DE102019206631A1

DE102019206631A1 - Liquid filter device

Info

Publication number: DE102019206631A1
Application number: DE102019206631.3A
Authority: DE
Inventors: Werner Gorenschek; Andreas Kollmann; David Springer; Michael Steinhoff
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-05-08
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2020-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigfiltereinrichtung (1) mit- einem Filtergehäuse (2), in welchem ein Ringfilterelement (3) mit einer oberen Endscheibe (4) angeordnet ist,- einer Entlüftungseinrichtung (5) zum Durchlassen von angesammeltem Gas (6), die zumindest einen labyrinthartigen Strömungskanal (7) aufweist.Erfindungswesentlich ist dabei,- dass an der oberen Endscheibe (4) ein Dom (8) mit einer Schlosskontur (9) und einer ersten Entlüftungsöffnung (10) angeordnet ist,- dass ein Rücklaufkanal (11) vorgesehen ist, der bei montierter Flüssigfiltereinrichtung (1) in das Ringfilterelement (3) eingreift, und der an einem oberen Fortsatz (12) eine komplementär zur Schlosskontur (9) ausgebildete Schlüsselkontur (13) mit einer zweiten Entlüftungsöffnung (14) aufweist,- dass die Schlosskontur (9) und die Schlüsselkontur (13) zusammen ein Schlüssel-Schloss-System bilden, welches eine vordefinierte Einbaulage des Ringfilterelements (3) im Filtergehäuse (2) erzwingt und montiertem Ringfilterelement (3) den zumindest einen Strömungskanal (7) zwischen der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung (10,14) bildet.The invention relates to a liquid filter device (1) with a filter housing (2) in which a ring filter element (3) with an upper end plate (4) is arranged, - a ventilation device (5) for the passage of accumulated gas (6), which at least It is essential to the invention that a dome (8) with a lock contour (9) and a first ventilation opening (10) is arranged on the upper end plate (4), - that a return channel (11) is provided which engages in the ring filter element (3) when the liquid filter device (1) is installed, and which has a key contour (13) with a second ventilation opening (14) formed complementary to the lock contour (9) on an upper extension (12), - that the The lock contour (9) and the key contour (13) together form a key-lock system, which forces a predefined installation position of the ring filter element (3) in the filter housing (2) and the mounted ring filter element ement (3) forms the at least one flow channel (7) between the first and the second ventilation opening (10, 14).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigfiltereinrichtung mit einem Filtergehäuse, in welchem ein Ringfilterelement mit einer oberen Endscheibe angeordnet ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ringfilterelement für eine solche Flüssigfiltereinrichtung.The present invention relates to a liquid filter device with a filter housing in which a ring filter element with an upper end plate is arranged, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a ring filter element for such a liquid filter device.

Aus der DE 10 2014 209 595 A1 ist eine gattungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung mit einem Filtergehäuse bekannt, in welchem ein Ringfilterelement mit einer oberen und einer unteren Endscheibe angeordnet ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine Entlüftungseinrichtung zum Durchlassen von angesammeltem Gas, die labyrinthartige Strömungskanäle aufweist, die eine Strömungsrichtungsänderung des durchströmenden Gases erzwingt und zugleich einen Strömungswiderstand bilden. Die Strömungskanäle der Entlüftungseinrichtung verlaufen dabei zwischen einer Rohseite und einer Reinseite der Flüssigfiltereinrichtung, wodurch eine konstruktiv einfache Entlüftung erreicht werden soll.From the DE 10 2014 209 595 A1 a generic liquid filter device with a filter housing is known in which a ring filter element is arranged with an upper and a lower end plate. Also provided is a venting device for the passage of accumulated gas, which has labyrinth-like flow channels which force a change in the direction of flow of the gas flowing through and at the same time form a flow resistance. The flow channels of the ventilation device run between a raw side and a clean side of the liquid filter device, whereby a structurally simple ventilation is to be achieved.

Aus der EP 2 490 786 B1 ist eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse bekannt, in dem ein Ringfilterelement angeordnet ist. An der unteren Endscheibe des Ringfilterelements ist dabei ein axial abstehender Pin vorgesehen, der in montiertem Zustand in einen filtergehäusetopfseitigen Kanal eingreift und diesen verschließt. Am Filtergehäusetopf ist darüber hinaus ein rohrförmiger Dom vorgesehen, der bei montierter Filtereinrichtung in einen Innenraum des Ringfilterelements eingreift und an einem freien Ende eine Führungskontur besitzt, die mit einem am Ringfilterelement angeordneten Führungselement zusammenwirkt. Dieses Führungselement ist dabei als ein radial nach innen gerichteter Führungspin ausgebildet und bewirkt, das Ringfilterelement mit seinem Pin lagerichtig zum filtergehäusetopfseitigen Kanal auszurichten.From the EP 2 490 786 B1 a filter device with a filter housing is known in which a ring filter element is arranged. On the lower end disk of the ring filter element, an axially protruding pin is provided which, in the assembled state, engages in a channel on the filter housing pot side and closes it. A tubular dome is also provided on the filter housing pot which, when the filter device is installed, engages in an interior space of the ring filter element and has a guide contour at a free end which interacts with a guide element arranged on the ring filter element. This guide element is designed as a radially inwardly directed guide pin and has the effect of aligning the ring filter element with its pin in the correct position relative to the channel on the filter housing pot side.

