnut erweist sich eine bevorzugte Variante, bei welcher das Betätigungselement in dem Längsschnitt bezüglich der Mittellängsachse achsensymmetrisch ausgebildet ist.
Besonders zweckmäßig kann die Buchse in der Art eines Hohlzylinders ausgebildet sein und eine Umfangswand umfassen. Bei dieser Variante ist an der Innenumfangsseite besagter Umfangswand in einem vom Verstellelement abgewandten (ersten) axialen Endabschnitt wenigstens eine sich entlang der axialen Richtung erstreckende Ausnehmung zum Durchströmen mit der Flüssigkeit ausgebildet. Bevorzugt ist eine Variante mit mehreren solchen Ausnehmungen. Diese können in Umfangsrichtung im Abstand zueinander, besonders bevorzugt äquidistant, angeordnet sein. Auf diese Weise wird ein hinreichend großer Strömungsquerschnitt für die durch die Durchgangsöffnung strömende Flüssigkeit gewährleistet.
Um die erforderliche Dichtheit der Verschlusseinrichtung in der Schließstellung sicherzustellen, wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, die Umfangswand derart auszugestalten, dass der (erste) axiale Endabschnitt zum Verstellelement hin in einen Mittelabschnitt übergeht, in welchem vorzugsweise keine Ausnehmung ausgebildet ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Verschlusselement einen, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten, Verschlusskörper mit einer Außenumfangsseite auf. Bei dieser Variante ist das Verschlusselement derart ausgebildet, dass zwischen der Außenumfangsseite des Verschlusskörpers und der Innenumfangsseite der Buchse zumindest im Mittelabschnitt ein Zwischenraum zum Durchströmen mit der Flüssigkeit vorhanden ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass in der Offenstellung die zum Entleeren des Filtergehäuses erforderliche Menge an Flüssigkeit in einem möglichst kurzen Zeitraum die Durchgangsöffnung geführt werden kann. Hierfür kann der Verschlusskörper vorzugsweise im Wesentlichen komplementär zur Buchse ausgebildet sein.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist auf der Außenumfangsseite des Verschlusskörpers ein Dichtungselement, vorzugsweise ein in Umfangsrichtung des Verschlusselements umlaufender Dichtungsring, angeordnet. Bei dieser Variante ist das Dichtungselement in der Schließstellung axial im Mittelabschnitt angeordnet und verschließt den Zwischenraum zwischen Umfangswand der Buchse und dem Verschlusselement dichtend. In der Offenstellung ist das Dichtungselement axial in dem (ersten) axialen Endabschnitt angeordnet, so dass es den Zwischenraum zwischen Verschlusskörper und Buchse zum Durchströmen mit Flüssigkeit freigibt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung geht der Mittelabschnitt der Umfangswand der Buchse vom ersten axialen Endabschnitt weg in einen zweiten axialen Endabschnitt über. Bei dieser Weiterbildung ist im zweiten axialen Endabschnitt in der Innenumfangsseite der Umfangswand eine Aussparung vorgesehen. In diese Aussparung greift ein radial nach außen von der Außenumfangsseite des Verschlusskörpers abstehender Vorsprung zur Ausbildung einer Verdrehsicherung ein. Insbesondere kann auf diese Weise eine definierte Ausrichtung des Verschlusskörpers relativ zur Buchse entlang deren Umfangsrichtung sichergestellt werden, wenn der Verschlusskörper im Zuge des Zusammenbaus der Verschlusseinrichtung in die Buchse axial eingeschoben wird. Besonders bevorzugt sind besagter Vorsprung und besagte Aussparung komplementär zueinander ausgebildet. Besonders bevorzugt erstrecken sich Vorsprung und Aussparung dabei entlang der axialen Richtung.