Beschreibung
Filtergehäuse, Fluidfilter sowie Verfahren zur Montage des Deckels des Filtergehäuses auf einem Nippel des Fluidfilters
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filtergehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen mit Druck beaufschlagten und zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid ausgebildeten Fluidfilter aufweisend ein Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen mit einem Anschlusselement einer Maschine, insbesondere einer Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Druckluftkompressors, oder einer Kraftmaschine, verbundenen Nippel. Dabei kann der Nippel beispielsweise an der vom Gehäusekörper abgewandten Stirnseite des Deckels mit dem Anschlusselement verbind bar sein.
Die Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zur Herstellung eines Deckels eines Filtergehäuses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Montage des Deckels des Filtergehäuses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf dem Nippel des vorstehend genannten Fluidfilters.
Stand der Technik
Die Druckschrift US 2008/0179238 A1 offenbart ein Filtergehäuse für einen Ölfilter mit einem becherförmigen Gehäusekörper und einem Deckel, wobei der Deckel einen Fluideinlass und eine zentralen Fluidauslass sowie einen Dichtring aufweist. Ein rohrförmiger Nippel verbindet den zentralen Fluidaus- lass mit dem Fluidauslass eines Anschlusselements. Der Nippel erfüllt eine Mehrfachfunktion: einerseits fungiert der Nippel als Leitung für das abfließende Fluid und andererseits als Verbindung zwischen Deckel und Anschlusselement, wobei diese Verbindung ein axiales Verspannen des Dichtrings zwischen dem Deckel und dem Anschlusselement bewirkt. Dabei wird die Dichtung mittels einer Gewindeverbindung verspannt. Bei einer Gewindeverbindung kann jedoch die Dichtung versehentlich zu schwach oder zu stark verspannt werden. Eine zu geringe Verspannung der Dichtung hat zur Folge, dass die Dichtung ihre Dichtwirkung nicht erfüllen kann. Bei einer zu starken Verspannung kann die Dichtung beschädigt werden.
Als Alternative zu Gewindeverbindungen sind Bajonett-Verbindungen zum Anschließen eines Filtersystems an einen Anschlusskopf bekannt. So offenbart die Druckschrift EP 1 690 582 A1 ein Filtersystem für einen Ölfilter dessen zylindrische Gehäusewand mittels eines radial an der Gehäusewand angeordneten Bajonettverschlusselements mit einem Anschlusskopf verbunden ist (vgl. Figuren 1 bis 4 der EP 1 690 582 A1 ). Die Druckschrift US 6,966,986 B1 offenbart einen Wasserfilter, der vertikale Nocken (81 , 82, 93, 94) aufweist, die mit einem Anschluss (72, 77) eines Absperrventils (73, 78) verbindbar sind (vgl. Fig. 5 der US 6,966,986 B1 , Bezugszeichen beziehen sich auf dieses Dokument). Ferner offenbart die Druckschrift EP 0 231 862 B1 einen Flüssigkeitsfilter, der einen permanent in einer fluidverteilenden Maschine angeordneten Filterkopf und einen mit dem Filterkopf lösbar verbindbaren Kanister aufweist. Der Kanister hat Zapfen (58, 60), die nach Art eines Bajonettverschlusses in komple-
mentäre Zapfenaufnahmeflächen (22, 24) des Filterkopfs eingreifen (Anspruch 1 und Figur 1 der Druckschrift EP 0 231 862 B1 , Bezugszeichen beziehen sich auf dieses Dokument).
Die Druckschrift EP 0 249 395 A2 offenbart einen Flüssigkeitsfilter zum Filtern von Treibstoff, wobei dieser Flüssigkeitsfilter mittels eines zylindrischen Nippels mit einem Anschlusskopf eines Treibstofftanks verbindbar ist. Dabei greifen radial am Nippel angeordnete Zapfen in Ausnehmungen eines Anschlusselements des Treibstofftanks (Beschreibungsseite 5, Zeilen 8 bis 1 1 und Figur 1 der Druckschrift EP 0 249 395 A2).
Die Druckschrift DE 20 2006 019 003U1 offenbart einen Ölabscheider aufweisend ein Abscheideelement und ein Gehäuse, das mittels einer Bajonett-Verbindung lösbar mit einem Gegenpart, nämlich einem Anschlusskopf einer Druckluftanlage, verbindbar ist. Die Bajonett-Verbindung ist zwischen dem Deckel und dem Gegenpart gebildet. Der Deckel hat radial angeordnete Elemente der Bajonett-Verbindung und Kanäle für den Rohlufteinlass, den Reinluftauslass und den Ablauf der abgeschiedenen Flüssigkeit. Bei der Herstellung dieses Deckels sind verschiedenste Arbeitsschritte wie Drehen, Fräsen und Bohren erforderlich.
Die Druckschrift US 2010/0 307 966 A1 offenbart eine Bajonett-Verbindung für ein Filtergehäuse, wobei zwei zick-zack-förmige Strukturen miteinander verrasten (Figuren 33 bis 38 der US 2010/0 307 966 A1 ). Auf diese Weise werden eine haptische Rückmeldung und eine Verdrehsicherung durch gegenseitiges Verrasten erreicht.
Ein Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Druckschrift US 4,052,307 bekannt. Das Filtergehäuse ist das Gehäuse eines Ölfilters, der mittels eines Verbindungselements (29) und mittels einer bajonettartigen Verbindung (36, 47, 48) mit einem Adapter einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Bei der bajonettartigen Verbindung (36, 47, 48) greift ein drehbar federnd gehaltenes Flügelelement (36) des Adapters (A) durch den Gehäusedeckel (10) in den Innenraum des Ölfilters (F) und ist zwischen Elementen (47, 48) einer umlaufend gewellten Wand (42) des Filterdeckels (10) und einer Endscheibe des Filters verspannt (Figur 3 der US 4,052,307, Bezugszeichen beziehen sich auf dieses Dokument). Die aus der Druckschrift US 4 052 307 A bekannte Bajonett-Verbindung stellt zudem eine haptische Rückmeldung und eine Verdrehsicherung bereit (Figuren 6 und 7, Spalte 3, Zeilen 1 und 2). Die Konstruktion dieser bekannten Bajonett-Verbindung ist jedoch vergleichsweise komplex.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckel gemäß der vorstehend genannten Art, einen Fluidfilter gemäß der vorstehend genannten Art, ein Verfahren zur Montage eines Deckels gemäß der vorstehend genannten Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Deckels gemäß der vorstehend genannten Art so weiterzubilden, dass der Deckel auf einfache Art und Weise herstellbar ist und der Rohfluideinlass des Deckels zuverlässig gegenüber dem Umgebungsdruck abdichtbar ist.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Filtergehäuse mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen sowie durch einen Fluidfilter mit den im Anspruch 12 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Herstellungsverfahren mit den im Anspruch 14 angegebenen Merkmalen sowie durch ein Arbeitsverfahren mit den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Filtergehäuse für einen mit Druck beaufschlagbaren und zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid ausgebildeten Fluidfilter, aufweisend einen becherförmigen Gehäusekörper und einen zum Verschließen der offenen Stirnseite des Gehäusekörpers ausgebildeten Deckel, wobei der Deckel zum Zuführen von Rohfluid in den Fluidfilter mindestens einen Rohfluideinlass aufweist, wobei der Rohfluideinlass mit einer Rohfluidzuführung eines Anschlusselements, beispielsweise eines Filterkopfes einer Maschine verbindbar ist, wobei der Deckel zum Abführen von Reinfluid bevorzugt eine zentrale, insbesondere zylinderförmige Ausnehmung aufweist, in der ein sich axial durch den Deckel erstreckender, insbesondere rohrförmiger, Nippel anordbar ist, wobei der Nippel, beispielsweise an der vom Gehäusekörper abgewandten Stirnseite des Deckels, mit dem Anschlusselement verbindbar ist. Der Deckel weist bevorzugt mindestens ein beispielsweise die zylinderförmige Ausnehmung umgebendes Bajonettverschlusselement auf, das mindestens eine an der dem Gehäusekörper zugewandten Innenseite des Deckels angeordnete Rastkontur aufweisen kann, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels bevorzugt dazu ausgebildet ist mit mindestens einem korrespondierenden Rastelement eines Bajonettverschlusselements des Nippels zusammenzuwirken. Das Zusammenwirken erfolgt bevorzugt derart, dass in einer geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente das korrespondierende Rastelement des Nippels nicht mit der Rastkontur des Deckels verbunden ist und das Bajonettverschlusselement des Nippels entlang der Mittelachse des becherförmigen Gehäusekörpers durch den Deckel hindurchgeführt werden kann, und dass in einer geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente das korrespondierende Rastelement des Nippels fest mit der Rastkontur des Deckels verbunden ist, insbesondere in die Rastkontur des Deckels hineinragt, und mittels einer Drehbewegung des Deckels die Bajonettverschlusselemente von der geöffneten Stellung in die geschlossenen Stellung bewegbar sind und von der geschlossenen Stellung in die geöffneten Stellung bewegbar sind. Besonders bevorzugt weist der Deckel zum Abdichten des Rohfluideinlasses gegenüber dem Umgebungsdruck an seiner dem Anschlusselement zugewandten Stirnseite mindestens eine Dichtung auf. Weiter bevorzugt ist die Dichtung derart am Deckel angeordnet, dass sie in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente betriebssicher axial zwischen dem Deckel und dem Anschlusselement verspannbar ist, wobei die Dichtung elastisch zum Deckel hin verpressbar ist.
Mithin basiert die Erfindung darauf, dass an der dem Anschlusselement zugewandten Stirnseite des Deckels mindestens eine Dichtung angeordnet ist. Diese Dichtung ist derart angeordnet, dass sie in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente betriebssicher zwischen dem Deckel und dem
Anschlusselement verspannt ist. Die Dichtung kann also beim Schließen des Bajonettverschlusses verspannt werden.
