DE112008002701T5

DE112008002701T5 - Kraftstofffilteraufbau mit Flussbegrenzungsventil

Info

Publication number: DE112008002701T5
Application number: DE112008002701T
Authority: DE
Inventors: Wassem Cookeville Abdalla; Abby Sparta True-Dahl; Ismail Cookeville Bagci; Chad T. Algood Brummitt; Yiming Cookeville Zhang; Jeffrey A. Cookeville Husband
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-08-26
Also published as: US20090090668A1; CN101828024A; WO2009048670A1; US7854839B2; CN101828024B

Abstract

Filtergehäuse, umfassend:
einen Gehäusekörper mit einer Seitenwand und einer Endwand, die einen Filtereinsatzraum definieren, wobei die Endwand ein geschlossenes Ende des Filtereinsatzraumsbildet, und wobei der Körper ein offenes Ende gegenüber der Endwand aufweist;
ein Standrohr, das sich von der Endwand entlang einer Längsachse in den Filtereinsatzraum zu dem offenen Ende hin erstreckt, wobei das Standrohr eine interne Flusspassage beinhaltet, und zumindest eine Öffnung in dem Standrohr, die die interne Flusspassage in Kommunikation mit dem Filtereinsatzraum setzt; und
wobei das Standrohr ein Ventil beinhaltet, wobei das Ventil eine Komponente aufweist, die eine erste Position aufweist, bei der Fluss durch die Flusspassage im Allgemeinen durch das Ventil verhindert wird, und eine zweite Position, bei der eine größere Menge an Fluss durch die Flusspassage durch das Ventil ermöglicht wird, und die Komponente dreht sich um die Längsachse, wenn sie sich von der ersten Position in die zweite Position und von...

Description

Informationen zur Priorität
Diese Anmeldung wurde als eine internationale PCT-Anmeldung im Namen von Cummins Filtration IP, Inc. eingereicht und beansprucht den Vorteil aus der US-Patentanmeldung Seriennr. 11/869187, eingereicht am 9. Oktober 2007, und mit dem Titel „KRAFTSTOFFFILTERAUFBAU MIT FLUSSBEGRENZUNGSVENTIL”, die hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bereich
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen den Bereich der Filtration, und spezieller Kraftstofffiltrationsanlagen, die so aufgebaut sind, um vor Schäden an Einspritzdüsen, damit verbundenen Kraftstoffkomponenten und vor Fehlfunktionen der Maschine zu schützen, die durch einen fehlenden oder falschen Kraftstofffilter verursacht werden.
Hintergrund
Kraftstofffiltrationsanlagen sind bekannt, dass sie aufgebaut sind, um Kraftstofffluss zu einer Maschine vollständig zu verhindern, wenn kein Filtereinsatz eingebaut ist, oder wenn der falsche Filtereinsatz eingebaut ist. Bei diesen „kein Filter, kein Betrieb”-Anlagen muss nicht nur ein Filter vorhanden sein, sondern es muss der richtige Filter verwendet werden, um es Kraftstoff zu ermöglichen, zu der Maschine zu fließen.
Zusammenfassung
Eine „kein Filter, kein Betrieb”-Filtrationsanlage, die aufgebaut ist, um zu überprüfen, dass ein Filtereinsatz vorhanden ist, um vor Schäden an Einspritzdüsen, damit verbundenen Kraftstoffkomponenten, etc. und vor Fehlfunktionen der Maschine zu schützen. Kraftstofffluss zu der Maschine wird im Allgemeinen verhindert, wenn kein Filtereinsatz eingebaut ist, um Maschinenbetrieb zu verhindern, und ein angemessen aufgebauter Filtereinsatz ist für die Verwendung erforderlich, um ausreichend Kraftstofffluss für einen Maschinenbetrieb zu ermöglichen.
Ein Durchflussregelventil ist auf einem Standrohr bereitgestellt, um den Fluss von Kraftstoff in das Standrohr zu regeln. Das Ventil kann axial zwischen geschlossenen und offenen Positionen bewegbar sein, wobei ein oder mehrere Elemente auf einem eingebauten Filtereinsatz so aufgebaut sind, um das Ventil freizusetzen, um die Bewegung von der geschlossenen Position in die offene Position zu ermöglichen, um vollständigen Kraftstofffluss zu ermöglichen. Eine Feder spannt beim Entfernen des Filtereinsatzes das Ventil zurück in die geschlossene Position.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet ein Standrohr ein Ventil mit einer Komponente, die eine erste Position aufweist, bei der Fluss (wenn überhaupt) durch die Flusspassage an dem Ventil vorbei nicht ausreichend ist, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und eine zweite Position, bei der Fluss durch die Flusspassage durch das Ventil in einer Menge ermöglicht wird, die ausreichend ist, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und die Komponente dreht sich um die Längsachse, wenn sie sich von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position in die erste Position bewegt.
