DE112015001865T5

DE112015001865T5 - Filtermodul mit fensterartigem klarem Filtertopf

Info

Publication number: DE112015001865T5
Application number: DE112015001865.4T
Authority: DE
Inventors: Shubha Agrawal; Hariprasad Mohan Bhalerao; Amit Shashikant Wankhede; Ajay D. Joshy; Kevin C. South
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2015-04-14
Publication date: 2017-01-05
Also published as: US20170043283A1; CN107073362B; US10258908B2; WO2015160736A1; CN107073362A

Abstract

Filter, der ein Gehäuse mit mindestens einem Sichtbereich, einem durchsichtigen Filtertopf, der in das Gehäuse passt und darin installierbar ist, und einen Befestigungsmechanismus aufweist. Der Filtertopf kann derart innerhalb des Gehäuses positioniert werden, so dass zumindest ein Abschnitt des Filtertopfs durch den Sichtbereich hindurch sichtbar ist. Der Befestigungsmechanismus befestigt den Filtertopf und das Gehäuse fest aneinander und verhindert zumindest eine einer vertikalen und einer rotatorischen Bewegung zwischen dem Filtertopf und dem Gehäuse. Das Gehäuse und der Filtertopf sind nicht miteinander verschraubt.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE PATENTANMELDUNGEN
Die Anwendung beansprucht Priorität und den Vorteil der vorläufigen indischen Patentanmeldung Nr. 2015/CHE/2014, eingereicht am 18. April 2014, deren gesamte Offenlegung hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft Filter.
HINTERGRUND
Üblicherweise versagen derzeitige Kraftstofffilter bzw. andere Saugseitenfilter mit klaren Filtertöpfen und gewölbter Ausführung aufgrund eines Herausdrückens der Dichtung durch einwirkenden Druck, und ein Versagen könnte ebenfalls an einer Schraubverbindung zwischen dem klaren Filtertopf und dem Kraftstofffiltergehäuse auftreten. Die Schraubverbindung und die Dichtung sind üblicherweise die Schwachstellen bei Kraftstofffiltern und Saugseitenfiltern und können zu einem Geräteversagen führen. Demzufolge kann der Filter mit niedrigem Berst- und Ermüdungsdruck während Testläufen und/ oder bei Gebrauch versagen. Ferner kann aufgrund der hohen Temperaturen das Filtermaterial kriechen und/oder sich verformen, wodurch Luft in das Filtersystem gelangen kann.
Es gilt auch zu beachten, dass sich aufgrund der Ausführung derzeitiger Kraftstofffilter der klare Filtertopf direkt mit den Betriebsvorgängen überschneiden kann. Beispielsweise kann sich ein Sechskant-Merkmal (engl.: HEX feature) direkt auf dem klaren Filtertopf befinden, um zu ermöglichen, dass der Kraftstofffilter installiert und/oder entfernt werden kann. Da es jedoch schwierig oder aufwändig sein kann, den klaren Filtertopf vom Kraftstofffiltergehäuse abzunehmen, um den Filter ordnungsgemäß zu warten, muss der Filter von dem zu filternden System entfernt und mit einem Schraubstock gehalten werden, um den klaren Filtertopf vom Filtergehäuse zu entfernen. Aufgrund der relativen Zerbrechlichkeit und Brüchigkeit klarer Filtertöpfe (die beispielsweise aus einem klaren amorphen Polymer gefertigt sein können, das brüchiger sein kann als herkömmlicher Kunststoff), kann der klare Filtertopf innerhalb des Kraftstofffiltergehäuses reißen oder brechen, während der Kraftstofffilter gewartet wird, beispielsweise durch ein am klaren Filtertopf einwirkendes Drehmoment.
Die Schraubverbindung zwischen dem klaren Filtertopf und dem Kraftstofffiltergehäuse kann außerdem zu Verwirrung während der Wartung führen. Beispielsweise kann der klare Filtertopf während der Wartung des Kraftstofffilters oder während des Entfernens des klaren Filtertopfes zu stark oder zu wenig angezogen werden, was möglicherweise zu einem Geräteversagen oder einer Leckage führen kann. Ein Geräteversagen kann dazu führen, dass Luft in das Kraftstoffsystem gesaugt wird. Übermäßige Luft im Kraftstoffsystem kann die Effizienz und Leistung des Motors negativ beeinflussen. Außerdem kann die Ausführung bestimmter Kraftstofffilter mit klarem Filtertopf die Gesamthöhe des Kraftstofffilters erhöhen, wodurch der Bauraum und Spiel in Bezug auf angrenzende Systemkomponenten beeinträchtigt wird. Dies kann möglicherweise auch zu einem Versagen und/oder einem Leistungsabbau des Kraftstofffiltersystems führen.
ZUSAMMENFASSUNG
Verschiedene Ausführungsformen bieten einen Kraftstofffilter, der ein Gehäuse mit mindestens einem Sichtbereich, einen durchsichtigen Filtertopf, der in das Gehäuse passt und darin installiert werden kann, und einen Befestigungsmechanismus aufweist. Der Filtertopf kann derart innerhalb des Gehäuses positioniert werden, so dass zumindest ein Abschnitt des Filtertopfs durch den Sichtbereich hindurch sichtbar ist. Der Befestigungsmechanismus befestigt den Filtertopf und das Gehäuse fest aneinander und verhindert zumindest eine einer vertikalen und/bzw. einer rotatorischen Bewegung (engl.: „...at least one of vertical and rotational movement...“) zwischen dem Filtertopf und dem Gehäuse. Das Gehäuse und der Filtertopf sind nicht aneinander geschraubt.
Verschiedene andere Ausführungsformen bieten ein Verfahren zum Zusammenbau einer Filterbaugruppe. Das Verfahren umfasst das Einführen eines durchsichtigen Filtertopfs in ein Gehäuse derart, dass zumindest ein Abschnitt des Filtertopfs durch zumindest einen Sichtbereich des Gehäuses hindurch sichtbar ist, und das Befestigen von Filtertopf und Gehäuse aneinander durch einen Befestigungsmechanismus derart, dass zumindest eine einer vertikalen und rotatorischen Bewegung zwischen dem Filtertopf und dem Gehäuse verhindert wird. Das Gehäuse und der Filtertopf sind nicht aneinander geschraubt.
Diese und andere Merkmale (einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Rückhaltemerkmale und/oder Sichtmerkmale) sowie die Organisation und Art ihrer Betätigung werden aus der folgenden, ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Elemente in den verschiedenen, nachstehend beschriebenen Zeichnungen durchgehend gleiche Bezugszeichen haben.
KURZBESCHREIBUNGEN DER DARSTELLUNGEN
1A ist eine Vorderansicht eines Kraftstofffilters gemäß einer Ausführungsform.
1B ist eine Querschnittansicht eines Gehäuses und eines Filtertopfs, die innerhalb des Kraftstofffilters von 1A angeordnet werden können.
2A ist eine perspektivische, teilweise angerissene Ansicht eines Kraftstofffilters gemäß einer Ausführungsform.
2B ist eine teilweise angerissene Querschnittansicht eines Gehäuses und eines Filtertopfs, die innerhalb des Kraftstofffilters von 2A angeordnet werden können.
Die 3A–3E sind sequenzielle, Schnittansichten eines Filtertopfs, der in einem Gehäuse eines Kraftstofffilters platziert wird, gemäß einer Ausführungsform.
Die 4A und 4B sind jeweils Vorder- und Querschnittansichten eines Kraftstofffilters mit Schnappverschlüssen nach einer Ausführungsform.
Die 5A–5F sind eine Unteransicht, vergrößerte Ansicht, vergrößerte Vorderansicht, Vorderansicht und perspektivische Ansichten von rechts und links eines Kraftstofffilters gemäß einer Ausführungsform.
Die 6A–6C sind Querschnittansichten eines Kraftstofffilters nach einer Ausführungsform.
Die 7A–7E sind Querschnittansichten eines Kraftstofffilters nach einer Ausführungsform.
8A ist eine Querschnittansicht des Kraftstofffilters nach 1A mit einem Gehäuse und einem Filtertopf; 8B ist eine Draufsicht des Querschnitts des Kraftstofffilters nach 8A; die 8C–8E sind perspektivische Ansichten und Draufsichten des Querschnitts des Gehäuses nach 8A; und die 8F–8I sind perspektivische und Draufsichten des Querschnitts des Filtertopfs nach 8A.
Die 9A und 9B sind perspektivische Unteransichten eines Kraftstofffilters gemäß einer anderen Ausführungsform.