Die Dichtung ist zum Abdichten des Rohfluideinlasses gegenüber dem Umgebungsdruck ausgebildet. Die Dichtung ist daher vorzugsweise dezentral, insbesondere radial außerhalb des Rohfluideinlasses, angeordnet.
Die Dichtung ist aus elastischem Material, beispielsweise durch einen O-Ring gebildet. Die erfindungsgemäß am Deckel angeordnete Dichtung bewirkt, dass beim Öffnen und beim Schließen der Bajonettverschlusselemente der Deckel unter Kraftaufwand leicht in Richtung der Längsachse des Nippels bewegbar ist. Mittels der Dichtung ist der Deckel also axial federnd mit dem Nippel verbunden. Die Axialkraft der Dichtung hält den Bajonettverschluss in seiner Rastposition oder in seiner geschlossenen Stellung. Die Dichtung ist auf der einen Seite des Deckels elastisch zum Deckel hin verpressbar.
Die Rastkontur, insbesondere eine Vertiefung der Rastkontur, ist auf der anderen Seite des Deckels angeordnet und ragt in Richtung der Dichtung in den Deckel hinein.
Ein in die Rastkontur, insbesondere in die Vertiefung, hineinragendes korrespondierendes Rastelement am Nippel kann sich durch die Vorspannung der Dichtung nicht selbständig lösen, da es für eine Bewegung aus der Rastkontur hinaus eine zusätzliche Verpressung der Dichtung bedürfte, für welche ein zusätzlicher Kraftaufwand erforderlich ist. Im Gegensatz zur Druckschrift US 4,052,307, bei der der Nippel bzw. das Flügelelement federnd gehalten ist, kann bei der vorliegenden Erfindung der Nippel starr ausgebildet sein. Dies ermöglicht es, den Nippel mit dessen Bajonettverschlusselement kostengünstig einteilig auszubilden. Jedoch ist es selbstverständlich auch möglich, die vor- und nachstehend beschriebenen Ausführungsformen der Bajonettverbindung mit von der Dichtung separaten Vorspannmitteln, beispielsweise einer Feder, zu realisieren, so dass beispielsweise auch auf eine radial wirkende Hauptdichtung umgestellt werden kann.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit ist das Bajonettverschlusselement des Deckels vorteilhafterweise einstückig mit dem Deckel ausgebildet.
Da die Bajonettverschlusselemente des Deckels und des Nippels nach Art eines Bajonettverschlusses zusammenwirken, kann die Verbindung zwischen Deckel und Nippel schnell hergestellt und auch schnell wieder gelöst werden. Deckel und Nippel können durch axiales Ineinanderstecken, also durch Ineinanderstecken in Richtung der Längsachse des Nippels bzw. in Richtung der Längsachse des Filtergehäuses, und eine Drehbewegung, also durch Drehen des Nippels und/oder des Deckels in radialer Richtung, verbunden und so auch wieder getrennt werden. Eine Verbindung zwischen den Bajonettverschlusselementen des Fluidfilters gemäß der vorliegenden Erfindung kann im Vergleich zu einer Gewindeverbindung schneller hergestellt und gelöst werden, weil die radiale Drehbewegung zum Öffnen
und Schließen der Verbindung bei einer Bajonett-Verbindung kürzer ist als bei einer Gewindeverbindung.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die geschlossene Stellung der Bajonettverschlusselemente durch die Struktur der Bajonettverschlusselemente genau definiert ist. Die Bajonettverschlusselemente sind in der geschlossenen Stellung angeordnet, wenn die Rastkontur des Deckels fest mit dem Rastelement des Nippels verbunden ist, insbesondere wenn die Rastkontur des Deckels und das Rastelement des Nippels miteinander verrastet sind, beispielsweise wenn das Rastelement des Nippels in die Rastkontur des Deckels eingerastet ist, etwa wenn das Rastelement des Nippels in die Rastkontur des Deckels hineinragt. Dabei steht die Rastkontur des Deckels in direktem Kontakt mit dem Rastelement des Nippels. Vorzugsweise sind die Rastkontur des Deckels und das Rastelement des Nippels axial übereinander angeordnet. Eine klare Definition der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente verhindert Bedienfehler. Leckagen aufgrund einer zu geringen auf die Dichtung wirkenden Kraft, eine Beschädigung der Dichtung aufgrund eines zu großen Anzugsdrehmoments oder ein erschwerter Elementwechsel aufgrund eines zu hohen Lösedrehmoments werden somit verhindert.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist also die Rastkontur des Deckels dazu ausgebildet die Verbindung der Bajonettverschlusselemente in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente zu sichern.
Zum Sichern der Verbindung der Bajonettverschlusselemente in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente kann die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels mindestens eine zur Stirnseite des Deckels hin gerichtete Vertiefung aufweisen, die in Richtung der Dichtung in den Deckel hineinragt.
Da beim Betrieb eines Fluidfilters rüttelnde Kräfte auf das Anschlusselement und somit auch auf die Verbindung zwischen Nippel und Deckel wirken, müssen beim Stand der Technik, bei dem Nippel und Deckel über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind, zwischen Dichtung und Anschlusselement hohe Reibkräfte wirken, damit sich die Gewindeverbindung beim Betrieb des Fluidfilters nicht löst. Bei der vorliegenden Erfindung ist dagegen in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente das korrespondierende Rastelement des Nippels fest mit der Rastkontur des Deckels verbunden, insbesondere das Rastelement des Nippels mit der Rastkontur des Deckels verrastet. Bei der Bajonettverbindung ist somit die geschlossene Stellung durch die Rastkontur des Deckels und das Rastelement des Nippels gesichert. Dies hat den Vorteil, dass das Lösemoment zum Lösen der geschlossenen Stellung bzw. das Anziehmoment zum Schließen der geöffneten Stellung geringer sein kann als bei einer Gewindeverbindung. Beim Austauschen oder Wechseln des Filtergehäuses ist es für den Benutzer vorteilhaft, wenn das Lösemoment bzw. das Anziehmoment niedrig ist, weil er dann zum Lösen der Bajonettverbindung weniger Kraft aufbringen muss.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind daher die Geometrie und/oder das Material der Dichtung derart ausgebildet, dass das Lösemoment zum Lösen der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente bzw. das Anziehmoment zum Schließen der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente einen definierten Wert nicht übersteigt. Vorteilhafterweise beträgt das Lösemoment bzw. das Anziehmoment im abgekühlten Zustand gemessen maximal 100 Newtonmeter, beispielsweise maximal 80 Newtonmeter, vorzugsweise maximal 60 Newtonmeter. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Lösemoment bzw. das Anziehmoment im Bereich von 20 Newtonmeter bis 60 Newtonmeter, insbesondere von 40 Newtonmeter bis 60, Newtonmeter liegt.
Das Lösemoment zum Lösen der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente kann durch die Wahl des Materials der Dichtung reguliert werden. Dabei ist die Dichtung vorteilhafterweise aus einem Material gebildet, das ein niedriges Reibmoment, eine gute Temperaturbeständigkeit und eine gute Ölbeständigkeit aufweist.
Beispielsweise weist bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Dichtung Nitrilkautschuk (N[itril]B[utadine]R[ubber]) mit Acrylnitril auf. So kann die Dichtung im Wesentlichen aus Nitrilkautschuk mit Acrylnitril, insbesondere mit mindestens 33 Prozent Acrylnitril, vorzugsweise mit mindestens 36 Prozent Acrylnitril, gebildet sein.
Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Dichtung hydrierten Acrylnitrilbutadien-Kautschuk (H[ydrierten]N[itril]B[utadine]R[ubber]) auf. Beispielsweise kann die Dichtung im Wesentlichen aus hydriertem Acrylnitrilbutadien-Kautschuk gebildet sein.
Bei einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die Dichtung Fluorkautschuk (FKM) auf. Beispielsweise kann die Dichtung im Wesentlichen aus mindestens einem Fluorkautschuk (FKM) gebildet sein.
Unabhängig zur Materialwahl der Dichtung oder in Verbindung hiermit kann das Lösemoment zum Lösen der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente durch eine Verringerung der Auflagefläche zwischen der Dichtung und dem Anschlusselement reduziert werden. Um ein optimiertes Lösemoment zu erreichen, weist die Dichtung vorteilhafterweise mindesten eine zum Anschlusselement hin gerichtete Erhebung, insbesondere Nase oder Lippe oder mindestens einen zum Anschlusselement hin gerichteten Wulst, auf. Alternativ oder ergänzend hierzu kann zum Erzielen eines optimierten Lösemoments das Anschlusselement mindestens eine zur Dichtung hin gerichtete Erhebung, insbesondere umlaufende Nase oder mindestens einen zur Dichtung hin gerichteten umlaufenden Wulst, aufweisen.
Damit das Rastelement des Nippels entlang der Mittelachse durch den Deckel geführt werden und den Deckel hintergreifen kann, weist das Bajonettverschlusselement des Deckels vorteilhafterweise mindestens eine Ausnehmung auf, durch die das Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels
durchführbar ist. Ferner weist vorteilhafterweise auch das Bajonettverschlusselement des Nippels mindestens eine Ausnehmung auf, durch die die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels durchführbar ist. Mittels dieser Ausnehmungen kann in der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente das Bajonettverschlusselement des Nippels axial durch den Deckel hindurchgeführt werden und das Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels im Innenraum des Filtergehäuses angeordnet werden.
