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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1. Ein solcher auswechselbarer Flüssigkeitsfilter
wird vornehmlich als Ölfilter, Kraftstofffilter, Hydraulikflüssigkeitsfilter,
Kühlmittelfilter oder Wasserabscheider eingesetzt, insbesondere
bei Brennkraftmaschinen. Ein Flüssigkeitsfilter, der keine
Schmutzpartikel oder andere Bestandteile aus einer Flüssigkeit
heraus filtert, beispielsweise ein Ölfilter oder Kraftstofffilter
einer Brennkraftmaschine, sondern stattdessen flüssige oder
feste Verunreinigungen aus einem Gasstrom abtrennt, beispielsweise
beim Reinigen von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse
einer Brennkraftmaschine, wird auch als Flüssigkeitsabscheider bezeichnet.
Die Erfindung richtet sich gleichermaßen auf Flüssigkeitsfilter
und Flüssigkeitsabscheider, die im folgendem allgemein
als Flüssigkeitsfilter bezeichnet werden. Ferner richtet
sich die Erfindung auf ein entsprechendes Filtersystem.
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Stand der Technik
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Im
Stand der Technik bekannte Flüssigkeitsfilter weisen sehr
häufig Rücklaufsperrmembranen und Rücklaufsperrventile
auf, um einerseits ein Ausströmen von Flüssigkeit
aus dem Filter heraus bei stehender Brennkraftmaschine zu verhindern
und andererseits um zusätzlich ein Auslaufen der Flüssigkeit
aus dem Filter bei einem Wechsel des Filters zu verhindern.
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Die
DE 41 40 140 A1 zeigt
einen Anschraubfilter für Flüssigkeiten, insbesondere
Schmierölfilter für Brennkraftmaschinen. Dieser
weist eine umlaufende Rücklaufsperrmembran im Bereich des
Flüssigkeitseinlasses auf, der die Dichtfunktion über
eine umlaufende Lippe erzielt, die einen Dichtsitz auf einer Abschlussplatte
des Wechselfilters findet. Zentrisch im Inneren des Filtermediums
ist weiterhin ein Rücklaufsperrventil, bestehend aus einem
Käfig, einer darin angeordneten Feder, und einem durch
die Feder mit Federkraft beaufschlagtem Ventilkörper befestigt, wobei
der Dichtsitz zwischen Ventilkörper und Käfig hergestellt
wird. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass für die Funktion
des Rücklaufsperrventils und der Rücklaufsperrmembran
viele verschiedene Teile gebraucht werden, wobei diese Teile aus
unterschiedlichen Materialien hergestellt sind.
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Die
DE 29 14 473 A1 offenbart
einen Filter mit einem Zufluss und Abfluss, bei dem der Zufluss über
ein Absperrventil beim Lösen des Filters selbsttätig
gesperrt wird, so dass beim Abnehmen des Filters keine Flüssigkeit
mehr aus dem Flüssigkeitsbehälter fließen
kann. Auch der Abfluss kann über das Absperrventil beim
Lösen des Filters selbsttätig gesperrt werden.
Das Ventil befindet sich dabei in dem Anschlusskopf, auf den der
Filter aufgesetzt wird. Der Filter selbst wird nicht verschlossen,
so dass aus dem abgenommenen Filter Flüssigkeit auslaufen kann.
Ferner ist das in dem Anschlusskopf angeordnete Ventil aufwendig,
da es federbelastet ist.
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Die
US 4,077 876 beschreibt
ein ähnliches federbelastetes Rückschlagventil
im Anschlusskopf für einen Filter, wobei auch hier der
daran angesetzte Filter selbst über keine Verschließeinrichtung
verfügt.
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Die
US 5,362,390 zeigt einen
Aufschraubfilter mit einer Rücklaufsperrmembran, die nur
einen geringen Dichtgrad aufweist, und einem federbelasteten Auslaufventil.
Das federbelastete Auslaufventil ist technisch aufwendig, besteht
aus Metall und kann nicht manuell zum Entleeren des Filters geöffnet
werden.
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Die
US 5,698,093 offenbart einen
Adapter für eine Filterpatrone, der zwischen der Filterpatrone und
dem Anschlusskopf angebracht wird und an dem Anschlusskopf verbleibt.
Der Adapter umfasst zwar Einlassventile und ein Auslassventil und
verschließt damit die Öffnungen in dem Kopfteil.