Um eine langfristige hohe Filterleistung gewährleisten zu können, müssen bekannte Flüssigfiltereinrichtungen, wie beispielsweise Kraftstofffilter, entlüftet werden, wozu beispielsweise entsprechende Entlüftungsöffnungen eingesetzt werden. Um dabei einen Übertritt von Flüssigkeit durch die Entlüftungsöffnung zu verhindern, werden derartige Entlüftungsöffnungen üblicherweise mit sehr kleinem Durchmesser, beispielsweise nur ca. 0,4 mm, hergestellt, so dass über diese Entlüftungsöffnungen nur Luft entweichen kann. Nachteilig bei derartigen kleinen Öffnungen ist jedoch, dass diese einerseits fertigungstechnisch schwierig herzustellen sind und auch nur schwierig während des Betriebs der Flüssigfiltereinrichtung offen gehalten werden können. Macht man die Entlüftungsöffnungen jedoch hinsichtlich ihres Durchmessers größer, so sinkt ein Differenzdruck, wodurch ein unerwünschter Übertritt von Flüssigkeit durch die Entlüftungsöffnung auftreten kann. Damit ein erforderlicher Differenzdruck wieder eingestellt werden kann, wird deshalb eine geeignete Störgeometrie, beispielsweise in der Art von labyrinthartigen Strömungskanälen, erzeugt.In order to be able to guarantee a long-term high filter performance, known liquid filter devices, such as for example fuel filters, must be vented, for which purpose, for example, appropriate vent openings are used. In order to prevent liquid from passing through the vent opening, vent openings of this type are usually made with a very small diameter, for example only about 0.4 mm, so that only air can escape through these vent openings. The disadvantage of such small openings, however, is that on the one hand they are difficult to manufacture in terms of manufacturing technology and can also only be kept open with difficulty during operation of the liquid filter device. However, if the vent openings are made larger with regard to their diameter, then a differential pressure drops, as a result of which an undesired passage of liquid through the vent opening can occur. So that a required differential pressure can be set again, a suitable interference geometry, for example in the form of labyrinth-like flow channels, is therefore generated.

Besonders die Herstellung exakter Entlüftungsöffnungen erfordert dabei auch einen hohen werkzeugtechnischen Aufwand und damit hohe Kosten, was jedoch unerlässlich ist, um eine langfristig einwandfreie Funktion einer Flüssigfiltereinrichtung zu gewährleisten. Für die langfristig einwandfreie Funktion ist neben einer vordefinierten Entlüftung auch die Verwendung eines autorisierten und qualitativ hochwertigen Ringfilterelements unerlässlich.In particular, the production of precise ventilation openings also requires a high outlay in terms of tool technology and thus high costs, which, however, is essential in order to ensure that a liquid filter device functions properly in the long term. In addition to a predefined venting, the use of an authorized and high-quality ring filter element is essential for long-term, trouble-free function.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Flüssigfiltereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine langfristige Funktionsfähigkeit gewährleistet.The present invention is therefore concerned with the problem of specifying an improved or at least an alternative embodiment for a liquid filter device of the generic type, which in particular ensures long-term functionality.