Die Rastkontur kann beispielsweise durch eine gebogene Fläche oder durch mindestens zwei winklig zueinander angeordnete Flächen gebildet sein. In der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente ragt das korrespondierende Rastelement des Nippels in die Vertiefung der Rastkontur des Deckels hinein. Um die Bajonettverschlusselemente in der geschlossenen Stellung miteinander ver- rasten zu können, weist die Rastkontur eine erste Funktionsfläche, insbesondere einen ansteigenden Bereich, auf, der die Vertiefung und die zum Durchführen des Nippels durch den Deckel ausgebildete Ausnehmung des Deckels direkt oder indirekt miteinander verbindet. Zum Öffnen des Bajonettverschlusses muss das Rastelement des Nippels unter Kraftaufwand über den ansteigenden Bereich geführt werden.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit ist die Rastkontur des Deckels vorteilhafterweise dazu ausgebildet mit dem Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels derart zusammenzuwirken, dass die Rastkontur des Deckels die von dem Rastelement des Nippels übertragene axiale Kraft aufnimmt. Die übertragene axiale Kraft ist die durch die elastische Verpressung der Dichtung auf das Filtergehäuse ausgeübte Kraft.
Die Rastkontur ist also durch eine Kontur des Verschlusselements des Deckels gebildet, wobei diese Kontur mit einer Gegenkontur des Rastelements des Bajonettverschlusselements des Nippels derart zusammenwirkt, dass eine feste Verbindung der Bajonettverschlusselemente bewirkt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die Kontur und die Gegenkontur durch mindestens zwei schräg zur Längsachse des Nippels bzw. des Filtergehäusekörpers und schräg zueinander angeordnete Flächen gebildet. Die Kontur des Deckels kann spiegelbildlich oder im Wesentlichen spiegelbildlich zur Gegenkontur des Nippels angeordnet sein, wobei die Spiegelebene beispielsweise senkrecht zur Längsachse des Fluidfilters verläuft.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die vorstehend beschriebene, zur Stirnseite des Deckels hin gerichtete Vertiefung durch winklig zueinander angeordnete Flächen, nämlich durch eine erste Funktionsfläche und eine weitere Funktionsfläche, der Rastkontur des Deckels gebildet. Die Vertiefung kann eine vom Innenraum des Gehäusekörpers weg gerichtete bzw. der Stirnseite des Deckels zugewandte Vertiefung in Richtung der Längsachse des Fluidfilters, beispielsweise eine leicht vertiefte axiale Einbuchtung, des Bajonettverschlusselements des Deckels sein (Figuren 1 bis 13, 15 und 19). Die Gegenkontur des Nippels weist bei diesem Ausführungsbeispiel mindestens einen vom Innenraum des Filtergehäuses weg gerichteten bzw. der Stirnseite des Deckels zuge-
wandten Vorsprung in Richtung der Längsachse des Fluidfilters, beispielsweise eine leicht erhöhte axiale Ausbuchtung, auf (Figur 14). In der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente ist der Vorsprung des Bajonettverschlusselements des Nippels in der Vertiefung des Bajonettverschlusselements des Deckels angeordnet. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel kann die Kontur der Rastkontur des Deckels mindestens eine axiale Ausbuchtung und die Gegenkontur des Rastelements des Nippels mindestens eine axiale Einbuchtung bilden (Figuren 17 und 18).
Die Kontur und die Gegenkontur, beispielsweise die axiale Einbuchtung und die axiale Ausbuchtung, bewirken, dass in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente eine Drehbewegung des Nippels bzw. des Deckels sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn nur unter Kraftaufwand möglich ist. Die Rastkontur des Deckels und das Rastelement des Nippels wirken also derart zusammen, dass eine feste Verbindung der Bajonettverschlusselemente bewirkt wird, wenn die Rastkontur und das Rastelement miteinander in Kontakt stehen.
Als Montagehilfe, insbesondere zum Führen des Bajonettverschlusselements des Nippels von der Ausnehmung des Bajonettverschlusselements des Deckels zur Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels weist das Bajonettverschlusselement des Deckels vorzugsweise eine Einführfläche auf. Diese Einführfläche kann schräg zur Längsachse des Filtergehäuses angeordnet sein.
Die Einführfläche erstreckt sich von einem Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements des Deckels zu einem Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels. Der Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements des Deckels ist derjenige Bereich oder Punkt des Bajonettverschlusselements des Deckels, der bei der radialen Drehbewegung des Deckels von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente in die geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente zuerst mit dem korrespondierenden Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels in Kontakt gelangt.
Vorteilhafterweise ist die Verbindungslinie vom Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements des Deckels zum Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels zum Innenraum des Filtergehäuses hin geneigt.
Der Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels ragt somit tiefer in den Innenraum des Filtergehäuses hinein als der Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements des Deckels.
Vorzugsweise ist der Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels der am weitesten in den Innenraum des Filtergehäuses hineinragende Punkt oder Bereich des Bajonettverschlusselements des Deckels, also ein in Richtung des Innenraums des Filtergehäuses gerichteter axialer Vorsprung des Bajonettverschlusselements des Deckels.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das korrespondierende Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels eine erste Funktionsfläche auf, die sich von einem Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements des Nippels zu einem zur Stirnseite des Deckels hin gerichteten axialen Vorsprung des korrespondierenden Rastelements des Bajonettverschlusselements des Nippels erstreckt. Der Anfangsbereich oder Anfangspunkt des korrespondierenden Rastelements des Nippels ist derjenige Bereich oder Punkt des korrespondierenden Rastelements des Nippels, der bei der radialen Drehbewegung des Deckels von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente in die geschlossene Stellung der Bajonettverschlusselemente zuerst im Bereich des Anfangsbereichs oder Anfangspunkts des Bajonettverschlusselements des Deckels angeordnet ist.
Die erste Funktionsfläche des Nippels und die Einführfläche des Deckels sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass beim Bewegen des Rastelements des Nippels über die Einführfläche in Richtung von der Ausnehmung des Bajonettverschlusselements des Deckels weg zur Rastkontur des Deckels hin, die auf die Dichtung wirkende Kraft, mittels derer die Dichtung zwischen Deckel und Anschlusselement verspannt ist, stetig zunimmt und am stärksten ist, wenn der axiale Vorsprung des korrespondierenden Rastelements des Bajonettverschlusselements des Nippels auf dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels angeordnet ist. Alternativ oder ergänzend zur Einführschräge des Deckels kann die Funktion der Montagehilfe oder Einführschräge auch durch mindestens eine am Bajonettverschlusselement des Nippels vorgesehene Schräge erfüllt werden.
Das korrespondierende Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels und die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels sind vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass bei der radialen Drehbewegung des Deckels von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente in die geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente nach dem Bewegen der axialen Erhöhung des korrespondierenden Rastelements des Bajonettverschlusselements des Nippels über den Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels sich in Richtung der Längsachse des Deckels zum korrespondierenden Rastelement des Bajonettverschlusselements des Nippels hin bewegt. Dies hat den Vorteil, dass nachdem der Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur des Deckels die axiale Erhöhung des Nippels überschritten hat, das zum Drehen des Bajonettverschlusses erforderliche Drehmoment sich verringert, wodurch der Benutzer ein haptisches Signal erhält, das bedeutet, dass die Bajonettverschlusselemente in die geschlossene Stellung bewegt werden.
Vorteilhafterweise ist die an die Einführfläche anschließende erste Funktionsfläche der Rastkontur des Deckels derart schräg zur Radialachse des Gehäusekörpers und derart schräg zur Einführfläche angeordnet, dass bei der radialen Drehbewegung des Deckels von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente in die geschlossene Stellung der Bajonettverschlusselemente das Bajonettverschlusselement des Nippels mit nur geringem oder ohne Kraftaufwand von dem der Rastkontur des Deckels zugewandten Ende der Einführfläche zur Rastkontur des Deckels bewegbar ist.
Der, nachstehend als Öffnungswinkel bezeichnete, Winkel zwischen Einführfläche und Längsachse oder Mittelachse des Filtergehäuses kann unabhängig von dem jeweiligen, nachstehend als Schließwinkel bezeichneten, Winkel zwischen den Flächen der Rastkontur des Deckels und der Längsachse des Filtergehäuses gewählt werden.
Um zu verhindern, dass beim Drehen des Bajonettverschlusselements des Nippels von der zum Durchführen des Nippels durch den Deckel ausgebildeten Ausnehmung des Deckels in Richtung zur Rastkontur des Deckels das korrespondierende Rastelement des Nippels über die Rastkontur des Deckels hinweg geführt wird und beispielsweise bis zur nächsten Ausnehmung des Bajonettverschlusselements des Deckels hin geführt wird, weist das Bajonettverschlusselement des Deckels vorteilhafterweise jeweils zwischen einer Rastkontur und einer Ausnehmung einen radialen Vorsprung auf, der in die zentrale zylinderförmige Ausnehmung des Deckels hineinragt. Der radiale Vorsprung stoppt also die Drehbewegung beim Schließen der Bajonettverschlusselemente des Deckels und des Nippels.