Die 10A und 10B sind perspektivische Unteransichten eines Kraftstofffilters nach noch einer weiteren Ausführungsform.
Die 11A und 11B sind perspektivische Unteransichten eines Kraftstofffilters nach noch einer anderen Ausführungsform.
12A ist eine perspektivische Unteransicht eines Kraftstofffilters gemäß einer anderen Ausführungsform.
12B ist eine Querschnittansicht des Kraftstofffilters nach 12A.
Die 12C–12D sind Querschnittansichten des Kraftstofffilters nach 12A mit einem hinzugefügten Klebstoffmaterial.
13A ist eine Querschnittansicht eines Kraftstofffilters nach noch einer anderen Ausführungsform.
Die 13B–13D sind Querschnittansichten des Kraftstofffilters nach 13A im zusammengebauten Zustand.
14A ist eine Querschnittansicht eines Kraftstofffilters nach noch einer anderen Ausführungsform.
14B ist eine vergrößerte Ansicht von Schnitt 14B in 14A.
Die 14C–14D sind perspektivische Ansichten von jeweils dem Befestigungsclip und dem Filtertopf des Kraftstofffilters nach 14A.
Die 14E–14G sind Querschnittansichten des Kraftstofffilters von 14A im zusammengebauten Zustand.
15A ist eine perspektivische Ansicht eines Kraftstofffilters nach noch einer anderen Ausführungsform.
15B ist eine vergrößerte Ansicht von Schnitt 15B in 15A.
Die 15C–15D sind perspektivische Ansichten von jeweils dem Gehäuse und dem Filtertopf des Kraftstofffilters nach 15A.
15E zeigt eine perspektivische Draufsicht des Gehäuses nach 15A.
15F ist eine vergrößerte Ansicht von Schnitt 15F in 15E.
15G ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Gehäuses des Kraftstofffilters nach 15A.
Die 15H–15M sind Ansichten des Kraftstofffilters nach 15A im zusammengebauten Zustand, bei denen die 15H–15I Seitenansichten, Querschnittansichten sind, die 15J–15K Draufsichten, Querschnittansichten sind, 15L eine vergrößerte Ansicht von Schnitt 15L nach 15K ist, und 15M eine perspektivische Ansicht ist.
16 ist eine perspektivische Unteransicht des Kraftstofffilters nach 1A.
17A ist eine Vorderansicht eines Kraftstofffilters gemäß einer anderen Ausführungsform; 17B ist eine Unteransicht eines Werkzeugs, das mit dem Kraftstofffilter nach 17A verbunden wird; und 17C ist eine perspektivische Unteransicht des Kraftstofffilters nach 17A und dem Werkzeug nach 17B.
18 ist eine Querschnittansicht einer Verbindung zwischen einem WIF-Ablass und einem Filtertopf eines Kraftstofffilters gemäß noch einer anderen Ausführungsform.
Die 19A–19E sind Querschnitt-Vorderansichten eines Kraftstofffilters gemäß noch einer anderen Ausführungsform.
Die 20A–20E sind Querschnitt-Vorderansichten und perspektivische Ansichten eines Kraftstofffilters nach einer Ausführungsform.
Die 21A–21E sind Querschnitt-Vorderansichten und perspektivische Ansichten eines Kraftstofffilters gemäß einer anderen Ausführungsform.
Die 22A–22C sind Querschnitt-Vorderansichten eines Kraftstofffilters gemäß einer Ausführungsform; und die 22D und 22E sind perspektivische Ansichten eines Filtertopfs und eines Gehäuses, die im Kraftstofffilter nach 22A angeordnet werden können.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VERSCHIEDENER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die Figuren betreffen die verschiedenen, hier offenbarten Ausführungsformen eine Kraftstofffilteranordnung mit zumindest einem Fenster entlang eines Filtergehäuses und einem transparenten, durchsichtigen, klaren Filtertopf innerhalb des Gehäuses. Der Filtertopf kann in dem Gehäuse durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Mechanismen, wie nachstehend erörtert, enthalten oder daran befestigt sein und erfordert keine Schraubverbindung zwischen dem Gehäuse und dem Filtertopf, wodurch die Festigkeit und der Widerstand der Kraftstofffilteranordnung erhöht wird. Genauer können die hier beschriebenen Mechanismen ein Geräteversagen oder eine Leckage durch Materialkriechen (was durch eine Vielzahl von Faktoren entstehen kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Fluidmasse und Temperatur) verhindern. Ferner können die hier beschriebenen Mechanismen eine leichtere Wartung des Filters ermöglichen. Der Kraftstofffilter kann beispielsweise als ein Filterwasserabscheider (FWS) eingesetzt werden und zum Filtern und/oder Trennen einer Vielzahl von unterschiedlichen Flüssigkeiten verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Wasser und Kraftstoff. Der Kraftstofffilter kann mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Filtern verwendet werden, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Wechselfilter und Filtereinsätze.
Der Kraftstofffilter
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf 1 eine Kraftstofffilteranordnung 20 nach einer Ausführungsform dargestellt. Obgleich an mehreren Stellen hierin auf einen Kraftstofffilter Bezug genommen wird, versteht sich, dass der Kraftstofffilter 20 nicht auf Kraftstoff begrenzt ist, sondern auch mit anderen Fluiden verwendet werden kann, und insbesondere mit anderen Flüssigkeiten. Beispielsweise kann der Kraftstofffilter 20 mit einem Schmiermittel verwendet werden. Ferner kann der Kraftstofffilter 20 alternativ als andere Filterarten fungieren, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Saugseitenfilter.
Der Kraftstofffilter 20 umfasst ein Gehäuse bzw. eine Schale 30 und einen Filtertopf 50. Das Gehäuse 30 kann dazu dienen, den Filtertopf 50 zu umgeben, zu schützen und/oder zu befestigten, wenn der Filtertopf 50 innerhalb des Gehäuses 30 angebracht ist. Das Gehäuse 30 kann mindestens ein Loch, einen Sichtbereich, eine freie Fläche oder ein Fenster 32 aufweisen, um zu ermöglichen, dass zumindest ein Abschnitt von Filtertopf 50 von außerhalb des Gehäuses 30 durch das Fenster 32 hindurch sichtbar ist. (Obgleich das Fenster 32 als eine Art Sichtbereich betrachtet werden kann, wird hier zum leichteren Verständnis auf ein „Fenster“ Bezug genommen. Jedoch versteht sich, dass ein generischer Sichtbereich verwendet werden kann.) Aufgrund der Transparenz von Filtertopf 50 kann auch das Innere von Filtertopf 50 sichtbar sein, so dass beispielsweise ein Benutzer den Fluidstand innerhalb des Kraftstofffilters 20 von außen sehen kann (z. B. durch das Fenster 32 von Gehäuse 30 und durch eine Wand von Filtertopf 50). Der Filtertopf 50 kann innerhalb von Gehäuse 30 durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Mechanismen befestigt sein, wie hierin ferner beschrieben. Der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 können gemeinsam dazu verwendet werden, verschiedene Flüssigkeiten, wie Wasser und/oder Kraftstoff, zu enthalten, zu umgeben oder aufzubewahren. Das Wasser kann beispielsweise Wasser sein, das durch einen FWS vom Kraftstoff abgeschieden wurde. Das Gehäuse 30 kann entsprechend der gewünschten Konfiguration, Form, Material und Herstellungsverfahren und Verwendung des Kraftstofffilters 20 geformt sein. Beispielsweise kann, wie in den 1A und 2A abgebildet, das Gehäuse 30 im Wesentlichen zylindrisch sein, mit einem inneren hohlen Abschnitt. Die Enden von Gehäuse 30 können im Wesentlichen flach, gekrümmt oder gewölbt sein. Zumindest ein Ende von Gehäuse 30 kann offen sein (wie in 2A dargestellt) und kann ferner mit einem Deckel oder einer Kappe verbunden sein, um das offene Ende abzuschließen. Obgleich der innere hohle Abschnitt von Gehäuse 30 die Form des Äußeren von Gehäuse 30 nachahmen kann, versteht sich, dass der innere hohle Abschnitt und das Äußere von Gehäuse 30 unterschiedlich geformt sein können.