Die Filterpatrone weist keine Verschließeinrichtung auf.
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Die
EP 1 693 096 A2 beschreibt
einen Flüssigkeitsfilter mit einem becherförmigen
Gehäuse, wobei im Bereich der Öffnung des becherförmigen
Gehäuses eine Rücklaufsperrmembran angeordnet
ist, durch die der Flüssigkeitseinlass und/oder der Flüssigkeitsauslass
verschließbar ist.
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Die
nach dem Stand der Technik bekannten Flüssigkeitsfilter
mit einer Verschließeinrichtung öffnen über
den Systemdruck (den Druck des gefilterten Mediums) und schließen über
Federkräfte. Die Federkraft wird dabei entweder über
das Ventilmaterial direkt (Membranventil) oder durch zusätzliche
Bauteile (Spiralfedern, Blattfedern) erzeugt. Die Konstruktion auslaufsicherer
Ausführungsformen ist dabei verhältnismäßig
aufwändig. Ebenso gestaltet es sich schwierig, die Ventile
bei Bedarf zum Entsorgen der in einem ausgetauschten und verbrauchten
Flüssigkeitsfilter enthaltenen Restflüssigkeit
zu öffnen bzw. zum Transport oder zum endgültigen
Entsorgen zu schließen. Die in der Praxis aus Gründen
der Entsorgungskosten bestehende Forderung nach metallfreien Ausführungsformen
des Flüssigkeitsfilters ist dabei ebenfalls nicht oder
nur eingeschränkt erfüllbar.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin,
einen verschließbaren austauschbaren Flüssigkeitsfilter
zu schaffen, der sauber und einfach zu wechseln ist und einen möglichst
einfachen Aufbau aufweist, so dass er kostengünstig herstellbar
ist.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Flüssigkeitsfilter
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen
Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung mit zugehörigen
Zeichnungen.
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Offenbarung der Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Flüssigkeitsfilter,
insbesondere Ölfilter für eine Brennkraftmaschine,
der auswechselbar auf einen Anschlusskopf, insbesondere einen Anschlusskopf
einer Brennkraftmaschine, aufsetzbar ist, mit einem becherförmigen
Filtergehäuse, das im Bereich eines stirnseitigen Filteranschlussbodens
des Flüssigkeitsfilters einen Flüssigkeitseinlass
und einen Flüssigkeitsauslass aufweist, und mit einem Filterelement,
das zwischen dem Flüssigkeitseinlass und dem Flüssigkeitsauslass
dichtend in dem Filtergehäuse angeordnet ist, bietet durch
die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einem verschiebbaren
Ventilkörper folgende Möglichkeiten:
- – Bei dem unbenutzten, noch nicht auf einen Anschlusskopf
aufgesetzten Flüssigkeitsfilter können der Einlass
und der Auslass durch den Ventilkörper geschlossen sein,
um ein Eindringen von Verunreinigungen in das Filterelement zu verhindern.
- – Beim Aufsetzen des Flüssigkeitsfilters auf
einen Anschlusskopf werden der Einlass und der Auslass automatisch
durch den Ventilkörper geöffnet und bleiben durch
den Ventilkörper geöffnet. Selbstverständlich
kann zusätzlich ein konventioneller Rückströmverhinderer,
z. B. eine Rücklaufsperrmembran oder ein Rücklaufsperrventil,
eingesetzt werden.
- – Beim Abnehmen des Flüssigkeitsfilters von
dem Anschlusskopf werden der Einlass und der Auslass automatisch
durch den Ventilkörper geschlossen.
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Der
Flüssigkeitsfilter kann beispielsweise als Anschraubfilter
(Spin-on-Filter) oder auch als Ölmodul ausgeführt
sein. Das Gehäuse kann hierbei aus metallischem Werkstoff
oder aus Kunststoff bestehen und das Filterelement aus Filterpapier
oder einem synthetischen Werkstoff zick-zackförmig gefaltet,
gewickelt oder stirnseitig durchströmt mit wechselseitig verschlossenen
Kanälen ausgeführt sein. Dadurch ergibt sich eine äußerst
platzsparende Ausführung des Rücklaufsperrventils
als Membran und der Filter kann dadurch sehr kompakt ausgeführt
werden.