Der Deckel der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, dass er einfach aufgebaut ist und kostengünstig, beispielsweise mittels Pressen und/oder Spanen und/oder Stanzen, herstellbar ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Wie bereits vorstehend erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird einerseits auf die dem Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche verwiesen, andererseits werden weitere Ausgestaltungen, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung nachstehend unter anderem anhand der durch die Figuren 1 bis 16 veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert
Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Schnittdarstellung ein erstes Ausführungsbeispiel für einen mit einem Anschlusselement einer Arbeitsmaschine verbundenen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einem Ausführungsbeispiel eines Deckels gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Deckel nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und montiert ist;
Fig. 2 in schematischer Schnittdarstellung ein zweites Ausführungsbeispiel für einen mit einem Anschlusselement einer Arbeitsmaschine verbundenen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, mit dem Deckel aus Figur 1 ;
Fig. 3 in gedrehter schematischer Schnittdarstellung den Fluidfilter aus Figur 2;
Fig. 4 in schematischer Schnittdarstellung eine Detailansicht des Fluidfilters, insbesondere des Verbindungsbereichs von Deckel, Nippel und Anschlusselement, aus Figur 1 ;
Fig. 5 in schematischer Schnittdarstellung den mit dem Nippel verbundenen Fluidfilter aus Figur 1 ;
Fig. 6 in schematischer Halbschnittdarstellung den Deckel und den Nippel aus Figur 1 ;
Fig. 7 in schematischer Schnittdarstellung den Deckel und den Nippel aus Figur 1 in geöffneter Stellung der Bajonettverschlusselemente;
Fig. 8 in schematischer Schnittdarstellung den Deckel und den Nippel aus Figur 1 bei der Drehbewegung von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente in die geschlossene Stellung der Bajonettverschlusselemente;
Fig. 9 in schematischer Schnittdarstellung eine Detailansicht des Übergangs zwischen dem Nippel und dem Deckel aus Figur 1 in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente;
Fig. 10 in isometrischer Ansicht mit einem Ausbruch eine Detailansicht des Übergangs zwischen dem Nippel und dem Deckel aus Figur 1 ;
Fig. 1 1 in isometrischer Ansicht den Deckel und den Nippel aus Figur 1 in einer geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente;
Fig. 12 in isometrischer Ansicht den Deckel und den Nippel aus Figur 1 in einer geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente;
Fig. 13 in isometrischer Ansicht den Deckel aus Figur 1 ; und
Fig. 14 in isometrischer Ansicht den Nippel aus Figur 1 ;
Fig. 15 in Querschnittdarstellung eine Detailansicht des Deckels aus Figur 1 ;
Fig. 16 in Querschnittdarstellung eine Detailansicht des Nippels aus Figur 1 ;
Fig. 17 in schematischer Schnittdarstellung die Konturen der Bajonettverschlusselemente des Filtergehäuses aus Figur 9, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels mittels Schmieden oder mittels Pressen oder mittels Spanen oder mittels Fräsen gebildet ist;
Fig. 18 in schematischer Schnittdarstellung die Konturen der Bajonettverschlusselemente eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Filtergehäuses der vorliegenden Erfindung, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels ausschließlich durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildet ist;
Fig. 19 in schematischer Schnittdarstellung die Konturen der Bajonettverschlusselemente eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Filtergehäuses der vorliegenden Erfindung, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels ausschließlich durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildet ist und spiegelbildlich zu der in Figur 18 dargestellten Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels ausgebildet ist;
Fig. 20 in schematischer Schnittdarstellung die Konturen der Bajonettverschlusselemente eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Filtergehäuses der vorliegenden Erfindung, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels im Wesentlichen eben ausgebildet ist, insbesondere durch reines Stanzen oder reines Schneiden, beispielsweise durch Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden, gebildet ist;
Fig. 21 in schematischer Schnittdarstellung ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Deckel nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und montiert ist und wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildet ist;
Fig. 22 in schematischer Schnittdarstellung eine Detailansicht des Fluidfilters aus Figur 21 ;
Fig. 23 in schematischer Schnittdarstellung ein viertes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei sich das vierte Ausführungsbeispiel von dem in den Figuren 21 und 22 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels flach ausgebildet ist;
Fig. 24 in schematischer Schnittdarstellung ein fünftes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei sich das fünfte Ausführungsbeispiel von dem in Figur 23 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass die Dichtung direkt am Deckel angeordnet ist;
Fig. 25 in schematischer Schnittdarstellung ein sechstes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Deckel nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt und montiert ist und wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements mittels eine Gussverfahrens gebildet ist;
Fig. 26 in schematischer Schnittdarstellung ein siebtes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei das Bajonettverschlusselement des Deckels nach Art einer Einschraubbuchse mit dem Deckel verbunden ist;
Fig. 27 in schematischer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein mit dem Filtergehäuse der vorliegenden Verbindung verbindbares Anschlusselement, das mindestens einen zur Dichtung hin gerichteten Vorsprung aufweist;
Fig. 28 eine Detailansicht des Anschlusselements aus Figur 27, wobei das Anschlusselement einen Vorsprung aufweist;
Fig. 29 eine Detailansicht des Anschlusselements aus Figur 27, wobei das Anschlusselement zwei Vorsprünge aufweist;
Fig. 30 in schematischer Schnittdarstellung ein Ausführungsbeispiel für eine Dichtung für ein Filtergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Dichtung eine Erhebung aufweist;
Fig. 31 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Dichtung für ein Filtergehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Dichtung zwei Erhebungen aufweist;
Fig. 32 eine Seitenansicht des in Figur 21 gezeigten dritten Ausführungsbeispiels eines Fluidfilters, wobei der Fluidfilter mit einem Anschlusselement einer Arbeitsmaschine verbunden ist;
Fig. 33 eine Vorderansicht des Fluidfilters aus Figur 32 und
Fig. 34 eine Schnittansicht des Fluidfilters aus Figur 32 entlang der in Figur 32 gezeigten Linie A-A.
Gleiche oder ähnliche Ausgestaltungen, Elemente oder Merkmale sind in den Fig. 1 bis 34 mit identischen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Zur Vermeidung überflüssiger Wiederholungen beziehen sich die nachfolgenden Erläuterungen hinsichtlich der Ausgestaltung, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung (soweit nicht anderweitig angegeben) sowohl auf das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100 als auch auf den in den Figuren 2 und 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100' als auch auf das in den Figuren 21 und 22 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines Fluidfilter 100" als auch auf das in Figur 23 dargestellte vierte Ausführungsbeispiel eines Fluidfilter 100"' als auch auf das in Figur 24 dargestellte fünfte Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100""als auch auf das in Figur 25 dargestellten sechste Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100""' als auch auf das in Figur 26 dargestellten siebte Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100""".
Im anhand der Figuren 1 und 4 bis 16 veranschaulichten ersten Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100 nach der vorliegenden Erfindung ist ein zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid ausgebildeter Fluidfilter, nämlich ein Ölfilter für eine Arbeitsmaschine, gezeigt.
Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Fluidfilter ist zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, insbesondere zum Filtern von aus Flüssigkeit gebildetem Aerosol aus Luft, ausgebildet. Die abzuscheidende Flüssigkeit kann beispielsweise Öl, Kraftstoff, Hydraulikflüssigkeit oder Kühlmittel sein.
Der Fluidfilter 100; 100' weist einen zum Aufnehmen mindestens eines Filtermediums 210, 220 ausgebildeten becherförmigen Gehäusekörper 90 auf. Der Gehäusekörper 90 ist druckstabil ausgebildetet und weist mindestens ein im Gehäusekörper 90 angeordnetes Filterelement 210, 220 zum Abscheiden von Partikeln aus einem Fluid auf.
Der Gehäusedeckel 10 dient zum Verschließen der offenen Stirnseite des zylindrischen, beispielsweise ovalzylindrischen oder im Querschnitt runden, Gehäusekörpers 90. Der Deckel 10 hat zum Zuführen von Rohfluid in den Fluidfilter 100; 100' mindestens einen Rohfluideinlass 14 (vgl. Figur 1 ). Dieser Roh- fluideinlass 14 ist mit einer Rohfluidzuführung 84 eines Anschlusselements 80 einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Kompressors, beispielsweise eines Druckluftkompressors, etwa eines Schraubenkompressors, verbunden.
Zum Abführen von Reinfluid hat der Deckel 10 eine zentrale zylinderförmige Ausnehmung 12 (vgl. Fig. 13), in der ein sich axial durch den Deckel 10 erstreckender, insbesondere rohrförmiger oder zylinderförmiger oder im Wesentlichen zylinderförmiger, Nippel 40 angeordnet ist (vgl. Fig. 4 bis 12). Der Nippel 40 erfüllt eine Mehrfachfunktion, er fungiert nämlich einerseits als Leitung für das abfließende Fluid und andererseits als Verbindung zwischen Deckel 10 und Anschlusselement 80, wobei diese Verbindung ein axiales Verspannen einer Dichtung 30 zwischen dem Deckel 10 und dem Anschlusselement 80 bewirkt.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Ölfilter wird das gereinigte Öl direkt durch den Nippel 40 abgeführt. Der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Flüssigkeitsabscheider 100' weist zum Abführen des abgeschiedenen Fluids ein Rohrelement 42 auf, das im Nippel 40 angeordnet ist und zwischen dem Nippel 40 und dem Rohrelement 42 einen Spalt bildet. Dieser Spalt ist mit einem Ablasskanal 86 verbunden, der zu einem Ölkanalanschluss des Anschlusselements 80 führt. Das abgeschiedene Öl wird über den Ölkanalan- schluss abgepumpt und zurück zur Arbeitsmaschine, beispielsweise zur Kompressorschraube, transportiert. Die Reinluft wird durch das Rohrelement 42 abgeführt.
Der Deckel 10 weist beispielsweise drei, in die zylinderförmige Ausnehmung 12 hineinragende, Bajonettverschlusselemente 20 auf. Die Bajonettverschlusselemente 20 sind dazu ausgebildet, mit korrespondierenden Bajonettverschlusselementen 50 des Nippels 40 zusammenzuwirken.
Die Bajonettverschlusselemente des Nippels 40 sind durch radial am Nippel 40 angeordnete Vorsprünge gebildet. Die Bajonettverschlusselemente 20 des Deckels 10 sind durch radial am Deckel angeordnete, in die zentrale Ausnehmung 12 des Deckels 10 hineinragende, Vorsprünge gebildet.
