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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leitungsfiltereinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Filtersystem und eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Leitungsfiltereinrichtung.
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Aus der
DE 10 2014 010 389 A1 ist eine gattungsgemäße Filtereinrichtung für Fluide bekannt, bei der ein Filtergehäuse wenigstens einen Einlass für das zu reinigende Fluid und wenigstens einen Auslass für das gereinigte Fluid aufweist. In dem Filtergehäuse ist wenigstens ein Filterelement derart angeordnet, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt. Die Filtereinrichtung weist wenigstens eine Heizeinrichtung auf, durch welche das Fluid beheizt werden kann. Ein Heizungsgehäusekörper ist zum Verschließen einer Einbauöffnung eines Gehäusetopfs des Filtergehäuses ausgebildet. Durch die Einbauöffnung kann das Filterelement in den Gehäusetopf eingebracht werden. Die Heizeinrichtung ist mittels einer Haltevorrichtung an oder in dem Gehäusetopf fixiert.
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Aus der
DE 37 244 10 A1 ist ein elektrisch beheizbarer Kraftstoff-Filter, insbesondere für Dieselkraftstoffe, mit einem aus wenigstens zwei lösbar dichtend miteinander verbundenen Gehäuseteilen bestehenden Filtergehäuse bekannt. Der Kraftstofffilter weist einen Kraftstoffeinlass und einen Kraftstoffauslass auf, mit einem im Filtergehäuse zwischen Einlass und Auslass angeordneten Filterelement und mit wenigstens einer elektrisch kontaktierbaren Heizeinrichtung, wobei ein gewundener Kraftstoffkanal durch die wenigstens eine Heizeinrichtung verläuft.
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Aus der
DE 35 220 24 A1 ist eine Heizeinrichtung zum Heizen eines Kraftstoffs bekannt.
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Aus der
US 4,522,166 ist eine Einrichtung bekannt, die es erleichtern soll, eine Brennkraftmaschine zu starten, besonders bei kalten Umgebungstemperaturen. Vorzugsweise bildet ein Heizelement zumindest einen Teil einer Durchflussführung.
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Aus der
DE 43 21 171 A1 ist eine Filtervorrichtung für Dieselkraftstoff bekannt.
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Aus der
US 4,707,262 ist eine Kopplungsanordnung mit Filterelement bekannt, die dazu ausgebildet ist, Flüssigkeiten zu befördern, wobei die Kopplungsanordnung Schnellverschluss-Anschlüsse aufweist.
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Aus der
DE 100 09 469 A1 ist eine Filtereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Überdruckventil bekannt, durch welches das Durchströmen von Umgehungsleitungen geregelt ist. Das Überdruckventil ermöglicht entweder das Durchströmen der Umgehungsleitungen oder sperrt diese, abhängig von dem Druck, der in der Filtereinrichtung herrscht. Die Filtereinrichtung weist ferner eine Heizeinrichtung und ein Zusatzfilterelement auf.
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Nachteilig beim Stand der Technik ist insbesondere, dass Leitungsfiltereinrichtungen mit einer separaten Heizeinrichtung und/oder mit einer separaten Haltevorrichtung zusätzlichen Bauraum für die Heizeinrichtung bzw. die Haltevorrichtung benötigen, der jedoch insbesondere bei Brennkraftmaschinen oder Kraftfahrzeugen oftmals nicht zur Verfügung steht. Ferner ist nachteilig, dass eine Montage und Demontage der Leitungsfiltereinrichtungen aufgrund des begrenzten Bauraums nur schwer möglich ist und die Leitungsfiltereinrichtungen oft nur unzureichend gegen anströmende kalte Luft geschützt sind. Dies kann im ungünstigsten Fall zu einem Einfrieren des zu filternden Fluids und einer Beschädigung der Leitungsfiltereinrichtung führen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Leitungsfiltereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Leitungsfiltereinrichtung bereit zu stellen, bei der eine Heizeinrichtung und eine Haltevorrichtung aneinander festlegbar sind und ein zylinderförmiges Filtergehäuse, in welchem ein Ringfilterelement angeordnet ist, kapselförmig umfassen. Das Filtergehäuse weist einen zentrischen ersten Stutzen und einen koaxial dazu angeordneten zweiten Stutzen auf, wobei am ersten Stutzen ein Ringwulst für eine Schnellverschlusskupplung angeordnet ist. Die Haltevorrichtung weist eine Zentralöffnung auf, wobei der lichte Durchmesser der Zentralöffnung kleiner ist als der (Außen-)Durchmesser der Ringwulst. Der zweite Stutzen ohne Ringwulst taucht bei der Montage in die Zentralöffnung ein und ist anschließend in einer Kupplung eines zweiten Leitungsabschnitts angeordnet. Dieser Stutzen wirkt mit der Kupplung in der Art eines Schlüssel-Schloss Prinzips zusammen, wobei die Kupplung und der Stutzen komplementär zueinander