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Ein
erfindungsgemäßer Flüssigkeitsfilter
mit einem Ventil ist sehr viel kostengünstiger und einfacher
herzustellen als ein federbelastetes Korbventil. Die Anwendung eines
derartigen Filters kann bei Flüssigkeiten im Bereich einer
Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel Ölen, Kraftstoffen
oder Wasser liegen. Es sind jedoch auch Anwendungen außerhalb von
Brennkraftmaschinen, wie zum Beispiel bei Wasseraufbereitungsanlagen
denkbar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die darin beschriebenen Besonderheiten können einzeln oder
in Kombination miteinander eingesetzt werden, um bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung zu schaffen. Es zeigen:
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1 Einen
Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsfilter und ein erfindungsgemäßes
Filtersystem vor dem Aufsetzen des Flüssigkeitsfilters
auf den Anschlusskopf,
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2 den
Flüssigkeitsfilter und das Filtersystem von 1 mit
auf dem Anschlusskopf aufgesetztem Flüssigkeitsfilter und
geöffnetem Flüssigkeitseinlass- und Flüssigkeitsauslass,
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3 den
Flüssigkeitsfilter und das Filtersystem von 1 beim
Ab nehmen des Flüssigkeitsfilters von dem Anschlusskopf
mit geschlossenem Flüssigkeitseinlass- und Flüssigkeitsauslass,
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4 eine
Einzelheit zu 2,
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5 eine
Einzelheit zu 3,
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6 eine
perspektivische Ansicht des Ventilkörpers der 1 bis 5 und
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7 einen
Längsschnitt zu 6.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Die 1 zeigt
die Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsfilters 1 bzw. eines erfindungsgemäßen
Filtersystems in Form eines Kraftstofffilters für eine
Brennkraftmaschine. Es könnte sich aber beispielsweise
auch um einen Ölfilter an einer Brennkraftmaschine handeln
oder um einen Ölabscheider, der als Teil einer Entlüftungseinrichtung
zum Reinigen von Entlüftungsgasen aus einem Kurbelgehäuse
einer Brennkraftmaschine eingesetzt wird und in dem Entlüftungsgase
aus dem Kurbelgehäuse von mitgeführten Ölbestandteilen
gereinigt werden.
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Der
erfindungsgemäße Flüssigkeitsfilter 1 weist
in bekannter Weise ein becherförmiges Filtergehäuse 2 auf,
das durch einen stirnseitigen Filteranschlussboden (Endscheibe) 3 abgeschlossen
ist. Entsprechende Anschlüsse ermöglichen die
Durchleitung des zu reinigenden Fluids und die Ableitung der abgeschiedenen
Flüssigkeit. In dem Flüssigkeitsfilter 1 kommt
ein Filterelement zum Einsatz, das ein Filtermedium 4 bzw.
ein Ab scheidemittel zum Abscheiden der Flüssigkeit und
einen Stützkörper 5 zur Gewährleistung
der Formstabilität, insbesondere wenn das Filtermedium 4 feucht
ist, aufweist.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 weist ein im Wesentlichen
zylindrisches Filtergehäuse 2 auf. Das Filtergehäuse 2 umfasst
im Bereich eines stirnseitigen Filteranschlussbodens 3 einen
Flüssigkeitseinlass 6, einen Flüssigkeitsauslass 7 und
einen Ablass 8 für flüssige abgeschiedene
Bestandteile, z. B. Wasser. Der Flüssigkeitsauslass 7 befindet
sich im Zentrum des Filtergehäuses 2 und der Flüssigkeitseinlass 6 ist konzentrisch
um den Flüssigkeitsauslass 7 verteilt angeordnet.
Der Flüssigkeitsein- und auslass könnten aber
auch vertauscht sein.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 umfasst als Filtereinrichtung
in dem Filtergehäuse 2 ein Filterelement mit einem
Filtermedium 4. Das Filterelement ist zwischen dem Flüssigkeitseinlass 6 und
dem Flüssigkeitsauslass 7 dichtend in dem Filtergehäuse 2 angeordnet, vorteilhafterweise
hohlzylindrisch geformt und kann im Bereich der Öffnung
des becherförmigen Filtergehäuses 2 eine
stirnseitige Endscheibe aufweisen. Der Filteranschlussboden 3 kann
als Endscheibe des Flüssigkeitsfilters 1 ausgebildet
sein.