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse, das einen Aufnahmeraum für einen darin eingesetzten Ringfiltereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit enthält. Die Filtereinrichtung umfasst eine vorangehend vorgestellte Verschlusseinrichtung. Vorangehend erläuterte Vorteile der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung übertragen sich daher auch auf die erfindungsgemäße Filtereinrichtung. Das Filtergehäuse der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung umfasst einen Gehäuseboden, in welchem ein Durchbruch vorgesehen ist. In diesem Durchbruch ist die Büchse der Verschlusseinrichtung eingesetzt. Erfindungsgemäß ist im Bereich einer dem Gehäuseboden zugewandten Endscheibe des Ringfiltereinsatzes eine mit dem Verschlusselement zusammenwirkende Führungseinrichtung ausgebildet. Durch Zusammenwirken der Führungseinrichtung mit dem Verschlusselement der Verschlusseinrichtung wird das Verschlusselement zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Führungseinrichtung und die Verschlusseinrichtung derart ausgebildet, dass der Verschlusskörper bei in das Filtergehäuse eingesetztem Ringfiltereinsatz in die Schließstellung verstellt ist. Bei nicht in das Filtergehäuse eingesetztem Ringfiltereinsatz ist der Verschlusskörper des Verschlusselements hingegen in die Offenstellung verstellt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass bei Entnahme des Ringfiltereinsatzes aus dem Filtergehäuse, etwa zu Austausch- oder Wartungszwecken, das Verschlusselement öffnet, sodass am Gehäuseboden angesammelte Flüssigkeit durch die in der Buchse vorgesehene Durchgangsöffnung nach außen in die Umgebung des Filtergehäuses abgeführt werden kann. Auf diese Weise kann der vom Filtergehäuse begrenzte Aufnahmeraum schnell und effektiv entleert werden. Wird der Ringfiltereinsatz erneut in das Filtergehäuse eingesetzt, so geht mit einem solchen Einsetzen automatisch einher, dass das Verschlusselement die in der Buchse vorgesehene Durchgangsöffnung dichtend verschließt, sodass die Filtereinrichtung sofort betriebsbereit ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der Ringfiltereinsatz derart ausgebildet, dass er durch eine beim Einsetzen in das Filtergehäuse oder bei der Entnahme aus dem Filtergehäuse ausgeführte Drehbewegung den Verschlusskörper der Verschlusseinrichtung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt. Ein manuelles Öffnen und Schließen des Verschlusselements durch einen Werker kann somit entfallen.
Wünschenswert ist ferner eine technisch besonders einfach realisierte Kopplung der Führungseinrichtung mit dem Betätigungselement der Verschlusseinrichtung zum Verstellen des Verschlusselements zwischen der Offenstellung und der Schließstellung. Dies gelingt bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die Führungseinrichtung als auf einer Außenumfangsseite des Ringfiltereinsatzes verlaufende und zumindest abschnittsweise in der axialen Richtung ansteigende Umfangsnut ausgebildet ist. In besagter Umfangsnut ist das Betätigungselement der Verschlusseinrichtung bewegbar aufgenommen. Wird der Ringfiltereinsatz in das Filtergehäuse eingesetzt oder aus diesem entnommen, so geht mit der damit verbundenen Drehbewegung auch eine Drehbewegung der Führungseinrichtung mit der Umfangsnut einher. Das in der Umfangsnut verstellbar angeordnete Betätigungselement der Verschlusseinrichtung wird aufgrund besagter axialer Steigung der Umfangsnut entlang der axialen Richtung zum Gehäuseboden hin oder von diesem weg bewegt. Auf diese Weise wird die gewünschte axiale Verstellung des Verschlusselements zwischen der Offenstellung und der Schließstellung bewirkt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verstellelement in der Schließstellung des Verschlusskörpers in einer vorbestimmten ersten Zone der Umfangsnut und in der Offenstellung des Verschlusskörpers in einer vorbestimmten zweiten Zone der Umfangsnut angeordnet. Dabei weist die erste Zone einen größeren axialen Abstand zum Gehäuseboden des Filtergehäuses auf als die zweite Zone. Auf diese Weise kann eine Drehbewegung der Führungseinrichtung, insbesondere der Umfangsnut, in eine axiale Bewegung des Betätigungselement und somit des Verschlusselements bzw. Verschlusskörpers der Verschlusseinrichtung umgewandelt werden.