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 Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Flüssigfiltereinrichtung eine erfindungsgemäß optimierte Entlüftungsfunktion zu integrieren, wobei diese Funktion erst durch die Kombination zweier nachfolgend beschriebenen Komponenten aktiviert wird, die zugleich ein Schlüssel-Schloss-System verwirklichen. Anders gesagt kann bei der erfindungsgemäßen Flüssigfiltereinrichtung eine Entlüftungsfunktion in ein Schlüssel-Schloss-System integriert werden. Hierdurch kann einerseits eine zuverlässige Entlüftung und andererseits die Verwendung von autorisierten und damit qualitativ hochwertigen Filterelementen erreicht werden. Die erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung besitzt dabei ein Filtergehäuse, in welchem ein Ringfilterelement mit einer oberen Endscheibe angeordnet ist. Ein derartiges Ringfilterelement besitzt üblicherweise auch eine untere Endscheide, wobei zwischen den beiden Endscheiben ein Filtermaterial, beispielsweise in der Art eines Faltensterns, angeordnet und stirnseitig dicht in die jeweilige Endscheide eingebunden ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine Entlüftungseinrichtung zum Durchlassen von angesammeltem Gas, die zumindest einen labyrinthartigen Strömungskanal aufweist, der eine Strömungsrichtungsänderung des durchströmenden Gases erzwingt und dadurch auch einen Strömungswiderstand bildet. An der oberen Endscheibe des Ringfilterelements ist nun erfindungsgemäß ein, insbesondere zentraler, Dom mit einer Schlosskontur und einer ersten Entlüftungsöffnung angeordnet, wobei zusätzlich ein, insbesondere zentraler, Rücklaufkanal vorgesehen ist, der bei montierter Flüssigfiltereinrichtung in das Ringfilterelement eingreift, das heißt in einen Innenraum desselben, und der an einem oberen Fortsatz eine komplementär zur Schlosskontur ausgebildete Schlüsselkontur mit einer zweiten Entlüftungsöffnung besitzt. Die Schlosskontur und die Schlüsselkontur bilden dabei zusammen das Schlüssel-Schloss-System, welches nicht nur die Verwendung eines autorisierten Ringfilterelements, sondern auch eine vordefinierte Einbaulage desselben im Filtergehäuse erzwingt und zugleich bei montiertem Ringfilterelement den zumindest einen Strömungskanal zwischen der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung bildet/begrenzt. Durch den zumindest einen labyrinthartigen Strömungskanal mit den endseitig daran angeordneten ersten und zweiten Entlüftungsöffnungen ist es zudem möglich, die Entlüftungsöffnungen selbst größer und dadurch durchgängiger auszubilden, trotzdem aber ein zur Verhinderung von Flüssigkeitsdurchtritt erforderliches Druckgefälle zu realisieren. Dabei ist selbstverständlich klar, dass der Begriff „Strömungskanal“ nicht einen rohrförmigen Kanal bedeuten muss, sondern auch eine labyrinthartige Pfadführung mit Zwangsführung über entsprechende Rippengeometrien und Spaltmaße. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine O-Ring-Dichtung dabei den labyrinthartigen Strömungskanal von einer Reinseite trennen. In einer alternativen Ausführungsform wird die Trennung zwischen dem labyrinthartigen Strömungskanal und der Reinseite durch ein abgestimmtes Spaltmaß zwischen den Bauteilen und daher über den auftretenden Druckunterschied eingestellt. Der Druckunterschied zwischen dem labyrinthartigen Strömungskanal und der Reinseite muss hoch genug eingestellt werden, dass mögliche Flüssigkeit immer in den Rücklaufkanal strömt. Durch den Umstand, dass in dem Filtergehäuse ausschließlich Ringfilterelemente funktionsfähig eingesetzt werden können, die die zuvor beschriebene Schlosskontur aufweisen, kann zudem die Verwendung von autorisierten bzw. hochwertigen Ringfilterelementen erzwungen und eine hohe Filterleistung erreicht werden.The invention is based on the general idea of integrating a ventilation function optimized according to the invention in a liquid filter device, this function being activated only by the combination of two components described below, which at the same time implement a key-lock system. In other words, with the liquid filter device according to the invention, a ventilation function can be integrated into a key-lock system. In this way, on the one hand, reliable ventilation and, on the other hand, the use of authorized and thus high-quality filter elements can be achieved. The liquid filter device according to the invention has a filter housing in which a ring filter element with an upper end plate is arranged. Such a ring filter element usually also has a lower end sheath, a filter material, for example in the form of a pleated star, being arranged between the two end disks and tightly integrated into the respective end sheath at the end. Also provided is a venting device for the passage of accumulated gas, which has at least one labyrinth-like flow channel, which forces a change in the direction of flow of the gas flowing through and thereby also forms a flow resistance. According to the invention, there is now an, in particular, central, dome with a lock contour and a first on the upper end disk of the ring filter element Ventilation opening arranged, with an additional, in particular central, return channel being provided which, when the liquid filter device is installed, engages in the ring filter element, i.e. in an interior thereof, and which has a key contour complementary to the lock contour with a second ventilation opening on an upper extension. The lock contour and the key contour together form the key-lock system, which not only enforces the use of an authorized ring filter element, but also a predefined installation position of the same in the filter housing and at the same time forms the at least one flow channel between the first and second ventilation openings when the ring filter element is installed /limited. Due to the at least one labyrinth-like flow channel with the first and second vent openings arranged on it at the end, it is also possible to make the vent openings themselves larger and thus more continuous, but nevertheless to achieve a pressure gradient necessary to prevent the passage of liquid. It is of course clear that the term “flow channel” does not have to mean a tubular channel, but also a labyrinth-like path with forced guidance over corresponding rib geometries and gap dimensions. In an advantageous embodiment, an O-ring seal can separate the labyrinth-like flow channel from a clean side. In an alternative embodiment, the separation between the labyrinth-like flow channel and the clean side is set by means of a matched gap dimension between the components and therefore by means of the pressure difference that occurs. The pressure difference between the labyrinth-like flow channel and the clean side must be set high enough that possible liquid always flows into the return channel. Due to the fact that only functional ring filter elements can be used in the filter housing that have the lock contour described above, the use of authorized or high-quality ring filter elements can also be enforced and a high filter performance can be achieved.

Die Funktion der labyrinthartigen Entlüftungseinrichtung ist gegeben, wenn die Abdichtung an speziellen Dichtstellen erfolgt. Erst durch das Zusammenwirken ist auch die Funktion gegeben. Eine zusätzliche Dichtung (jeglicher Art) wird nicht benötigt. Bei einer fehlenden Dichtfunktion wird kein Differenzdruck aufgebaut. Dadurch kann die Flüssigkeit ungehindert über den Rücklaufkanal abgeführt werden. Außerdem wird dann kein Druck aufgebaut, der in weiterer Folge für einen Motor die Freigabe zum Start gibt.The function of the labyrinth-like ventilation device is given when the seal is made at special sealing points. The function is only given through the interaction. An additional seal (of any kind) is not required. If there is no sealing function, no differential pressure is built up. This means that the liquid can be drained away unhindered via the return channel. In addition, no pressure is built up that would subsequently enable a motor to start.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung führt der zumindest eine Strömungskanal von einer Rohseite zum Rücklaufkanal. Dies bietet den großen Vorteil, dass das zu filternde Fluid, beispielsweise Öl oder Kraftstoff, bereits rohseitig entlüftet wird und die angesammelte Luft somit nicht durch das Filtermaterial des Ringfilterelements geleitet werden muss, sondern direkt über den Rücklauf zu einem Reservoir, beispielsweise einem Kraftstofftank, zurückgeleitet werden kann.In an advantageous development of the solution according to the invention, the at least one flow channel leads from a raw side to the return channel. This offers the great advantage that the fluid to be filtered, for example oil or fuel, is already vented on the raw side and the accumulated air therefore does not have to be passed through the filter material of the ring filter element, but rather returned directly via the return to a reservoir, for example a fuel tank can be.

