DE112009000563T5

DE112009000563T5 - Standrohr mit integriertem Regelventil

Info

Publication number: DE112009000563T5
Application number: DE112009000563T
Authority: DE
Inventors: Charles W. Sparta Hawkins; Mark T. Cookeville Wieczorek
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2011-01-27
Anticipated expiration: 2029-03-13
Also published as: CN101970075A; CN101970075B; WO2009114688A2; WO2009114688A3; DE112009000563B4; US7959010B2; US20090230063A1

Abstract

Eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung, umfassend:
ein Gehäuse, das einen Hohlraum definiert;
ein innerhalb des Gehäuses befindlicher Bypass;
wobei der Bypass konfiguriert ist, durch einen Filtereinsatz abgedichtet zu werden.

Description

PRIORITÄTSINFORMATION
Diese Anmeldung wird als eine PCT Internationale Patentanmeldung im Namen von Cummins Filtration IP Inc eingereicht und beansprucht den Vorteil der Priorität der US-Patentanmeldung Seriennummer 12/048849 eingereicht am 14. März 2008 mit dem Titel STANDROHR MIT INTEGRIERTEM REGELVENTIL, die hiermit vollständig durch Bezugnahme aufgenommen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
BEREICH DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf Filtersysteme, die automatisch Luft ablassen, und insbesondere auf ein Verfahren, System und eine Vorrichtung für einen Bypass von Filtern, die automatisch Luft ablassen.
BESCHREIBUNG VERWANDTER TECHNIK
Filtersysteme finden in einem breiten Sortiment von Anwendungen wie z. B. für die Filterung von Flüssigkeiten wie Öl und Kraftstoff für Motoren Anwendung. Kraftstofffilter werden zum Filtern von Feinstaub sowie anderen Verunreinigungen von Kraftstoff verwendet, um die Motorlebensdauer und Leistung zu erhöhen.
Im Laufe der Zeit, während des Routinebetriebs, kann Luft in das System eindringen. Luft kann für das Betriebsverhalten des Motors schädlich sein und muss aus dem System entfernt werden, um ein optimales Kraftstoffpumpen- und/oder Einspritzventil-Betriebsverhalten sicherzustellen. Ein Druckregelventil, das im Oberteil eines Standrohrs angeordnet ist, wurde verwendet, um Luft aus dem System abzulassen.
Filterelemente oder Einsätze werden normalerweise innerhalb eines Gehäuses häufig auf solche Art und Weise untergebracht, um mit einem Zentralrohr oder Standrohr zusammenzuarbeiten, das aus einem oder mehreren Stücken bestehen kann. Um die richtige Skalierung während der Filtration sicherzustellen, werden häufig elastomere Dichtringe zwischen dem Standrohr und den Endplatten auf dem Filtereinsatz angeordnet.
Das Filtermedium kann aus verschiedenen Werkstofftypen gebildet sein, wie zum Beispiel Papier, Karton, Filz, Schmelzgesponnenem oder anderen Medien, häufig ein Material, das verbrannt werden kann, um Abfall zu reduzieren, wenn das Element ersetzt wird. Abhängig von der Anwendung, ist einiges Material, das im Filtermedium für bestimmte Filteranforderungen eingesetzt wird, ungeeignet. Zum Beispiel kann Filtermedium, das für das Filtern von Kraftstoff geeignet ist, für das Filtern von Öl ungeeignet sein. Deshalb wäre es eine Verbesserung in der Technik, ein Verfahren, System und Vorrichtung bereitzustellen, um sicherzustellen, dass das richtige Filtermedium für die spezifische Anwendung genutzt wird.
Von der vorhergehenden Erörterung sollte es offensichtlich sein, dass eine Notwendigkeit vorhanden ist, sicherzustellen, dass der richtige Filtereinsatz für die entsprechende Anwendung eingesetzt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde als Antwort auf den gegenwärtigen Stand der Technik und insbesondere als Antwort auf die Probleme und Notwendigkeiten beim Stand der Technik entwickelt, die durch die gegenwärtig verfügbaren Druckregelungsbypass-Vorrichtungen noch nicht vollständig gelöst worden sind. Demgemäß wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um eine Vorrichtung, ein System und Verfahren bereitzustellen, um eine Druckregelungsvorrichtung in einer Kraftstofffiltrationsanlage zu umgehen, wenn ein ungeeigneter Filtereinsatz verwendet wird. Die vorliegende Erfindung überwindet viele oder alle Defizite beim Stand der Technik.