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Der
in 1 dargestellte Flüssigkeitsfilter 1 weist
die Besonderheit auf, dass er mit zwei verschiedenen Filtermedien
versehen ist, nämlich dem. Filtermedium 4 sowie
einem weiteren Filtermedium 9, bei dem es sich um einen
Vorabscheider zu dem Filtermedium 4 handelt. Solche Ausführungs formen
werden beispielsweise als Kraftstofffilter eingesetzt, wobei die
zwei verschiedenen Filtermedien 4, 9 zum Abscheiden
von Wasser und Schmutzpartikeln aus dem Kraftstoff dienen.
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Beim
Gebrauch des Flüssigkeitsfilters 1 (siehe 2)
wird das weitere Filtermedium 9 radial von innen nach außen
von dem Kraftstoff durchströmt. Er gelangt dann in den
Ringraum 10 und von dort radial von außen nach
innen durch das Filtermedium 4 und dessen Stützkörper 5 in
den Auslass 7. Der verschließbare Ablass 8 dient
beispielsweise zum Ablassen von abgetrenntem Wasser.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 ist als austauschbare flüssigkeitsdichte
Filterpatrone mit einem dünnwandigen Filtergehäuse 2 ausgebildet.
Zur Gewährleistung der Stabilität ist daher der
Flüssigkeitsfilter 1 Teil eines Filtersystems,
das neben dem Anschlusskopf 12 auch ein stabiles, becherförmiges
Filteraufnahmegehäuse 11 umfasst, in das der Flüssigkeitsfilter 1 einsetzbar
ist, wobei die Außenseite des Filtergehäuses 2 umfangsseitig
radial an der Innenseite des Filteraufnahmegehäuses 11 anliegt
und sich an diesem abstützt. Das Filteraufnahmegehäuse 11 kann
aus Metall gefertigt sein, da es beim Austausch der Filterpatrone
nicht entsorgt, sondern mit einer neuen eingesetzten Filterpatrone
wieder verwendet wird.
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Das
becherförmige Filteraufnahmegehäuse 11 ist
zum Verbinden mit dem Anschlusskopf 12 ausgebildet und
weist zum Lösen im Wartungsfall und zum Verbinden mit dem
Anschlusskopf 12 im Bereich des Ablasses 8 eine Werkzeugaufnahme
auf, die beispielsweise als Innen- oder Aussensechskant ausgebildet
sein kann. Dort wird im Wartungsfall ein Werkzeug angesetzt, um
das Filteraufnahmegehäuse 11 vom Anschlusskopf 12 zu
trennen oder beide Teile zu verbinden.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 ist auswechselbar auf einen
Anschlusskopf 12, insbesondere einen Anschlusskopf 12 einer
Brennkraftmaschine, aufsetzbar. Das Filteraufnahmegehäuse 11 ist
zum Verbinden mit dem Anschlusskopf 12 ausgebildet, beispielsweise
mittels eines Aufschraubgewindes 13, mit dem das Filteraufnahmegehäuse 11 auf
ein entsprechendes Gegengewinde des Anschlusskopfes 12 aufgeschraubt
werden kann. Der Flüssigkeitsfilter kann aber auch auf
andere Weise mit dem Anschusskopf 12 verbunden sein, beispielsweise
mittels einer Bajonettverbindung. Der Anschlusskopf 12 kann hierbei
ein separater Anschlussflansch sein, oder auch direkt aus einer
Komponente einer Brennkraftmaschine gebildet sein.
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Die
Filterpatrone wird, beispielsweise mittels O-Ringen oder eines Paßsizes,
derart dichtend an den Anschlusskopf 12 angesetzt, dass
eine Abdichtung gegen die Umgebung und eine Abdichtung zwischen
Roh- und Reinseite erfolgt, so dass der zu reinigende Fluidstrom
durch einen Abscheidebereich des Filtermediums 4 bzw. 9 der
Filterpatrone fließen muss. Die Filterpatrone kann ausgewechselt
werden, wenn im Fluidstrom befindliche Verschmutzungen das Abscheidematerial,
also das Filtermedium 4 bzw. 9 der Filterpatrone
zugesetzt haben und somit der durch die Filterpat rone erzeugte Druckverlust
zu stark ansteigt. Die Filterpatrone beinhaltet als Träger einen
zylinder- oder topfförmigen gasdurchlässigen Stützkörper 5 mit
Durchgängen, um den das Abscheidematerial (das Filtermedium 4)
gewickelt ist. Der Anschlusskopf 12 kann ein separater
Anschlussflansch oder direkt aus einer Komponente einer Brennkraftmaschine
gebildet sein.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 kann allgemein ein Filterelement
mit einem Diffusionsabschieder, beispielsweise mit einem Filtermedium 9 (z.