Eine zuverlässige Verstellung des Betätigungselements in der in der Endscheibe ausgebildeten Umfangsnut kann erreicht werden, wenn die Umfangsnut und das Betätigungselement komplementär zueinander ausgebildet sind. Auf diese Weise lässt sich durch geeignete geometrische Formgebung von Umfangsnut und Betätigungselement ein Schüssel-Schloss-Prinzip realisieren, mittels welchem nur spezifische Ringfiltereinsätze zur Verwendung in der Filtereinrichtung zugelassen werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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 Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch:
1 ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung mit dem Verschlusselement in der Offenstellung,
2 die Verschlusseinrichtung der 1 mit dem Verschlusselement in der Schließstellung,
3 die Buchse der Verschlusseinrichtung in separater, perspektivischer Darstellung,
4 die Buchse der 3 in einem Teilschnitt,
5 das Verschlusselement der Verschlusseinrichtung in separater, perspektivscher Darstellung,
6 das Verschlusselement der 5 in einer Seitenansicht,
7 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung mit einem Ringfiltereinsatz und mit einer Verschlusseinrichtung in einer perspektivischen Teildarstellung,
8 eine Detaildarstellung der 7 im Bereich einer axialen Endscheibe des Ringfiltereinsatzes,
9a–c die Anordnung des Verschlusselements in der Buchse der Verschlusseinrichtung beim Verstellen zwischen der Offenstellung und der Schließstellung.
Die 1 und 2 zeigen ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung 1 für eine Filtereinrichtung 20 in der Offen- bzw. Schließstellung. Die Verschlusseinrichtung 1 umfasst eine Buchse 2, in welcher eine mit Flüssigkeit durchströmbare Durchgangsöffnung 3 vorhanden ist. In der Durchgangsöffnung 3 ist ein Verschlusselement 4 entlang einer axialen Richtung A verstellbar angeordnet. Das Verschlusselement 4 ist verstellbar zwischen einer Offenstellung, in welcher das Verschlusselement 4 die Durchgangsöffnung 3 zum Durchströmen mit Flüssigkeit freigibt, und einer Schließstellung, in welcher das Verschlusselement 4 die Durchgangsöffnung 3 dichtend verschließt, so dass keine Flüssigkeit durch die Durchgangsöffnung 3 hindurch strömen kann. An einer Stirnseite 5 des Verschlusselements 4 ist ein entlang der axialen Richtung A abstehendes Verstellelement 6 zum Verstellen des Verschlusselements 4 zwischen der Offen- und der Schließstellung ausgebildet.
Die 3 und 4 zeigen die Buchse 2 der Verschlusseinrichtung 1 in einer separaten Darstellung. Die 3 zeigt eine perspektivische Darstellung, die 4 einen Teilschnitt. Die Buchse 2 ist demnach in der Art eines Hohlzylinders ausgebildet und umfasst eine Umfangswand 9 mit einer Innenumfangsseite 10. An der Innenumfangsseite 10 sind im Bereich eines vom Verstellelement 6 bzw. der Stirnseite 5 abgewandten ersten axialen Endabschnitt 11a mehrere, sich in der axialen Richtung A erstreckende Ausnehmungen 18 zum Durchströmen mit der Flüssigkeit ausgebildet ist (vgl. 4). Der erste axiale Endabschnitt 11a geht zum Verstellelement 6 bzw. zur ersten Stirnseite 5 hin in einen Mittelabschnitt 11b über, in welchem keine Ausnehmung ausgebildet ist.