Das Gehäuse 30 kann mindestens ein Fenster 32 entlang mindestens eines Abschnitts bzw. einer Fläche von Gehäuse 30 aufweisen und kann in eine Wand von Gehäuse 30 geformt sein. Beispielsweise befinden sich, wie in den 1A und 2A abgebildet, die Fenster 32 entlang eines unteren Abschnitts von Gehäuse 30. Die Fenster 32 können entsprechend der gewünschten Konfiguration geformt und bemessen sein. Wie in den 1A und 2A abgebildet, können die Fenster 32 entlang der Oberfläche von Gehäuse 30 im Wesentlichen rechteckig sein. Jedoch können die Fenster 32 auch kreisförmig, oval, elliptisch oder dreieckig sein. Die Anzahl an Fenstern 32 kann ebenfalls je nach der gewünschten Konfiguration schwanken. Wie in den 8C–8E abgebildet, kann das Gehäuse 30 vier Fenster aufweisen, die in gleichem Abstand entlang des Umfangs von Gehäuse 30 verteilt sind. Die Fenster 32 können zumindest teilweise entlang eines Abschnitts der senkrechten Höhe von Gehäuse 30, sowie zumindest teilweise entlang eines unteren waagerechten Endes von Gehäuse 30, wie in den 5A, 5E und 8C abgebildet, verlaufen, so dass das Fenster 32 entlang einer „Ecke“ von Gehäuse 30 verläuft.
Der Filtertopf 50 ist so konfiguriert, dass er zumindest teilweise von Gehäuse 30 umgeben, in diesem enthalten oder durch dieses gestützt ist. Mindestens ein Abschnitt von Filtertopf 50 kann durch die Fenster 32 sichtbar sein. Der Filtertopf 50 kann ferner aus einem transparenten, klaren oder durchsichtigen Material gefertigt sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, das Innere von Filtertopf 50 und den Fluidstand (z. B. die Wassermenge) innerhalb von Kraftstofffilter 20 zu sehen. Der Kraftstofffilter 20 kann einen herkömmlichen Filtertopf 50 verwenden oder aber einen speziellen Filtertopf 50, der in das Gehäuse 30 passt. Obwohl die Figuren darstellen, dass der Filtertopf 50 innerhalb des Gehäuses 30 befestigt werden kann, versteht sich, dass der Filtertopf 50 an einem äußeren Abschnitt von Gehäuse 30 oder um diesen herum befestigt werden kann.
Der Filtertopf 50 kann gemäß der gewünschten Konfiguration geformt sein und zumindest teilweise in das Gehäuse 30 passen (und somit zumindest teilweise die Form des Inneren bzw. des inneren hohlen Abschnitts von Gehäuse 30 ergänzen oder nachahmen). Beispielsweise, und wie in den 1B und 2B dargestellt, kann der Filtertopf 50 beispielsweise eine gewölbte, rechteckige oder zylindrische Form aufweisen. Wie hier weiter erörtert, können der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 eine ovale Form aufweisen, wie in den 22A–22E dargestellt. Der Filtertopf 50 kann derart geformt sein, dass der Filtertopf 50 konzentrisch in das Gehäuse 30 passt.
Wie in den 1B und 2B abgebildet, kann ein O-Ring 52 zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 positioniert werden, um den Filtertopf 50 im Gehäuse 30 zu befestigen und um eine Bewegung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 zu verhindern oder zu minimieren. Der O-Ring 52 kann wahlweise eine Fluiddichtung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 bereitstellen, was verhindert, dass der Kraftstofffilter 20 leckt. Der O-Ring 52 kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Gummi. Die Dichtung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 kann unabhängig von der Filtereinsatzausführung oder einer Filtereinsatzwartung gebildet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine hermetische Abdichtung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 durch Rotationsschweißen gebildet werden.
Befestigungsmechanismus zwischen dem Gehäuse und dem Filtertopf 50
Das Gehäuse 30 kann den Filtertopf 50 derart stützen und daran befestigt sein, um Schwingungen zu verhindern und den Filtertopf 50 sicher zu halten. Obwohl eine Vielzahl von unterschiedlichen Mechanismen verwendet werden, um das Gehäuse 30 im Filtertopf 50 zu sichern, müssen das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 keine Schraubbefestigung oder Schnittstelle erforderlich machen oder aufweisen. Wie bereits erwähnt, können Schraubbefestigungen zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 die Verbindung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 beträchtlich schwächen und sind äußerst störanfällig (wie beispielsweise für Bersten und für Ermüdungsbruch). Daher kann der Wegfall eines Bedarfs an einer Schraubbefestigung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 die Gesamtfestigkeit, Robustheit und Beständigkeit des Kraftstofffilters 20 erhöhen. Ferner können die hier beschriebenen Mechanismen und Ausführungen bei Hoch- oder Niederdruckanwendungen verwendet werden. Daher kann der Wegfall eines Bedarfs an einer Schraubbefestigung verhindern, dass durch Fluidbelastung und Temperaturkriechen Außenluft in das Kraftstoffsystem eindringt.
Da das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 keine Schraubbefestigung dazwischen erfordern, kann die Wartung des Kraftstofffilters 20 einfacher, weniger verwirrend und weniger anfällig für ein Geräteversagen sein. Beispielsweise wird, da der Filtertopf 50 nicht in das Gehäuse 30 geschraubt zu werden braucht, der Filtertopf 50 während der Wartung nicht zu fest oder zu leicht in das Gehäuse 30 eingeschraubt, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung irgendeines Teils des Kraftstofffilters 20 minimiert wird.
Der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 können einstückig sein oder aber als zwei separate Stücke (vorübergehend oder dauerhaft befestigt) vorliegen. Nach einer Ausführungsform kann der Filtertopf 50 durch Umspritzen in das Gehäuse 30 eingebracht werden. Der Filtertopf 50 kann an das Gehäuse 30 angebracht, davon abgenommen und erneut daran angebracht werden (was besonders nützlich ist, um beispielsweise den Filter 20 zu warten). Alternativ oder zusätzlich kann der Filtertopf 50 durch Rotationsschweißen in das Gehäuse 30 eingebracht werden.
Nach einer in den 3A–3E dargestellten Ausführungsform wird, um den Filtertopf 50 im Gehäuse 30 zu montieren, der Filtertopf 50 während des Zusammenbaus in das Gehäuse 30 eingefügt oder eingeschoben, um zumindest einen Abschnitt des Kraftstofffilters 20 zusammenzubauen. Der Filtertopf 50 wird durch eine obere Öffnung von Gehäuse 30 (wie in den 3A und 3B abgebildet) eingeführt und zumindest teilweise entlang der Länge (beispielsweise in senkrechter Richtung) von Gehäuse 30 hin zu einem unteren Abschnitt von Gehäuse 30 geschoben, so dass eine Öffnung, Einlass, Ablassanschluss oder Filtertopftülle 51 von Filtertopf 50 zumindest teilweise mit einer Öffnung, Einlass, Ablassanschluss oder Gehäusetülle 31 ausgerichtet ist oder in diese passt (wie in 3C abgebildet), so dass ein Innenbereich des Filtertopfs durch die Gehäusetülle 31 und die Filtertopftülle 51 zugänglich ist. Da der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 keine Schraubbefestigung dazwischen aufweisen, muss der Filtertopf 50 während des Zusammenbaus nicht relativ zu dem Gehäuse 30 gedreht werden.
Nach einer Ausführungsform, und wie in den 3D–3E abgebildet, wird, nachdem Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 aufeinander ausgerichtet und zusammenpasst sind, eine Kombination 70 aus WIF-(Wasser-in-Kraftstoff)-Sensor und Ablassventil zu der Konfiguration hinzugefügt (wie in 3D abgebildet) und zumindest teilweise in die Gehäusetülle 31 und/oder die Filtertopftülle 51 eingepasst oder befestigt, um eine Ausführungsform der Endbaugruppe des Kraftstofffilters 20 zu bilden (wie in 3E dargestellt). Das Ablassventil und der WIF-Sensor können jedoch separat (wie hier beschrieben) voneinander angeordnet sein, oder der Kraftstofffilter 20 kann nur einen von Ablassventil und WIF-Sensor enthalten. Der WIF-Ablass 70 kann am Gehäuse 30 und/oder dem Filtertopf 50 durch eine Vielzahl von unterschiedlichen Mechanismen befestigt werden, wie nachstehend erörtert. Der WIF-Ablass 70 kann die Verbindung bzw. Befestigung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 weiter verstärken, indem das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 miteinander über beispielsweise eine Schraubbefestigung mit zumindest einem von dem Gehäuse 30 und/bzw. dem Filtertopf 50 befestigt werden. Beispielsweise kann der WIF-Ablass 70 eine Schraubbefestigung mit dem Gehäuse 30 aufweisen und kann mit dem Filtertopf 50 als ein Anschlag wirken, wodurch das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 zusammengehalten werden. Durch die verschiedenen Befestigungsmechanismen benötigt der Kraftstofffilter 20 jedoch keine zusätzlichen Teile oder Komponenten, um den Filtertopf 50 am Gehäuse 30 zu fixieren. Daher kann bei Anordnungen mit dem angebrachten WIF-Ablass die Gesamtfilterlänge reduziert werden, wodurch die Größe der erforderlichen Verpackung reduziert wird.
