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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidverbindungsbauteil für ein Gehäusebauteil, insbesondere für ein Filtergehäuse in einer besonders bevorzugten Anwendung für ein Ölfiltergehäuse oder ein Kühlmittelsystem eines Batteriesystems oder einer Brennstoffzelle, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Ventileinheit nach Anspruch 1 sowie ein Filtersystem nach Anspruch 6.
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Die
DE 10 2014 216 507 A1 beschreibt eine Filtereinrichtung mit einem in Richtung einer Kühleinrichtung orientierten Zu-/Ablauf, in dem jeweils eine Verschlussreinrichtung mit einem Verschlusselement vorgesehen ist. Nachteilig bei dieser Art Ventilsitzmodul, welches den Zu- und Ablauf bereitstellt, ist, dass das Ventilsitzmodul an die Filtereinrichtung aufgesetzt und befestigt wird, womit erheblicher Bauraum benötigt wird.
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Die
DE 10 2013 209 960 A1 offenbart ein Fluidverbindungsbauteil mit einem Rücklaufsperrventil, welches als Schwenkventil ausgebildet ist. Dieses Schwenkventil ist an einer Seite schwenkbar gelagert und mit einer Schenkelfeder vorgespannt. Bei entsprechenden Druckverhältnissen hebt sich der Ventilkörper zuerst an der, der Lagerstelle gegenüberliegenden Seite ab, wobei die Abstände zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper sich mit zunehmender Entfernung von der Lagerstelle schneller vergrößern.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Fluidverbindungsbauteil der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, insbesondere ein Fluidverbindungsbauteil mit einer darin integrierten Ventileinheit bereitzustellen, welches in verbauter Lage einen verringerten Bauraum aufweist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand der Ansprüche 1 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Fluidverbindungsbauteil für ein Gehäusebauteil, insbesondere für ein Filtergehäuse in einer besonders bevorzugten Anwendung für ein Ölfiltergehäuse oder ein Kühlmittelsystem eines Batteriesystems oder einer Brennstoffzelle bereitzustellen, welches eine Ventileinheit aufweist, die im eingebauten Zustand zumindest teilweise innerhalb des Gehäusebauteils, insbesondere innerhalb eines Filtergehäuses, angeordnet ist. Das erfindungsgemäße Fluidverbindungsbauteil weist ein erstes Fluidverbindungsgehäusebauteil und ein zweites Fluidverbindungsgehäusebauteil auf. Das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil weist eine Einlassöffnung für die Einleitung eines Fluids in das Fluidverbindungsbauteil auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bereich um die Einlassöffnung in der Form eines Stutzens mit mindestens einer Haltevorrichtung ausgeführt, um mit standardisierten Konnektoren verbunden und gekoppelt werden zu können. Die Haltevorrichtung ist derart ausgeführt, dass diese mit den am Markt üblichen Konnektoren zusammenwirken kann. Damit ist es möglich das Fluidverbindungsmodul auch in bestehenden Systemen nachzurüsten, um eine Ventileinheit bauraumoptimiert an einem Gehäusebauteil anzuordnen.
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Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil weist eine Auslassöffnung auf. Die Einlassöffnung kann sowohl in einem Winkel von ungefähr 0° als auch in einem Winkel von 0,1 - 90°, insbesondere in einem Winkel von 30 - 60°, in einer besonders bevorzugten Lage in einem Winkel von 45°, zur Auslassöffnung angeordnet sein. Durch die unterschiedlichen Ausführungen in verschiedenen Winkelanordnungen der Einlassöffnung zur Auslassöffnung ist es möglich auf einfache Weise den Bauraum und die Verrohrung, um das Fluidverbindungsbauteil nach den gegebenen Bauraumanforderungen und Kundenwünschen zu gestalten, da nur das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil angepasst werden muss. Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil weist ferner eine Ventileinheit auf, welche zumindest teilweise innerhalb des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils angeordnet ist. Beide Fluidverbindungsgehäusebauteile sind über einen Kopplungsbereich miteinander verbunden, insbesondere lösbar miteinander verbunden. Durch die zweiteilige Ausführung ist es möglich, dass verschiedene Ausführungsformen der ersten und zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteile kombiniert werden können, insbesondere ist es bei einer winkeligen Ausführung des Fluidverbindungsgehäusebauteils möglich die Ventileinheit auf einfache Weise über den Kopplungsbereich in das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil einzubauen.