Die 5 und 6 zeigen das Verschlusselement 4 in einer separaten Darstellung. Die 5 zeigt dabei eine perspektivische Darstellung, die 6 eine Seitenansicht. Wie die 5 und 6 anschaulich belegen, weist das Verstellelement 6 einen sich von der Stirnseite 5 weg entlang der axialen Richtung A erstreckenden bolzenartigen ersten Elementabschnitt 7a auf, der von der Stirnseite 5 weg in einen zweiten Elementabschnitt 7b übergeht, der sich quer zur axialen Richtung A erstreckt. Am zweiten Elementabschnitt 7b ist ein Betätigungselement 8 ausgebildet. Mittels des Betätigungselements 8 kann das Verschlusselement 4 durch Zusammenwirken mit einer in der Filtereinrichtung 20 vorhandenen Führungseinrichtung zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt werden.
Gemäß den 5 und 6 kann das Betätigungselement 8 plattenartig ausgebildet sein. In einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung A verjüngt sich das Betätigungselement 8 von einer quer zur axialen Richtung A verlaufenden Mittellängsachse M weg nach außen (vgl. 6). Bevorzugt ist das Betätigungselement in dem Längsschnitt achsensymmetrisch ausgebildet.
Das Verschlusselement 4 umfasst einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Verschlusskörper 12 mit einer Außenumfangsseite 13. Der Verschlusskörper 12 und die Buchse 2 sind entsprechend 2 derart ausgebildet, dass zwischen der Außenumfangsseite 13 des Verschlusskörpers 12 und der Innenumfangsseite 10 der Buchse 2 im Mittelabschnitt 11b ein Zwischenraum 14 zum Durchströmen mit der Flüssigkeit ausgebildet ist.
Wie die 1, 2 und 5 erkennen lassen, ist auf der Außenumfangsseite 13 des Verschlusskörpers 12 ein Dichtungselement 15 angeordnet. Das Dichtungselement 15 kann als Dichtungsring 19 ausgebildet sein, der in Umfangsrichtung U auf der Außenumfangsseite 13 des Verschlusskörpers 12 umläuft. Der Dichtungsring 19 kann in einer auf der Außenumfangsseite 13 ausgebildeten Umfangsnut 32 teilweise aufgenommen sein.
Den 1 und 2 lässt sich entnehmen, dass das Dichtungselement 15 in der Schließstellung axial im Bereich des Mittelabschnitts 11b der Buchse 2 angeordnet ist und den Zwischenraum 14 zwischen der Umfangswand 9 der Buchse 2 und dem Verschlusselement 4 dichtend verschließt (vgl. 2). In der Offenstellung (vgl. 1) ist das Dichtungselement 15 axial im Bereich des ersten axialen Endabschnitt 11a angeordnet und gibt somit den Zwischenraum 14 zum Durchströmen mit der Flüssigkeit frei.
Entsprechend 4 geht der Mittelabschnitt 11b der Umfangswand 9 der Buchse 2 vom ersten axialen Endabschnitt 11a weg in einen zweiten axialen Endabschnitt 11c über. Wie 4 anschaulich belegt, ist im Bereich des zweiten axialen Endabschnitts 11c in der Innenumfangsseite 10 der Umfangswand 9 eine Aussparung vorgesehen. Zur Ausbildung einer Verdrehsicherung für das Verschlusselement 4 gegenüber der Buchse 2 ist am Verschlusskörper 12 ein radial nach außen von der Außenumfangsseite 13 des Verschlusskörpers 12 abstehender Vorsprung 17 ausgeformt, der in die Aussparung 16 eingreift (vgl. 1 und 5).