Zur Aufnahme der Bajonettverschlusselemente 50 des Nippels 40 weisen die Bajonettverschlusselemente 20 des Deckels 10 Rastkonturen 24 auf, die mittels Pressen und/oder Spanen und/oder Stanzen der Bajonettverschlusselemente 20 des Deckels 10 gebildet sind. In der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 greifen die Bajonettverschlusselemente 50 des Nippels 40 an der Innenseite des Deckels 10, also im Innenraum des Gehäusekörpers 90, in die Rastkonturen 24 des Deckels ein.
Des Weiteren weist der Nippel 40 an der vom Innenraum des Gehäusekörpers 90 abgewandten Stirnseite des Deckels 10, also außerhalb des Filtergehäuses, einen im Wesentlichen parallel zum Bajonettverschlusselement 50 des Nippels 40 angeordneten, beispielsweise ringförmigen, radialen Vorsprung 44 auf. Dieser radiale Vorsprung 44 kann als Gegenlager zum Bajonettverschlusselement 50 des Nippels dienen.
Mittels der Bajonettverschlusselemente 20, 50 sind Deckel 10 und Nippel 40 fest miteinander verbindbar. Eine zuverlässige Verbindung zwischen Deckel 10 und Nippel 40 ist besonders wichtig, da das Filtergehäuse im Betriebszustand von der Arbeitsmaschine mit Druck, beispielsweise mit einem Druck von etwa 7 bar, beaufschlagt wird.
Außerhalb des Filtergehäuses ist der Nippel 40 über ein Gewinde mit dem Anschlusselement 80 verbunden.
Zum Abdichten des Rohfluideinlasses 14 gegenüber dem Umgebungsdruck ist an der vom Innenraum des Gehäusekörpers 90 abgewandten Stirnseite des Deckels 10 eine Dichtung 30 angeordnet. Diese Dichtung 30 ist derart am Deckel 10 angeordnet, dass sie in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 betriebssicher zwischen dem Deckel 10 und dem Anschlusselement 80 verspannt ist.
Die Verbindung zwischen Deckel 10 und Nippel 40 kann durch eine Steck-Drehbewegung geschlossen und geöffnet werden.
Zum Durchführen des Nippels 40 durch den Deckel 10 sind die Bajonettverschlusselemente 20 des Deckels 10 und die Bajonettverschlusselemente 50 des Nippels 40 unterbrochen.
Eine Einführschräge 26 verbindet je eine Unterbrechung oder Ausnehmung 22 des Deckels 10 und eine Rastkontur 24 des Deckels 10.
Die Bajonettverschlusselemente 20, 50 sind derart ausgebildet, dass beim Drehen des korrespondierenden Rastelements 52 des Nippels von der Ausnehmung 22 des Deckels 10 bis zur Endposition, bei der die Bajonettverschlusselemente 20, 50 fest miteinander verbunden sind und die Rastkontur 24 des Deckels 10 mit dem korrespondierenden Rastelement 52 des Nippels 40 in Kontakt steht, die auf
die Dichtung 30 wirkende Kraft, mittels derer die Dichtung 30 zwischen Deckel 10 und Anschlusselement 80 verspannt ist, bei der Drehbewegung über die Einführschräge 26 bis zum Erreichen des Endes der Einführschräge 26 stetig zunimmt und nach dem Überwinden der Einführschräge 26 bis zum Erreichen der Endposition stetig abnimmt. Beim Schließen der Bajonettverschlusselemente 20, 50 muss also bis zum Passieren der Einführschräge 26 Kraft aufgebracht werden. Nach dem Passieren des Endes der Einführschräge, das zugleich den am weitesten in den Innenraum des Filtergehäuses hineinragenden Punkt des Bajonettverschlusselementes 20 des Deckels 10 bildet, zieht sich das Bajonettverschlusselement 20 des Deckels 10 selbständig, also allenfalls mit geringem Kraftaufwand in die Endposition hinein.
Figur 7 zeigt eine Betriebsstellung oder Montagestellung des Fluidfilters, bei der die Bajonettverschlusselemente 20, 50 in der geöffneten Stellung angeordnet sind. Das korrespondierende Rastelement 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 ist im Innenraum des Filtergehäuses angeordnet und die Dichtung 30 ist kraftfrei, insbesondere verspannungsfrei oder verpressungsfrei, zwischen dem Deckel 10 und dem Anschlusselement 80 angeordnet.
Das korrespondierende Rastelement 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 weist einen Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a auf, und das Bajonettverschlusselement 20 des Deckels 10 weist einen Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a auf.
Dabei ist der Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 derjenige Bereich oder Punkt des korrespondierenden Rastelements 52 des Nippels 40, der bei der radialen Drehbewegung des Deckels 10 von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 in die geschlossene Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 zuerst im Bereich des Anfangsbereichs oder Anfangspunkts 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 angeordnet ist. Der Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 ist derjenige Bereich oder Punkt des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10, der bei der radialen Drehbewegung des Deckels 10 von der geöffneten Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 in die geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 zuerst mit dem korrespondierenden Rastelement 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 in Kontakt gelangt.
Die Dichtung 30 ist derart ausgebildet, dass in der Montagestellung der Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des korrespondierenden Rastelements 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 in Richtung der Längsachse (L) des Filtergehäuses versetzt zu, insbesondere über, dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 angeordnet ist.
Figur 7 zeigt also den Fluidfilter 100 beim Montieren des Nippels 40 vor dem Verdrehen der Bajonettverschlusselemente 20, 50 zum Schließen des Bajonettverschlusses. Wenn die Dichtung 30 am Filterkopf aufliegt, sind die Punkte 53a und 20a, also der Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des korrespondierenden Rastelements 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 und der Anfangsbe-
reich oder Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10, so gewählt, dass Punkt 53a über Punkt 20a liegt. Dadurch wird gewährleistet, dass beim folgenden Verschließen die beiden Funktionsflächen 53 und 26, nämlich die erste Funktionsfläche 53 des Rastelements 52, die eine Verbindungslinie des Anfangsbereichs oder Anfangspunkts 53a des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 und der axialen Erhöhung 54 des Nippels 40 bildet, und die Einführfläche oder Einführschräge 26 des Deckels 10, aneinander abgleiten können.
Die erste Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 und die Einführfläche 26 des Deckels 10 sind also so ausgebildet oder so gewählt, dass vor dem Verschließen der Bajonettverschlusselemente 20, 50 der Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des korrespondierenden Rastelements 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 über dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 liegt. Somit ist gewährleistet dass die erste Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 beim Verdrehen der Bajonettverschlusselemente 20, 50 zum Schließen des Bajonettverschlusses problemlos auf die Einführschräge 26 des Deckels 10 trifft.
Der Winkel zwischen der den Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 und die axiale Erhöhung 54 des Nippels 40 miteinander verbindenden Linie 53 und der Längsachse des Nippels 40 oder der Längsachse L des Filtergehäuses beträgt weniger als 45 Grad. Vorteilhafterweise beträgt der Winkel der ersten Funktionsfläche 53 des Nippels 40 zu einer senkrecht zur Längsachse des Filtergehäuses angeordneten Linie S etwa 8 Grad bis etwa 15 Grad, beispielsweise 1 1 ,6 Grad.
Bei dem in den Figuren 1 bis 16 gezeigten Ausführungsbeispielen bildet die Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 die direkte Verbindungslinie zwischen dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt 53a des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 und der axialen Erhöhung 54 des Nippels 40. Es ist aber auch möglich, die Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 als gerundete oder halbrunde Fläche auszubilden.
Der Winkel zwischen einer den Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 und den Anfangsbereich oder Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10 miteinander verbindenden Linie 26 und der Längsachse des Deckels beträgt weniger als 45 Grad. Die Einführschräge 26 des Deckels 10 ist also in einem Winkel von weniger als 45 Grad zur Längsachse des Deckels 10 angeordnet.
Figur 15 zeigt in Schnittdarstellung eine Detailansicht des Deckels 10 im Maßstab 1 :5. Beispielhaft sind Winkelmaße für eine erste Funktionsfläche 23 und eine weitere Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 des Bajonettverschlusselements des Deckels 10 und für die Einführschräge 26 des Deckels 10 angegeben.
So ist die Einführschräge 26 des Deckels 10 vorzugsweise in einem Winkel von etwa 6 Grad bis etwa
15 Grad, beispielsweise von etwa 7,8 Grad, zu einer rechtwinklig zur Längsachse L des Filtergehäuses angeordneten Senkrechten S angeordnet. Dabei ragt der Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10 vorzugsweise weiter in den Innenraum des Filtergehäuses hinein als der Anfangspunkt 20a des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit ist die erste Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 des Deckels 10 vorteilhafterweise in einem Winkel von 3 Grad bis 9 Grad, beispielsweise von 4,9 Grad, zur Senkrechten S angeordnet. Dabei ragt der Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10 vorteilhafterweise weiter in den Innenraum des Filtergehäuses hinein als der an die weitere Funktionsfläche 25 angrenzende Endpunkt der ersten Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 des Deckels 10.
Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit ist die weitere Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 des Deckels 10 vorteilhafterweise in einem Winkel von 8 Grad bis 20 Grad, beispielsweise von 14 Grad, zur Senkrechten S angeordnet. Dabei ragt vorteilhafterweise der von der ersten Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 des Deckels 10 abgewandte Endpunkt der Rastkontur 24 des Deckels 10, der dem Endpunkt der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 des Deckels 10 entspricht, weiter in den Innenraum des Filtergehäuses hinein als der an die erste Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 des Deckels 10 angrenzende Anfangspunkt der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 des Deckels 10.
Ist das Rastelement 52 des Nippels 40 auf der ersten Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 des Deckels 10 und der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 des Deckels 10 angeordnet, so sind die Bajonettverschlusselemente in der Ruhelage oder in der geschlossenen Stellung.