ausgebildet sind. Die Haltevorrichtung weist eine Rasteinrichtung zur Festlegung der Haltevorrichtung an der Kupplung und zur Fixierung des in die Kupplung eingesteckten zweiten Stutzens auf, wobei die Leitungsfiltereinrichtung durch die Kupplung an ein anderes Bauteil angebunden werden kann. Die Kupplung ist nach der Montage dementsprechend in der Rasteinrichtung verrastet. Die Haltevorrichtung dient ferner dazu, das Filtergehäuse in einer gewünschten Lage zu fixieren. Die Heizeinrichtung ist zum Heizen eines durch die Leitungsfiltereinrichtung strömenden Fluids ausgebildet und an der Haltevorrichtung festlegbar, wobei die Heizeinrichtung und die Haltevorrichtung das Filtergehäuse (1) kapselförmig umfassen. Umfassen die Heizeinrichtung und die Haltevorrichtung das Filtergehäuse kapselförmig, so ist dies zweckmäßig, da dadurch der Platzbedarf einer erfindungsgemäßen Leitungsfiltereinrichtung minimiert werden kann bzw. da dadurch ein vorhandener Bauraum bestmöglich genutzt werden kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Leitungsfiltereinrichtung z.B. in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, da bei einem Kraftfahrzeug für den Einbau der Leitungsfiltereinrichtung nur ein stark begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Dies ist auch vorteilhaft, da dies im Notfall, z.B. bei einem Unfall eines Kraftfahrzeugs im Straßenverkehr, einen Crasshchutz für das Filtergehäuse bildet und die Gefahr eines Auslaufens des zu filternden Fluids zumindest reduizert. Speziell bei niedrigen Umgebungstemperaturen und bei einer hohen Fahrgeschwindigkeit und der damit hohen Windgeschwindigkeit, der das Filtergehäuse bzw. das Ringfilterelement ausgesetzt ist, wird das Filtergehäuse bzw. das Ringfilterelement stark abgekühlt, wobei dies kann zum Einfrieren des Fluids führen kann. Umfassen die Heizeinrichtung und die Haltevorrichtung das Filtergehäuse kapselförmig, so ist dementsprechend ferner vorteilhaft, dass anströmende Luft zuerst auf die Heizeinrichtung bzw. auf die Haltevorrichtung trifft, wodurch das Filtergehäuse vor anströmender Luft geschützt ist. Ist der Durchmesser der Zentralöffnung kleiner als der Durchmesser der Ringwulst, so ist es dadurch nicht mehr möglich ist, das Filtergehäuse falsch in der Haltevorrichtung zu montieren, da die Ringwulst eine Störgeometrie bildet, die es verhindert, dass der erste Stutzen mit der Ringwulst in die Zentralöffnung eintauchen kann. Ist der erste Stutzen zum Anschließen an eine Schnellverschlusskupplung ausgebildet, so ist dies vorteilhaft, da eine Schnellverschlusskupplung nur einen geringen Bauraum benötigt und eine einfache Montage der Leitungsfiltereinrichtung ermöglicht. Der erste Stutzen mit der Ringwulst wird dabei in die Schnellverschlusskupplung gedrückt, wobei hierzu keine weiteren Befestigungselemente nötig sind.
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Der Ringwulst dient dazu, dass der erste Stutzen stabil und dicht in der Schnellverschlusskupplung angeordnet ist. Die Verwendung einer Schnellverschlusskupplung ist ferner vorteilhaft, da eine Schnellverschlusskupplung leicht gegen eine Schnellverschlusskupplung anderer Bauart ausgetauscht werden kann, wodurch es möglich ist, die Leitungsfiltereinrichtung an unterschiedliche Leitungsanschlüsse anzuschließen.
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Eine weitere mögliche Ausführungsform schlägt vor, dass die Haltevorrichtung und die Heizeinrichtung mittels einer Schraubverbindung, einer Clipsverbindung oder einem Bajonettverschluss miteinander verbunden sind. Die Heizeinrichtung wird über das Ringfilterelement geschoben und mit der Haltevorrichtung verschraubt bzw. mittels einer Clipsverbindung oder eines Bajonettverschlusses verbunden. Beim Entfernen des Filtergehäuses aus der Halteeinrichtung muss die Heizeinrichtung von der Haltevorrichtung gelöst werden. Dementsprechend ist eine Schraubverbindung, eine Clipsverbindung oder ein Bajonettverschluss vorteilhaft, da dadurch die Heizeinrichtung ohne großen Aufwand von der Haltevorrichtung gelöst werden kann, wobei dies in vereinfachten Servicearbeiten resultiert, z.B. beim Wechsel des Ringfilterelements.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an der Heizeinrichtung ein Steckkontakt zur elektrischen Kontaktierung der Heizeinrichtung angeordnet ist. Hierdurch lässt sich ein elektrischer Anschluss vergleichsweise einfach realisieren.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Filtergehäuse ein erstes Gehäuseteil und ein lösbar und dicht damit verbundenes zweites Gehäuseteil aufweist. Dies ist vorteilhaft, da bei Wartungsarbeiten das erste Gehäuseteil und das zweite Gehäuseteil voneinander getrennt werden können, z.B. um das Ringfilterelement aus dem Filtergehäuse zu entnehmen, was bei einem einteiligen Gehäuse nicht möglich ist.