Im Folgenden soll nun die Verwendung der vorangehend erläuterten Verschlusseinrichtung 1 in einer Filtereinrichtung 20 erläutert werden. Hierzu zeigt die 7 eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 20 mit einer Verschlusseinrichtung 1 in einer perspektivischen Teilansicht. Die Filtereinrichtung 1 ist als Flüssigkeitsfilter realisiert und umfasst ein Filtergehäuse 21, welches einen Aufnahmeraum 23 für einen darin einsetzbaren Ringfiltereinsatz 22 zum Filtern einer Flüssigkeit enthält. Das Filtergehäuse 21 weist einen Gehäuseboden 24 mit einem Durchbruch 25 auf, in welchem die Buchse 2 der Verschlusseinrichtung 1 eingesetzt ist. Der Durchbruch 25 dient als Ableitungskanal für im Inneren des Filtergehäuses 21, insbesondere am Gehäuseboden 24, angesammelte Flüssigkeit. An einer dem Gehäuseboden 24 zugewandten Endscheibe 26 des Ringfiltereinsatzes 22 ist eine mit dem Betätigungselement 8 des Verschlusselements 1 zusammenwirkende Führungseinrichtung 27 ausgebildet.
Die 8 zeigt die Endscheibe 26 mit der Führungseinrichtung 27 in vergrößerter Darstellung. Entsprechend 8 ist die Führungseinrichtung 27 als Umfangsnut 28 ausgebildet. Die Umfangsnut 28 und das Betätigungselement 8 sind bevorzugt komplementär zueinander ausgebildet. Die Umfangsnut 28 ist auf einer Außenumfangsseite 29 des Ringfiltereinsatzes 22 angeordnet und läuft entlang der Umfangsrichtung U der Endscheibe 26 bzw. des Ringfiltereinsatzes 22 um. In einem in 8 deutlich erkennbaren Nutabschnitt 30 steigt die Umfangsnut 28 in der axialen Richtung A an.
Anhand der 9a, 9b und 9c soll im Folgenden das Zusammenwirken der Verschlusseinrichtung 1 mit der Führungseinrichtung 27 erläutert werden, wenn die Verschlusseinrichtung im Zuge einer Entnahme des Ringfiltereinsatzes 22 aus dem Aufnahmeraum 23 des Filtergehäuses 21 von der Schließstellung in die Offenstellung verstellt werden soll.
Die 9a zeigt die Filtereinrichtung 20 mit dem Verschlusselement 4 in seiner Schließstellung, wie sie bereits vorangehend anhand der 2 erläutert wurde. Die 9c zeigt die Filtereinrichtung 20 mit dem Verschlusselement 4 in seiner Offenstellung, wie sie bereits oben anhand der 1 erläutert wurde. Die 9c zeigt die Filtereinrichtung 20 mit dem Verschlusselement 4 in einer Zwischenposition beim Verstellen von der Offenstellung in die Schließstellung.
Wie die 9a bis 9c sowie die 8 erkennen lassen, ist das Verstellelement 4 der Verstelleinrichtung 8 in der Schließstellung des Verschlusskörpers 12 in einer vorbestimmten ersten Zone 31a der Umfangsnut 28 und in der Offenstellung des Verschlusskörpers 12 in einer vorbestimmten zweiten Zone 31b der Umfangsnut 28 angeordnet (siehe 9a). Die der Schließstellung des Verschlusskörpers 12 zugeordnete erste Zone 31a weist einen größeren, entlang der axialen Richtung A gemessenen axialen Abstand d₁ zum Gehäuseboden 24 des Filtergehäuses 21 auf als die zweite Zone 31b, deren Abstand d₂ beträgt. Es gilt also d₁ > d₂.
Durch eine Drehbewegung des Ringfiltereinsatzes 22 zum Entnehmen aus dem Filtergehäuse 21 wird das Verschlusselement 4 aufgrund der Steigung der Umfangsnut 28 in axialer Richtung A von der Schließstellung in die Offenstellung bewegt. Dabei wird das Betätigungselement 8 durch die Drehbewegung der Umfangsnut 28 entlang der axialen Richtung A vom Gehäuseboden 24 weg bewegt (vgl. 9b), bis der Verschlusskörper 12 die Offenstellung gemäß 9c bzw. 1 eingenommen hat.