Ein Drehen der Ventilkomponente wird bei Einbau des Filtereinsatzes durch die Endplatte des Filtereinsatzes verursacht. Insbesondere beinhaltet die Endplatte zumindest einen Vorsprung, der sich von dort aus in den Innenraum des Filters in einer von der Mittelachse versetzten Position erstreckt. Der Vorsprung beinhaltet eine abgewinkelte Betätigungskante, die sich hinsichtlich der Mittelachse in einem spitzen Winkel befindet. Die abgewinkelte Betätigungskante greift in die Ventilkomponente ein, und bringt diese zum Drehen.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Ventil auf einem Äußeren des Standrohres außerhalb der internen Flusspassage angeordnet und das Ventil ist zwischen einer geschlossenen Position, bei der Fluss (wenn überhaupt) durch die Flusspassage nicht ausreichend ist, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und einer offenen Position, bei der Fluss durch die Flusspassage Maschinenbetrieb ermöglicht, bewegbar. Das Ventil beinhaltet einen Ventilverschluss, der um die Längsachse drehbar ist, wenn sich das Ventil zwischen den geschlossenen und offenen Positionen bewegt, und eine Ventilkappe, die in den Ventilverschluss eingreift. Außerdem sind der Ventilverschluss und die Ventilkappe in eine axiale Richtung parallel zu der Längsachse bewegbar, wenn sich das Ventil zwischen den geschlossenen und offenen Positionen bewegt.
Weiter können die hierin beschriebenen Konzepte verwendet werden, um sicherzustellen, dass ein Filtereinsatz mit dem richtigen Mikrometer-Wirkungsgrad verwendet wird. Das gleiche Gehäuse kann für mehrere Anwendungen verwendet werden, wobei die Gehäuse leicht unterschiedliche Ventile aufweisen. Beispielsweise können die Eingriffsmerkmale zwischen dem Filtereinsatz und dem Ventil variiert werden. Eine mögliche Ausführungsform ist es, die Größe der Öffnungen in der Endkappe des Ventils und die Größe der Vorsprünge auf dem Filtereinsatz, die durch die Öffnungen passen, zu verändern. Nur der richtige Filtereinsatz mit den richtig bemessenen Vorsprüngen, die sich durch die Öffnungen erstrecken und ein Drehen des Ventils verursachen können, können verwendet werden. Dadurch wird verhindert, dass der Kunde aus Versehen den falschen Filter verwendet, wenn Filter mit ähnlicher Größe aber unterschiedlichen Medien verfügbar sind.
Bei bestimmten Aufbauten kann das Ventil so aufgebaut sein, dass es jeglichen Fluss verhindert. Zusätzlich kann das Ventil ermöglichen, dass eine Menge an Kraftstoff an dem Ventil vorbei und in das Standrohr gelangt wenn das Ventil geschlossen ist, in einer Menge, die ausreicht, um es dem Kraftstoff zu ermöglichen, Downstream-Komponenten zu schmieren, beispielsweise die Kraftstoffpumpe, jedoch nicht ausreichend ist, um einen Maschinenbetrieb zu ermöglichen. Bei einigen Aufbauten kann das Ventil mit weniger engen Toleranzen hergestellt sein, da das Ventil einen Kraftstofffluss nicht vollständig abriegeln muss, wodurch die Herstellungskosten des Ventils verringert werden. Bei anderen Aufbauten kann/können das Ventil und/oder Standrohr mit Merkmalen hergestellt sein, um eine geregelte Menge an Fluss an dem Ventil vorbei zu ermöglichen, wenn das Ventil geschlossen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Schnittzeichnung eines Filtergehäuses.
2 ist eine Detailansicht des Standrohrendes mit dem Ventil.
3 ist eine Explosionsdarstellung der Ventilkomponenten.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Ventilkappe.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer zur Betätigung des Ventils verwendeten Endplatte auf einem Filtereinsatz.
6 ist eine Ansicht des Ventils, das durch die Endplatte des Filtereinsatzes betätigt wird.
7 veranschaulicht ein Ventil, das eine geregelte Menge an Kraftstoff in das Standrohr ermöglicht, wenn das Ventil geschlossen ist.
Ausführliche Beschreibung
1 veranschaulicht ein Filtergehäuse 10, z. B. ein Kraftstofffiltergehäuse, das einen Teil eines Filteraufbaus bildet, der ein Fluid filtern soll, z. B. Kraftstoff, bevor das Fluid eine Maschine erreicht. Das Gehäuse 10 ist so aufgebaut, um einen Filtereinsatz 12, in 3 veranschaulicht, darin aufzunehmen, um das Fluid zu filtern. Die Beschreibung bezieht sich nachstehend auf das Filtergehäuse 10 als ein Kraftstofffiltergehäuse, und darauf, dass das gefilterte Fluid Kraftstoff, z. B. Diesel, ist. Unter entsprechenden Umständen können die hierin beschriebenen Konzepte jedoch auf andere Arten von Filteraufbauten angewendet werden, die andere Arten von Fluiden, z. B. Öl, filtern.