Um zu verhindern, dass sich der Filtertopf 50 senkrecht (entlang der Y-Achse des Kraftstofffilters, wie in 1 dargestellt) und/oder rotatorisch entlang oder innerhalb des Gehäuses 30 verschiebt, und um das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 weiter aneinander zu sichern, zu verriegeln oder zu befestigen, wenn der Filtertopf 50 im Gehäuse 30 montiert ist, kann das Gehäuse 30 und/oder Filtertopf 50 eine Vielzahl von zusätzlichen Befestigungsmechanismen aufweisen. Wie nachstehend weiter beschrieben, können die Befestigungsmechanismen Schnappverschlüsse 60, ein Widerlager 36, senkrechte Rippen 62, einen Vorsprung 58, eine komplementäre Geometrie der Gehäusetülle 31 und der Filtertopftülle 51, ein Klebstoffmaterial 82, ein zusätzliches Sicherungselement (z. B. ein Sicherungsring 84 oder ein Sicherungsclip 86), und waagerechte Schnappverschlüsse 92 enthalten, sind jedoch nicht beschränkt hierauf. Es versteht sich, dass die verschiedenen Befestigungsmechanismen einzeln oder in Verbindung mit anderen Befestigungsmechanismen verwendet werden können.
Gemäß einer Ausführungsform, wie abgebildet in den 4A und 4B, weist die Außenfläche oder weisen die Seiten von Filtertopf 50 für die Anbringung an das Gehäuse 30 mindestens einen Schnappverschluss 60 auf (wie eine Schnappverbindung), wodurch jede senkrechte Bewegung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 verhindert wird. Die Schnappverschlüsse 60 können sich am Gehäuse 30 und/oder am Filtertopf 50 befinden. Die Schnappverschlüsse 60 sind derart ausgerichtet, beabstandet und bemessen, dass die Schnappverschlüsse 60 zumindest teilweise aus den Fenstern 32 ragen und zumindest teilweise um einen Abschnitt von Gehäuse 30, wie eine Innenkante eines Fensters 32, einhaken oder einrasten. Wie in 4B abgebildet, erstrecken sich die Schnappverschlüsse 60 von der Außenseite von Filtertopf 50 aus und beinhalten einen oberen waagerechten Abschnitt und einen nach oben abgewinkelten Abschnitt, so dass der Filtertopf 50 in das Gehäuse 30 und entlang dessen Länge (und die Seite von Filtertopf 50 kann sich zumindest teilweise nach innen biegen, um in das Gehäuse 30 zu passen) in Richtung der Fenster 32 gleiten kann. Sobald der Filtertopf 50 die Fenster 32 erreicht, bewegen sich die Schnappverschlüsse 60 (und die Seiten von Filtertopf 50) innerhalb der Fenster 32 nach außen, und die waagerechten Abschnitte der Schnappverschlüsse 60 drücken gegen einen Innenumfang der Fenster oder einen Außenabschnitt von Gehäuse 30, wodurch der Filtertopf 50 an dem Gehäuse 30 einrastet. Die Schnappverschlüsse 60 können ferner verhindern, dass der Filtertopf 50 sich innerhalb von Gehäuse 30 unter Einwirkung von Saugkraft oder Druck bewegt oder verschiebt. Alternativ oder zusätzlich können die Schnappverschlüsse 60 eine Feder oder ein anderes Spannelement enthalten, um die Befestigung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 weiter zu verstärken.
Alternativ oder zusätzlich, gemäß einer anderen Ausführungsform wie in den 5A–5F abgebildet, befinden sich die Schnappverschlüsse 60 auch an dem Ende von Filtertopf 50 und verlaufen außerdem durch einen unteren Abschnitt der Fenster 32. Die Schnappverschlüsse 60 an dem Ende von Filtertopf 50 sind so konfiguriert, dass sie zumindest teilweise an dem unteren oder untersten Ende von Gehäuse 30 befestigt werden. Die Art von Schnappverschluss 60 kann je nach erwünschter Sicherheit variieren. Beispielsweise lassen sich, wie in 5B abgebildet, die Schnappverschlüsse 60 zumindest teilweise um einen Abschnitt von Gehäuse 30 verriegeln oder einhaken. Die Anzahl und Positionierung der Schnappverschlüsse 60 kann je nach erwünschter Konfiguration und Befestigungsgrad variieren. Die 5A, 5E, und 5F bilden vier Schnappverschlüsse 60 auf den Seiten von Filtertopf 50 und vier Schnappverschlüsse 60 an dem Ende von Filtertopf 50 ab.
Es versteht sich, dass die Schnappverschlüsse 60, zusätzlich zum Verhindern einer relativen senkrechten Bewegung, auch dazu verwendet werden können, zu verhindern, dass sich der Filtertopf 50 in Bezug auf das Gehäuse 30 dreht (zusätzlich zu oder unabhängig von den anderen hier beschriebenen Befestigungs- oder Sicherungselemente). Beispielsweise können die Schnappverschlüsse 60 derart auf dem Filtertopf 50 positioniert sein, dass die Schnappverschlüsse 60 zumindest mit den senkrechten Seiten der Fenster 32 ineinandergreifen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, wie in den 6A–6C und 7A–7E abgebildet, kann die relative Geometrie von Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 ermöglichen, dass die Komponenten des Kraftstofffilters 20 aneinander einrasten oder befestigt werden (und möglicherweise keine zusätzlichen Komponenten oder Einrastmechanismen erfordern). Beispielsweise weist das Gehäuse 30 einen waagerechten Vorsprung, Nase, Ansatz, Höcker oder Widerlager 36 um zumindest einen Abschnitt des waagerechten Innenumfangs von Gehäuse 30 herum auf. Das Widerlager 36 kann den gesamten Innenumfang von Gehäuse 30 (wie in 6A abgebildet) oder einen kleinen Abschnitt des Innenumfangs von Gehäuse 30 umgeben. Wahlweise können mehrere Widerlager 36 entlang des Innenumfangs von Gehäuse 30 vorhanden sein, die jeweils der Höhe von Filtertopf 50 entsprechen.
Das Widerlager 36 kann sich auf jeder beliebigen Höhe bzw. Position im Inneren von Gehäuse 30 befinden. Wie in den 6A–6C abgebildet, ist der Abstand zwischen dem Widerlager 36 und dem Boden von Gehäuse 30 etwas größer als die Höhe von Filtertopf 50, so dass der Filtertopf 50 zwischen das Widerlager 36 und den Boden von Gehäuse 30 passt, einschnappt und gesichert ist. Das Widerlager 36 kann von der Innenwand von Gehäuse 30 in einer Vielzahl von unterschiedlichen Abständen je nach erwünschter Konfiguration, erwünschtem Einrastgrad zwischen Gehäuse 30 und Filtertopf 50 und der Dicke der Wände von Filtertopf 50 herausragen. Beispielsweise kann sich das Widerlager 36 derart über einen Abschnitt der Breite der Wand von Filtertopf 50, wenn der Filtertopf 50 montiert ist, erstrecken, dass der Filtertopf 50 in dem Gehäuse 30 gesichert ist und sich nicht senkrecht innerhalb von Gehäuse 30 bewegen kann, jedoch die Funktionalität von Filter 20 durch das Widerlager 36 nicht verändert wird.
Alternativ oder zusätzlich, und wie in den 7A–7E abgebildet, kann das Widerlager 36 derart innerhalb von Gehäuse 30 positioniert werden, dass der Abstand zwischen Widerlager 36 und dem Boden von Gehäuse 30 weniger als die Höhe von Filtertopf 50 beträgt. Das Widerlager 36 entspricht ferner der Geometrie des Filtertopfs. Beispielsweise weist der Filtertopf 50 eine waagerechte Nase, einen Schlitz oder eine Vertiefung 56 auf (oder beispielsweise zwei Höcker, die eine Vertiefung dazwischen bilden), welche(r) komplementär zur Geometrie von Widerlager 36 ist. Die Vertiefung 56 kann sich von einer Außenfläche des Filtertopfs aus erstrecken, und die Höhe der Vertiefung 56 entlang von Filtertopf 50 entspricht der Höhe von Widerlager 36 innerhalb von Gehäuse 30 (z. B. der Abstand zwischen dem Widerlager 36 und dem Boden des Gehäuses 30, auf der der Filtertopf 50 bei Montage im Gehäuse 30 sitzt). Die Vertiefung 56 schnappt zumindest teilweise um das Widerlager 36 herum oder darüber oder rastet darin ein, wenn der Filtertopf 50 im Gehäuse 30 montiert ist. Wie in den 7D und 7E abgebildet, ist das Widerlager 36 zumindest teilweise innerhalb der Vertiefung 56 gesichert, wodurch der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 entlang der Länge von Gehäuse 30 aneinander gesichert sind. Es versteht sich jedoch, dass das Gehäuse 30 mehr als eine Vertiefung 56 aufweisen kann und der Filtertopf 50 mehr als ein Widerlager 36.