B. Drahtgestrick- oder Faserfiltereinsatz aus Papier, Metall oder einem
synthetischen Material), oder einen Trägheits- oder Prallabscheider
(Zyklonabscheider, Labyrinth- und Prallabscheider, Zentrifugen und
Separatoren) umfassen. Bevorzugt ist das Filterelement bzw. der ganze
Flüssigkeitsfilter als austauschbare Filterpatrone ausgebildet.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Filterelement
ein Feinfilter mit einem Vliesfilter bzw. Faservliesfilter, beispielsweise
mit einem Vlieswickel aus Metall und/oder einem anderen natürlichen
oder synthetischen Filtermaterial, z. B. einem Polyestervlies. Das
Filtermedium 4 hat in erster Linie die Aufgabe der Abscheidung
von festen und/oder flüssigen Bestandteilen aus dem Fluidstrom.
Als Filtermedium 4 können alle bekannten Abscheidestoffe zur
Verwendung kommen. Besonders geeignet sind Materialien, die sich
um den Stützkörper 5, der bevorzugt rohrförmig
ausgebildet ist, wickeln lassen. Neben vliesförmigen Filtermedien 4 kann
das Filtermedium 4 insbesondere aus einer Garnwicklung
bestehen. Der Vlieswickel ist auf den Stützkörper 5 aufgewickelt.
Um eine optimale günstige Entsorgung der Filterpatrone
oder des Filterelements zu ermöglichen, ist es bevorzugt,
wenn das Filtermedium 9 und der Stützkörper 5 metallfrei
sind.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 weist im Bereich des Filteranschlussbodens 3 ein
Ventil auf, das einen verschiebbaren Ventilkörper 14 umfasst.
In der in 1 dargestellten Geschlossen-Stellung
verschließt der Ventilkörper 14 den Flüssigkeitseinlass 6 und
den Flüssigkeitsauslass 7. In der in 2 dargestellten Offen-Stellung
gibt der Ventilkörper 14 den Flüssigkeitseinlass 6 und
den Flüssigkeitsauslass 7 zum Durchströmen
von Fluid frei.
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Die
Betätigung des Ventilkörpers 14 erfolgt mittels
einer Steuereinrichtung 15, die derart zum Zusammenwirken
mit einem korrespondierenden Gegenstück 16 des
Anschlusskopfes 12 ausgebildet ist, dass der Ventilkörper 14 durch
das Anbringen des Flüssigkeitsfilters 1 an dem
Anschlusskopf 12 so verschoben wird, dass der Ventilkörper 14 in
die Offenstellung gebracht wird und der Ventilkörper 14 durch das
Abnehmen des Flüssigkeitsfilters 1 von dem Anschlusskopf 12 so
verschoben wird, dass der Ventilkörper 14 in die
Geschlossen-Stellung gebracht wird. Dieser Ablauf ist in den 1 bis 3 bzw.
im Detail in den 4 und 5 dargestellt.
Die 1 zeigt den Flüssigkeitsfilter 1 vor
dem Aufsetzen des Flüssigkeitsfilters 1 auf den
Anschlusskopf 12, wobei der Ventilkörper 14 in
der Geschlossen-Stellung ist. In 2 ist der
Flüssigkeitsfilter 1 auf den An schlusskopf 12 aufgesetzt
und der Ventilkörper 14 befindet sich in der Offen-Stellung.
Die 3 zeigt den Flüssigkeitsfilter 1 beim
Abnehmen von dem Anschlusskopf 12 mit dem Ventilkörper 14 in
der Geschlossen-Stellung. Die 4 zeigt
eine Einzelheit zu 2 und die 5 eine
Einzelheit zu 3.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Steuereinrichtung 15 und
das Gegenstück 16 des Anschlusskopfes 12 als
lösbare Schnappverbindung 17 ausgebildet. Dabei
umfasst die Schnappverbindung 17 mindestens einen Schnapphaken 18, der
in eine korrespondierende Nut 19 eingreift. Bei dem in
den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schnapphaken 18 an
dem Ventilkörper 14 bzw. der Steuereinrichtung 15 angeordnet
und die Nut 19 an dem Gegenstück 16.