Der Winkel der ersten Funktionsfläche 23 des Deckels 10 zur Senkrechten S kann sich vom Winkel der weiteren Funktionsfläche 55 des Nippels 40 zur Senkrechten S unterscheiden. Wie in den Figuren 15,
16 dargestellt, kann der Winkel zwischen der ersten Funktionsfläche 23 des Deckels 10 und der Senkrechten S etwa 3 Grad bis etwa 9 Grad, beispielsweise 4,9 Grad, betragen. Der Winkel zwischen der weiteren Funktionsfläche 55 des Nippels 40 und der Senkrechten S kann etwa 3 Grad bis etwa 6 Grad, beispielsweise 4,4 Grad, betragen.
Des Weiteren kann der Winkel der weiteren Funktionsfläche 25 des Deckels 10 zur Senkrechten S sich vom Winkel der ersten Funktionsfläche 53 des Nippels 40 zur Senkrechten S unterscheiden. Beispielsweise kann der Winkel der weiteren Funktionsfläche 25 des Deckels 10 zur Senkrechten S etwa 8 Grad bis etwa 20 Grad, beispielsweise 14 Grad, betragen und der Winkel der ersten Funktionsfläche 53 des Nippels 40 zur Senkrechten S etwa 8 Grad bis etwa 15 Grad, beispielsweise 1 1 ,6 Grad, betragen.
Bei dem in den Figuren 1 bis 16 gezeigten Ausführungsbeispielen bildet die Einführschräge 26 des Deckels 10 die direkte Verbindungslinie zwischen dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt 20a des
Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 und dem Anfangsbereich oder Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10. Es ist aber auch möglich, die Einführschräge 26 als gerundete oder halbrunde Fläche auszubilden.
Die erste Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 und die Einführschräge 26 des Deckels 10 weisen unterschiedliche Winkel auf. Vorteilhafterweise ist der Winkel zwischen der ersten Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 und der Längsachse des Nippels 40 steiler als der Winkel zwischen der Einführschräge 26 des Deckels 10 und der Längsachse des Deckels. Beispielsweise ist die Einführschräge 26 des Deckels 10 in einem Winkel von etwa 6 Grad bis etwa 15 Grad, beispielsweise von etwa 7,8 Grad, zur Senkrechten S angeordnet und die erste Funktionsfläche 53 Nippels 40 in einem Winkel von etwa 8 Grad bis etwa 15 Grad, beispielsweise von etwa 1 1 ,6 Grad, zur Senkrechten S angeordnet.
Hierdurch bildet sich zwischen der ersten Funktionsfläche 53 des Rastelements 52 des Nippels 40 und einer weiteren Funktionsfläche 55 des Rastelements 52 des Nippels 40 ein axialer Vorsprung 54, genauer gesagt ein Nocken, aus, der dann beim Verschließen an der Einführschräge 26 abgleitet.
Wie in Figur 16 gezeigt, ist die weitere Funktionsfläche 55 des Rastelements 52 des Nippels 40 vorzugsweise in einem Winkel von etwa 3 Grad bis etwa 6 Grad, beispielsweise von etwa 4,4 Grad, zur Senkrechten S angeordnet.
Figur 8 zeigt den Fluidfilter 100 beim Schließen bzw. beim Verdrehen der Bajonettverschlusselemente 20, 50. Beim Abgleiten entlang der Einführschräge 26 wird der gesamte Deckel 10 in Richtung des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40, insbesondere in Richtung des Nockens 54, vorliegend nach unten, bewegt. Hierdurch wiederum wird die als federndes Element wirkende Dichtung 10 ver- presst. Überschreitet der Nocken 54 den höchsten Punkt, nämlich den Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10, gleitet der Nocken 54 in die etwas tiefere Endlage wodurch weniger Drehmoment erforderlich ist. Hierdurch bekommt der Benutzer eine zuverlässige haptische Rückmeldung dass das Bajonett jetzt geschlossen ist.
Eine besonders zuverlässige haptische Rückmeldung erhält der Benutzer, wenn die Einführschräge 26 des Deckels 10 in einem Winkel von etwa 6 Grad bis etwa 15 Grad, beispielsweise von etwa 7,8 Grad, zur Senkrechten S angeordnet ist und die ersten Funktionsfläche 23 des Deckels 10 in einem Winkel von etwa 3 Grad bis etwa 9 Grad, beispielsweise von 4,9 Grad, zur Senkrechten S angeordnet ist. Die vorstehend genannten Winkel der Einführschräge 26 von 6 Grad bis 15 Grad, beispielsweise von 7,8 Grad, zur Senkrechten S haben den Vorteil, dass sich der Bajonettverschluss 20, 50 öffnet noch bevor der vollständige Druck auf das Filtergehäuse aufgebaut ist, sofern der Nocken 54 den Anfangspunkt 28 der Rastkontur 24 des Deckels 10 noch nicht überschritten hat. Dies hat den Vorteil, dass die Arbeitsmaschine nicht mit nur teilweise geschlossenem Deckel des Fluidfilters in Betrieb genommen
werden kann. So kann beispielsweise ein Fahrzeug nicht losfahren, wenn der Deckel des Fluidfilters nur teilweise geschlossen wurde.
Figur 9 zeigt den Fluidfilter 100 in der Endlage, also in der geschlossenen Stellung der Bajonettver- schlusselemente 20, 50. In der geschlossenen Stellung bzw. im geschlossenen Zustand werden die Kräfte des Betriebsdruckes von der ersten Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 und von der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 getragen. Die beiden Funktionsflächen 23, 25 der Rastkontur sind winklig zueinander angeordnet. Dabei können die erste Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 und die weitere Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 unterschiedliche Neigungswinkel und/oder unterschiedliche Längen aufweisen (vgl. Figuren 7, 8, 9, 1 1 , 13 und 15). Alternativ ist auch möglich, die erste Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 und die weitere Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 im Wesentlichen spiegelbildlich zueinander auszubilden.
Im Verbundenen Zustand der Bajonettverschlusselemente 20, 50 ist das Bajonettverschlusselement 50 des Nippels 40 mit der Rastkontur 24 des Deckels 10 in radialer Richtung lösbar verspannt.
Da bei der vorliegenden Erfindung die Winkel der folgenden Flächen des Deckels 10, nämlich der Einführfläche 26, der ersten Funktionsfläche 23 der Rastkontur 24 und der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur 24 unabhängig voneinander festgelegt werden können, lassen sich die Kräfte zum Öffnen, Schließen und Halten des Betriebsdruckes einzeln abstimmen. Dies ist für eine praxistaugliche Gesamtabstimmung sehr wichtig.
Die anhand der Figuren 1 bis 16 dargestellten beiden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung haben den Vorteil, dass sowohl der Deckel 10 als auch der Nippel 40 besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Dies wird insbesondere durch eine einteilige Ausbildung des Nippels 40 erreicht. Der Deckel ist als flaches Pressteil mit als Bajonettverschlusselementen ausgebildeten Bördelungen besonders einfach herstellbar.
Ein weiterer Vorteil des Deckels gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass er für konventionelle Filtergehäuse eingesetzt werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung ist somit nachrüstbar.
Bei den in den Figuren 15 bis 20 dargestellten Bajonett-Verbindungen wird über das Profil der Rastkontur 24 des Deckels 10 im Zusammenspiel mit einer Kontur des Rastelements 52 des Nippels 40, beispielsweise über das in Figur 15 dargestellte zickzackförmige Profil der Rastkontur 24 des Deckels 10 im Zusammenspiel mit einer dazu dreieckförmigen Kontur der Rastelemente 52 des Nippels 40 (siehe Figuren 16 bis 19) oder über die flach ausgebildete Rastkontur 24 des Deckels 10 im Zusammenspiel mit einer Kontur der Rastelemente 52 des Nippels 40 (Figur 20), erreicht, dass beim Verschließen der Bajonett-Verbindung zunächst eine kontinuierlich ansteigende Kraft bis zum Erreichen eines Maximums aufgewendet werden muss und anschließend die Rastelemente 52 des Nippels 40 unter kontinuierlicher Abnahme der aufzuwendenden Kraft in den Rastkonturen 24 des Deckels 10
einrasten. Hierdurch wird eine haptische Rückmeldung erreicht. Zudem wird dadurch die geschlossene Stellung gesichert, also eine Verdrehsicherung bereitgestellt.
Beim Schließen der Bajonett-Verbindung übertragen die Rastelemente 52 des Nippels 40 eine axiale Kraft auf die Rastkonturen 24 des Deckels 10, wobei die Rastkonturen 24 diese axiale Kraft weiter auf die Dichtung 30 übertragen. Die Geometrie, insbesondere die axiale Spannweite, der Rastkonturen 24 des Deckels 10 und der Rastelemente 52 des Nippels 40 sind demnach so aufeinander abgestimmt, dass die auf die Dichtung 30 wirkende axiale Kraft zunächst bis zum Erreichen eines Maximums ansteigt und nach dem Einrasten einen bestimmten Wert erreicht, so dass eine Verbindung zwischen dem Deckel 10 und dem Anschlusselement gewährleistet ist. Die Geometrie der Rast- 24 und Gegen- rastelemente 52 ist also auf die Dichtwirkung abgestimmt.
In den Figuren 17 bis 20 sind jeweils die Konturen von drei Rastkonturen 24 oder Bajonettsegmenten des Deckels 10 und von drei Rastelementen 52 oder Bajonettsegmenten des Nippels dargestellt. Alternativ können der Deckel 10 und der Nippel 40 auch beispielsweise zwei bis sechs Bajonettsegmente aufweisen.
Die Figuren 18 und 19 zeigen Konturen von Bajonettverschlusselementen, wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels ausschließlich durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildet ist. Dabei kann die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels 10 zum Nippel 40 hin gebogen sein (Figur 18) oder vom Nippel 40 weg gebogen sein (Figur 19).