Alternativ oder zusätzlich, gemäß einer anderen Ausführungsform, wie in den 8A–8I abgebildet, und um den Filtertopf 50 im Gehäuse 30 weiter zu sichern oder einzurasten und um eine rotatorische Bewegung von Filtertopf 50 zu verhindern (insbesondere beim Ablass oder Betrieb von Kraftstofffilter 20), umfasst der Filtertopf 50 und/oder das Gehäuse 30 zumindest ein(e)(en) senkrechte(n) Führungs- oder Verriegelungsvorsprung, -schlitz, -fassung, -vorsprungselement, -sechskantelement, -schnappverschluss, -höckerelement oder Rippe 62. Die Rippen 62 erstrecken sich entlang der senkrechten Richtung und vom Innenabschnitt bzw. -fläche von Gehäuse 30 und/oder von dem Außenabschnitt bzw. -fläche des Filtertopfs 50. Eine Vielzahl von oder mehrere(n) Rippen 62 sind (jeweils) abwechselnd um den Innen- und Außenumfang von Gehäuse 30 und Filtertopf 50 beabstandet, obwohl sich versteht, dass das Gehäuse 30 und/oder der Filtertopf 50 eine Rippe 62 aufweisen kann. Die Größe und Form der Rippen 62 auf dem Gehäuse 30 und Filtertopf 50 sind komplementär, so dass die Rippen 62 verschoben und ineinandergreifen können, wenn der Filtertopf 50 im Gehäuse 30 montiert ist, wodurch eine relative rotatorische Bewegung verhindert wird. In Verbindung mit den Schnappverschlüssen 60 und/oder dem Widerlager 36, ist der Filtertopf 50 so konfiguriert, dass er entlang der senkrechten Achse von Gehäuse 30 sowie der waagerechten und seitlichen Achsen (z. B. in einer rotatorischen Richtung innerhalb von Gehäuse 30) vollständig gesichert und/oder eingerastet werden kann. Nach einer Ausführungsform können die Rippen 62 so positioniert werden, dass das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 ineinander einrasten, wobei nur ein einziges spezielles oder besonderes Werkzeug erforderlich ist, um das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 voneinander zu lösen.
Wie in den 9A–9B abgebildet, kann der Kraftstofffilter 20 zusätzlich oder alternativ Vorsprünge 58 auf dem Filtertopf 50 aufweisen, um dabei zu helfen, den Filtertopf 50 innerhalb von Gehäuse 30 einzurasten bzw. zu sichern und um zu verhindern, dass der Filtertopf 50 sich dreht. Die Vorsprünge 58 befinden sich auf der Unterseite (wie in den 9A und 9B abgebildet) und/oder an den Seiten von Filtertopf 50 und sind derart positioniert, dass die Vorsprünge 58 zumindest teilweise durch die Fenster 32 verlaufen. Die Vorsprünge 58 sind so geformt, dass sie in das Fenster 32 passen und bündig sind mit bzw. anstoßen an zumindest zwei Innenseiten bzw. -ecken von Fenster 32, um eine relative Drehung zwischen dem Filtertopf 50 und dem Gehäuse 30 zu verhindern. Der Filtertopf 50 umfasst mehrere Vorsprünge 58, die zwecks zusätzlicher Sicherheit durch mehrere Fenster 32 verlaufen, obgleich es sich versteht, dass der Filtertopf 50 auch einen Vorsprung 58 aufweisen kann.
Alternativ oder zusätzlich, wie in den 10A–10B abgebildet, rastet der Filtertopf 50 mit dem Gehäuse 30 durch mindestens einen Abschnitt der Gehäusetülle 31 und der Filtertopftülle 51 ein. Die Filtertopftülle 51 erstreckt sich von einem unteren Abschnitt und einer Außenfläche von Filtertopf 50 aus, und die Gehäusetülle 31 erstreckt sich von einem unteren Abschnitt und einer Außenfläche von Gehäuse 30 aus. Daher passt, wenn der Filtertopf 50 im Gehäuse 30 montiert ist, die Filtertopftülle 51 in einen Abschnitt von Gehäusetülle 31. Die komplementäre Geometrie von Gehäusetülle 31 und Filtertopftülle 51 kann es ermöglichen, dass der Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 weiter ineinander einrasten und aneinander gesichert werden, um zu verhindern, dass sich der Filtertopf 50 innerhalb des Gehäuses 30 dreht. Die 10A und 10B bilden eine Filtertopftülle 51 mit einem quadratischen Außenumfang ab, der bündig in die Gehäusetülle 31 passt, die einen quadratischen Innenumfang aufweisen kann. Die 11A und 11B bilden eine Filtertopftülle 51 mit einem sechskantigen Außenumfang ab, der bündig in die Gehäusetülle 31 passt, die einen sechskantigen Innenumfang aufweisen kann. Es versteht sich, dass die Gehäusetülle 31 und Filtertopftülle 51 eine Vielzahl von unterschiedlichen komplementären Formen aufweisen kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, dreieckig, rechteckig, oval, elliptisch usw. Die Filtertopftülle 51 kann sich über die Gehäusetülle 31 hinaus erstrecken. Jedoch verläuft, wie in 1B abgebildet, die Filtertopftülle 51 des Filtertopfs 50 zumindest teilweise durch einen Abschnitt von Gehäusetülle 31 des Gehäuses 30 oder passt in diesen.
Alternativ oder zusätzlich und gemäß einer anderen Ausführungsform wie in den 12A–12B abgebildet wird ein Klebstoffmaterial 82 verwendet, um das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 aneinander zu befestigen. Wie in den 12A–12B abgebildet, kann das Klebstoffmaterial 82 auf dem unteren Ende von Gehäuse 30 positioniert oder darin eingeführt werden und somit sowohl das Gehäuse 30 als auch den Filtertopf 50 berühren. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen Klebstoffmaterialien 82 gemäß der gewünschten Konfiguration verwendet werden kann, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Polyurethan oder Epoxy.
Um das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 zusammen mit dem Klebstoffmaterial 82 zu befestigen, wird der Filtertopf 50 in das Gehäuse 30 eingeführt und darin positioniert, und das Klebstoffmaterial 82 wird in eine Tasche zwischen der Schnittstelle zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50, wie in 12C abgebildet, gegossen. Das Klebstoffmaterial 82 füllt zumindest teilweise diese Tasche, wie in 12D abgebildet. Das Klebstoffmaterial 82 bietet somit eine Verbindung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 und sichert das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 aneinander, wodurch jedwede relative Drehung und/oder senkrechte Bewegung verhindert wird.
Alternativ oder zusätzlich, und gemäß der in den 13A–13D und 14A–14F abgebildeten Ausführungsformen, umfasst der Kraftstofffilter 20 ein(e)(en) zusätzliche(s)(n) Sicherungselement, -muffe oder -teil zum Sichern und Festhalten des Filtertopfs 50 innerhalb des Gehäuses 30 und zum Verhindern, dass der Filtertopf 50 aus dem Gehäuse 30 gedrückt wird, selbst bei Innendruck. Das zusätzliche Sicherungsteil in den 13A–13D wird als ein Ring 84 dargestellt und das zusätzliche Sicherungsteil in den 14A–14F wird als ein Clip 86 dargestellt (obwohl sich versteht, dass der Ring 84 ein Clip sein kann und/oder der Clip 86 ein Ring sein kann). Das zusätzliche Sicherungsteil (z. B. der Ring 84 oder der Clip 86) ermöglicht es, dass der Filtertopf 50 fest im Gehäuse 30 gesichert und gehalten wird, ohne irgendwelche zusätzlichen Befestigungsmechanismen.