Bei einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung ein Filtergehäuse, das einen Hohlraum, einen Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet innerhalb des Gehäuses und eine Dichtung einschließt, die konfiguriert ist, den Bypass abzudichten, wenn der richtige Filtereinsatz im Gehäuse korrekt eingesetzt ist.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung einen Reinflüssigkeitskanal und einen Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet innerhalb eines Standrohrs, ein Reinflüssigkeitsfenster in Fluidkommunikation mit dem Reinflüssigkeitskanal und ein Flüssigkeitsbypassfenster in Fluidkommunikation mit dem Flüssigkeitsbypasskanal.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung ein Filterelement mit einer oberen und unteren Endplatte und einer innerhalb des Filterelementes angeordneten Bypassfensterdichtung.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Wartung einer Kraftstofffiltervorrichtung das Bereitstellen eines Gehäuses, ein Standrohr angeordnet axial im Gehäuse, ein Bypassfenster angeordnet innerhalb des Standrohrs, ein Filtereinsatz angeordnet im Gehäuse und eine Dichtung angeordnet im Filtereinsatz, das Entfernen des Filtereinsatzes, das Entsiegeln des Bypassfensters, das Einfügen eines neuen Filters und das erneute Abdichten des Bypassfensters.
Bei einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Kraftstofffiltersystem ein Gehäuse, das einen Hohlraum, ein innerhalb des Hohlraums sich erstreckendes Standrohr, einen Reinflüssigkeitskanal innerhalb des Standrohrs, ein Reinflüssigkeitsfenster in Kommunikation mit dem Reinflüssigkeitskanal, ein Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet innerhalb des Standrohrs, ein Flüssigkeitsbypassfenster in Kommunikation mit dem Flüssigkeitsbypasskanal, ein Filtereinsatz, der ein Filterelement, eine obere Endplatte angeordnet oben auf dem Filterelement, eine untere Endplatte angeordnet am unteren Ende des Filterelementes, eine Bypassfensterdichtung angeordnet im Filtereinsatz, eine Standrohrkappe angeordnet innerhalb des oberen Endes des Standrohrs und ein innerhalb der Standrohrkappe angeordnetes Druckregelventil umfasst.
Die Bezugnahme überall in dieser Spezifikation auf Merkmale, Vorteile oder ähnliche Begriffe impliziert nicht, dass alle Merkmale und Vorteile, die vielleicht mit der vorliegenden Erfindung realisiert sind, in jeder einzelnen Ausführungsform der Erfindung vorhanden sein sollten oder sind. Eher ist es so zu verstehen, dass Begriffe, die sich auf die Merkmale und Vorteile beziehen, bedeuten, dass ein spezifisches Merkmal, Vorteil oder eine im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschriebene Eigenschaft in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist. Die Erörterung der Merkmale und Vorteile und ähnlicher Begriffe überall in dieser Spezifikation, kann sich bezieht sich aber nicht zwangsläufig auf dieselbe Ausführungsform.
Die beschriebenen Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung können in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert sein. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Erfindung ohne ein oder mehrere der spezifischen Merkmale oder Vorteile einer speziellen Ausführungsform praktiziert werden kann. In anderen Fällen können Zusatzeinrichtungen und Vorteile bei bestimmten Ausführungsformen erkannt werden, die nicht in allen Ausführungsformen der Erfindung vorhanden sein könnten. Diese Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche offensichtlicher oder sie können durch die Anwendung der Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben ist, erfahren werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Damit die Vorteile der Erfindung ohne Weiteres verstanden werden, ist eine ausführlichere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf spezifische in den angefügten Zeichnungen veranschaulichte Ausführungsformen angegeben, die nur typische Ausführungsformen der Erfindung zeigt und nicht als im Umfang begrenzend zu verstehen ist.
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht eines im System von 1 verwendeten Filters;
3 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines Standrohrs einschließlich einer Standrohrkappe mit einem Bypassfenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine perspektivische Ansicht des Standrohrs einschließlich einer Standrohrkappe mit einem Bypassfenster gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs einschließlich einer Standrohrkappe mit einem Bypassfenster und einem Filtereinsatz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs, eines Filtereinsatzes und von Dichtungen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs und einer Kappe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Schnittansicht eines Standrohrs und einer Kappe gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
14 ist eine Schnittansicht eines Filtersystems gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist leicht zu verstehen, dass die Komponenten der vorliegenden Erfindung, wie sie hier allgemein in den Figuren beschrieben und veranschaulicht sind, in einer Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen angeordnet und konzipiert sein können. Die folgende ausführlichere Beschreibung der Ausführungsformen der Vorrichtung, des Systems und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist nicht dazu beabsichtigt den Umfang der Erfindung, wie beansprucht, zu begrenzen, sondern sie ist lediglich repräsentativ für die ausgewählten Ausführungsformen der Erfindung.
Die Bezugnahme überall in dieser Spezifikation auf „eine Ausführungsform” oder ähnliche Begriffe bedeutet, dass ein spezielles Merkmal, eine Struktur oder im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschriebene Eigenschaft in mindestens eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist. Das Vorkommen der Wortverbindung „bei einer Ausführungsform” und ähnlicher Begriffe überall in dieser Spezifikation kann, aber muss sich nicht zwangsläufig, auf dieselbe Ausführungsform beziehen.