Es kann aber in umgekehrter Weise auch vorgesehen sein, dass der Schnapphaken 18 an
dem Gegenstück 16 und die Nut 19 an dem
Ventilkörper 14 oder der Steuereinrichtung 15 angeordnet
ist. Vorteilhafterweise kann ferner vorgesehen sein, dass der Schnapphaken 18 als
ein Teilring oder mehrere Teilringe ausgebildet ist (siehe 6).
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Ein
erfindungsgemäßes Filtersystem umfasst einen erfindungsgemäßen
Flüssigkeitsfilter 1 und einen korrespondierenden
Anschlusskopf 12, insbesondere einen Anschlusskopf 12 einer
Brennkraftmaschine, auf den der Flüssigkeitsfilter 1 auswechselbar
aufsetzbar ist, wobei der Anschlusskopf 12 das mit der
Steuereinrichtung 15 zusammenwirkende Gegenstück 16 aufweist.
Dabei ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung 15 und
das Gegenstück 16 des Anschlusskopfes 12 als
lösbare Schnappverbindung 17 ausgebildet sind.
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Die 1 bis 5 veranschaulichen,
dass die Schnappverbindung 17 bevorzugt derart ausgebildet
ist, dass durch das Anbringen des Flüssigkeitsfilters 1 an
dem Anschlusskopf 12 zuerst die Schnappverbindung 17 zwischen
der Steuereinrichtung 16 bzw. dem Ventilkörper 14 und
dem Gegenstück 16 geschlossen und dann der Ventilkörper 14 in die
Offen-Stellung gebracht wird (3 und 5), und
durch das Abnehmen des Flüssigkeitsfilters 1 von
dem Anschlusskopf 12 zuerst der Ventilkörper 14 in
die Geschlossen-Stellung gebracht und dann die Schnappverbindung 17 zwischen
der Steuereinrichtung 15 bzw. dem Ventilkörper 14 und
dem Gegenstück 16 getrennt wird (3 und 5).
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Der
Ventilkörper 14 ist vorzugsweise zum Verschieben
in axialer Richtung des Flüssigkeitsfilters 1 ausgebildet.
Nach einem zusätzlichen vorteilhaften Merkmal kann vorgesehen
sein, dass der Ventilkörper 14 zum Verschieben
von Hand ausgebildet ist. Dadurch kann der Flüssigkeitsfilter 1 nicht
nur sicher zum Transport verschlossen werden, sondern zusätzlich
lässt sich das Ventil auch einfach manuell öffnen,
um Restöl auszugießen. Dabei verbleibt es in der
geöffneten Position, bis es erneut durch manuelle Betätigung
geschlossen wird, was ermöglicht, den Flüssigkeitsfilter 1 zum
Abtropfen stehen zu lassen. Bevorzugt ist deshalb vorgesehen, dass
der Ventilkörper 14 nicht federbelastet ist, also
keine Feder vorgesehen ist, gegen deren Kraft der Ventilkörper 14 bewegt
wird.
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Zum
Verschließen des Flüssigkeitseinlasses 6 und
des Flüssigkeitsauslasses 7 weist der Ventilkörper 14 vorzugsweise
eine Dichteinrichtung auf. Diese kann beispielsweise mindestens
eine Lippendichtung und/oder mindestens einen O-Ring umfassen. Aus
Kostengründung ist es jedoch wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
bevorzugt, wenn die Dichteinrichtung als Press- oder Klemmsitz des Ventilkörpers 14 in
einer Ventilkörperaufnahme 20 ausgebildet ist.
Auch hierdurch lässt sich eine hinreichende Dichtheit für
den Transport eines ausgewechselten Flüssigkeitsfilters 1 erzielen.
Wenn das Filterelement einen Stützkörper 5,
insbesondere ein Stützrohr umfasst, das ein Filtermedium 4 trägt,
ist es bevorzugt, wenn der Ventilkörper 14 auf
dem Stützkörper 5 angeordnet und zum
Verschieben entlang des Stützkörpers 5 ausgebildet
ist. Beim Verschieben des Ventilkörpers 14 wird
er von dem Stützkörper 5 geführt.