Durch das Schlüssel-Schloss-System wird auch ein Restluftvolumen verringert. Zusätzlich ist durch die O-Ring-Dichtung eine Kanalführung vorgegeben. Außerdem wird dadurch zusätzlich das Ringfilterelement in seiner Lage fixiert. Dadurch und durch die Verdrehsicherung kann auch eine mögliche Beschädigung verhindert werden. Somit ist die Kombination ohne diese Dichtstelle nicht funktionell. Obwohl der labyrinthartige Strömungskanal und Entlüftungsöffnungen größer ausgeführt werden, sind zusätzliche Elemente zur Erhöhung des Differenzdruckes nicht notwendig. Bei ähnlichen aus dem Stand der Technik bekannten Anwendungen mit großen Öffnungen werden zur Funktionsabsicherung zusätzliche Filtereinheiten verbaut. Filtermedienringe zum Beispiel werden mit einem Kunststoffring am Filtereisatz verklippst. Wie oben beschrieben, kann es nun natürlich auch für Restschmutzmenge problematisch werden. Da die zusätzlichen Bauteile auch kontaminiert werden können.The key-lock system also reduces residual air volume. In addition, the O-ring seal provides a channel guide. In addition, this also fixes the ring filter element in its position. This and the anti-twist device can also prevent possible damage. The combination is therefore not functional without this sealing point. Although the labyrinth-like flow channel and ventilation openings are made larger, additional elements to increase the differential pressure are not necessary. In similar applications with large openings known from the prior art, additional filter units are installed to ensure functional reliability. Filter media rings, for example, are clipped onto the filter set with a plastic ring. As described above, it can of course also be problematic for residual amounts of dirt. Because the additional components can also be contaminated.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist der Dom an seinem oberen Ende eine erste Schräge auf, die jedoch nicht koaxial zu einer Achse des Ringfilterelements angeordnet sein muss und deshalb auch als Verdrehsicherung dienen kann. Der Fortsatz des Rücklaufkanals weist an seinem oberen Ende eine zugehörige zweite Schräge auf, welche die zweite Entlüftungsöffnung enthält. Der zumindest eine Strömungskanal ist dabei zumindest teilweise durch erste Ausnehmungen in der ersten Schräge und/oder durch zweite Ausnehmungen in der zweiten Schräge gebildet. Sind beispielsweise derartige Ausnehmungen ausschließlich in der ersten Schräge des Doms angeordnet, so kann die zweite Schräge am Fortsatz des Rücklaufkanals beispielsweise als plane Fläche ausgebildet sein, so dass der zumindest eine Strömungskanal durch einerseits die Ausnehmungen an der ersten Schräge und andererseits die plane Fläche an der zweiten Schräge begrenzt ist. Rein theoretisch ist selbstverständlich auch denkbar, dass an der zweiten Schräge Rippen angeordnet sind, die bei montiertem Ringfilterelement über ihr freies Ende an der ersten Schräge anliegen, so dass in diesem Fall die erste Schräge beispielsweise als plane Fläche ausgebildet sein kann und eine Begrenzung für den zumindest einen Strömungskanal bildet. Denkbar ist hierbei insbesondere, dass die zweite Entlüftungsöffnung beispielsweise zentral in dem Fortsatz des Rücklaufkanals angeordnet ist, wobei dieser Fortsatz exzentrisch zum Rücklaufkanal angeordnet sein kann und wobei entsprechende von der zweiten Schräge am Fortsatz des Rücklaufkanals in Richtung der ersten Schräge des Doms abstehende Rippen in Form von Teilkreissegmenten vorgesehen sind, die die zweite Entlüftungsöffnung umgeben und dadurch eine entsprechende Umlenkung und auch einen Differenzdruck zwischen einer Rohseite und dem Rücklaufkanal bilden. Die jeweilige Kanalführung kann dabei je nach Anforderungen gewählt werden.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the dome has a first bevel at its upper end, which, however, does not have to be arranged coaxially to an axis of the ring filter element and can therefore also serve as a rotation lock. The extension of the return channel has at its upper end an associated second bevel which contains the second ventilation opening. The at least one flow channel is at least partially formed by first recesses in the first slope and / or by second recesses in the second slope. For example, if such recesses are arranged exclusively in the first incline of the dome, the second incline on the extension of the return channel can be designed as a flat surface, so that the at least one flow channel through on the one hand the recesses on the first incline and on the other hand the flat surface on the second slope is limited. Purely theoretically, it is of course also conceivable that ribs are arranged on the second incline, which rest against the first incline via their free end when the ring filter element is mounted, so that in this case the first incline can be designed, for example, as a flat surface and a limitation for the forms at least one flow channel. In particular, it is conceivable that the second ventilation opening is arranged, for example, centrally in the extension of the return channel, this being the case Extension can be arranged eccentrically to the return channel and with corresponding ribs projecting from the second slope on the extension of the return channel in the direction of the first slope of the dome in the form of partial circle segments which surround the second vent opening and thereby a corresponding deflection and also a differential pressure between a Form raw side and the return channel. The respective channel routing can be selected depending on the requirements.