Die beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften der Erfindung können in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert sein. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezifische Einzelheiten für ein gründliches Verstehen von Ausführungsformen der Erfindung bereitgestellt. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass die Erfindung ohne ein oder mehrere der spezifischen Einzelheiten oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien und so weiter praktiziert werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen, Materialien oder Vorgänge nicht abgebildet oder im Detail beschrieben, um das Undeutlichmachen von Aspekten der Erfindung zu vermeiden.
Die 1 und 2 zeigen ein Filtersystem 10 gemäß der Erfindung einschließlich eines Kraftstofffilters 12. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein Kraftstofffiltersystem beschrieben wird, sollte erkannt werden, dass Merkmale von System 10 für die Verwendung in anderen Arten von Umgebungen und für andere Arten von Flüssigkeiten angepasst werden können. Der Kraftstofffilter 12 umfasst einen Kraftstoff-/Wasser-Sensor 20 und ein Wasserablassventil 18, durch das Wasser aus dem Filterhohlraum 16 entleert wird. Das Gehäuse 14 definiert weiter eine Einlassöffnung 22, durch die ungefilterter Kraftstoff zum Kraftstofffilter 12 geleitet wird, und eine Ablassöffnung 24, von der Kraftstoffüberschuss und/oder Luft zurück in den Kraftstofftank geleitet werden. Viele Kraftstoffsysteme erfordern, dass für einen korrekten Betrieb Luft aus dem System abgeführt wird, und eine Druckregelung ist für optimales Pumpen- und Injektor-Betriebsverhalten erforderlich. Deshalb befindet sich bei einer Ausführungsform der Kraftstofffilter 12 bei einigen Kraftstoffsystemen in der Nähe des höchsten Punktes und ist somit die ideale Stelle um Luft abzulassen.
Im Inneren des Filterhohlraums 16 enthält der Kraftstofffilter 12 einen Filtereinsatz 26, um den Kraftstoff zu filtern, der um ein Standrohr 28 herum aufgenommen wird. Der Filtereinsatz 26 weist ein Filtermedium oder Element 42 auf, um Kraftstoff zu filtern. Das Filterelement 42 ist zwischen einer oberen Endplatte 30 und einer unteren Endplatte 32 eingeschoben. Bei bestimmten Ausführungsformen definiert das Filterelement 42 einen zylindrischen Hohlraum für gefilterte Flüssigkeit 48, der durch eine Vielzahl von Rippen 49 gestützt ist. Das Filterelement 42 kann Filtermedien von einem Typ umfassen, die für die speziell zu filternde Flüssigkeit geeignet sind. In der veranschaulichten Ausführungsform hat der Filtereinsatz 26 sowie andere Komponenten des Filters 12 im Allgemeinen eine zylindrische Form. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Filterkomponenten bei anderen Ausführungsformen andere Formen als zylindrische umfassen können.
Die obere Endplatte 30 definiert eine obere Standrohröffnung 34, in der ein oberer Teil des Standrohrs 28 aufgenommen ist. Um die obere Standrohröffnung 34 herum weist die obere Endplatte 30 eine obere Standrohrdichtung 36 auf. Die obere Standrohrdichtung 36 bildet eine Dichtung zwischen dem Standrohr 28 und der oberen Endplatte 30 und minimiert auf diese Weise das Risiko, dass Kraftstoff das Filterelement 42 umgeht. Die untere Endplatte 32 definiert eine untere Standrohröffnung 38, in der ein unterer Teil des Standrohrs 28 aufgenommen ist. Um die untere Standrohröffnung 38 herum weist die untere Endplatte 32 eine untere Standrohrdichtung 40 auf. Die untere Standrohrdichtung 40 bildet eine Dichtung zwischen dem Standrohr 28 und der unteren Endplatte 32 und minimiert auf diese Weise das Risiko, dass Kraftstoff das Filterelement 42 umgeht.
2 veranschaulicht eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das Standrohr 28 ein oberes Ende 52 und ein unteres Ende 54 umfasst. Ein Reinflüssigkeitskanal 44 und ein Bypassflüssigkeitskanal 46 sind innerhalb des Standrohrs 28 angeordnet. Der Reinflüssigkeitskanal 44 steht in Fluidkommunikation mit dem Hohlraum für gefilterte Flüssigkeit 48 durch das Reinflüssigkeitsfenster 50. Das Reinflüssigkeitsfenster 50 befindet sich proximal zum Oberteil des Standrohrs 28. Der untere Teil des Reinflüssigkeitskanals 44 befindet sich proximal zum unteren Ende 54 des Standrohrs 28. Der Reinflüssigkeitskanal 44 ist in Fluidkommunikation mit einem Zielanschluss 62 proximal zum unteren Ende des Standrohrs 28. Der Bypassflüssigkeitskanal 46 ist in Fluidkommunikation mit der Ablassöffnung 24 durch das Ablassöffnungsfenster 64. Das Ablassöffnungsfenster 64 befindet sich proximal zum unteren Ende 54 des Standrohrs 28. Ein Bypassfenster 66 ist proximal zum oberen Ende des Standrohrs angeordnet, und bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich das Bypassfenster 66 in einer Standrohrkappe 76, wie veranschaulicht in 3. Wenn der Filtereinsatz 26 innerhalb des Filterhohlraums 16 platziert ist, umfasst die obere Standrohrdichtung 36 das Bypassfenster 66 und stellt eine flüssigkeitsdichte Dichtung bereit. Wenn der Einsatz 26 entfernt oder ein fehlerhafter Filtereinsatz genutzt wird, ist das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet und Flüssigkeit kann ungehindert durch das Bypassfenster 66 und in den Bypassflüssigkeitskanal 46 fließen.