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Der
Montage- und Demontageablauf des Flüssigkeitsfilters 1 ist
gemäß den 1 bis 5 wie
folgt. Gemäß 1 wird das
Filtergehäuse 2 in das Filteraufnahmegehäuse 11 eingesetzt.
Dabei ist der Ventilkörper 14 in der Geschlossen-Stellung,
das heißt Flüssigkeitseinlass 6 und Flüssigkeitsauslass 7 des
Flüssigkeitsfilters 1 sind geschlossen. Die Schnappverbindung 17 zwischen
den Schnapphaken 18 und der Nut 19 in dem Gegenstück 16 ist
noch nicht hergestellt.
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Wenn
das Filteraufnahmegehäuse 11 mit dem Aufschraubgewinde 13 in
dem Anschlusskopf 12 eingeschraubt wird, wird zunächst
die Schnappverbindung zwischen den Schnapphaken 17 und dem
Gegenstück 16 geschlossen. Beim weiteren Einschrauben
des Filteraufnahmegehäuses 11 wird der Ventilkörper 14 dann
entlang des Stützkörpers 5 verschoben,
weil die Steuereinrichtung 15 an einem Endanschlag an dem
Gegenstück 16 anliegt und nicht weiter in den
Anschlusskopf 12 eindringen kann. Durch die Bewegung des
Ventilkörpers 14 werden dabei der Flüssigkeitseinlass 6 und
der Flüssigkeitsauslass 7 geöffnet.
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Beim
Herausschrauben des Filteraufnahmegehäuses 11 aus
dem Anschlusskopf 12 zum Wechseln eines verbrauchten Filterelements
wird der Ventilkörper 14 zunächst mittels
der eingerasteten Schnappverbindung 17 in seiner Position
relativ zu dem Anschlusskopf 12 gehalten. Dadurch wird
beim Vergrößern des Abstandes zwischen dem Filteranschlussboden 3 und
dem Anschlusskopf 12 der Ventilkörper 14 in
die Geschlossen-Stellung gebracht. Wenn das Ventil 14 geschlossen
ist, löst sich beim weiteren Herausschrauben des Filteraufnahmegehäuses 11 aus
dem Anschlusskopf 12 die Schnappverbindung 17 und
das Filteraufnahmegehäuse 11 kann dann von dem
Anschlusskopf 12 abgenommen und die Filterpatrone entnommen
werden, wobei der Ventilkörper 14 bereits geschlossen
ist, so dass keine Flüssigkeit aus der Filterpatrone auslaufen
kann. Die Filterpatrone kann dann entsorgt werden oder zunächst
zum Ablassen darin verbliebener Restflüssigkeit mit manuell
geöffnetem Ventilkörper 14 zum Abtropfen
abgestellt werden.
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Der
Flüssigkeitsfilter 1 ist vorzugsweise metallfrei
ausgebildet, da er dann kostengünstig entsorgt werden kann.
Dies bedeutet vorzugsweise, dass das Filtergehäuse 2,
der Filteranschlussboden 3, der Ventilkörper 14 und
gegebenenfalls der Stützkörper 5 aus
Kunststoff gefertigt sind. Hierfür eignen sich alle gebräuchlichen
Kunststoffe.
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In
den 4 und 5 ist zu erkennen, dass der
Anschlusskopf 12 eine Vorkammer 21 umfasst, in
die der Flüssigkeitsauslass 7 des aufgesetzten
Flüssigkeitsfilters 1 in der Offen-Stellung des Ventilkörpers 14 mündet,
wobei die Vorkammer 21 durch den Ventilkörper 14 abgedichtet
wird. Dabei umfasst das Filterelement einen Stützkörper 5,
beispielsweise ein Stützrohr, und der Stützkörper 5 ragt bei
auf den Anschlusskopf 12 aufgesetztem Flüssigkeitsfilter 1 in
die Vorkammer 21. Ferner ist das Gegenstück 16 des
Anschlusskopfes 12 in der Vorkammer 21 angeordnet.
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Die 4 und 5 zeigen
auch, dass der Flüssigkeitsauslass 7 des Flüssigkeitsfilters 1 in
dem Stützkörper 5 angeordnet ist. Dabei
weisen der Flüssigkeitsfilter 1 ein zweistufiges
Filterelement und der Ventilkörper 14 ein Dichtsystem
zum Abdichten der ersten Filterstufe gegen die zweite Filterstufe
in der Offen-Stellung des Ventilkörpers 14 auf.