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind an dem Dom zwei Führungsschrägen in der Art von Gleitflächen angeordnet, die an einer Gratlinie aneinander angrenzen. Im Bereich dieser Gratlinie kann dabei eine Aufnahme vorgesehen sein. Über die beiden Führungsschrägen ist eine Drehwinkelausrichtung des Ringfilterelements relativ zum Rücklaufkanal und damit beispielsweise eine Ausrichtung eines an dem Ringfilterelement angeordneten Pins relativ zu einem filtergehäusetopfseitig angeordneten Leerlaufkanal möglich. Am Rücklaufkanal kann darüber hinaus benachbart zu dem Fortsatz ein Führungselement vorgesehen sein, welches mit einer der Führungsschrägen zusammenwirkt und bei montiertem Ringfilterelement in die Aufnahme eingreift. Ein derartiges Führungselement kann beispielsweise als Schwert ausgebildet sein und durch das Zusammenwirken mit den beiden Führungsschrägen bzw. einer der beiden Führungsschrägen eine Drehwinkelausrichtung des Ringfilterelements relativ zum Rücklaufkanal erzwingen. Darüber hinaus stellt ein derartiges Führungselement eine weitere Verfeinerung des rücklaufkanalseitigen Schlüssels dar, während die Aufnahme eine Verfeinerung des domseitigen Schlosses darstellt, wodurch das Schlüssel-Schloss-System sicherer und die Verwendung von nicht autorisierten Ringfilterelementen zusätzlich erschwert werden können.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, two guide slopes in the form of sliding surfaces are arranged on the dome, which are adjacent to one another on a ridge line. A receptacle can be provided in the area of this ridge line. Via the two guide bevels, it is possible to align the ring filter element with an angle of rotation relative to the return channel and thus, for example, to align a pin arranged on the ring filter element relative to an idle channel arranged on the filter housing pot side. In addition, a guide element can be provided on the return duct adjacent to the extension, which guide element interacts with one of the guide bevels and engages in the receptacle when the ring filter element is installed. Such a guide element can, for example, be designed as a sword and, through the interaction with the two guide bevels or one of the two guide bevels, force an angular orientation of the ring filter element relative to the return channel. In addition, such a guide element represents a further refinement of the key on the return channel side, while the receptacle represents a refinement of the dome-side lock, making the key-lock system more secure and the use of unauthorized ring filter elements more difficult.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ringfilterelement für die zuvor beschriebene Flüssigfiltereinrichtung anzugeben, welches eine obere Endscheibe sowie eine untere Endscheibe sowie ein dazwischen angeordnetes Filtermaterial umfasst. An der oberen Endscheibe ist dabei der zuvor beschriebene Dom mit einer Schlosskontur und einer ersten Entlüftungsöffnung angeordnet. Über die Ausgestaltung der Schlosskontur, welche zur flüssigfiltereinrichtungsseitigen Schlüsselkontur passen muss, kann die Verwendung von autorisierten und qualitativ hochwertigen Ringfilterelementen zumindest begünstigt werden.The present invention is further based on the general idea of specifying a ring filter element for the liquid filter device described above, which ring filter element comprises an upper end disk and a lower end disk and a filter material arranged in between. The previously described dome with a lock contour and a first ventilation opening is arranged on the upper end disk. The design of the lock contour, which must match the key contour on the liquid filter device side, can at least facilitate the use of authorized and high quality ring filter elements.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung geht die erste Schräge, welche an einem oberen Ende eines Doms der oberen Endscheibe des Ringfilterelements angeordnet ist, in eine Stirnfläche über, wobei die erste Entlüftungsöffnung in der Stirnfläche angeordnet ist. Die Stirnfläche stellt dabei im Einbauzustand die höchstgelegene Stelle des Ringfilterelements dar, so dass üblicherweise ausschließlich Gas, insbesondere Luft, über die erste Entlüftungsöffnung und den sich daran anschließenden Strömungskanal und die zweite Entlüftungsöffnung in den Rücklaufkanal kommt.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the first bevel, which is arranged at an upper end of a dome of the upper end disk of the ring filter element, merges into an end face, the first vent opening being arranged in the end face. In the installed state, the end face represents the highest point of the ring filter element, so that usually only gas, in particular air, comes into the return channel via the first vent opening and the adjoining flow channel and the second vent opening.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures on the basis of 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 goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, 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 Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung mit einer Detaildarstellung einer Entlüftungseinrichtung,
2 die Entlüftungseinrichtung in einer Ansicht,
3 einen Rücklaufkanal mit einem oben angeordneten Fortsatz,
4 eine Ansicht von unten auf einen Dom einer oberen Endscheibe eines erfindungsgemäßen Ringfilterelements,
5 eine weitere mögliche Ausführungsform des Doms an der oberen Endscheibe,
6 eine vergrößerte Ansicht von unten in den Dom,
7 eine mögliche Ausführungsform eines oberen Endes eine Fortsatzes an einem Rücklaufkanal,
8 der rücklaufkanalseitige Fortsatz in einer Detailansicht,
9 eine Innenansicht des Doms mit einer Schlosskontur in einer Kopfdarstellung,
10 eine Verdeutlichung des Strömungsweges des durch die Entlüftungseinrichtung strömenden Gases,
11 eine Schnittdarstellung durch die Entlüftungseinrichtung mit Dichtstellen,
12 eine Darstellung wie in 11, jedoch in einer anderen Schnittebene.