Wenn ein Benutzer einen inkorrekten Filtereinsatz 26 einsetzt oder der Filtereinsatz 26 innerhalb des Filterhohlraums 16 fehlerhaft eingebaut ist, verschließt die obere Standrohrdichtung 36 das Bypassfenster 66 nicht. Wo das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet ist, fließt Flüssigkeit ungehindert durch das Bypassfenster 66 und in den Bypassflüssigkeitskanal 46. Bei bestimmten Ausführungsformen ist der Bypassflüssigkeitskanal 46 in Kommunikation mit der Flüssigkeitsquelle, sodass Flüssigkeit vorbei und zurück zu seiner Quelle geleitet wird, wenn das Bypassflüssigkeitsfenster 66 undicht ist. Wo die Flüssigkeit vorbei und zurück zur Flüssigkeitsquelle geleitet wird, kann das Flüssigkeitssystem 10 daran gehindert werden, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen. Bei bestimmten Ausführungsformen, wo das Flüssigkeitssystem 10 versagt, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen, kann das System 10 den Bediener benachrichtigen, dass ein inkorrekter Filtereinsatz 26 eingesetzt oder dass der Filtereinsatz 26 innerhalb des Filterhohlraums fehlerhaft eingesetzt wurde. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das System 10 den Bediener bezüglich dem inkorrekten Filtereinsatz 26 oder dem fehlerhaften Einbau des Filtereinsatzes 26 mittels einer Fehleranzeige benachrichtigen, die konfiguriert ist, aufzuleuchten, wenn das Flüssigkeitssystem 10 versagt, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen. Im Fall von einem NO-Filter könnte der Motor einfach nicht starten, wenn das System 10 versagt, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Motorenhersteller ein Mittel bereitstellen, um eine Fehleranzeige aufleuchten zu lassen sowie dafür, den Motor zu deaktivieren, wenn das System 10 versagt, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Fehleranzeige und die Motordeaktivierung ebenfalls das Resultat des Fehlers sein können, einen Filtereinsatz 26 in den Filterhohlraum 16 einzufügen. Daher kann mit der vorliegenden Erfindung ernster Schaden am Fluidsystem 10 abgewendet werden.
Bei bestimmten Ausführungsformen, wie z. B. bei der in 3 gezeigten Ausführungsform, kann eine Standrohrkappe 76 am oberen Ende 52 des Standrohrs 28 angebracht sein. Die Standrohrkappe 76 enthält ein Druckreglerventil 58 und ein Bypassfenster 66. Die Standrohrkappe 76 kann aus Kunststoffspritzguss gebildet und in das Standrohr wie gezeigt eingepresst sein. Jedoch sollte verstanden werden, dass die Kappe auf andere Weise verbunden und aus anderem Material gebildet sein kann. Bei bestimmten Ausführungsformen kann die Standrohrkappe 76 kein Bypassfenster 66 enthalten, enthält aber immer noch ein Druckregelventil 58. Obwohl bei der veranschaulichten Ausführungsform das Ventil 58 in der Standrohrkappe 76 positioniert ist, ist es vorgesehen, dass das Ventil 58 bei anderen Ausführungsformen im Standrohr 28 versenkt angebracht sein kann. Ein Fachmann wird erkennen, dass dort, wo das Ventil 58 im Standrohr 28 versenkt angebracht ist, die Standrohrkappe 58 eliminiert werden kann, ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Auf ähnliche Weise kann die Kappe 76 an das Standrohr 28 angeformt sein, sodass die Kappe 76 und das Standrohr ein durchgehendes Teil bilden.