In weiterer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Dichtsystem
mindestens eine Lippendichtung 22 und/oder mindestens einen
O-Ring umfasst.
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Die 6 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers 14 und
die 7 einen Schnitt zu 7. Man erkennt,
dass der Schnapphaken 18 als zwei Teilringe 23 ausgebildet
ist. Allgemein kann es vorteilhaft sein, wenn der Schnapphaken 18 als
ein Teilring 23 oder als mehrere Teilringe ausgebildet
ist.
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Die
Erfindung schafft ein Filtersystem, das die Verwendung eines in
Kunststoff verkapselten Filterelementes erlaubt. Eine dabei gelöste
Aufgabe ist das automatische Verschließen einer austauschbaren
Filterpatrone, die auch als Kanister, Cartridge, Kartusche, Wechselelement
oder Abscheidepatrone bezeichnet wird, bei ihrem Ausbau zur Entsorgung, um
ein Verschütten oder Auslaufen des in ihr enthaltenen Restfluids
zu verhindern. Bei entsprechend ausgestalteten Ausführungsformen
kann das Filterelement idealer Weise zum Entleeren von Flüssigkeitsresten
vor dem endgültigen Entsorgen des Filterelements vorübergehend
(manuell) geöffnet werden. Die beim Austausch des Filterelements
ausgewechselten Teile können metallfrei sein.
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Die
Erfindung ermöglicht also ein vollgekapseltes Filterelement,
das über ein zwangsgeführtes (zwangsausgelöstes,
zwangsbetätigtes) Ventil bzw. einen zwangsgeführten
(zwangsausgelösten, zwangsbetätigten) Ventikörper
verfügt. Dieses ist so gestaltet, dass es sich bei der
Montage selbständig durch den Montagevorgang öffnet
und bei der Demontage selbständig durch den Demontagevorgang schließt.
Das Öffnen des Ventils er folgt durch eine vorstehende Kontur
im Filterkopf, die bei der Montage des Filtergehäuses das
Ventil in die geöffnete Position drückt. Der Filter
ist nun einsatzbereit. Wird das Filtergehäuse geöffnet,
so wird das Ventil über eine Schnapphakengeometrie zunächst
zugezogen. Der Filtereinsatz verbleibt, durch eine Schnappgeometrie gehalten,
zunächst im Gehäuse. Bei der Demontage des Gehäuses
wird das Ventil vollständig geschlossen. Der Filtereinsatz
kann ohne Restfluid zu verschütten demontiert (vom Gehäuse
getrennt) und entsorgt werden. Soll das verbliebene Restöl
zwecks Entsorgung entleert werden, so ist es möglich, durch einfachen
Druck auf das Ventil dieses zu öffnen. Das Restfluid kann
nun einfach in entsprechende Sammelbehälter entleert werden.
Das Ventil bleibt dabei auch offen, so dass bei Bedarf auch ein
vollständiges Auslaufen über längere
Zeit (Abtropfen) erfolgen kann. Zur endgültigen Entsorgung
lässt sich das Ventil durch einfachen Zug wieder verschließen,
so dass kein nachtropfendes Fluid den Entsorgungsbehälter verschmutzt.
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Der
Gesamtaufbau des Ventils kann dabei sehr einfach gestaltet werden.
Bei Integration des Ventils in den Stützkörper
(das Stützrohr) des Filterelements, das in der Praxis meist
ohnehin benötigt wird, fallen kaum Mehrkosten an. Über
die entsprechende Kontur im Filterkopf wird somit das gesamte Mittelrohr
in der Art bewegt, dass es entsprechende Kanäle freigibt
bzw. verschließt. Je nach Aufbau des Filterelements kann
es auch von Vorteil sein, das Ventil als Einzelteil zu belassen,
insbesondere in Fäl len, in denen kein Stützkörper
für das Filterelement benötigt wird, oder wenn
sich der Gesamtaufbau durch ein weiteres Bauteil insoweit vereinfacht,
dass letztlich günstigere Kosten erzielt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4140140
A1 [0003]
- - DE 2914473 A1 [0004]
- - US 4077876 [0005]
- - US 5362390 [0006]
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