Das Filtergehäuse 10 beinhaltet einen Gehäusekörper mit einer Seitenwand 16 und einer Endwand 18. Die Seitenwand 16 und die Endwand 18 definieren einen Filtereinsatzraum 20, der groß genug ist, um den Filtereinsatz 12 darin aufzunehmen, wobei die Endwand 18 ein geschlossenes Ende des Raumes 20 bildet. Der Gehäusekörper hat ein offenes Ende 22, das im Allgemeinen gegenüber der Endwand 18 liegt, wobei das verwendete offene Ende 22 durch eine Kappe (nicht gezeigt) geschlossen wird, die den Raum 20 abschließt. Der Gehäusekörper beinhaltet ebenfalls eine Einlassöffnung (nicht gezeigt), die sich beispielsweise durch die Seitenwand 16 erstrecken kann, und durch die zu filternder Kraftstoff in das Gehäuse 10 eindringt, und einen Auslass 26, der als sich von der Endwand 18 weg erstreckend veranschaulicht ist, durch den Kraftstoff auf seinem Weg zu der Maschine austritt. Man muss sich bewusst werden, dass das Filtergehäuse 10 andere Konfigurationen als die hierin beschriebenen aufweisen könnte.
Ein Standrohr 30 ist an der Endwand 18 befestigt und erstreckt sich nach oben in den Raum 20 zu dem offenen Ende 22 hin. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist das Standrohr 30 im Allgemeinen hohl von seinem Ende 32, das mit der Endwand 18 verbunden ist, zu einem Spitzenende 34 davon, wodurch eine interne Flusspassage 36 definiert wird, wie am besten in 3 zu sehen ist.
Die Flusspassage 36 ist in Kommunikation mit dem Auslass 26, sodass Kraftstoff, der in das Standrohr 30 eindringt, von dem Standrohr und in den Auslass 26 zu der Maschine fließen kann. Das Standrohr 30 ist im Allgemeinen mittig in dem Gehäuse 10 angeordnet, wobei die Mittelachse A-A des Standrohres 30 im Allgemeinen koaxial zu einer Mittelachse des Raumes 20 ist.
Bei der in 1 veranschaulichten Ausführungsform ist das Standrohr 30 im Allgemeinen zylindrisch und die Passage 36 ist im Allgemeinen der Länge nach kreisförmig, wenn das Standrohr 30 im Querschnitt betrachtet wird, der senkrecht zu der Mittelachse A-A gemacht wird. Das Standrohr 30 und die Passage 36 könnten jedoch andere Konfigurationen aufweisen, wie z. B. nicht zylindrisch und nicht kreisförmig. Beispielsweise könnte die Passage 36 im Querschnitt oval sein. Zusätzlich können das Standrohr 30, das Ende 32, das Spitzenende 34, der Auslass 26 und die Passage 36 aus einem Stück sein oder aus mehreren Teilen bestehen.
Das Standrohr 30 beinhaltet einen Abschnitt 40a mit einem im Allgemeinen konstanten Durchmesser und einen das Spitzenende 34 beinhaltenden Abschnitt 40b mit einem geringeren Durchmesser als der Abschnitt 40a. Eine Schulter 42 ist an der Verbindungsstelle der Abschnitte 40a, 40b aufgrund des verringerten Durchmessers definiert. Eine oder mehrere Öffnungen 44 sind in dem Abschnitt 40a des Standrohres 30 nahe der Schulter 42 gebildet, um das Äußere des Standrohres in Kommunikation mit der Passage 36 zu setzen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist eine Öffnung 44 vorhanden. Es kann jedoch eine größere Anzahl von Öffnungen 44 bereitgestellt werden.
Ein Durchflussregelventil 50 ist auf dem Standrohr 30 neben dem Spitzenende 34 angeordnet, um den Fluss von Kraftstoff in das Standrohr durch die Öffnung 44 zu regeln. Das Ventil 50 ist axial zwischen geschlossenen (2) und offenen Positionen bewegbar, wobei ein oder mehrere Elemente auf dem eingebauten Filtereinsatz 12 so aufgebaut ist/sind, dass sie das Ventil freigeben, um die Bewegung von der geschlossenen Position in die offene Position zu ermöglichen. Eine Feder 52 spannt das Ventil beim Entfernen des Filtereinsatzes 12 zurück in die geschlossene Position.
Mit Bezug auf 1–4 umfasst das Ventil 50 eine Ventilkappe 54 mit einem Einfassungs- oder Hülsenabschnitt 56 und einer oberen Platte 58, einen Ventilverschluss 60 und die Feder 52, um die Ventilkappe 54 und Ventilverschluss 60 in die in 2 gezeigte geschlossene Position zu spannen. Die Ventilkappe 54, Ventilverschluss 60 und Feder 52 sind aus Materialien hergestellt, den gleichen oder unterschiedlichen, die geeignet sind, Kraftstoff oder einer anderen Art Fluid, das durch das Gehäuse 10 fließt, ausgesetzt zu werden. Beispielsweise können diese Elemente aus Kunststoff oder Metall sein.
Wie in 1 und 2 zu sehen, deckt die Ventilkappe 54 das Spitzenende 34 ab. Der Einfassungsabschnitt 56 der Ventilkappe 54 erstreckt sich nach unten und deckt ungefähr die Hälfte des Abschnitts 40a ab. Der Einfassungsabschnitt 56 ist im Wesentlichen massiv, mit Ausnahme einer oder mehrerer Öffnungen 62, die sich durch den Einfassungsabschnitt 56 erstrecken. Die Öffnung 62 befindet sich auf dem Einfassungsabschnitt 56 oberhalb der Position der Öffnung 44 in dem Standrohr, sodass bei der in 1 und 2 gezeigten geschlossenen Position der Einfassungsabschnitt 56 im Allgemeinen den Fluss von Kraftstoff in die Standrohröffnung 44 verhindert. Die Öffnung 62 ist von der Öffnung 44 beabstandet, sodass, wenn sich die Ventilkappe 54 axial nach unten in eine offene Position bewegt, die Öffnung 62 im Allgemeinen mit der Öffnung 44 ausgerichtet ist, um es Kraftstoff zu ermöglichen, in die Standrohröffnung 44 zu fließen. Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist eine Öffnung 62 gezeigt, obwohl eine größere Anzahl von Öffnungen bereitgestellt werden kann.