Ein Regelventilkanal 56 ist in der Standrohrkappe 76 angeordnet. Ein Druckregelventil 58 ist innerhalb des Regelventilkanals 56 angeordnet. Das Druckregelventil 58 regelt den Druck im System 10. Obwohl die veranschaulichte Ausführungsform unter Bezugnahme auf ein Druckregelventil beschrieben ist, sollte verstanden werden, dass andere Arten von Ventilen verwendet werden können wie z. B. Rückschlagventile, Umgehungsventile und Thermostatventile, um nur einige Beispiele zu nennen. Das Druckregelventil 58 weist einen vorherbestimmten Öffnungsdruck auf, bei dem das Ventil öffnet, um Druck abzulassen. Wenn es geöffnet ist, lässt das Ventil 58 ebenfalls Luft, die an der Oberseite von Filter 12 eingeschlossen ist, zurück in den Kraftstofftank strömen. Das Druckregelventil 58 ist im Inneren des Regelventilkanals 56 befestigt und eine Dichtung 60 ist zwischen dem Druckregelventil 58 und dem Regelventilkanal 56 angeordnet, damit die Möglichkeit, dass Flüssigkeit und/oder Luft um das Ventil 58 herumströmen, minimiert ist. Bei anderen Ausführungsformen ist die Dichtung 60 eliminiert, da jede resultierende Kraftstoffleckstelle die Flüssigkeit zurück zum Fluidbehälter leiten würde und jede Leckluft tatsächlich die Entlüftungsleistung verbessern könnte.
Sobald der gewünschte Öffnungsdruck erreicht ist, öffnet das Ventil 58 und lässt auf diese Weise Druck und irgendwelche Luft, die im oberen Teil des Filters 12 eingeschlossen ist, ab. Flüssigkeit und Luft, die durch das Ventil 58 strömt, strömen in den Bypasskanal 46. Flüssigkeit und Luft strömen dann durch den Bypasskanal 46 durch das Ablassöffnungsfenster 64 und in die Ablassöffnung 24.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 weist der Filter an der Grundplatte des Gehäuses 14 einen Gehäuseadapter 72 auf, welcher das Standrohr 28 mit dem Gehäuse 14 koppelt. Das Standrohr 28 besitzt einen entsprechenden Standrohradapter 67, der innerhalb des Gehäuseadapters 72 am Gehäuse 14 aufgenommen ist. Alternativ kann der Standrohradapter 67 größer sein als der Gehäuseadapter 72, in welchem Fall der Gehäuseadapter 72 innerhalb des Standrohradapters 67 aufgenommen sein kann. In der veranschaulichten Ausführungsform in 2 und 3 weist der Standrohradapter 67 einen Rückhalteflansch 68 auf, der in einer entsprechenden Nut 70 am Gehäuseadapter 72 aufgenommen ist. Jedoch wird ein Fachmann erkennen, dass der Standrohradapter 67 und der Gehäuseadapter 72 auf andere Weise befestigt werden können. Der Gehäuseadapter 72 zusammen mit dem Standrohradapter 67 definieren einen Strömungshohlraum 74 wo die abgelassene Flüssigkeit und/oder abgelassenen Luftströme zur Ablassöffnung 24 strömen. Wie oben angegeben, ist der Reinflüssigkeitskanal 44 in Fluidkommunikation mit dem Zielanschluss 62 proximal zum unteren Ende 54 des Standrohrs 28.
Das Bypassfenster kann sich wie gezeigt in 4 in der Standrohrkappe 76 befinden.
Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 5 gezeigt wird, kann sich das Flüssigkeitsbypassfenster 66 in der Standrohrwand 78 des Standrohrs 28 befinden. Wie nachfolgend ausführlicher beschrieben, sind zahlreiche unterschiedliche Dichtungsanordnungen möglich, wenn das Bypassfenster 66 in der Standrohrwand 78 des Standrohrs 28 angeordnet ist.
In 6 ist eine alternative Ausführungsform des Standrohrs 28 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Standrohr zwei ineinander geschachtelte Rohre. Das äußere Rohr 80 erzeugt den Bypassflüssigkeitskanal 46. Ungefilterte Flüssigkeit und/oder Luft können in den Bypassflüssigkeitskanal 46 durch das Regelventil 58 eindringen. Alternativ kann ungefilterte Flüssigkeit und/oder Luft in den Bypassflüssigkeitskanal durch das Bypassflüssigkeitsfenster 66 eindringen, wenn der Filtereinsatz 26 nicht vorhanden ist oder wenn ein inkorrekter Filtereinsatz innerhalb des Filterhohlraums 16 platziert ist. Das Innenrohr 82 erzeugt den Reinflüssigkeitskanal 44 und ist in Fluidkommunikation mit gefilterter Flüssigkeit durch das Reinflüssigkeitskanalfenster 50. Das Innenrohr 82 und das Außenrohr 80 können mit dem Innenrohr 82 konzentrisch sein und umfassen weiter die Rippen 84, um das Innenrohr 82 im Zentrum des Außenrohrs 80 zu positionieren.