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Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass am ersten Gehäuseteil des Filtergehäuses der erste Stutzen und am zweiten Gehäuseteil der zweite Stutzen angeordnet ist. Dies ist vorteilhaft, da die Stutzen ein Teil des Filtergehäuses und somit keine separaten Bauteile sind. Dies resultiert in einer vereinfachten Montage, da der erste und zweite Stutzen nicht separat befestigt werden müssen. Ist der erste Stutzen am ersten Gehäuseteil und der zweite Stutzen am zweiten Gehäuseteil angeordnet, so ist dies vorteilhaft, da es z.B. beim Wechsel des Ringfilterelements, also bei getrenntem Filtergehäuse, möglich ist, dass der zweite Stutzen in der Kupplung und der erste Stutzen mit der Ringwulst in der Schnellverschlusskupplung angeordnet bleibt, wodurch der Aufwand beim Wechsel des Ringfilterelements reduziert wird.
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Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, dass die Leitungsfiltereinrichtung als Wasserfiltereinrichtung, als Kraftstofffiltereinrichtung oder als UREA-Filtereinrichtung für eine Brennkraftmaschine ausgebildet ist. In Brennkraftmaschinen müssen verschieden Fluide gefiltert werden. Die gängigsten Fluide sind dabei Wasser, Kraftstoffe und Harnstofflösungen. Zur Filtrierung von Fluiden in Brennkraftmaschinen werden bevorzugt Leitungsfiltereinrichtungen eingesetzt, weshalb es vorteilhaft ist, dass die Leitungsfiltereinrichtung als Wasserfiltereinrichtung, als Kraftstofffiltereinrichtung oder als UREA-Filtereinrichtung ausgebildet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Leitungsfiltereinrichtung mit einem Filtersystem verbunden. Das Filtersystem weist einen ersten Leitungsabschnitt mit der Schnellverschlusskupplung und einen zweiten Leitungsabschnitt mit der Kupplung auf. Der erste Stutzen mit der Ringwulst ist dicht mit der Schnellverschlusskupplung verbunden, wobei sich die Schnellverschlusskupplung an einer leicht zugänglichen Stelle befindet, z.B. an einer leicht zugänglichen Stelle der Karosserie eines Kraftfahrzeugs. Der zweite Stutzen ist in der Art eines Schlüssel-Schloss Prinzips dicht in die Kupplung eingesteckt. Da die Haltevorrichtung über die Rasteinrichtung an der Kupplung gehalten ist, verbleibt die Haltevorrichtung auch beim Entfernen des Filtergehäuses aus der Haltevorrichtung, bzw. beim Wechsel des Ringfilterelements an der Karosserie des Kraftfahrzeugs. Dadurch kann sich die Kupplung an einer schwer zugänglichen Stelle befinden, ohne dass dadurch die Wartungsarbeiten erschwert werden.
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Eine Leitungsfiltereinrichtung bzw. ein Filtersystem der vorhergehend beschriebenen Art kommt insbesondere in Brennkraftmaschinen zum Einsatz.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 eine teils geschnittene isometrische Ansicht eines Filtergehäuses mit einem darin angeordneten Ringfilterelement,
- 2 eine teils geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Leitungsfiltereinrichtung,
- 3 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Leitungsfiltereinrichtung von oben.
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Entsprechend der 1 weist ein Filtergehäuse 1 ein erstes Gehäuseteil 2 und ein zweites Gehäuseteil 3 auf, welche dichtend miteinander verbunden sind, wobei das erste Gehäuseteil 2 einen ersten Stutzen 4 mit einer Ringwulst 6 und das zweite Gehäuseteil 3 einen zweiten Stutzen 5 aufweist. Dabei ist ein Ringfilterelement 7 zum Filtern eines Fluids auf derselben Achse angeordnet, wie der erste Stutzen 4 und der zweite Stutzen 5.