In den 13A–13D ist der zusätzliche Sicherungsring 84 so konfiguriert, dass er in dem Gehäuse 30 platziert wird und ist als ein Ring geformt, um sämtliche Beeinträchtigungen der Funktionalität des Kraftstofffilters 20 zu verhindern. Der Sicherungsring 84 kann als Pressverbindung, Schnappverbindung oder Schweißung auf das Gehäuse 30 aufgebracht werden. Nach einer Ausführungsform ist der Sicherungsring 84 in Sandwichform zwischen dem Widerlager 36 auf dem Gehäuse 30 und dem oberen Rand von Filtertopf 50 angeordnet. Daher kann der Sicherungsring 84 auch eine spezifische Höhe aufweisen, um einen sicheren Sitz des Filtertopfs 50 unterhalb des Widerlagers 36 sicherzustellen.
Um den Sicherungsring 84 in den Kraftstofffilter 20 einzubauen wird der Filtertopf 50 in das Gehäuse 30 eingeführt (wie in 13B dargestellt) und an dem Widerlager 36 vorbeibewegt. Der Sicherungsring 84 wird anschließend in das Gehäuse 30 eingeführt (wie in 13C abgebildet), so dass der Sicherungsring 84 oberhalb des Filtertopfs 50 und unterhalb des Widerlagers 36 positioniert ist (wie in 13D abgebildet), wodurch jedwede relative senkrechte Bewegung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 verhindert wird.
In den 14A–14G ist der zusätzliche Sicherungsclip 86 (z. B. ein Sicherungsbügel) so konfiguriert, dass er an einem unteren Abschnitt des Filtertopfs 50 angebracht wird (z. B. an einem freiliegenden Ende von Tülle 51), der innerhalb von Gehäuse 30 hervorragt. Das freiliegende Ende von Tülle 51 kann ein Abschnitt von Tülle 51 sein, der von dem Gehäuse 30 freiliegt, wenn der Filtertopf 50 im Gehäuse 30 montiert ist. Wie in 14D abgebildet, ist der Clip 86 als ein Ring mit einer Öffnung entlang des Umfangs geformt, um zu ermöglichen, dass der Clip 86 anfangs leicht an der Tülle 51 befestigt werden kann während eine sichere Verbindung zwischen dem Gehäuse 30 und dem Filtertopf 50 nach Montage beibehalten wird. Der Clip 86 kann zwei Löcher aufweisen, die zusammengezogen und befestigt werden können, um eine festere Verbindung zu bilden. Wie in den 14B und 14D abgebildet, weist die Tülle 51 von Filtertopf 50 eine Nase, Rille oder einen Schlitz 53 entlang seines Außenumfangs auf, so dass der Clip 86 in die richtige Position schnappen und den Clip 86 halten kann. Da die Tülle 51 von Filtertopf 50 bis in die Tülle 31 von Gehäuse 30 verlaufen kann, kann der Clip 86 (mit der Tülle 51) auch innerhalb der Tülle 31 positioniert werden.
Um den Sicherungsclip 86 in den Kraftstofffilter einzubauen, wird der Filtertopf 50 in das Gehäuse 30 eingeführt (wie in 13E dargestellt). Der Clip 86 wird anschließend um den Außenumfang von Tülle 51 (wie in 14F abgebildet) und in den Schlitz 53 eingebracht, wodurch verhindert wird, dass sich der Filtertopf 50 senkrecht in Bezug auf das Gehäuse 30 bewegt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, und wie in den 15A–15M abgebildet, umfasst der Kraftstofffilter 20 waagerechte Schnappverschlüsse 92 und Schlitze 94 zur Befestigung von Gehäuse 30 und Filtertopf 50 aneinander sowie zum Verhindern relativer senkrechter und rotatorischer Bewegungen. Wie in den 15A–15C abgebildet, weist das Gehäuse 30 zumindest eine Tasche, ein Loch, einen Spalt, Vertiefung, oder Öffnung 98 auf, und die Außenfläche von Filtertopf 50 umfasst mindestens eine Verlängerung, einen Vorsprung, Haken oder Schnappverschluss 92. Wie in den 15E–G abgebildet, weist die Innenfläche des Gehäuses 30 außerdem den waagerecht ausgerichteten Führungsschlitz 94 mit einer Rampe auf, die zur Öffnung 98 führt, eine waagerechte Rippe 95 über einem Abschnitt von Schlitz 94, um zu verhindern, dass sich der Filtertopf 50 während der Montage senkrecht bewegt, und eine Befestigungskante 96 zwischen dem Schlitz 94 und der Öffnung 98. Demgemäß und wie ferner hierin beschrieben führt der Schlitz 94 rotatorisch den Weg des Filtertopfs 50, während der Filtertopf 50 an dem Gehäuse 30 einrastet, und die Öffnung 98 ermöglicht es dem Filtertopf 50, über eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse 30 verbunden zu werden.
Um den Filtertopf 50 und das Gehäuse 30 zusammenzubauen und einzurasten, wird der Filtertopf 50 in das Gehäuse 30 eingeführt (wie in 15H abgebildet), so dass der Schnappverschluss 92 in den Schlitz 94 eingesteckt und geführt wird (wie in 15I dargestellt). Nachdem der Filtertopf 50 vollständig in das Gehäuse 30 eingeführt wurde, wird der Filtertopf 50 anschließend gedreht (wie in 15J abgebildet), so dass der Schnappverschluss 92 innerhalb von Schlitz 94 geführt und in Richtung der Öffnung 98 bewegt wird. Nach ausreichender Rotation verläuft der Schnappverschluss 92 aus der Öffnung 98 heraus und rastet mit einer Befestigungskante 96 zwischen der Öffnung 98 und dem Schlitz 94 ein (wie in den 15K–15M abgebildet), wodurch das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 zusammen einrasten und sichergestellt wird, dass sich der Filtertopf 50 nach der Montage in Bezug auf das Gehäuse 30 nicht bewegt (weder rotatorisch noch senkrecht bzw. vertikal).
Wartung des Kraftstofffilters
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 16–17C kann nach einer Ausführungsform der Kraftstofffilter 20 so konzipiert sein, dass ein Schaden bzw. ein Geräteversagen während der Wartung von Kraftstofffilter 20 minimiert, verhindert oder vermieden wird. Im Allgemeinen kann der Filtertopf 50 während der Wartung leichter bruchanfällig sein. Daher kann das Gehäuse 30 so geformt sein, dass es sowohl den Filtertopf 50 schützt und abschirmt als auch ermöglicht, dass der Kraftstofffilter 20 leicht gewartet werden kann. Beispielsweise kann das Gehäuse 30 zumindest ein Greifelement zur Wartung (und sämtliches, entstehendes Drehmoment) des Gehäuses 30 aufweisen, wobei dies eine relativ starke Komponente sein kann, anstelle von Filtertopf 50, der möglicherweise leichter bricht, empfindlicher oder spröder ist als das Gehäuse 30. Das Greifelement kann fest gegriffen bzw. gehalten werden während der Filter 20 gewartet wird, so dass der Filtertopf 50 während der Wartung nicht direkt gegriffen werden muss.
Nach einer Ausführungsform, wie in 16 abgebildet (sowie den 1A–2B), ist das Greifelement ein HEX-Element 34, das entlang der Gehäusetülle 31 von Gehäuse 30 (statt auf dem Filtertopf) und zumindest teilweise um den WIF-Ablass 70 herum positioniert ist, um zu ermöglichen, dass das Gehäuse 30 (statt des Filtertopfs 50) gegriffen und entlang des Außenabschnitts beispielsweise während Wartungsvorgängen gesichert werden kann. Die Filtertopftülle 51 von Filtertopf 50 verläuft zumindest teilweise innerhalb des HEX-Elements 34, wie vorstehend beschrieben. Jedoch versteht sich, dass der Kraftstofffilter 20 mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Mechanismen und Verfahren gewartet werden kann. Obwohl das HEX-Element 34 als ein hexagonaler Vorsprung des Gehäuses 30 dargestellt ist, versteht sich, dass das HEX-Element 34 auch eine abweichende Geometrie aufweisen kann, wie rechteckig oder dreieckig.