Die obere Platte 58 der Ventilkappe 54 schließt im Allgemeinen das obere Ende des Einfassungsabschnitts 56. Mit Bezug auf 4 beinhaltet die obere Platte 58 eine Vielzahl von umlaufend beabstandeten, sich axial erstreckenden Öffnungen 64a–d, die dorthindurch gebildet sind, dass sie einen Zugang zu dem Inneren der Ventilkappe 54 durch die obere Platte 58 bereitstellen. Zwischen den Öffnungen 64a–d befinden sich Brücken 66a–d, die einen massiven, mittigen Teil 68 der oberen Platte mit dem Einfassungsteil 56 verbinden. Jede Brücke 66a–d beinhaltet schräge Flächen 68a, b, die sich an einer gemeinsamen Kante 70 treffen. Die schrägen Flächen 68a, b helfen dabei, Vorsprünge (nachstehend beschrieben), die auf dem Filtereinsatz 12 bereitgestellt sind, während Betätigung des Ventils 50 in die Öffnungen 64a–d der Ventilkappe 54 zu führen.
Eine Vielzahl von Ventilkappenvorsprüngen 72a–d sind mit den Brücken 66a–d verblockt und erstrecken sich davon nach unten. Die Vorsprünge 72a–d sind von der Innenwand des Einfassungsabschnitts 56 beabstandet und jeder Vorsprung beinhaltet, wie in 3 gezeigt, eine schräge Kante 74, die in einem spitzen Winkel zu der Achse A-A und zu einer horizontalen Achse angeordnet ist, die senkrecht zu der Achse A-A ist, und eine Kante 76. Der Zweck der Kanten 74, 76 wird nachstehend beschrieben.
Der Ventilverschluss 60 ist ebenfalls auf dem Spitzenende 34 innerhalb der Ventilkappe 54 angeordnet. Der Ventilverschluss regelt eine axiale Bewegung der Ventilkappe 54 von den geschlossenen in die offenen Positionen. Das Spitzenende 34 des Standrohres 30 ist einzigartig aufgebaut, um den Ventilverschluss 60 aufzunehmen. Insbesondere, mit Bezug auf 2, beinhaltet das Spitzenende 34 vier Aussparungen 80 darauf, die umlaufend um den Umfang des Spitzenendes 34 beabstandet sind. Jede Aussparung 80 beinhaltet eine erste Komponente 82 und eine zweite Komponente 84, und jede Aussparung 80 wird von einer Fläche 86, einer Fläche 88, einer Fläche 90 und einer Fläche 92 gesäumt. Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind die Flächen 86, 90 und 92 im Allgemeinen parallel zu der Achse A-A, während die Fläche 88 im Allgemeinen senkrecht zu der Achse A-A ist. Die Flächen 86, 90, 92 müssen jedoch im Allgemeinen nicht parallel zu der Achse A-A sein, sondern können in jedem Winkel stehen, der/die mit jeglichen passenden Komponentenflächen des Ventils kompatibel ist/sind. Weiter muss die Fläche 88 im Allgemeinen nicht senkrecht zu der Achse A-A sein, sondern die Fläche 88 kann in jedem Winkel stehen, der ordnungsgemäß zu dem Ventil passt.
Wendet man sich nun wieder dem Ventilverschluss 60 und 1–3 zu, umfasst der Verschluss 60 eine Trägerplatte 100. Von der Platte 100 erstreckt sich nach unten hin eine Vielzahl von (bei der veranschaulichten Ausführungsform vier) umlaufend beabstandeten Beinen 102, die so aufgebaut sind, dass sie in die Aussparungen 80 passen. Wie am besten in 2 ersichtlich, beinhaltet jedes Bein 102 einen Hauptteil 104 und einen Finger 106, der von dem Ende des Hauptteils 104 an einer Kante des Hauptteils 104 nach unten hin vorragt. Die Breite des Hauptteils 104 beträgt etwas weniger als der Abstand zwischen den Flächen 90, 92. Wie in 2 gezeigt, greift das Ende des Hauptteils 104 neben dem Finger 106 bei der geschlossenen Position des Ventils 50 in die Fläche 88 ein und verhindert eine Abwärtsbewegung des Verschlusses 60. Der Verschluss 60 muss in die in 6 gezeigte Position gedreht werden, sodass der Hauptteil 104 die Fläche 88 freigibt, wodurch es dem Verschluss 60 ermöglicht wird, sich axial nach unten zu bewegen, bis das Ende des Fingers 106 in die Schulter 42 eingreift oder die Platte 100 in das Ende des Spitzenendes 34 eingreift. Bei einer alternativen Ausführungsform könnten die Beine 102 und Finger 106 so aufgebaut sein, dass sie auf das Innere des Spitzenendes 34 des Standrohres 30 passen.