Wie in 7 gezeigt, wo sich das Bypassfenster 66 in der Kappe 76 befindet, wirkt die Dichtung 36, die auf der oberen Endplatte 30 angeordnet ist, um das Bypassfenster abzudichten. Während eine einzelne Dichtung in 7 gezeigt ist, ist es offensichtlich, dass mehre Dichtungen verwendet werden können. Es ist weiter offensichtlich, dass andere Dichtungskonfigurationen verwendet werden können, ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
8 bis 11 veranschaulichen alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wobei sich das Bypassfenster 66 in der Standrohrwand 78 befindet. Wo das Bypassfenster 66 in der Standrohrwand 78 angeordnet ist, kann die obere Endplatte 30 einen Rückhalteflansch der Dichtung 86 aufweisen, um eine oder mehrere Dichtungen aufzunehmen. Wenn der richtige Filtereinsatz genutzt wird, ist das Bypassfenster 66 abgedichtet und Flüssigkeit kann nicht durch das Bypassfenster 66 und in den Bypasskanal 46 fließen. In 8 umfassen die Dichtungen 88 einen doppelten Dichtungsring, der das Bypassfenster 66 umgibt und isoliert. 9 veranschaulicht eine zylindrische Hülsendichtung, die das Bypassfenster 66 abdeckt und abdichtet. In 10 ist ein Verschlussstopfen 92 eingefügt und nistet innerhalb des Bypassfensters 66. In 11 umfasst die Dichtung 94 eine Dichtungsmanschette mit zwei erhöhten Teilen, welche das Bypassfenster 66 umgeben und isolieren.
Bei einer anderen Ausführungsform, die in 12 gezeigt wird, kann das Bypassfenster 66 durch eine Abdeckung 96 verschlossen sein, das über das Ende des Standrohrs passt und sowohl das Bypassfenster 66 als auch das Regelventil 58 verschließt. Eine andere Ausführungsform wird in 13 gezeigt, die eine Abdeckung 98 umfasst, die über das Ende des Standrohrs passt, welches das Bypassfenster 66 verschließt, wobei die Abdeckung 98 weiter ein Loch 100 im Oberteil umfasst, um das Regelventil 58 durch das Oberteil aufzunehmen, sodass die Regelfunktion nicht behindert wird. Die veranschaulichten Ausführungsformen in 12 und 13 zeigen das Bypassfenster 66 angeordnet durch die Seite der Standrohrwand 78. Bei bestimmten Ausführungsformen, wie z. B. die in den veranschaulichten Ausführungsformen von 3 bis 7, ist das Bypassfenster 66 in der Standrohrkappe 76 angeordnet. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Standrohrkappe 76 und das Standrohr 28 ein einzelnes einheitliches Material sein kann anstatt zwei separate Komponenten zu umfassen. Bei der Verwendung kann die Abdeckung 96 von 12A von einem Monteur beim Warten des Motors genutzt werden, um Probleme im Fluidsystem 10 zu diagnostizieren ohne die Notwendigkeit, einen Filtereinsatz 26 einzubauen zu müssen. In den in 12 veranschaulichten Ausführungsformen, ermöglicht die Abdeckung 96 dem Monteursowohl das Bypassfenster 66 als auch das Regelventil 58 abzudichten, ohne den Filtereinsatz 26 einzubauen. In den in 13 veranschaulichten Ausführungsformen könnte die Abdeckung 98 nur das Bypassfenster 66 verschließen und das Regelventil 58 unabgedeckt belassen, sodass seine Funktion nicht behindert wird. Bei bestimmten Ausführungsformen, die nicht gezeigt sind, kann die Abdeckung konfiguriert sein, das Regelventil 58, das Bypassfenster 66 und das Reinflüssigkeitsfenster 50 abzudecken. Bei einer weiteren Ausführungsform, die ebenfalls nicht gezeigt ist, kann die Abdeckung konfiguriert sein, das Bypassfenster 66 und das Reinflüssigkeitsfenster 50 abzudecken, kann aber das Regelventil 58 unabgedeckt belassen.
Bei bestimmten Ausführungsformen können die Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 auf dem Oberteil des Standrohrs 28 positioniert sein, wie veranschaulicht in 12. 13 vor der Positionierung des Filtereinsatzes 26 auf dem Standrohr 28. Durch Platzieren der Abdeckung 98 am Ende des Standrohrs 28, kann das Bypassfenster 66, wenn es gewünscht ist, funktionsunfähig gemacht werden, während immer noch der Filtereinsatz 26 genutzt wird. Auf ähnliche Weise kann es bei bestimmten Ausführungsformen vielleicht wünschenswert sein, das Regelventil 58 funktionsunfähig zu machen, indem eine Abdeckung wie z. B. die Abdeckung 96 der 12 auf das Ende des Standrohrs 28 vor der Installation des Filtereinsatzes 26 platziert wird. Ein Fachmann wird erkennen, dass das Bypassfenster 66 und das Regulierventil 58 durch andere Mittel vor der Installation des Filtereinsatzes 26 auf dem Ende des Standrohrs 28 verschlossen werden kann. Bei bestimmten Ausführungsformen können die Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 mit der oberen Endplatte 30 verbunden sein. Bei einer Ausführungsform kann die obere Endplatte 30 so geformt sein, dass die obere Endplatte 30 die Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 umfasst.
