WO2020043511A1 - Filtereinrichtung, filterelement und adapterteil - Google Patents

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WO2020043511A1
WO2020043511A1 PCT/EP2019/072020 EP2019072020W WO2020043511A1 WO 2020043511 A1 WO2020043511 A1 WO 2020043511A1 EP 2019072020 W EP2019072020 W EP 2019072020W WO 2020043511 A1 WO2020043511 A1 WO 2020043511A1
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WO
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filter element
filter
adapter
adapter part
filter device
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/072020
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Jainek
Andreas Klinser
Alexander Wöll
Axel Kravanja
Original Assignee
Mann+Hummel Gmbh
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Publication date
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    • B01D2201/40—Special measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2201/4084—Snap or Seeger ring connecting means

Definitions

  • the invention relates to a filter device, in particular a liquid filter device, according to the preamble of claim 1, a filter element for receiving in the filter device and an adapter part for arrangement on the filter element.
  • DE 10 2009 033 263 A1 describes a fuel filter which has a hollow cylindrical filter element through which the fuel flows radially from the outside inwards and is covered on the end face by end disks.
  • a grid-shaped support body is used in the interior of the filter element, in which a bypass valve with a spring-loaded valve body is included, which closes an outflow opening of the cylindrical interior in one of the end plates in regular filtration operation.
  • the raw fluid flows through the filter element radially from the outside inwards and is discharged axially from the flute space via the side axially opposite the bypass valve. If the flow resistance becomes too high due to contamination of the filter element, the bypass valve opens so that the raw fluid can get to the clean side bypassing the filter element.
  • a comparable liquid filter is also described in EP 1 199 093 A1, which likewise shows a bypass valve in the interior of a hollow cylindrical filter element, the valve body of which is acted upon by the force of a spring element against the opening in a front end disk of the filter element.
  • the invention is based on the object of designing a filter device with a hollow cylindrical filter element and an integrated bypass valve in a structurally simple manner for versatile use. This object is achieved with the features of claim 1 and the independent claims. The subclaims indicate appropriate further training.
  • the bypass opening is preferably arranged in an adapter body, which forms the main component of the adapter part and carries the other functional components and can provide sealing surfaces or seals for sealing against the filter element and / or the housing.
  • the filter device according to the invention is used to filter a fluid, preferably a liquid such as e.g. a lubricating oil or fuel. If necessary, the filter device can also be used for the filtration of a gaseous fluid.
  • the filter device has a hollow cylindrical filter element which is accommodated in a filter housing and through which the fluid to be cleaned flows radially. The flow direction is preferably radial from the outside inwards.
  • the inside flute space in the filter element forms a flow space which, in the case of a radial flow from outside to inside, represents the clean side from which the cleaned fluid flows axially.
  • the two opposite end faces of the filter element are each covered by an end plate, with a flow opening in at least one end plate for the axial passage of the cleaned fluid to the outlet is introduced from the filter device.
  • the filter medium body of the filter element is designed, for example, as a pleated filter and consists of paper or nonwoven.
  • a bypass or bypass valve is preferably integrated in the filter system on the adapter part, the valve body of which is acted upon by a spring element in the closed position.
  • the bypass valve In the normal operating mode, the bypass valve is closed: the valve body closes a bypass opening between the internal flute space in the filter element and the space surrounding the filter element for the unfiltered fluid, the so-called raw fluid. If the pressure in the raw fluid rises above a threshold value compared to the pressure on the clean side, for example if the filter element is clogged, the valve body is moved against the force of the spring element acting on it from the closed position to the open position, thereby releasing the bypass and the raw fluid can flow directly from the raw side to the clean side bypassing the filter medium body. In the normal mode - the regular filtration operation with a pressure in the raw fluid below the threshold value - the bypass valve is closed, so that the raw fluid flows through the filter medium body of the filter element.
  • a / the adapter part is preferably arranged on the end face of the filter element, which is preferably formed separately from the end plates and has an adapter body as a fluff component or load-bearing component, the adapter body of the adapter part carrying the bypass valve, so that the adapter body and bypass valve together form an assembly ( namely form the adapter part) at least with, the valve body of the bypass or bypass valve being arranged on the adapter body.
  • the adapter body preferably forms the valve seat against which the valve body of the bypass or bypass valve seals in the closed state.
  • the adapter part can limit the adjustment path of the valve body in the closed position of the valve.
  • the adapter body also has a flow connection section, via which the interior in the hollow cylindrical filter element can be connected to a connection line or a connection pipe for the fluid.