Eine Drehbewegung des Ringfiltereinsatzes 22 in entgegengesetzter (Umfangs-)Richtung führt in analoger Weise zu einem Verstellen des Verschlusselements 4 von der Offenstellung gemäß 1 in die in 2 gezeigte Schließstellung. Eine spezielle Positionierung von Umfangsnut 28 und Betätigungselement 8 relativ zueinander im Zuge des Einsetzten des Ringfiltereinsatz 22 ist dabei nicht erforderlich.
Der Ringfiltereinsatz 22 ist also derart ausgebildet, dass er durch eine beim Einsetzen in das Filtergehäuse 21 bzw. bei der Entnahme aus dem Filtergehäuse ausgeführte Drehbewegung das Verschlusselement 4 mit dem Verschlusskörper 12 der Verschlusseinrichtung 1 zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt. Die Führungseinrichtung 27 und die Verschlusseinrichtung 1 sind folglich derart ausgebildet, dass das Verschlusselement 4 der Verschlusseinrichtung 1 bei in das Filtergehäuse 21 eingesetztem Ringfiltereinsatz 22 in die Schließstellung verstellt ist und bei nicht in das Filtergehäuse 21 eingesetztem Ringfiltereinsatz 22 in die Offenstellung verstellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3903675 C2 [0003]

Claims

Verschlusseinrichtung (1) für eine Filtereinrichtung (20), – mit einer Buchse (2), in welcher eine mit Flüssigkeit durchströmbare Durchgangsöffnung (3) vorhanden ist, – wobei in der Durchgangsöffnung (3) ein Verschlusselement (4) entlang einer axialen Richtung (A) verstellbar angeordnet ist zwischen einer Offenstellung, in welcher das Verschlusselement (4) die Durchgangsöffnung zum Durchströmen mit der Flüssigkeit freigibt, und einer Schließstellung, in welcher das Verschlusselement (4) die Durchgangsöffnung (3) dichtend verschließt, – wobei an einer Stirnseite (5) des Verschlusselements (4) ein entlang der axialen Richtung (A) abstehendes Verstellelement (6) zum Verstellen des Verschlusselements (4) zwischen der Offen- und der Schließstellung ausgebildet ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement (6) einen sich von der Stirnseite (5) weg entlang der axialen Richtung (A) erstreckenden bolzenartigen ersten Elementabschnitt (7a) aufweist, der von der Stirnseite (5) weg in einen zweiten Elementabschnitt (7b) übergeht, der sich quer, insbesondere orthogonal oder schräg, zur axialen Richtung (A) erstreckt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Elementabschnitt (7b) ein Betätigungselement (8) ausgebildet ist, mittels welchem das Verschlusselement (4) durch Zusammenwirken mit einer an der Filtereinrichtung (20) vorhandenen Führungseinrichtung (27) zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellbar ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Betätigungselement (8) plattenartig ausgebildet ist und sich in einem Längsschnitt entlang der axialen Richtung (A) von einer quer zur axialen Richtung (A) verlaufenden Mittellängsachse (M) weg nach außen verjüngt.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (8) in dem Längsschnitt bezüglich der Mittellängsachse (M) achsensymmetrisch ausgebildet ist.
Verschlusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (2) in der Art eines Hohlzylinders ausgebildet ist und eine Umfangswand (9) umfasst, an deren Innenumfangsseite (10) in einem vom Verstellelement abgewandten (ersten) axialen Endabschnitt (11a) wenigstens eine, sich in der axialen Richtung (A) erstreckende Ausnehmung (18) zum Durchströmen mit der Flüssigkeit ausgebildet ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der (erste) axiale Endabschnitt (11a) zum Verstellelement (6) hin in einen Mittelabschnitt (11b) übergeht, in welchem vorzugsweise keine Ausnehmung ausgebildet ist.
Verschlusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (4) einen, vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten, Verschlusskörper (12) mit einer Außenumfangsseite (13) aufweist, derart ausgebildet, dass zwischen der Außenumfangsseite (13) des Verschlusskörpers (12) und der Innenumfangsseite (10) der Buchse (2) zumindest im Mittelabschnitt (11b) ein Zwischenraum (14) zum Durchströmen mit der Flüssigkeit ausgebildet ist.
Verschlusseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – auf der Außenumfangsseite (13) des Verschlusskörpers (12) ein Dichtungselement (15), vorzugsweise ein in Umfangsrichtung (U) des Verschlusselements (4) umlaufender Dichtungsring (19), angeordnet ist, – das Dichtungselement (15) in der Schließstellung axial im Mittelabschnitt (11b) angeordnet ist und den Zwischenraum (14) zwischen der Umfangswand (9) der Buchse (2) und dem Verschlusskörper (12) dichtend verschließt, – das Dichtungselement (15) in der Offenstellung axial in dem (ersten) axialen Endabschnitt (11a) angeordnet ist und den Zwischenraum (14) zum Durchströmen mit Flüssigkeit freigibt.
Verschlusseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der Mittelabschnitt (11b) der Umfangswand (9) der Buchse (2) vom ersten axialen Endabschnitt (11a) weg in einen zweiten axialen Endabschnitt (11c) übergeht, – im zweiten axialen Endabschnitt (11c) in der Innenumfangsseite (10) der Umfangswand (9) eine Aussparung (16) vorgesehen ist, in welche zur Ausbildung einer Verdrehsicherung ein radial nach außen von der Außenumfangsseite (13) des Verschlusskörpers (12) abstehender Vorsprung (17) eingreift.
Filtereinrichtung (20), – mit einem Filtergehäuse (21), das einen Aufnahmeraum für einen darin eingesetzten Ringfiltereinsatz (22) zum Filtern einer Flüssigkeit enthält, – mit einer Verschlusseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, – wobei das Filtergehäuse (21) einen Gehäuseboden (24) mit einem Durchbruch (25) aufweist, in welchem die Buchse (2) der Verschlusseinrichtung (1) eingesetzt ist, – wobei im Bereich einer dem Gehäuseboden (24) zugewandten Endscheibe (26) des Ringfiltereinsatzes (22) eine mit dem Verschlusselement (4) der Verschlusseinrichtung (1) zusammenwirkende Führungseinrichtung (27) ausgebildet ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) und die Verschlusseinrichtung (1) derart ausgebildet sind, dass der Verschlusskörper (12) bei in das Filtergehäuse (21) eingesetztem Ringfiltereinsatz (22) in die Schließstellung verstellt ist und bei nicht in das Filtergehäuse (21) eingesetztem Ringfiltereinsatz (2) in die Offenstellung verstellt ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringfiltereinsatz (22) derart ausgebildet ist, dass er durch eine beim Einsetzen in das Filtergehäuse (21) oder bei der Entnahme aus dem Filtergehäuse (21) ausgeführte Drehbewegung das Verschlusselement (4) der Verschlusseinrichtung (1) zwischen der Offenstellung und der Schließstellung verstellt.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (27) als auf einer Außenumfangsseite des Ringfiltereinsatzes (22) verlaufende und zumindest abschnittsweise in der axialen Richtung (A) ansteigende Umfangsnut (28) ausgebildet ist, in welcher das Betätigungselement (8) der Verschlusseinrichtung (1) bewegbar aufgenommen ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellelement in der Schließstellung des Verschlusselements (4) in einer ersten Zone (31a) der Umfangsnut (28) und in der Offenstellung des Verschlusselements (4) in einer zweiten Zone (31b) der Umfangsnut (28) angeordnet ist, wobei die erste Zone (31a) einen größeren axialen Abstand zum Gehäuseboden (24) des Filtergehäuses (21) aufweist als die zweite Zone (31b).
Filtereinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut (28) und das Betätigungselement (8) komplementär zueinander ausgebildet sind.