Eine alternative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 14 gezeigt. 14. Bei dieser Ausführungsform ist ein Standrohr 28 in einem Filtergehäuse 14 angeordnet. Das Standrohr umfasst ein Bypassflüssigkeitskanal 46 und einen Reinflüssigkeitskanal 44. Die Reinflüssigkeit strömt in den Reinflüssigkeitskanal 44 durch ein Reinflüssigkeitsfenster. Ein Regelventil 58 ist im Oberteil des Standrohrs 28 angeordnet. Das Regelventil 58 stellt das Durchströmen von Flüssigkeit und/oder Luft in den Bypasskanal 46 aufgrund des Erkennens von bestimmten Zuständen wie z. B. Druckaufbau bereit. Ein Filtereinsatz 26 ist um das Standrohr 28 angeordnet, der Flüssigkeiten filtert. Ein Bypassfenster 66 ist im Filtergehäuse 14 angeordnet. Der Filtereinsatz 26 dichtet das Bypassfenster 66 durch die Dichtungen 102 ab. Während die veranschaulichte Ausführungsform die Verwendung eines doppelten Dichtungsrings zeigt, ist es offensichtlich, dass andere Dichtungsstrukturen verwendet werden können. Das Bypassfenster 66 ist in Fluidkommunikation mit der Ablassöffnung 24. Wenn daher der Filtereinsatz 26 entfernt wird oder ein Filtereinsatz in das Gehäuse 14 eingefügt wird, der nicht die richtige Dichtungskonfiguration enthält, strömt die Flüssigkeit durch das Bypassfenster 66 und in die Ablassöffnung 24.
Zurückkehrend zu 2, während des Betriebs strömt der ungefilterte Kraftstoff in den Filterhohlraum 16 über die Kraftstoffeinlassöffnung 22. Vom Filterhohlraum 16 wird der Kraftstoff durch den Filtereinsatz 26 gefiltert und strömt in den Hohlraum für gefilterte Flüssigkeit 48. Vom Hohlraum für gefilterte Flüssigkeit strömt der Kraftstoff durch das Reinflüssigkeitsfenster 50 in Richtung von Pfeil F. Der Kraftstoff wird dann durch den Zielanschluss 62 abgelassen. Wenn sich Druck im Filtersystem 10 bildet, kann ein Teil des Kraftstoffs und/oder der Luft durch das Regelventil 58 strömen. Wenn das geschieht, strömt der ungefilterte Kraftstoff und/oder die Luft durch den Bypasskanal 46 in Richtung von Pfeil P. Der Kraftstoff fließt in diesem Fall durch das Ablassöffnungsfenster 64 in den Strömungshohlraum 74 und schließlich durch die Ablassöffnungskerbe zum Kraftstoffbehälter. Wenn der Filtereinsatz 26 entfernt oder ein fehlerhafter Filtereinsatz eingefügt wird, ist das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet. Wenn das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet ist, wird das Druckregelventil 58 umgangen und Kraftstoff kann direkt in den Bypasskanal fließen. Daher gibt es keine Druckregelungsfunktion, wenn der Filtereinsatz 26 entfernt oder ein fehlerhafter Filtereinsatz eingefügt wird.
Die vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen aufgenommen werden, ohne von ihrem Sinn oder ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht nur als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen. Der Umfang der Erfindung wird deshalb durch die angehängten Ansprüche anstatt durch die vorstehende Beschreibung angezeigt. Alle Änderungen, die mit der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche einhergehen, sind darin einzuschließen.
Zusammenfassung
Eine Vorrichtung, ein System und Verfahren, um ein Kraftstofffilter-Druckregelventil zu umgehen, das ein Bypassfenster und ein Bypasskanal umfasst. Das Bypasskanalfenster ist im Oberteil des Standrohrs eines Filters positioniert. Der Filter umfasst einen Filtereinsatz mit oberen und unteren Endplatten. Die obere Endplatte des Filtereinsatzes weist ein Loch auf, um ein Standrohr aufzunehmen. Die obere Endplatte weist ebenfalls eine Dichtung auf, um das Bypasskanalfenster abzudichten, wenn der richtige Filtereinsatz sich an seiner Stelle befindet. Diese Anordnung setzt das Regelventil dem Kraftstoff und/oder der Luft an der Oberseite des Filtergehäuses aus, wenn der richtige Filtereinsatz vorhanden ist. Der Druck im Gehäuse öffnet das Ventil und ermöglicht, dass Luft und/oder Kraftstoff durch den Bypasskanal und zurück zum Kraftstofftank abgelassen werden.

Claims

Eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung, umfassend: ein Gehäuse, das einen Hohlraum definiert; ein innerhalb des Gehäuses befindlicher Bypass; wobei der Bypass konfiguriert ist, durch einen Filtereinsatz abgedichtet zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend eine Dichtung, die den Bypass abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, weiter umfassend einen Filtereinsatz, der die Dichtung aufnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein Standrohr, wobei der Bypass im Standrohr angeordnet ist.