Show, each schematically,

1 a sectional view through a liquid filter device according to the invention with a detailed view of a ventilation device,
2 the ventilation device in one view,
3 a return channel with an extension at the top,
4th a view from below of a dome of an upper end disk of a ring filter element according to the invention,
5 another possible embodiment of the dome on the upper end disk,
6th an enlarged view from below of the cathedral,
7th a possible embodiment of an upper end an extension on a return channel,
8th the return channel side extension in a detailed view,
9 an interior view of the cathedral with a lock contour in a head representation,
10 an illustration of the flow path of the gas flowing through the venting device,
11 a sectional view through the ventilation device with sealing points,
12 a representation as in 11 , but in a different cutting plane.

Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung 1, welche beispielsweise als Öl- oder Kraftstofffilter oder Harnstofffilter ausgebildet sein kann, ein Filtergehäuse 2 auf, in welchem ein Ringfilterelement 3 mit einer oberen Endscheibe 4 angeordnet ist. Ebenfalls vorgesehen ist eine Entlüftungseinrichtung 5 (vergleiche auch die 2 bis 12) zum Durchlassen von angesammeltem Gas 6 (vergleiche auch 6 sowie 10 bis 12), insbesondere zum Durchlassen von angesammelter Luft, wobei die Entlüftungseinrichtung 5 zumindest einen labyrinthartigen Strömungskanal 7 aufweist, der eine Strömungsrichtungsänderung des durchströmenden Gases 6 erzwingt und zugleich einen Strömungswiderstand bildet und dadurch eine Druckdifferenz vergrößert. Es ist eine Dichtstelle 29 vorgesehen, die den labyrinthartigen Strömungskanal 7 von einer Reinseite 28 trennt. Über eine O-Ring-Dichtung 27 kann der labyrinthartige Strömungskanal 7 von einer Reinseite 28 getrennt werden. Die Trennung zwischen dem labyrinthartigen Strömungskanal 7 und der Reinseite 28 kann auch durch ein abgestimmtes Spaltmaß zwischen den Bauteilen (Rippen 15 und Ausnehmungen 19,20) und daher über den auftretenden Druckunterschied eingestellt werden.According to the 1 , has a liquid filter device according to the invention 1 , which can be designed as an oil or fuel filter or urea filter, for example, a filter housing 2 on, in which a ring filter element 3 with an upper end disk 4th is arranged. A ventilation device is also provided 5 (compare also the 2 to 12 ) to let through accumulated gas 6th (compare also 6th as well as 10 to 12), in particular for the passage of accumulated air, whereby the ventilation device 5 at least one labyrinth-like flow channel 7th having a change in the direction of flow of the gas flowing through 6th forces and at the same time forms a flow resistance and thereby increases a pressure difference. It's a sealing point 29 provided that the labyrinth-like flow channel 7th from a clean side 28 separates. Via an O-ring seal 27 can the labyrinth-like flow channel 7th from a clean side 28 be separated. The separation between the labyrinthine flow channel 7th and the clean side 28 can also be achieved through a coordinated gap between the components (ribs 15th and recesses 19, 20) and can therefore be adjusted via the pressure difference that occurs.

An der oberen Endscheibe 4 des Ringfilterelements 3 ist nun erfindungsgemäß ein, insbesondere zentraler, Dom 8 (vergleiche auch die 2 sowie 4 bis 6, 8, 10,12) mit einer Schlosskontur 9 und einer ersten Entlüftungsöffnung 10 vorgesehen. Ebenfalls vorgesehen ist ein, insbesondere zentraler, Rücklaufkanal 11, der bei montierter Flüssigfiltereinrichtung 1 in das Ringfilterelement 3 eingreift und der an einem oberen Fortsatz 12 eine komplementär zur Schlosskontur 9 ausgebildete Schlüsselkontur 13 (vergleiche die 1, 3 und 7) mit einer zweiten Entlüftungsöffnung 14 aufweist. Die Schlosskontur 9 einerseits und die Schlüsselkontur 13 andererseits bilden zusammen ein Schlüssel-Schloss-System, welches einerseits eine vordefinierte Einbaulage des Ringfilterelements 3 im Filtergehäuse 2 erzwingt und bei korrekt montiertem Ringfilterelement 3 den zumindest einen Strömungskanal 7 zwischen der ersten und der zweiten Entlüftungsöffnung 10, 14 bildet. Zudem kann durch das Schlüssel-Schloss-System die Verwendung von autorisierten und damit auch qualitativ hochwertigen Ringfilterelementen 3 zumindest begünstigt werden, wodurch eine langlebige Flüssigfiltereinrichtung 1 mit hoher Filtrationsleistung gewährleistet werden kann.On the upper end plate 4th of the ring filter element 3 is now a, in particular central, cathedral according to the invention 8th (compare also the 2 as well as 4 to 6, 8th , 10 , 12) with a lock contour 9 and a first vent 10 intended. A return channel, in particular a central one, is also provided 11 , with the liquid filter device installed 1 into the ring filter element 3 engages and that of an upper extension 12 one complementary to the lock contour 9 trained key contour 13 (compare the 1 , 3 and 7th ) with a second vent 14th having. The lock contour 9 one hand and the key contour 13 on the other hand together form a key-lock system, which on the one hand a predefined installation position of the ring filter element 3 in the filter housing 2 and with correctly installed ring filter element 3 the at least one flow channel 7th between the first and second vents 10 , 14th forms. In addition, the key-lock system enables the use of authorized and thus high-quality ring filter elements 3 at least be favored, creating a long-lasting liquid filter device 1 can be guaranteed with high filtration performance.

Die Funktion der labyrinthartigen Entlüftungseinrichtung 5 ist gegeben, wenn die Abdichtung an speziellen Dichtstellen 29 (vgl. 11 und 12) erfolgt. Erst durch das Zusammenwirken ist auch die (Entlüftungs-)Funktion gegeben. Eine zusätzliche Dichtung (jeglicher Art) wird nicht benötigt. Bei einer fehlenden Dichtfunktion wird kein Differenzdruck aufgebaut. Dadurch kann die Flüssigkeit ungehindert über den Rücklaufkanal 11 abgeführt werden. Außerdem wird dann kein Druck aufgebaut, der in weiterer Folge für einen Motor die Freigabe zum Start gibt.The function of the labyrinth-like ventilation device 5 is given when the seal is made at special sealing points 29 (see. 11 and 12 ) he follows. The (ventilation) function is only given through the interaction. An additional seal (of any kind) is not required. If there is no sealing function, no differential pressure is built up. This allows the liquid to flow unhindered through the return channel 11 be discharged. In addition, no pressure is built up that would subsequently enable a motor to start.