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Das Gehäusebauteil, insbesondere das Filtergehäusebauteil, weist einen Kopplungsbereich auf, welcher derart ausgeführt ist, um mit einem Kopplungsbereich des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil des Fluidverbindungsbauteils in Wechselwirkung zu stehen. Die Kopplung der beiden Fluidverbindungsgehäusebauteile kann lösbar als auch unlösbar ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil mindestens drei Rastkonturen, insbesondere mindestens drei Schnapphaken, auf welche in eine umlaufende Rastkontur des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils eingreifen. Alternativ kann die Kopplung des ersten und zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils auch mittels eines Gewindes, eines Bajonettverschlusses, einer Verschweißung oder Verklebung realisiert sein.
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Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil weist zumindest teilweise innerhalb des Fluidverbindungsgehäusebauteils die Ventileinheit auf.
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Die Ventileinheit weist erfindungsgemäß einen Ventilkörper, eine Ventilfeder und eine Dichtung auf. Der Ventilkörper, welcher in einer bevorzugten Ausführung aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyamid besteht, weist erfindungsgemäß zwei Streben auf, in einer bevorzugten Ausführung drei Streben auf. Die Streben verbinden erfindungsgemäß einen umlaufenden Kragen mit einem Ventilkopf. Der Ventilkopf weist erfindungsgemäß eine umlaufende Nut auf, um eine Dichtung darin aufzunehmen.
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Die Ventilfeder der Ventileinheit stützt sich erfindungsgemäß zum einen an einer Anlagefläche des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils ab als auch an dem umlaufenden Kragen des Ventilkörpers. Hiermit wird die Ventileinheit im zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil vorgespannt. Die Dichtung des Ventilkopfs liegt bei geschlossenem Zustand der Ventileinheit an einem Dichtsitz des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils an, welcher damit auch als Ventilsitz dient. Die Dichtung hält dabei die federvorgespannte Ventileinheit im zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil. Durch den Aufbau der Ventileinheit und dem Zusammenspiel der Ventileinheit mit dem zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil ist ein bauteilreduziertes Rücklaufsperrventilsystem bereitgestellt.
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Die Ventileinheit wird anhand eines Impulses betätigt. Unter einem Impuls wird für die vorliegende Erfindung eine Kraft verstanden, welcher über einen Stift oder einen Fortsatz eines angeschlossenen Rohrstücks, welches an das erfindungsgemäße Fluidverbindungsbauteil angeschlossen wird eingreift und mit dem Ventilkörper in Kontakt kommt oder von einer Kraft, welche über den einströmenden Fluidstrom auf den Ventilkörper ausgeübt wird. Die Kraft muss dabei jeweils größer sein als die Ventilfederkraft, welche den Ventilkörper gegen den Ventilsitz vorspannt und damit verschließt. Sofern kein Impuls anliegt, also keine Kraft anliegt, die größer der Federkraft des Ventils ist, schließt das Ventil bzw. das Ventil öffnet sich nicht.
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In eingebautem Zustand ist das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil des Fluidverbindungsbauteils mindestens teilweise innerhalb das Gehäusebauteil derart angeordnet, dass die Ventileinheit mindestens teilweise innerhalb des Gehäusebauteils angeordnet ist, womit eine bauraumoptimierte Anordnung der Ventileinheit für ein Fluidverbindungsbauteil eines Gehäusebauteils, insbesondere eines Filtergehäusebauteils, erstmalig möglich ist.