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Wie in 2 illustriert, weist eine erfindungsgemäße Leitungsfiltereinrichtung 8 eine Heizeinrichtung 9 und eine Haltevorrichtung 10 auf. Dabei sind die Heizeinrichtung 9 und die Haltevorrichtung 10 aneinander befestigbar und umfassen das Filtergehäuse 1 kapselförmig. Dabei umfasst die Heizeinrichtung 9 den ersten Gehäuseteil 2 und die Haltevorrichtung 10 den zweiten Gehäuseteil 3. Es verlässt den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht, wenn die Heizeinrichtung 9 an einer anderen Stelle des Filtergehäuses 1 angeordnet ist. Die Heizeinrichtung 9 weist einen beabstandet und parallel zu dem ersten Stutzen 4 angeordneten Steckkontakt 11 zur elektrischen Kontaktierung der Heizeinrichtung 9 auf. Die Haltevorrichtung 10 ist mittels einer Rasteinrichtung 12 mit einer Kupplung 13 verrastet, wobei die Kupplung 13 an einem zweiten Leitungsabschnitt 14 angeordnet ist und die Leitungsfiltereinrichtung 8 mit dem zweiten Leitungsabschnitt 14 verbindet. Durch die Ringwulst 6 des ersten Stutzens 4 ist es möglich, die Leitungsfiltereinrichtung 8 mit einer Schnellverschlusskupplung 15 zu verbinden, welche an einem ersten Leitungsabschnitt 16 angeordnet ist. Die Haltevorrichtung 10 weist eine Zentralöffnung 17 auf, in die der zweite Stutzen 5 bei der Montage in der Art eines Schlüssel-Schloss Prinzips eintaucht. Ist die Leitungsfiltereinrichtung 8 an den zweiten Leitungsabschnitt 14 angeschlossen, so durchdringt der zweite Stutzen 5 die Zentralöffnung 17 und ist in der Kupplung 13 angeordnet, bzw. dicht eingesteckt.
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Entsprechend der 3 kann der Steckkontakt 11 mittels einer Schraubverbindung mit der Heizeinrichtung 9 verbunden sein. Es verlässt den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht, wenn der Steckkontakt 11 mittels einer Clipsverbindung oder mittels eines Bajonettverschlusses an der Heizeinrichtung 9 befestigt ist. Wie in den 2 und 3 dargestellt, sind die Halteeinrichtung 10 und die Heizeinrichtung 9 mittels einer Schraubverbindung miteinander verbunden. Auch hier ist es denkbar, dass die Halteeinrichtung 10 und die Heizeinrichtung 9 mittels einer Clipsverbindung oder mittels eines Bajonettverschluss miteinander verbunden sind.
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An dem der Zentralöffnung 17 gegenüberliegenden ersten Stutzen 4 ist die Ringwulst 6 angeordnet. Dabei ist ein (Außen-)Durchmesser 18 der Ringwulst 6 größer als ein (Innen-)Durchmesser 19 der Zentralöffnung 17. Der Ringwulst 6 bildet dadurch eine Art Störgeometrie, welche eine Montage des Filtergehäuses 1 in der Haltevorrichtung 10 nur zulässt, wenn der zweite Stutzen 5 die Zentralöffnung 17 durchgreift und nach der Montage in der Kupplung 13 angeordnet ist. Da der Durchmesser 18 größer ist als der Durchmesser 19, ist es nicht möglich, dass der erste Stutzen 4 mit der Ringwulst 6 in die Zentralöffnung 17 eintaucht, wodurch eine Fehlmontage der Leitungsfiltereinrichtung 8 dementsprechend ausgeschlossen ist.
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Ein Filtersystem 20 umfasst die vorhergehend beschriebene Leitungsfiltereinrichtung 8, welche mit dem ersten Leitungsabschnitt 16 und dem zweiten Leitungsabschnitt 14 verbunden ist. Die Leitungsfiltereinrichtung 8 ist dabei am ersten Stutzen 4 durch die Schnellverschlusskupplung 15 mit dem ersten Leitungsabschnitt 16 und am zweiten Stutzen 5 durch die Kupplung 13 mit dem zweiten Leitungsabschnitt 14 verbunden, wobei die Haltevorrichtung 10 der Leiterfiltereinrichtung 8 durch die Rasteinrichtung 12 an der Kupplung 13 befestigt ist.
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Das Filtersystem 20 findet bevorzugt bei der Filtrierung von Fluiden in einer Brennkraftmaschine 21 Anwendung, wobei die Leitungsfiltereinrichtung 8 als Wasserfiltereinrichtung, als Kraftstofffiltereinrichtung oder als UREA-Filtereinrichtung ausgebildet sein kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014010389 A1 [0002]
- DE 3724410 A1 [0003]
- DE 3522024 A1 [0004]
- US 4522166 [0005]
- DE 4321171 A1 [0006]
- US 4707262 [0007]
- DE 10009469 A1 [0008]