Der zumindest eine Strömungskanal 7, welcher nicht in der Art eines Kanals ausgebildet sein muss, sondern auch durch entsprechende Rippen 15 (vergleiche 3, 8 bis 12) bzw. Strömungshindernisse gebildet sein kann, verläuft dabei vorzugsweise von einer Rohseite 16 zum Rücklaufkanal 11.The at least one flow channel 7th which does not have to be designed in the manner of a channel, but also by corresponding ribs 15th (compare 3 , 8th to 12 ) or flow obstacles can be formed, preferably runs from a raw side 16 to the return duct 11 .

Betrachtet man den Dom 8 an der oberen Endscheibe 4 des Ringfilterelements 3 weiter, so kann man erkennen, dass dieser an seinem oberen Ende eine erste Schräge 17 aufweist (vgl. 1, 4, 5, 9, 11, 12). Der Fortsatz 12 des Rücklaufkanals 11 kann an seinem oberen Ende eine zugehörige zweite Schräge 18 aufweisen, wobei der zumindest eine Strömungskanal 7 zumindest teilweise durch erste Ausnehmungen 19 (vergleiche 6, 8) in der ersten Schräge 17 und/oder durch zweite Ausnehmungen 20 in der zweiten Schräge 18 (vergleiche 1 und 3) gebildet sein kann. Derartige Ausnehmungen 19, 20 können dabei auch durch die zuvor beschriebenen Rippen 15 gebildet sein, die wahlweise an der ersten Schräge 17 und/oder an der zweiten Schräge 18 angeordnet sein können.Looking at the cathedral 8th on the upper end plate 4th of the ring filter element 3 further, you can see that this has a first slope at its upper end 17th has (cf. 1 , 4th , 5 , 9 , 11 , 12 ). The appendix 12 of the return duct 11 can have an associated second slope at its upper end 18th have, the at least one flow channel 7th at least partially through first recesses 19th (compare 6th , 8th ) in the first slope 17th and / or through second recesses 20th in the second slope 18th (compare 1 and 3 ) can be formed. Such recesses 19th , 20th can also be done by the ribs described above 15th be formed, optionally on the first slope 17th and / or on the second slope 18th can be arranged.

Betrachtet man die erste Schräge 17 weiter, so kann man erkennen, dass diese in eine Stirnfläche 21 (vergleiche 2, 5 und 9, 11) übergeht, wobei die erste Entlüftungsöffnung 10 in der Stirnfläche 21 angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, eine Eintrittsöffnung, nämlich die erste Entlüftungsöffnung 10, an einem höchstmöglichen Punkt im Filtergehäuse 2 anzuordnen, wo am ehesten Luft vorhanden ist.Looking at the first slope 17th further, one can see that this is in an end face 21st (compare 2 , 5 and 9 , 11 ) passes, with the first vent 10 in the face 21st is arranged. This makes it possible to have an inlet opening, namely the first vent opening 10 , at the highest possible point in the filter housing 2 to be arranged where there is most air.

Betrachtet man den Dom 8 weiter, so kann man erkennen, dass dieser zwei Führungsschrägen 22 aufweist, welche als Gleitflächen dienen. Die beiden Führungsschrägen 22 grenzen dabei an einer Gratlinie 23 (vergleiche die 2 und 6) aneinander an. Im Bereich der Gratlinie 23 ist darüber hinaus eine Aufnahme 24 vorgesehen. Am Rücklaufkanal 11 ist dabei benachbart zum Fortsatz 12 ein Führungselement 25 (vergleiche insbesondere die 1, 3 sowie 7) vorgesehen, das zur Montage mit einer der Führungsschrägen 22 zusammenwirkt und in montiertem Zustand in die Aufnahme 24 eingreift. Hierdurch kann durch das Führungselement 25 die Schlüsselkontur 13 und durch die Aufnahme 24 die Schlosskontur 9 weiter verfeinert werden. Analog zu den Führungsschrägen 22 am Dom 8 der oberen Endscheibe 4 können auch Führungsschrägen 22' (vergleiche 3) am Rücklaufkanal 11 angeordnet sein, wodurch das Schlüssel-Schloss-System weiter verbessert wird.Looking at the cathedral 8th further, one can see that these two guide slopes 22nd has, which serve as sliding surfaces. The two guide slopes 22nd border on a ridge line 23 (compare the 2 and 6th ) to each other. In the area of the ridge line 23 is also a recording 24 intended. On the return duct 11 is adjacent to the extension 12 a guide element 25th (compare in particular the 1 , 3 as well as 7) intended for assembly with one of the guide bevels 22nd cooperates and in the assembled state in the recording 24 intervenes. This allows the guide element 25th the key contour 13 and through the inclusion 24 the lock contour 9 be further refined. Analogous to the guide slopes 22nd at the cathedral 8th the upper end disk 4th can also be inclined guides 22 ' (compare 3 ) on the return duct 11 be arranged, whereby the key-lock system is further improved.