Alternativ oder zusätzlich, wie in den 17A–17C abgebildet, ist das Greifelement zumindest ein Vorsprung 38, sich entlang und ausgehend von der Außenfläche des Gehäuses 30 erstreckend, der auch dazu verwendet werden kann, um den Kraftstofffilter 20 während der Wartung zu greifen. Der Vorsprung 38 weist ein Loch oder eine Kerbe auf, um ein Werkzeug 24 (wie in 17B abgebildet) wie einen Schraubenschlüssel darin einzupassen oder herumzupassen. Wie in den 17A, 17C, 20C, 20D, 21C und 21D abgebildet, befinden sich die Vorsprünge 38 entlang eines unteren Abschnitts des Gehäuses, auf beiden Seiten von Gehäusetülle 31. Die Vorsprünge 38 weisen ein Loch für das Werkzeug 24 zum Greifen, Entlanggleiten oder zum Bewegen darin auf, damit ein Benutzer den Kraftstofffilter 20 halten oder bewegen kann, beispielsweise, um den Kraftstofffilter 20 zu warten. Die Vorsprünge 38 verlaufen waagerecht entlang eines Abschnitts der Länge der Unterseite von Gehäuse 30 (wie in den Figuren abgebildet). Jedoch versteht sich auch, dass die Vorsprünge 38 entlang der senkrechten Seiten von Gehäuse 30 positioniert werden können.
Der WIF-Ablass des Kraftstofffilters
Nach einer Ausführungsform ist der WIF-Ablass 70 in zumindest einer von der Gehäusetülle 31 und/bzw. der Filtertopftülle 51 untergebracht bzw. integriert. Beispielsweise kann der WIF-Ablass 70 in die Filtertopftülle 51 von Filtertopf 50 und/oder in die Gehäusetülle 31 von Gehäuse 30 eingeschraubt sein, so dass ein Abschnitt des WIF-Ablasses 70 innerhalb von Filtertopf 50 und ein Abschnitt des WIF-Ablasses 70 außerhalb von Gehäuse 30 liegt, wie in 3 dargestellt.
Der WIF-Ablass 70 kann an dem Kraftstofffilter durch eine Vielzahl unterschiedlicher Mechanismen angebracht werden. Gemäß einer Ausführungsform, wie in 4B, 7A, 7B und 18 abgebildet, weist der WIF-Ablass 70 eine Schraubbefestigung 72 mit der Filtertopftülle 51 von Filtertopf 50 auf. Sowohl der WIF-Ablass 70 als auch die Filtertopftülle 51 weisen komplementäre Gewinde auf, so dass der WIF-Ablass 70 auf den Filtertopf 50 geschraubt werden kann.
Alternativ oder zusätzlich, gemäß einer anderen Ausführungsform wie in den 19A–19E abgebildet, weist der WIF-Ablass 70 eine Schraubbefestigung 72 mit einem Abschnitt des Gehäuses 30 (wie der Gehäusetülle 31) auf oder lässt sich in einen Abschnitt des Gehäuses 30 einschrauben. Jedoch versteht sich auch, dass der WIF-Ablass 70 eine Schraubbefestigung 72 mit sowohl dem Gehäuse 30 als auch dem Filtertopf 50 aufweisen kann. Alternativ oder zusätzlich kann der WIF-Ablass 70 an den Kraftstofffilter 20 durch eine Vielzahl anderer Mechanismen, wie Schnappverschlüssen oder Haken, angebracht werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, wie in 18 abgebildet, umfasst der WIF-Ablass 70 einen O-Ring 74, der zwischen dem WIF-Ablass 70 und Filtertopf 50 positioniert ist, um eine Fluiddichtung dazwischen bereitzustellen. Wie in den 19A–19E abgebildet, ist ein O-Ring 74 zwischen der Gehäusetülle 31 und der Filtertopftülle 51 des Gehäuses 30 und des Filtertopfs 50 sowie zwischen dem WIF-Ablass 70 und dem Gehäuse 30 positioniert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform, wie in den 20A–21E abgebildet, sind der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 separate Komponenten und verlaufen durch separate Öffnungen oder Tüllen innerhalb von Kraftstofffilter 20. Der WIF-Sensor 78 und der Ablass 76 werden auf ähnliche Weise am Kraftstofffilter 20 befestigt und positioniert wie der WIF-Ablass 70. Der WIF-Sensor 78 und der Ablass 76 beispielsweise verlaufen zumindest teilweise durch den Kraftstofffilter 20 (z.B. durch den Filtertopf 50 und das Gehäuse 30). Wie in den 20C, 20D, 21C, und 21D abgebildet, erstrecken sich der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 beide von der Unterseite des Kraftstofffilters 20 (durch den Filtertopf 50 und das Gehäuse 30) aus und sind an entgegengesetzten Seiten der Unterseite des Kraftstofffilters 20 positioniert. Jedoch versteht sich, dass sich der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 auf der gleichen Seite oder angrenzend aneinander befinden können, gemäß der gewünschten Konfiguration.
Wie in den 20A–21E abgebildet, weisen der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 eine Schraubbefestigung 72 mit einem Abschnitt von Filtertopf 50 auf, wie die Filtertopftülle 51. Gemäß einer anderen Ausführungsform, wie abgebildet in den 21A–21E, weisen der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 eine Schraubbefestigung 72 mit einem Abschnitt des Filtertopfs 50 auf, wie der Filtertopftülle 51. Jedoch versteht sich auch, dass einer von Ablass 76 und/bzw. WIF-Sensor 78 eine Schraubbefestigung 72 mit der Gehäusetülle 31 aufweisen kann, während der andere von Ablass 76 und/bzw. WIF-Sensor 78 eine Schraubbefestigung mit der Filtertopftülle 51 aufweist. Ferner versteht sich, dass zumindest einer von Ablass 76 und/bzw. WIF-Sensor 78 eine Schraubbefestigung 72 mit sowohl der Gehäusetülle 31 als auch der Filtertopftülle 51 aufweisen kann.
Wie in den 20C, 20D, 21C, und 21D abgebildet, können der Ablass 76 und der WIF-Sensor 78 (sowie der WIF-Ablass 70) so konfiguriert sein, dass sie zusätzliche Befestigungselemente oder Komponenten aufweisen, wie eine Kappe, Düse, Sensoranbringung oder Ventil.
Nunmehr unter Bezugnahme auf die 22A–22E, ist eine andere Ausführungsform des Kraftstofffilters 20 mit einem Filtertopf 50 mit ovaler Form abgebildet. Demgemäß kann zumindest eines von Innenform, -größe und/bzw. -konturen von Gehäuse der von Filtertopf 50 entsprechen. Jedoch versteht sich, dass der Filtertopf 50 in einer großen Vielzahl von Konfigurationen geformt, bemessen und konturiert sein kann, wie rund, elliptisch, pyramidenförmig, zylindrisch, gewölbt usw.
Der Kraftstofffilter 20 kann aus einer Vielzahl unterschiedlicher Materialien gemäß der gewünschten Konfiguration hergestellt sein. Beispielsweise kann das Gehäuse 30 aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Kunststoff oder Metall. Der Filtertopf 50 kann auch aus einer Vielzahl von zumindest teilweise transparentem, klarem oder durchsichtigen Material gefertigt sein, damit der Flüssigkeitsstand durch den Filtertopf 50 und durch die Fenster 32 von Gehäuse 30 gesehen werden können. Beispielsweise kann der Filtertopf 50 aus Kunststoff oder Glas konstruiert sein. Da das Gehäuse 30 und der Filtertopf 50 zwei separate Komponenten sein können, können unterschiedliche Materialien für das Gehäuse 30 und den Filtertopf 50 verwendet werden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform können der Kraftstofffilter 20 und seine Komponenten farbkodiert sein, um die verschiedenen Teile und Komponenten innerhalb des Systems zu unterscheiden. Des Weiteren kann der Filtertopf 50 und/oder das Gehäuse 30 Ätzungen, Markierungen oder Etikettierungen aufweisen, um den Wartungsstand oder den Flüssigkeits- bzw. Volumenstand anzuzeigen.
Der Kraftstofffilter 20 kann mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Filterkomponenten verwendet werden, die dauerhaft oder austauschbar sein können. Beispielsweise können austauschbare Patronen im Kraftstofffilter 20 verwendet werden, was die Gesamtkosten des Systems reduziert. Alternativ oder zusätzlich kann der Kraftstofffilter 20 ein modulares System aufweisen, in dem mehrere Komponenten vorübergehend oder dauerhaft aneinander befestigt sind, um den Kraftstofffilter 20 zu bilden.
Aufgrund der Konfiguration des Kraftstofffilters 20 kann der Kraftstofffilter 20 außerdem eine Vielzahl höherer Berst- und Ermüdungsdrücke aushalten, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf 0,6–0,8 MPa (6–8 Bar).
Es wird davon ausgegangen, dass die verschiedenen Komponenten, Konfigurationen und Funktionen der verschiedenen Ausführungsformen des Kraftstofffilters 20 entsprechend der erwünschten Verwendung und Konfiguration miteinander kombiniert werden können.
Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen bedeuten im hierin verwendeten Sinne das direkte oder indirekte Verbinden zweier Elemente miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Dieses Verbinden kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander integral als ein einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dadurch, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander befestigt sind.
Bezugnahmen hierin auf die Positionen der Elemente (z. B. „Ober-“, „Unter-“, „oben“, „unten“ usw.) werden lediglich zum Beschreiben der Ausrichtung der unterschiedlichen Elemente in den Figuren verwendet. Es gilt zu beachten, dass die Ausrichtung unterschiedlicher Elemente je nach anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich ausfallen kann und dass solche Variationen durch die vorliegende Offenbarung abgedeckt sein sollen.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden erkennt die Fachwelt bei Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Abschnitten der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne erheblich von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Verfahrens- oder Prozessschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder neu geordnet werden. Weitere Ersetzungen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls in der Konstruktion, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der verschiedenen, beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Filter, der Folgendes aufweist: ein Gehäuse mit zumindest einem Sichtbereich; einen durchsichtigen Filtertopf, der in das Gehäuse passt und darin montierbar ist, wobei der Filtertopf derart in dem Gehäuse positionierbar ist, dass zumindest ein Abschnitt des Filtertopfs durch den Sichtbereich hindurch sichtbar ist; und ein Befestigungsmechanismus, der den Filtertopf und das Gehäuse sicher aneinander befestigt und zumindest eine einer vertikalen und einer rotatorischen Bewegung zwischen dem Filtertopf und dem Gehäuse verhindert, wobei das Gehäuse und der Filtertopf nicht miteinander verschraubt sind.
Filter nach Anspruch 1, wobei der Filtertopf an das Gehäuse anbringbar, davon abnehmbar und erneut daran anbringbar ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, der ferner eine Filtertopftülle aufweist, die sich vom Filtertopf erstreckt, und eine Gehäusetülle, die sich vom Gehäuse erstreckt, wobei die Filtertopftülle und die Gehäusetülle derart aufeinander ausgerichtet sind, so dass ein Innenbereich des Filtertopfs durch die Gehäusetülle und die Filtertopftülle zugänglich ist.
Filter nach Anspruch 3, wobei zumindest eine der Filtertopftülle und der Gehäusetülle mit zumindest einem von einem Ablass, einem WIF-Sensor oder einer WIF-Ablasskombination anbringbar ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei sich der Sichtbereich entlang zumindest eines Abschnittes einer senkrechten Höhe des Gehäuses und entlang eines unteren waagerechten Endes des Gehäuses erstreckt.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Filtertopf transparent ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Gehäuse ein Greifelement aufweist, das so greifbar ist, dass der Filter während seiner Wartung fest haltbar ist, so dass der Filtertopf während der Wartung nicht direkt gehalten ist.
Filter nach Anspruch 7, wobei das Greifelement ein HEX-Element entlang eines Außenumfangs der Gehäusetülle des Gehäuses aufweist.
Filter nach einem der Ansprüche 7 bis 8, wobei das Greifelement einen Vorsprung aufweist, der sich von einer Außenfläche des Gehäuses aus erstreckt.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Befestigungsmechanismus zumindest einen Schnappverschluss aufweist, der sich von einer Außenfläche des Filtertopfs erstreckt, wobei der mindestens eine Schnappverschluss mit mindestens einer Innenkante vom Sichtbereich des Gehäuses einrasten kann, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Befestigungsmechanismus ein Widerlager aufweist, das sich von einer Innenfläche des Gehäuses erstreckt, wobei das Widerlager verhindert, dass sich der Filtertopf senkrecht innerhalb des Gehäuses bewegt.
Filter nach Anspruch 11, wobei ein Abstand zwischen dem Widerlager und einem Boden des Gehäuses größer ist als eine Höhe des Filtertopfs und wobei der Filtertopf auf dem Boden des Gehäuses sitzt, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist.
Filter nach Anspruch 12, der ferner einen zusätzliche Sicherungsring aufweist, der in Sandwichform zwischen dem Widerlager und dem oberen Rand des Filtertopfs angeordnet ist, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist.
Filter nach Anspruch 11, wobei ein Abstand zwischen dem Widerlager und einer Bodenfläche des Gehäuses kleiner ist als eine Höhe des Filtertopfs und wobei der Filtertopf eine Vertiefung entlang einer Außenfläche des Filtertopfs aufweist, die komplementär zu dem Widerlager ist, so dass das Widerlager in die Vertiefung einschnappt, wenn das Gehäuse im Filtertopf montiert ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Befestigungsmechanismus Folgendes aufweist: eine erste Vielzahl von senkrechten Rippen, die sich von einer Innenfläche des Gehäuses aus erstrecken, und eine zweite Vielzahl von senkrechten Rippen, die sich von einer Außenfläche des Filtertopfs aus erstrecken, wobei die erste Vielzahl von Rippen und die zweite Vielzahl von Rippen ineinandergreifen, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist, so dass einer relativen rotatorischen Bewegung vorgebeugt ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Befestigungsmechanismus mindestens einen Vorsprung aufweist, der sich von einer Außenfläche des Filtertopfs erstreckt, wobei der mindestens eine Vorsprung zumindest teilweise durch den Sichtbereich verläuft, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist und an mindestens zwei Innenkanten des Sichtbereichs angrenzt.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei eine Filtertopftülle, die sich vom Filtertopf aus erstreckt, in einen Abschnitt einer Gehäusetülle passt, die sich von dem Gehäuse aus erstreckt, wenn der Filtertopf im Gehäuse montiert ist, wobei die Filtertopftülle und die Gehäusetülle eine komplementäre Geometrie aufweisen und verschränkbar sind, so dass einer rotatorischen Bewegung zwischen dem Gehäuse und dem Filtertopf vorgebeugt ist, wenn der Filtertopf montiert ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei der Befestigungsmechanismus ein Klebstoffmaterial aufweist, das an einer Schnittstelle zwischen dem Gehäuse und dem Filtertopf anbringbar ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei der Befestigungsmechanismus einen Sicherungsclip aufweist, der um ein Ende einer Filtertopftülle anbringbar ist, nachdem der Filtertopf in dem Gehäuse montiert ist, und wobei das Ende der Filtertopftülle von dem Gehäuse freigelegt ist.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Befestigungsmechanismus mindestens einen waagerechten Schnappverschluss aufweist, der sich von einer Außenfläche des Filtertopfs aus erstreckt, und einen komplementären Schlitz in einer Innenfläche des Gehäuses, wobei der Schnappverschluss in den Schlitz eingeführt und der Filtertopf so rotiert ist, dass der Schnappverschluss an einer Befestigungskante des Gehäuses einrastet, um den Filtertopf und das Gehäuse rotatorisch einrasten zu lassen.
Verfahren zum Zusammenbauen einer Filterbaugruppe, das Folgendes aufweist: das Einführen eines durchsichtigen Filtertopfs in ein Gehäuse, so dass zumindest ein Abschnitt des Filtertopfs durch mindestens einen Sichtbereich des Gehäuses sichtbar ist; und das Sichern von Filtertopf und Gehäuse aneinander durch einen Befestigungsmechanismus, so dass zumindest eine einer senkrechten und einer rotatorischen Bewegung zwischen dem Filtertopf und dem Gehäuse verhindert wird, wobei das Gehäuse und der Filtertopf nicht miteinander verschraubt sind.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei eine Filtertopftülle, die sich von dem Filtertopf aus erstreckt, und eine Gehäusetülle, die sich von dem Gehäuse aus erstreckt, aufeinander ausgerichtet sind, nachdem der Filtertopf in das Gehäuse eingeführt wurde, so dass ein Innenbereich des Filtertopfs durch die Gehäusetülle und die Filtertopftülle zugänglich ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 22, wobei das Gehäuse ein Greifelement aufweist, das so greifbar ist, dass der Filter während seiner Wartung fest haltbar ist, so dass der Filtertopf während der Wartung nicht direkt gehalten ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, das ferner Folgendes aufweist: das Einführen eines waagerechten Schnappverschlusses, der sich an einer Außenfläche des Filtertopfs befindet, in einen Schlitz, der sich an einer Innenfläche des Gehäuses befindet; und das Rotieren des Filtertopfs in dem Gehäuse, so dass sich der Schnappverschluss in dem Schlitz bewegt, bis der Schnappverschluss auf einer Befestigungskante auf dem Gehäuse einrastet, so dass der Filtertopf an dem Gehäuse rotatorisch eingerastet ist.