Von der Platte 100 erstreckt sich nach oben hin eine Vielzahl von (bei der veranschaulichten Ausführungsform vier) umlaufend beabstandeten Vorsprüngen 110. Jeder Vorsprung 110 beinhaltet schräge Kanten 112, 114, die sich an Kante 116 verbinden. Bei der veranschaulichten Ausführungsform sind die Kanten 112, 114 im ungefähr gleichen Winkel α (6) hinsichtlich einer Hochachse abgeschrägt. Die Vorsprünge 110 sind so aufgebaut, dass sie in Vorsprünge auf dem Filtereinsatz 12 eingreifen, und wenn sie so eingreifen, eine Drehung des Verschlusses 60 in die Richtung des Pfeils in 2 in die in 6 gezeigte Position verursachen. Wenn gewünscht, können die Komponenten so modifiziert werden, dass sich der Verschluss entgegen der in 2 angegebenen Richtung dreht.
Beim Drehen des Verschlusses 60 in die in 6 gezeigte Position geben die Beine 102 die Fläche 88 frei, wodurch es dem Verschluss 60 ermöglicht wird, axial nach unten zu fallen. Da die Ventilkappe 54 auf dem Verschluss 60 ruht, fällt die Kappe 54 mit dem Verschluss 60 hinunter, um die Öffnungen 44, 62 auszurichten.
Die Feder 52 umgibt das Spitzenende 34 und greift zwischen der Schulter 42 und der Platte 100 auf dem Verschluss 60 ein. Wenn sich der Verschluss 60 und Kappe 54 nach unten bewegen, wird die Feder 52 zusammengedrückt. Demzufolge spannt die Feder 52 beim Entfernen des Filtereinsatzes 12 den Verschluss 60 und die Kappe 54 nach oben.
Ein Drehen des Verschlusses 60 und eine sich daraus ergebende axiale Bewegung des Verschlusses und Ventilkappe 54 geschieht als Folge des Einbauens des richtigen Filtereinsatzes 12. Wendet man sich nun wieder 3 zu, ist der Einsatz 12 schematisch im Querschnitt veranschaulicht. Der Einsatz 12 beinhaltet einen Ring von Filtermedien 150, die zur Kraftstofffiltration geeignet sind. Das Äußere der Filtermedien 150 definiert eine schmutzige oder ungefilterte Kraftstoffseite, während innerhalb des Rings von Medien 150 eine saubere oder gefilterte Kraftstoffseite ist. Somit ist der Filtereinsatz für einen Fluss von außen nach innen konfiguriert.
Eine erste Endkappe oder -platte 152 ist an dem unteren Ende der Medien 150 befestigt, um im Allgemeinen das untere Ende der Medien zu schließen. Die Platte 152 beinhaltet eine Öffnung 154 dort hindurch, durch die das Standrohr 30 bei Einbau des Filtereinsatzes 12 eingeführt wird. Eine Dichtung (nicht gezeigt) ist typischerweise auf der Platte 152 bereitgestellt, um dicht mit dem Standrohr 30 abzuschließen, um ein Austreten von sauberem Kraftstoff über die Platte 152 hinweg zu verhindern. Alternativ kann eine Dichtung zwischen der Platte 152 und dem Boden des Gehäuses bereitgestellt sein. Eine zweite Endkappe oder -platte 156 ist an dem gegenüberliegenden Ende der Medien 150 befestigt, um das gegenüberliegende Ende der Medien zu verschließen.
Mit Bezug auf 3 und 5 ist die Platte 156 als im Allgemeinen flach und eben veranschaulicht. Die Platte 156 beinhaltet jedoch eine Vielzahl von Vorsprüngen 160, z. B. vier, die im Allgemeinen parallel zu der Achse A-A nach unten hin in den Innenraum der Medien 150 von der Bodenfläche der Platte 156 vorragen. Die Vorsprünge 160 sind als umlaufend voneinander beabstandet und von der Mitte der Platte 156 beabstandet veranschaulicht.
Die Vorsprünge 160 sind so positioniert und geformt, um sich durch die axialen Öffnungen 64a–d in der oberen Platte 58 der Ventilkappe 54 zu erstrecken, und um in die Vorsprünge 110 auf dem Ventilverschluss 60 einzugreifen, um den Ventilverschluss zu drehen. Jede Konfiguration der Vorsprünge 160, die in der Lage ist, in die Vorsprünge 110 einzugreifen, um ein Drehen des Ventilverschlusses 60 zu verursachen, kann verwendet werden. Wie veranschaulicht, beinhaltet jeder Vorsprung 160 eine erste axiale Kante 162, die sich im Allgemeinen parallel zu der Achse A-A erstreckt, eine zweite axiale Kante 164 und eine schräge Betätigungskante 166, die sich in einem spitzen Winkel zu der Achse A-A erstreckt.