Zusätzlich unter Schutz gestellt werden soll auch ein Ringfilterelement 3 mit einer oberen Endscheibe 4 und einem Filtermaterial 26 sowie einer nicht näher bezeichneten unteren Endscheibe, wobei an der oberen Endscheibe 4 der zuvor beschriebene Dom 8 mit der Schlosskontur 9 und der ersten Entlüftungsöffnung 10 angeordnet ist. Die erste Entlüftungsöffnung 10 ist dabei vorzugsweise an einer Stirnfläche 21 vorgesehen, die in eine erste Schräge 17 übergeht. An der oberen Endscheibe 4 kann darüber hinaus eine Aufnahme 24 zur Aufnahme eines rücklaufkanalseitigen Führungselements 25 vorgesehen sein, welches die Schlosskontur 9 weiter verfeinert. Ebenfalls vorgesehen sein können an der oberen Endscheibe 4 des Ringfilterelements 3 Führungsschrägen 22, die an einer Gratlinie 23 bzw. einem Grat 23 aneinandergrenzen. Im Bereich dieser Gratlinie 23 ist auch die Aufnahme 24 vorgesehen, wobei der Dom 8, zumindest aber die Schlosskontur 9 exzentrisch angeordnet ist und dadurch auch eine Verdrehsicherung bilden. Eine weitere Verdrehsicherung kann durch das im montierten Zustand in die Aufnahme 24 eingreifende Führungselement 25 realisiert werden. A ring filter element is also to be placed under protection 3 with an upper end disk 4th and a filter material 26th and an unspecified lower end plate, with the upper end plate 4th the previously described cathedral 8th with the lock contour 9 and the first vent 10 is arranged. The first vent 10 is preferably on an end face 21st provided in a first slope 17th transforms. On the upper end plate 4th can also include a recording 24 for receiving a guide element on the return channel side 25th be provided which the lock contour 9 further refined. Can also be provided on the upper end plate 4th of the ring filter element 3 Guide bevels 22nd that are on a ridge line 23 or a ridge 23 adjoin each other. In the area of this ridge line 23 is also the recording 24 provided, the cathedral 8th , but at least the lock contour 9 is arranged eccentrically and thereby also form a rotation lock. A further anti-rotation device can be inserted into the mount in the mounted state 24 engaging guide element 25th will be realized.

Mit der erfindungsgemäßen Flüssigfiltereinrichtung 1 und dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement 3 lässt sich eine zuverlässige Entlüftung der Flüssigfiltereinrichtung 1 erreichen, da durch den labyrinthartigen Strömungskanal 7 größere Entlüftungsöffnungen 10, 14 verwendet werden können, die sich im Betrieb weniger zusetzen. Der zumindest eine Strömungskanal 7 bildet dabei die erforderliche Druckdifferenz. Zusätzlich kann die erfindungsgemäße Entlüftungseinrichtung 5 auch in ein wirkungsvolles Schlüssel-Schloss-System integriert werden, welches die Verwendung autorisierter Ringfilterelemente 3 zumindest begünstigt.With the liquid filter device according to the invention 1 and the ring filter element according to the invention 3 reliable venting of the liquid filter device 1 reach because through the labyrinth-like flow channel 7th larger vents 10 , 14th can be used that are less clogged during operation. The at least one flow channel 7th forms the required pressure difference. In addition, the ventilation device according to the invention 5 can also be integrated into an effective key-lock system, which allows the use of authorized ring filter elements 3 at least favored.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102014209595 A1 [0002]
EP 2490786 B1 [0003]

Claims

Liquid filter device (1) with - a filter housing (2) in which a ring filter element (3) with an upper end plate (4) is arranged, - a venting device (5) for the passage of accumulated gas (6), which has at least one labyrinth-like flow channel ( 7), which forces a change in the direction of flow of the gas (6) flowing through and forms a flow resistance, characterized in that a dome (8) with a lock contour (9) and a first ventilation opening (10) is arranged on the upper end plate (4) - that a return channel (11) is provided which engages in the ring filter element (3) when the liquid filter device (1) is installed, and which has a key contour (13) formed complementary to the lock contour (9) on an upper extension (12) with a second ventilation opening (14), - that a sealing point (29) is provided which separates the labyrinth-like flow channel (7) from a clean side (28), - that the Schlossko ntur (9) and the key contour (13) together form a key-lock system, which forces a predefined installation position of the ring filter element (3) in the filter housing (2) and the mounted ring filter element (3) the at least one flow channel (7) between the first and the second vent opening (10,14).

Liquid filter device according to Claim 1 , characterized in that the at least one flow channel (7) leads from a raw side (16) to the return channel (11).

Liquid filter device according to Claim 1 or 2 , characterized in - that the dome (8) has a first slope (17) at its upper end, - that the extension (12) of the return channel (11) has a second slope (18) at its upper end.

Liquid filter device according to Claim 3 , characterized in that the at least one flow channel (7) is formed at least partially by first recesses (19) in the first slope (17) and / or by second recesses (20) of the second slope (18).

Liquid filter device according to Claim 3 or 4th , characterized in that the first bevel (17) merges into an end face (21), the first ventilation opening (10) being arranged in the end face (21).

Liquid filter device according to one of the preceding claims, characterized in that two guide slopes (22) are arranged on the dome (8), which are adjacent to one another at a ridge line (23), a receptacle (24) being provided in the area of the ridge line (23) .

Liquid filter device according to Claim 6 , characterized in that a guide element (25) is provided on the return channel (11) adjacent to the extension (12) which interacts with one of the guide bevels (22), the guide element (25) in the receptacle when the ring filter element (3) is mounted (24) engages and serves as an anti-twist device.

Ring filter element (3) for a liquid filter device (1) according to one of the preceding claims, - with an upper end plate (4) and a filter material (26), - A dome (8) with a lock contour (9) and a first ventilation opening (10) being arranged on the upper end plate (4).

Ring filter element after Claim 8 , characterized in that the dome (8) has a first slope (17) at its upper end.

Ring filter element after Claim 9 , characterized in that the first bevel (17) merges into an end face (21), the first ventilation opening (10) being arranged in the end face (21).