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Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil weist in einer bevorzugten Ausführungsform ferner eine separate Dichtung auf, welche in einer besonders bevorzugten Ausführungsform als umlaufender Ring oder umlaufendes Band ausgeführt ist.
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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 zeigt, jeweils schematisch
- 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Fluidverbindungsbauteils
- 2 eine geschnittene Detailansicht des erfindungsgemäßen Fluidverbindungsbauteils
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Entsprechend der 1, weist das erfindungsgemäße Fluidverbindungsbauteil 1 ein erstes Fluidverbindungsgehäusebauteil 2 und ein zweites Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 auf. Das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil 2 weist eine Einlassöffnung 4 für die Einleitung eines Fluids in das Fluidverbindungsbauteil 1 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Bereich um die Einlassöffnung 4 in der Form eines Stutzens 6 ausgeführt, um mit standardisierten Konnektoren verbunden und gekoppelt werden zu können.
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Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 weist eine Auslassöffnung 5 auf. Die Einlassöffnung 4 ist zur Auslassöffnung in einem Winkel von 90° angeordnet, kann jedoch auch in alternativen Winkelanordnungen angeordnet sein. Durch die unterschiedlichen Ausführungen in verschiedenen Winkelanordnungen der Einlassöffnung 4 zur Auslassöffnung 5 ist es möglich auf einfache Weise den Bauraum und die Verrohrung, um das Fluidverbindungsbauteil 1 nach den gegebenen Bauraumanforderungen und Kundenwünschen zu gestalten, da nur das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil 2 angepasst werden muss. Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 weist ferner eine Ventileinheit 10 auf, welche zumindest teilweise innerhalb des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils angeordnet ist.
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Beide Fluidverbindungsgehäusebauteile sind über einen Kopplungsbereich 15 miteinander verbunden, insbesondere lösbar miteinander verbunden. Durch die zweiteilige Ausführung ist es möglich, dass verschiedene Ausführungsformen der ersten und zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteile 2,3 kombiniert werden können, insbesondere ist es bei der gezeigten winkeligen Ausführung des ersten Fluidverbindungsgehäusebauteils 2 möglich die Ventileinheit 10 auf einfache Weise über den Kopplungsbereich in das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 einzubauen.
1 zeigt ferner schematisch ein Gehäusebauteil 8, insbesondere ein Filtergehäusebauteil in einer besonders bevorzugten Ausführungsform ein Filtergehäusebauteile eines Ölfiltersystems. Das Gehäusebauteil 8 weist einen Kopplungsbereich 8.1 auf, welcher derart ausgeführt ist, um mit einem Kopplungsbereich 7 des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 des Fluidverbindungsbauteils 1 in Wechselwirkung zu stehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kopplungsbereich 7,8.1 als eine Gewindeverbindung ausgeführt. In einer alternativen Ausführungsform kann der Kopplungsbereich auch als Bajonettverbindung oder
mittels einer Schnappverbindung ausgeführt sein. In eingebautem Zustand ist das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 des Fluidverbindungsbauteils 1 mindestens teilweise innerhalb das Gehäusebauteil 8 derart angeordnet, dass die Ventileinheit 10 mindestens teilweise innerhalb des Gehäusebauteils 8 angeordnet ist, womit eine bauraumoptimierte Anordnung der Ventileinheit 10 für ein Fluidverbindungsbauteil 1 eines Gehäusebauteils 8, insbesondere eines Filtergehäusebauteils, erstmalig möglich ist.
Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 weist in einer bevorzugten Ausführungsform ferner eine separate Dichtung 9 auf, welche in einer besonders bevorzugten Ausführungsform als umlaufender Ring ausgeführt ist.
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2 zeigt eine geschnittene Detailansicht des Fluidverbindungsbauteils 1. Das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil 2 ist mit dem zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 mittels eines Kopplungsbereichs 15 verbunden. Die Kopplung der beiden Fluidverbindungsgehäusebauteile 2,3 kann lösbar als auch unlösbar ausgeführt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Fluidverbindungsgehäusebauteil 2 mindestens drei Rastkonturen, insbesondere mindestens drei Schnapphaken, auf welche in eine umlaufende Rastkontur 17 des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils 3 eingreifen. Alternativ kann die Kopplung des ersten und zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils auch mittels eines Gewindes, eines Bajonettverschlusses, einer Verschweißung oder Verklebung realisiert sein.