Um eine zuverlässige Verdrehsicherung zu erreichen, beträgt der Winkel zwischen der weiteren Funktionsfläche 25 der Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels 10 zur Stirnfläche des Deckels 10 vorteilhafterweise mindestens 13 Grad.
Damit die Dichtwirkung zuverlässig ist und die Dichtung durch das Verpressen nicht beschädigt wird, ist der Bajonettverschluss vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass die Dichtung in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente 5 Prozent bis 25 Prozent, insbesondere 10 Prozent bis 20 Prozent, zum Deckel hin verpresst ist.
Die in Figur 20 dargestellten Konturen von Bajonettverschlusselementen sind durch reines Stanzen oder reines Schneiden, insbesondere durch Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden, gebildet. Die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels 10 ist flach ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Rastkontur 24 des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 mit höherer Präzision herstellbar ist.
Der Deckel kann eine Einführschräge aufweisen. Vorteilhafterweise berührt in der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente mindestens 80 Prozent der Fläche des Bajonettverschlusselements des Deckels 10 das Rastelement 52 des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40.
Das Bajonettverschlusselement 50 des in Figur 20 gezeigten Nippels 40 weist eine Einführfläche 58, insbesondere eine Einführschräge oder Montageschräge, beispielsweise eine Rampe, auf. Diese Einführfläche 58 weist vorteilhafterweise einen Winkel von etwa 30 Grad zur Horizontalen auf.
Die Figuren 21 bis 26 zeigen Bajonettverschlusselemente eines Ölfilters mit einem Faltenbalg. Ein weiterer Anwendungsbereich für diese Bajonettverschlusselemente ist ein Koaleszenzfilter, zum Beispiel eine in Figur 2 gezeigte Luftentölbox.
Figur 21 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Fluidfilter 100", wobei die Rastkontur des Bajonettverschlusselements des Deckels durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildet ist.
Der Deckel weist zudem eine durch Biegen oder durch Umformen des Deckels gebildete leichte Kuppelform auf. Diese leichte Kuppelform dient der Versteifung des Deckels.
Bei dem in den Figuren 21 und 22 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 30 in einem zum Haltern der Dichtung 10 ausgebildeten Dichtungshalter 96, insbesondere in einer Ringsick oder in einem Bördelring, angeordnet. Dieser Dichtungshalter 96 ist vorteilhafterweise fluiddicht ausgebildet.
Der beispielsweise aus Metall gebildete Dichtungshalter 96 kann mittels einer Klebeverbindung oder einer Schweißverbindung am Deckel 10 fixiert sein (vgl. Figur 24) und/oder ein Klemmelement 97 aufweisen, das sich durch den Rohfluideinlass 14 erstreckt und den Dichtungshalter 96 am Deckel 10 festklemmt (Figuren 22, 23 und 26). An seiner radialen Außenseite kann der Dichtungshalter 96 eine feste Verbindung 95 zum Gehäusekörper 90 aufweisen (Figuren 1 bis 5 und 21 bis 24 und 26). Beispielsweise kann der Dichtungshalter 96 über eine Bördelverbindung am Gehäusekörper 90 befestigt sein.
Die Dichtung 30 kann über den Dichtungshalter 96 mit dem Deckel 10 verbunden sein (Figuren 1 bis 5, 21 bis 23 und 26).
Alternativ kann die Dichtung 30 ohne Zwischenordnung eines separaten Dichtungshalters 96 direkt am Deckel 10 angeordnet sein (Figuren 24 und 25). Dies hat den Vorteil, dass der Bajonettverschluss mit höherer Präzision gefertigt werden kann und keine Toleranzen des Dichtungshalters berücksichtigt werden brauchen.
Wenn die Dichtung 30 ohne Zwischenordnung eines separaten, fluiddichten Dichtungshalters 96 direkt am Deckel 10 angeordnet ist, weist das Filtergehäuse vorteilhafterweise eine zwischen dem Deckel 10 und dem Gehäusekörper 90 angeordnete radial und/oder axial zum Dichtungshalter 96 wirkende Dichtung 99 (Figur 24) auf.
Dabei kann, wie in Figur 24 dargestellt, die Dichtung 30 an zumindest einem Bereich ihrer radialen Außenseite 32 und an zumindest einem Bereich der vom Deckel 10 abgewandten Stirnseite 33 der Dichtung 30 von einem umlaufenden Dichtungshalter 96, insbesondere einem umlaufenden Bördelring, umgeben sein. Beispielsweise kann die Dichtung 30 eine nach axial außen geöffnete Nut aufweisen, in welche ein insbesondere zylinderförmiger Teil des Dichtungshalters 96 eingreift, so dass die Dichtung 30 zwischen Deckel 10 und Dichtungshalter gehalten ist. In der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente 20, 50 ist die Dichtung 30 vorteilhafterweise derart zum Deckel 10 hin verpresst, dass sie eine axiale Dichtwirkung zu einem Anschlusselement entfaltet und axial und/oder radial gegen den Dichtungshalter 96 abdichtet. Die Abdichtung der Rohseite zur Umgebung findet damit einerseits zwischen Dichtung 30 und Dichtungshalter 96 radial und/oder axial statt und andererseits bevorzugt axial durch axiale Verspannung der Dichtung 30 zwischen Deckel 10 und Anschlusselement, beispielsweise am inneren, insbesondere ringförmigen Teil der Dichtung 30.
Beispielsweise kann die Dichtung 30 an den Bördelring 96 vulkanisiert sein.
Alternativ zu einem separaten Dichtungshalter 96 kann, wie in Figur 25 dargestellt, der Deckel 10 selbst einen zur Aufnahme der Dichtung 30 ausgebildeten Dichtungshalterbereich 18 aufweisen. Unabhängig hiervon oder in Verbindung hiermit kann der Deckel beispielsweise mittels eines Gussverfahrens gebildet sein.
Die Herstellung des Deckels und der Bajonettverschlusselemente mittels mindestens eines Gussverfahrens hat den Vorteil, dass der Deckel dicker und somit auch steifer ausgebildet werden kann. Werden die Bajonettverschlusselemente mittels Schneiden oder mittels Umformen gebildet, darf die axiale Höhe des Deckels 10 nicht zu groß sein, da andernfalls die Bajonettverschlusselemente nicht entsprechend gefertigt werden können.
Ein weiterer Vorteil der Herstellung des Deckels 10 mittels eines Gussverfahrens ist, dass dieses mehr Freiheit bei der Gestaltung der Bajonettkontur und Integration der Dichtung 30 und des Filterelements 210 ermöglicht.
Damit die Drehbewegung der Rastkontur 24 des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 beim Öffnen und Schließen des Bajonettverschlusses nicht durch eine stirnseitigen Endscheibe 94 des Filtergehäuses behindert wird, weist der Deckel 10 vorteilhafterweise einen Abstandshalter 16 auf.
Dieser zum Anordnen des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 in einem definierten Abstand zur stirnseitigen Endscheibe 94 des Filtergehäuses ausgebildete Abstandshalter 16 kann, insbesondere bei einem mittels eines Gussverfahrens gebildeten Deckels 10 (Figur 25), einteilig (vgl. Figur 26) mit dem Deckel 10 ausgebildet sein. Dabei kann der Abstandshalter 16 beispielweise auch dazu ausgebildet sein das Filterelement 210 zu zentrieren.
Alternativ zu einem einstückig mit dem Deckel 10 ausgebildeten Abstandshalter 16 kann dieser auch ein vom Deckel getrenntes Element sein (Figuren 21 bis 24). Dieser separate Abstandshalter 16 kann beispielsweise aus Metall oder aus Plastik gebildet sein.
Bei dem in Figur 23 dargestellten vierten Ausführungsbeispiel eines Fluidfilters 100"' ist die Rastkontur 24 des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 derart flach oder eben ausgebildet, dass die Rastkontur 24 des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 durch reines Stanzen oder reines Schneiden, insbesondere durch Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden, aus einem ebenem Blech-Halbzeug insbesondere ohne plastische Verformung herstellbar ist. Bevorzugt ist dabei der Deckel 10 vollständig eben ausgebildet.
Die in den Figuren 23 bis 26 dargestellten Fluidfilter 100"', 100"", 100""', 100""" unterscheiden sich von der in Figur 21 dargestellten Gesamtansicht nur durch die in den Figuren 23 bis 26 dargestellten Details.
Wie aus den Figuren 21 bis 26 entnehmbar, kann die Rastkontur (24) des Bajonettverschlusselements (20) des Deckels (10)
mittels Schmieden oder mittels Pressen oder mittels Spanen oder mittels Fräsen hergestellt werden (Figuren 1 bis 5 und 17) oder
ausschließlich durch Biegen oder ausschließlich durch Umformen des Deckels (10) gebildet werden (Figuren 18 und 19, 21 , 22) oder
in den Deckel (10) gestanzt werden oder durch Schneiden, insbesondere durch Laserstrahlschneiden oder Wasserstrahlschneiden, hergestellt werden (Figuren 20, 23, 24) oder mittels eines Gussverfahrens (Figur 25) hergestellt werden.
Wie in Figur 26 dargestellt, können der Deckel 10 und das Bajonettverschlusselement 20 des Deckels 10 auch mehrstückig ausgebildete Elemente oder separat voneinander ausgebildete Elemente sein. Bei dem in Figur 26 gezeigten Ausführungsbeispiel weist die zentrale zylinderförmige Ausnehmung 12 des Deckels 10 ein Innengewinde 13 auf. Dieses Innengewinde 13 kann so ausgebildet sein wie beim Stand der Technik, bei dem Deckel und Nippel über eine Gewindeverbindung miteinander verbunden sind. Dies hat den Vorteil, dass Fertigung und Dichtprüfung auf Großserienlinie durchgeführt werden können.