Eine Filtervorrichtung, umfassend: ein Standrohr, das ein Oberteil und ein Unterteil aufweist; ein Reinflüssigkeitskanal angeordnet innerhalb des Standrohrs; ein Reinflüssigkeitsfenster in Fluidkommunikation mit dem Reinflüssigkeitskanal; ein Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet innerhalb des Standrohrs; ein Flüssigkeitsbypassfenster in Fluidkommunikation mit dem Flüssigkeitsbypasskanal.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Reinflüssigkeitskanal und der Fluidbypasskanal konzentrisch sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Reinflüssigkeitskanal parallel zum Flüssigkeitsbypasskanal ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Flüssigkeitsbypassfenster proximal zum Oberteil des Standrohrs ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 weiter umfassend ein Ventil angeordnet in einer Standrohrkappe, wobei das Flüssigkeitsbypassfenster in der Standrohrkappe angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend eine Flüssigkeitsbypassfenster-Dichtung.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Dichtung in einem Filtereinsatz angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Dichtung konfiguriert ist, das Fluidbypassfenster abzudichten, wenn der Filtereinsatz auf dem Standrohr eingesetzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend eine Abdeckung, die konfiguriert ist, das Flüssigkeitsbypassfenster abzudecken.
Eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung, umfassend: ein Filterelement, das ein Oberteil und ein Unterteil aufweist; eine obere Endplatte angeordnet am Oberteil des Filterelements; eine untere Endplatte angeordnet am unteren Ende des Filterelements; eine Bypassfensterdichtung angeordnet im Filterelement.
Vorrichtung nach Anspruch 14, weiter umfassend ein Zentralrohr, wobei die Bypassfensterdichtung im Zentralrohr angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei sich die Bypassfensterdichtung auf der oberen Endplatte befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bypassfensterdichtung einen doppelten Dichtungsring umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bypassfensterdichtung eine zylindrische Manschette umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bypassfensterdichtung einen Verschlussstopfen umfasst der an einem Bypassfenster nistet und es abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bypassfensterdichtung eine Dichtungsmanschette umfasst, die eine Vielzahl von angehobenen Teilen umfasst, die ein Bypassfenster isolieren und abdichten.
Eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung umfassend: Mittel, um eine Flüssigkeit zu filtern; Mittel, um die Flüssigkeit zu einem Zielanschluss zu liefern: Mittel, um den Zielanschluss zu umgehen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, weiter umfassend Mittel, um die Bypasseinrichtung abzudichten.
Ein Verfahren, eine Flüssigkeit zu filtern, umfassend: das Bereitstellen eines Gehäuses, das einen Hohlraum definiert und einen Filtereinsatz angeordnet innerhalb des Hohlraums; das Bereitstellen eines Flüssigkeitszielanschlusses und eines Flüssigkeitsbypasskanals, der eine Flüssigkeit in das Gehäuse drängt; das Drängen der Flüssigkeit durch den Filtereinsatz; das Abdichten des Flüssigkeitsbypasskanals.
Ein Verfahren, um eine Kraftstofffilter-Vorrichtung zu warten, wobei das Verfahren umfasst: das Bereitstellen eines Gehäuses, ein Standrohr angeordnet axial im Gehäuse, ein Bypassfenster angeordnet innerhalb des Standrohrs, ein Filtereinsatz angeordnet im Gehäuse, eine Dichtung angeordnet im Filtereinsatz; das Entfernen des Filtereinsatzes; das Entsiegeln des Bypassfensters; das Einfügen eines neuen Filtereinsatzes; das Wiederabdichten des Bypassfensters.
Verfahren gemäß Anspruch 24, wobei der Einsatz und die Dichtung ineinander integriert sind und gleichzeitig entfernt und ersetzt werden.
Ein Kraftstofffiltersystem umfassend: ein Gehäuse, das einen Hohlraum definiert: ein Standrohr sich erstreckend innerhalb des Hohlraums, wobei das Standrohr umfasst: ein oberes und ein unteres Ende; ein Reinflüssigkeitskanal angeordnet innerhalb des Standrohrs; ein Reinflüssigkeitsfenster in Kommunikation mit dem Reinflüssigkeitskanal; ein Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet innerhalb des Standrohrs; ein Flüssigkeitsbypassfenster in Kommunikation mit dem Fluidbypasskanal: ein Filtereinsatz umfassend; ein Filterelement, das ein Oberteil und ein Unterteil aufweist; eine obere Endplatte angeordnet am Oberteil des Filterelements; eine untere Endplatte angeordnet am unteren Ende des Filterelements; eine Bypassfensterdichtung angeordnet im Filtereinsatz; eine Standrohrkappe angeordnet innerhalb des oberen Endes des Standrohrs; ein Druckregelventil angeordnet innerhalb der Standrohrkappe.