Bei Einbau des Filtereinsatzes 12, dringen die Vorsprünge 160 durch die Öffnungen 64a–d in die Ventilkappe 54 ein. Die schrägen Flächen 68a, b auf den Brücken 66a–d helfen beim Einbauen des Einsatzes 12 dabei, die Vorsprünge in die Öffnungen zu führen. Während des Einbaus greifen die schrägen Betätigungskanten 166 in die schrägen Kanten 114 auf den Vorsprüngen 110 ein. Das Eingreifen zwischen den Kanten 114, 166 erzeugt eine seitwärts gerichtete Kraft, die den Ventilverschluss 60 dazu bringt, sich in die in 6 gezeigte Position zu drehen. Der Verschluss 60 und die Ventilkappe 54 können sich sodann zusammen mit dem Filtereinsatz 12 axial nach unten bewegen, um die Öffnungen 44, 62 auszurichten.
Beim Entfernen des Filtereinsatzes 12, spannt die Feder 52 den Ventilverschluss 60 nach oben. Gleichzeitig greifen die schrägen Kanten 112 auf den Vorsprüngen 110 in die schrägen Kanten 74 auf den Vorsprüngen 72a–d der Ventilkappe 54 ein, was den Ventilverschluss 60 dazu bringt, sich zurück in seine in 2 gezeigte Position zu drehen, d. h. in die geschlossene Position. Die Kanten 76 begrenzen ein Drehen der Ventilkappe 54 durch Eingreifen in die Vorsprünge 110. Wenn ein Standardfiltereinsatz ohne geeignete Vorsprünge eingebaut wird, gleiten der Ventilverschluss und Ventilkappe 54 nicht das Standrohr hinab, und der Filtereinsatz ragt nach oben aus dem Gehäuse 10 vor und verhindert den Einbau der Gehäuseabdeckung. Dies dient als Zeichen, dass der falsche Filtereinsatz eingebaut worden ist.
Das hierin beschriebene Ventil kann eine gewisse Menge an Kraftstofffluss in das Standrohr ermöglichen, wenn sich das Ventil in der geschlossenen Position befindet. Die Menge an Kraftstoff, die an dem Ventil vorbei fließen kann, sollte nicht ausreichen, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und bei bestimmten Ausführungsformen kann sie nicht ausreichend sein, um Downstream-Komponenten zu schmieren, z. B. die Kraftstoffpumpe im Falle von Diesel. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Menge an Kraftstoff, die an dem Ventil vorbei fließen kann, wenn es geschlossen ist, ausreichend sein, um Schmierung an Downstream-Komponenten bereitzustellen, z. B. die Kraftstoffpumpe im Falle von Diesel, jedoch nicht ausreichend sein, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen. Da Kraftstofffluss nicht vollständig verhindert werden muss, können die hierin beschriebenen Ventilkomponenten mit weniger genauen Toleranzen hergestellt werden. Dies ermöglicht eine Senkung der Herstellungskosten der Ventilkomponenten, besonders der Ventilkappe, da diese nicht eng auf dem Standrohr anliegen müssen. Wenn Kraftstofffluss vollständig verhindert werden muss, können die Komponenten mit genaueren Toleranzen hergestellt werden und/oder angemessene Abdichtung kann bereitgestellt werden.
Ein Beispiel bei dem Kraftstoff an dem Ventil vorbeifließt, wenn es geschlossen ist, ist schematisch in 7 veranschaulicht. Ein Standrohr 200 ist von einem Ventil 202 umschlossen, das einen Fluss in eine Standrohröffnung 204 regelt. Das Ventil 202 kann ähnlich dem Ventil 50 konfiguriert sein, oder das Ventil 202 kann nur eine Hülse sein. Das Ventil 202 ist so aufgebaut, dass es auf dem Standrohr 200 zwischen einer in 7 gezeigten geschlossenen Position und einer offenen Position axial bewegbar ist. Wenn sich das Ventil 202 in 7 in der geschlossenen Position befindet, kann eine geregelte Menge an Kraftstoff in das Standrohr durch Raum zwischen dem Ventil 202 und dem Äußeren des Standrohres 200 fließen, wie durch die Pfeile gezeigt. Der Kraftstoff, der in das Standrohr eindringt, kann, wenn er ausreicht, Schmierung an Downstream-Komponenten bereitstellen, z. B. die Kraftstoffpumpe. Die Menge an Kraftstoff, die in das Standrohr eindringt, reicht jedoch nicht aus, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform müssen die Toleranzen zwischen der Außenfläche des Standrohres 200 und der Innenfläche des Ventils 202 nicht genau sein, und das Ventil muss nicht eng an dem Standrohr anliegen. Demzufolge kann das Ventil mit geringeren Kosten hergestellt werden.
Bei anderen Aufbauten kann/können die Ventilkappe und/oder das Standrohr mit Merkmalen hergestellt werden, um es Kraftstoff zu ermöglichen, durchzufließen, wenn das Ventil geschlossen ist. Beispielsweise könnten Rillen oder Kanäle auf der Ventilkappe und/oder dem Standrohr bereitgestellt werden, um es Kraftstoff zu ermöglichen, durchzufließen, wenn das Ventil sich in der geschlossenen Position befindet.
Deshalb soll das Wort Verhinderung, wie es hierin in der Zusammenfassung, ausführlichen Beschreibung und Patentansprüchen verwendet wird, außer wenn anderweitig angegeben, die vollständige Abriegelung von Kraftstoff in das Standrohr sowie das Durchfließen von etwas Kraftstoff in das Standrohr beinhalten, solange die Menge an durchfließendem Kraftstoff nicht ausreicht, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen.