Das Bajonettverschlusselement 20 des Deckels 10 weist ein Außengewinde 21 auf, das in das Innengewinde 13 des Deckels einschraubbar ist. Das Bajonettverschlusselement des Deckels 10 kann somit nach Art einer Einschraubbuchse in das Innengewinde 13 des Deckels 10 eingeschraubt werden.
Die Gewindeverbindung zwischen Außengewinde 21 und Innengewinde 13 kann nach der Montage mittels Gewindekleber, beispielsweise mittels unlösbarem Loctite, fixiert werden. Durch ein Fixieren der Gewindeverbindung wird sichergestellt, dass die Höhe des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 nicht verändert wird. Ein Auf- oder Zuschrauben des Gewindes würde nämlich die axiale Anordnung
des Bajonettverschlusselements 20 ändern. Da jedoch die Geometrie der Bajonettverschlusselemente 20, 50 auf die Dichtwirkung abgestimmt ist, ist es wichtig, dass die Anordnung der Bajonettverschlusselemente 20 des Deckels 10 nach der Montage nicht geändert wird. Dabei ist vorteilhaft, dass während der Montage die axiale Position des Bajonettverschlusselements 20 in Bezug auf die Dichtung 30 oder die Dichtfläche justiert werden kann, so dass die Montagetoleranzen für den Abstand zwischen Bajonettverschlusselement 20 und Dichtung 30 minimiert werden. Die Erfindung betrifft daher auch ein Verfahren zur Montage eines Deckels 10 eines Filtergehäuses, mit Bajonettverschlusselement 20, bei welchem zuerst eine Dichtung mit dem Deckel verbunden wird und anschließend ein Bajonettverschlusselement 20 in den Deckel 10 eingeschraubt und in Bezug auf die axiale Position zur Dichtung 30 justiert und anschließend fixiert wird.
Um die Einschraubbuchse zu fixieren, solange der Gewindekleber noch nicht abgebunden ist, kann ein Element mit einem hohen Reibwiderstand 91 , beispielsweise eine Tellerfeder, zwischen dem Bajonettverschlusselement 20 und dem Deckel 10 angeordnet werden.
Selbstverständlich können bei einem derart eingeschraubten Bajonettverschlusselement wie beispielhaft in Fig. 26 gezeigt auch andere Bajonettformen als in der Figur gezeigt verwendet werden, beispielsweise solche wie vorstehend beschrieben, insbesondere wie in einem der Beispiele, die in Zusammenhang mit Figuren 6 - 20 beschrieben sind.
Wie im Abschnitt Offenbarung der Erfindung beschrieben, können beim Bajonettverschluss im Vergleich zur Gewindeverbindung die Reibmomente beim Lösen der geschlossenen Stellung der Bajonettverschlusselemente verringert werden. Die Figuren 27 bis 29 zeigen ein Anschlusselement 80, das zum Verringern der Kontaktfläche und somit der Reibmomente zwischen Anschlusselement 80 und Dichtung 30 mindestens eine zur Dichtung 30 hin gerichtete Erhebung 81 , insbesondere umlaufende Nase oder mindestens einen zur Dichtung 30 hin gerichteten umlaufenden Wulst, aufweist. Diese Erhebung 81 ist vorteilhafterweise rotationssymmetrisch zur in Figur 27 dargestellten Längsachse L ausgebildet.
Die Figuren 30 und 31 zeigen an der Dichtung 30 angeordnete Erhebungen 31.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann, wie im Abschnitt Offenbarung der Erfindung beschrieben, ein optimierter Dichtungswerkstoff für ein reduziertes Anzugs- bzw. Lösemoment sorgen.
Die vorliegende Erfindung kann bei allen Spin On Filtern, beispielsweise bei Ölfiltern oder für Luftentölelementen, eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste
Deckel
zentrale zylinderförmige Ausnehmung des Deckels 10
Innengewinde der zentrale zylinderförmige Ausnehmung 12
zum Zuströmen von Rohfluid zum Fluidfilter 100, 100' ausgebildeter Rohfluideinlass, insbesondere dezentraler Kanal, des Deckels 10
Abstandshalter des Deckels 10
Dichtungsaufnahme des Deckels 1020 Bajonettverschlusselement des Deckels 10, insbesondere mindestens eine Durchbrechung aufweisender, umlaufender, nach radial innen gerichteter Vorsprung des Deckels 10
Anfangsbereich oder Anfangspunkt des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10 Außengewinde des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10
zum Durchführen des korrespondierenden Rastelements 52 des Nippels 40 durch den Deckel 10 ausgebildete Ausnehmung des Deckels 10
erste Funktionsfläche der Rastkontur 24
Rastkontur des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10
weitere Funktionsfläche der Rastkontur 24
Einführfläche, insbesondere Einführschräge oder Montageschräge, beispielsweise rampenartiger Bereich, des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10
Anfangsbereich oder Anfangspunkt der Rastkontur 24 des Deckels 10, insbesondere axiale Erhöhung des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10
radialer Vorsprung des Bajonettverschlusselements 20 des Deckels 10
Dichtung, beispielsweise O-Ring,
Erhebung, insbesondere Wulst, Nase oder Lippe, der Dichtung 30
radiale Außenseite der Dichtung 30
vom Deckel 10 abgewandte Stirnseite der Dichtung 30
zwischen Rohrelement 42 und Nippel 40 angeordneter Fluidablauf
Nippel, insbesondere Rohrstutzen, zum lösbaren Verbinden des Deckelsl O, beispielsweise an der vom Gehäusekörper 90 abgewandten Stirnseite des Deckels 10, mit einem Anschlusselement 80 einer Maschine, insbesondere einer Arbeitsmaschine oder einer Kraftmaschine,
im Nippel angeordnetes Rohrelement zum Abführen von gereinigtem Fluid
an der Stirnseite des Deckels 10 angeordneter radialer Vorsprung des Nippels
Gewinde des Nippels 40 zum lösbaren Verbinden des Nippels 40 mit dem Anschlusselement
80
Bajonettverschlusselement des Nippels 40, insbesondere mindestens eine Durchbrechung aufweisender, umlaufender, nach radial außen gerichteter Vorsprung des Nippels 40 Rastelement des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40
erste Funktionsfläche des Rastelements 52
a Anfangsbereich oder Anfangspunkt des korrespondierenden Rastelements 52 des Bajonett- verschlusselements 50 des Nippels 40
axialer Vorsprung, insbesondere Nocken, des Rastelements 50 des Nippels 40
weitere Funktionsfläche des Rastelements 52
Durchbrechung oder Ausnehmung des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40 Einführfläche, insbesondere Einführschräge oder Montageschräge, beispielsweise rampenartiger Bereich, des Bajonettverschlusselements 50 des Nippels 40
Anschlusselement, insbesondere Anschlusskopf, beispielsweise Aufnahmekopf oder Abscheiderkopf oder Aufnahmeflansch oder Filterkopf oder Lebensdauerbauteil, zum An- schliessen des Fluidfilters 100, 100' an eine Komponente einer Maschine, insbesondere eines Kompressors, beispielsweise eines Druckluftkompressors, etwa eines Schraubenkompressors
zur Dichtung 30 hin gerichtete Erhebung des Anschlusselements 80
Reinsubstanz, insbesondere Reinluft oder gereinigtes Fluid, beispielsweise gereinigtes Öl, aufnehmender Bereich des Anschlusselements 80
zum Zuströmen von Rohfluid zum Fluidfilter 100, 100' ausgebildete Rohfluidzuführung, insbesondere Rohfluidauslass, beispielsweise dezentraler Kanal, des Anschlusselements 80 Ablasskanal des Anschlusselements 80 zum Ablassen des abgeschiedenen Fluids
Gehäusekörper, insbesondere becherförmiges oder haubenförmiges oder kreiszylindrischer Gehäusekörper des Fluidfilters, beispielsweise Luftentölbox oder Gehäusekörper eines Spin-on Filters (erstes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 1 )
Tellerfeder
Fußseitige Endscheibe des Filtergehäuses
stirnseitige Endscheibe des Filtergehäuses
Verbindung zwischen Dichtungshalter 96 und Gehäusekörper 90
Dichtungshalter, insbesondere Ringsicke oder Bördelring
Klemmelement des Dichtungshalters 96
an der dem Innenraum des Gehäusekörpers 90 zugewandten Innenseite des Deckels 10 angeordnete Dichtung zur Abdichtung zwischen Rohfluideinlass 14 und Reinseite des Fluidfilters, insbesondere radiales Dichtelement (vgl. Fig. 2 bis 5 und 22 bis 26 )
zwischen dem Deckel 10 und dem Gehäusekörper 90 angeordnete radial wirkende Dichtung (Figur 25)
0 Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (erstes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 1 )
0' Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (zweites Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 2)
Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (drittes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 21 , 22)
Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (viertes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 23)
Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (fünftes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 24)
Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (sechstes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 25)
Fluidfilter zum Filtern von Partikeln aus einem Fluid, insbesondere zum Filtern von Partikeln aus einer Flüssigkeit oder zum Filtern von Partikeln aus einem Gas oder aus einem Gasgemisch, (siebtes Ausführungsbeispiel, vgl. Fig. 26) 210 erstes Filtermedium, insbesondere ringförmiges Filtermedium, beispielsweise Faltenbalg oder als Coalescer ausgebildetes Filterelement, etwa mehrfach gewickelte Glasfaser
weiteres Filtermedium, insbesondere weiteres ringförmiges Filtermedium, beispielsweise als Coalescer ausgebildetes Filterelements, etwa Vlies
Längsachse oder Mittelachse des Filtergehäuses, insbesondere Längsachse oder Mittelachse des Gehäusekörpers 90
Senkrechte zur Längsachse des Filtergehäuses