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Das zweite Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 weist innerhalb des Fluidverbindungsgehäusebauteils 3 die Ventileinheit 10 auf.
Die Ventileinheit 10 weist erfindungsgemäß einen Ventilkörper 12, eine Ventilfeder 13 und eine Dichtung 11 auf. Der Ventilkörper 12, welcher in einer bevorzugten Ausführung aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem Polyamid besteht, weist erfindungsgemäß zwei Streben 12.1 auf, in einer bevorzugten Ausführung drei Streben 12.1 auf. Die Streben 12.1 verbinden erfindungsgemäß einen umlaufenden Kragen 12.2 mit einem Ventilkopf 12.3. Der Ventilkopf 12.3 weist erfindungsgemäß eine umlaufende Nut auf, um eine Dichtung 11 darin aufzunehmen. Die Ventilfeder 13 der Ventileinheit 10 stützt sich erfindungsgemäß zum einen an einer Anlagefläche des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils 3 ab als auch an dem umlaufenden Kragen 12.2 des Ventilkörpers. Hiermit wird die Ventileinheit 10 im zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 vorgespannt. Die Dichtung 11 des Ventilkopfs 12.3 liegt bei geschlossenem Zustand der Ventileinheit 10 an einem Dichtsitz 14 des zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteils 3 an, welcher damit auch als Ventilsitz dient. Die Dichtung 11 hält dabei die federvorgespannte Ventileinheit 10 im zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil 3. Durch den Aufbau der Ventileinheit 10 und dem Zusammenspiel der Ventileinheit 10 mit dem zweiten Fluidverbindungsgehäusebauteil 3 ist ein bauteilreduziertes Rücklaufsperrventilsystem bereitgestellt.
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Die Ventileinheit 10 wird anhand eines Impulses, insbesondere einen Impuls erzeugt über die Kraft eines einströmenden Fluids, betätigt. Die Kraft muss dabei jeweils größer sein als die Ventilfederkraft, welche den Ventilkörper gegen den Ventilsitz vorspannt und damit verschließt. Sofern kein Impuls anliegt, also keine Kraft anliegt, die größer der Federkraft des Ventils ist, schließt das Ventil bzw. das Ventil öffnet sich nicht.
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Mit dem erfindungsgemäßen Fluidverbindungsbauteil 1 ist es erstmals möglich ein bauraumoptimiertes Fluidverbindungsbauteil 1mit einer darin integrierten Ventileinheit 10 für ein Gehäusebauteil 8, insbesondere ein Filtergehäusebauteil, bereitzustellen.
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Referenzliste:
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- 1.
- Fluidverbindungsbauteil
- 2.
- Erstes Fluidverbindungsgehäusebauteil
- 3.
- Zweites Fluidverbindungsgehäusebauteil
- 4.
- Einlassöffnung
- 5.
- Auslassöffnung
- 6.
- Angeformter Stutzen
- 7.
- Kopplungsbereich
- 8.
- Gehäusebauteil
- 8.1
- Kopplungsbereich des Gehäusebauteils
- 9.
- Dichtung
- 10.
- Ventileinheit
- 11.
- Dichtung Ventilkörper
- 12.
- Ventilkörper
- 12.1
- Ventilkörperstreben
- 12.2
- Umlaufender Kragen
- 12.3
- Ventilkopf
- 13.
- Ventilfeder
- 14.
- Dichtsitz im zweiten Gehäusebauteil für Dichtung Ventilkörper
- 15.
- Kopplungseinrichtung des ersten und zweiten Gehäusebauteils
- 16.
- Rastkontur erstes Gehäusebauteil
- 17.
- Rastkontur zweites Gehäusebauteil