Die Erfindung kann in anderen Formen ausgeführt werden, ohne von deren Sinn oder neuartigen Eigenschaften abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsformen sollen in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden. Der Umfang der Erfindung wird durch die angehängten Ansprüche anstatt durch die vorstehende Beschreibung angezeigt; und alle Änderungen, die mit der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche einhergehen, sollen darin eingeschlossen sein.
Zusammenfassung
Eine „kein Filter, kein Betrieb”-Filtrationsanlage, die so aufgebaut ist, um sicherzustellen, dass ein angemessener Filtereinsatz eingebaut ist. Ein Durchflussregelventil ist auf einem Standrohr bereitgestellt, um den Fluss von Kraftstoff in das Standrohr zu regeln. Das Ventil weist eine Komponente auf, die eine erste Position hat, bei der jeglicher Fluss durch die Flusspassage an dem Ventil vorbei nicht ausreicht, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und eine zweite Position, bei der eine größere Menge an Fluss durch die Flusspassage durch das Ventil ermöglicht wird, in einer Menge, die ausreicht, um Maschinenbetrieb zu ermöglichen, und die Komponente dreht sich um die Langsachse, wenn sie sich von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position in die erste Position bewegt.

Claims

Filtergehäuse, umfassend: einen Gehäusekörper mit einer Seitenwand und einer Endwand, die einen Filtereinsatzraum definieren, wobei die Endwand ein geschlossenes Ende des Filtereinsatzraumsbildet, und wobei der Körper ein offenes Ende gegenüber der Endwand aufweist; ein Standrohr, das sich von der Endwand entlang einer Längsachse in den Filtereinsatzraum zu dem offenen Ende hin erstreckt, wobei das Standrohr eine interne Flusspassage beinhaltet, und zumindest eine Öffnung in dem Standrohr, die die interne Flusspassage in Kommunikation mit dem Filtereinsatzraum setzt; und wobei das Standrohr ein Ventil beinhaltet, wobei das Ventil eine Komponente aufweist, die eine erste Position aufweist, bei der Fluss durch die Flusspassage im Allgemeinen durch das Ventil verhindert wird, und eine zweite Position, bei der eine größere Menge an Fluss durch die Flusspassage durch das Ventil ermöglicht wird, und die Komponente dreht sich um die Längsachse, wenn sie sich von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position in die erste Position bewegt.
Filtergehäuse nach Anspruch 1, wobei die Komponente axial in eine Richtung parallel zu der Langsachse bewegbar ist.
Filtergehäuse nach Anspruch 2, wobei das Ventil eine Ventilkappe beinhaltet, die axial bewegbar ist, und wobei die Ventilkappe einen Hülsenteil mit einer Öffnung beinhaltet, der sich mit der Standrohröffnung ausrichtet, wenn sich die Komponente in der zweiten Position befindet.
Filtergehäuse nach Anspruch 2, wobei die Komponente ein Ventilverschluss ist.
Filtergehäuse nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Feder, die die Komponente in die erste Position spannt.
Filtergehäuse nach Anspruch 1, wobei das Standrohr ein distales Ende beinhaltet, das in einer Position ist, die näher am offenen Ende des Gehäusekörpers liegt als an der Endwand des Gehäusekörpers, und das Ventil befindet sich neben dem distalen Ende.
Filtergehäuse nach Anspruch 1, wobei das Ventil auf einem Äußeren des Standrohrs außerhalb der internen Flusspassage angeordnet ist.
Filtergehäuse, umfassend: einen Gehäusekörper, der einen Filtereinsatzraum definiert; ein Standrohr, das sich entlang einer Längsachse in den Filtereinsatzraum erstreckt, wobei das Standrohr eine interne Flusspassage beinhaltet, und eine Öffnung in dem Standrohr, die die interne Flusspassage in Kommunikation mit dem Filtereinsatzraum setzt; und ein Ventil, das auf einem Äußeren des Standrohres außerhalb der internen Flusspassage angeordnet ist, wobei das Ventil zwischen einer geschlossenen Position, bei der Fluss durch die Flusspassage im Allgemeinen verhindert wird, und einer offenen Position, bei der eine größere Menge an Fluss durch die Flusspassage ermöglicht wird, bewegbar ist, wobei das Ventil einen Ventilverschluss beinhaltet, der um die Längsachse drehbar ist, wenn sich das Ventil zwischen den geschlossenen und offenen Positionen bewegt, und eine Ventilkappe, die in den Ventilverschluss eingreift, und wobei der Ventilverschluss und die Ventilkappe in einer axialen Richtung parallel zu der Längsachse bewegbar sind, wenn sich das Ventil zwischen den geschlossenen und offenen Positionen bewegt.
Filtergehäuse nach Anspruch 8, wobei die Ventilkappe einen Hülsenteil mit einer Öffnung beinhaltet, der sich mit der Standrohröffnung ausrichtet, wenn sich das Ventil in der offenen Position befindet.
Filtergehäuse nach Anspruch 8, weiter beinhaltend eine Feder, die das Ventil in die geschlossene Position spannt.
Filtergehäuse nach Anspruch 8, wobei das Standrohr ein distales Ende beinhaltet, das in einer Position ist, die näher am offenen Ende des Gehäusekörpers liegt als an der Endwand des Gehäusekörpers, und das Ventil befindet sich neben dem distalen Ende.
Filtergehäuse nach Anspruch 8, wobei das Ventil auf einem Äußeren des Standrohres außerhalb der internen Flusspassage angeordnet ist.
Filtergehäuse, umfassend: einen Ring von Filtermedien mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, und der einen Innenraum mit einer Mittelachse definiert, die sich von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende erstreckt; eine erste Endkappe, die an dem ersten Ende befestigt ist, wobei die erste Endkappe eine Standrohröffnung beinhaltet, die das Passieren eines Standrohres dort hindurch ermöglicht, wobei die Standrohröffnung sich mittig auf der Mittelachse befindet; und eine zweite Endkappe, die an dem zweiten Ende befestigt ist, wobei die zweite Endkappe zumindest einen Vorsprung beinhaltet, der sich von dort aus in den Innenraum bei einer von der Mittelachse versetzten Position erstreckt, wobei der Vorsprung eine abgewinkelte Betätigungskante beinhaltet, die sich hinsichtlich der Mittelachse in einem spitzen Winkel befindet.
Filtereinsatz nach Anspruch 13, wobei die zweite Endkappe eine Vielzahl der Vorsprünge beinhaltet, von denen jeder versetzt zu der Mittelachse ist, und die Vorsprünge sind voneinander beabstandet.
Filtereinsatz nach Anspruch 13, wobei der Vorsprung erste und zweite axiale Kanten beinhaltet, die sich im Allgemeinen parallel zu der Mittelachse erstrecken, und die abgewinkelte Betätigungskante erstreckt sich zwischen den ersten und zweiten axialen Kanten.
Filteraufbau, umfassend: ein Filtergehäuse, umfassend: einen Gehäusekörper mit einer Seitenwand und einer Endwand, die einen Filtereinsatzraum definieren, wobei die Endwand ein geschlossenes Ende des Filtereinsatzraums bildet, und wobei der Körper ein offenes Ende gegenüber der Endwand aufweist; ein Standrohr, das sich von der Endwand entlang einer Langsachse in den Filtereinsatzraum zu dem offenen Ende hin erstreckt, wobei das Standrohr eine interne Flusspassage beinhaltet, und zumindest eine Öffnung in dem Standrohr, die die interne Flusspassage in Kommunikation mit dem Filtereinsatzraum setzt; wobei das Standrohr ein Ventil beinhaltet, wobei das Ventil eine Komponente aufweist, die eine erste Position hat, bei der Fluss durch die Flusspassage im Allgemeinen durch das Ventil verhindert wird, und eine zweite Position, bei der eine größere Menge an Fluss durch die Flusspassage durch das Ventil ermöglicht wird, und die Komponente dreht sich um die Längsachse, wenn sie sich von der ersten Position in die zweite Position und von der zweiten Position in die erste Position bewegt; einen in dem Filtereinsatzraum angeordneten Filtereinsatz, wobei der Filtereinsatz beinhaltet: einen Ring von Filtermedien, der einen Innenraum definiert; eine erste Endkappe, die an einem Ende der Filtermedien befestigt ist, wobei die erste Endkappe eine Standrohröffnung beinhaltet, durch die sich das Standrohr erstreckt; und eine zweite Endkappe, die an einem gegenüberliegenden Ende der Filtermedien befestigt ist, wobei die zweite Endkappe zumindest einen Vorsprung beinhaltet, der sich dort hindurch in den Innenraum erstreckt, bei einer Position, die zu einer Mitte der zweiten Endkappe versetzt ist, wobei der Vorsprung in die Ventilkomponente eingreift, um die Ventilkomponente zu drehen.
Filteraufbau nach Anspruch 16, wobei der Vorsprung eine abgewinkelte Betätigungskante umfasst, die sich hinsichtlich der Mittelachse in einem spitzen Winkel befindet; die Ventilkomponente umfasst einen Ventilverschluss, der eine abgewinkelte Eingriffsfläche beinhaltet, die in die abgewinkelte Betätigungsfläche eingreift, und das Ventil beinhaltet eine Ventilkappe mit einer Öffnung, durch die sich der Vorsprung erstreckt.
Filteraufbau nach Anspruch 17, wobei die Ventilkappe und der Ventilverschluss axial in eine Richtung parallel zu der Längsachse bewegbar sind.
Filteraufbau nach Anspruch 17, wobei die Ventilkappe einen Hülsenteil mit einer Öffnung beinhaltet, der sich mit der Standrohröffnung ausrichtet, wenn sich die Ventilkomponente in der zweiten Position befindet.
Filteraufbau nach Anspruch 16, weiter beinhaltend eine Feder, die die Ventilkomponente in die erste Position spannt.
Filteraufbau nach Anspruch 16, wobei das Standrohr ein distales Ende beinhaltet, das in einer Position ist, die näher am offenen Ende des Gehäusekörpers liegt als an der Endwand des Gehäusekörpers, und das Ventil befindet sich neben dem distalen Ende.
Filteraufbau nach Anspruch 16, wobei das Ventil auf einem Äußeren des Standrohres außerhalb der internen Flusspassage angeordnet ist.