  • the adapter part thus has a dual function: on the one hand, the adapter part is connected to the valve body of the bypass valve to form a structural unit, the valve body being acted upon by the force of the spring element against a bypass opening in the adapter part on the other hand, the flow is routed between the interior in the filter element and a connection line via the flow connection section of the adapter part.
  • the bypass opening in the adapter body is preferably located radially outside the flow connection section.
  • the filter device can thus be used, for example, when used as an oil filter in a hanging position - with vertical longitudinal filter axis - protrude with its end, for example, into the oil sump in an oil pan without the risk that when the bypass valve at the upper end of the oil filter is opened, heavily contaminated oil from the bottom of the oil pan directly from the raw reached the clean side.
  • the bypass valve is located adjacent to the upper end plate of the filter element.
  • the adapter part is arranged on the front side of the filter element and overlaps the inner hollow space.
  • the flow connection section preferably runs as a nozzle in the axial direction and can be used for connecting a further pipeline, via which the cleaned fluid is drained off.
  • the connecting piece advantageously accommodates a circumferential sealing element in order to enable a flow-tight connection with the further pipeline or a counterpart.
  • the sealing element can be designed as an O-ring, as a rectangular seal or as a sealing bead.
  • an elastomer or a fleece can be used as the material.
  • the sealing element can also be molded directly onto the connecting piece, for example by means of a two-component injection molding process, or can be formed from the same material as the adapter part.
  • the at least one, advantageously a plurality of bypass openings in the end adapter body or adapter part are preferably located in the radial direction within the Diameter of the interior cavity in the filter element, so that when the valve body is opened there is a direct flow connection between the space surrounding the end face of the filter element and the interior cavity.
  • the bypass openings are at the same time radially in the area of the outer diameter of the outlet connector or completely outside of the connection connector.
  • a plurality of openings are arranged in a ring at a radial distance around the connecting piece.
  • the valve body is, for example, held in a form-fitting manner on the adapter body or on a lower part of the bypass valve connected to the adapter body, for example clipped into the adapter body or the lower part, an axial relative movement of the valve body being possible in order to carry out the opening and closing movement. to be able to.
  • the adapter part is placed on the end face of the filter element and engages over the cavity in the filter element in a flow-tight and fluid-tight manner.
  • the adapter part or the adapter body also forms one of the end plates; in this case the adapter body can be glued or glued to the end face of the filter element.
  • the adapter part can be permanently connected to an end plate of the filter element, in particular by welding to the end face of the filter element, for example by means of mirror welding.
  • a sealing element or a fleece ring can be arranged between the end plate on the filter element and the attached adapter part or adapter body, which is arranged directly adjacent to the flow opening in the end plate and thus to the cavity in the filter element.
  • the sealing element or the fleece ring can optionally have an L-shaped cross section and protrude axially into the cavity.
  • the sealing element or the fleece ring prevents changes that fault currents between the face plate and the adapter part can occur in normal mode between the environment and the cavity.
  • the sealing element or the fleece ring can optionally also be designed as an adhesive layer with which the adapter part is glued to the end face of the filter element.
  • the adapter part has devices for a positive connection to the housing, in particular a detachable and non-detachable snap connection.
  • projections such as lugs or webs on the housing in the area of the outlet, can interact with latching hooks on the adapter part such that the adapter part is prevented from being pulled out of the outlet or is inhibited.
  • the connecting device can be designed such that either the adapter part is accommodated in the housing without axial play or, alternatively, with a predefined axial play that allows movement of the adapter part in the housing in the axial direction over a limited path.
  • the filter device has a check valve which opens in normal operation due to the pressure difference present and enables an unhindered fluid flow. Without applied pressure difference on the filter device, e.g. In the case of an oil filter of an internal combustion engine when the engine is stopped, the check valve and the bypass valve are closed. The filtered fluid cannot flow back to the raw side.
  • the bypass valve opens.
  • the filter element In the event of maintenance, the filter element is moved downwards after opening the cover. By connecting the filter element and the adapter part, the adapter part is also pulled down until the connection between the housing and the adapter part does not allow any further movement. The check valve remains closed.
  • a sealing point between the housing and the adapter part can be released so that the fluid can flow downstream of the check valve.
  • the adapter part also has a check valve, which is arranged downstream of the bypass valve in or on the connecting piece and particularly preferably protrudes from the connecting piece into the outlet of an upper housing part.
  • a check valve is arranged downstream of the bypass valve, a check valve seat being formed in the valve body of the bypass valve, so that the unit comprising the bypass and check valve, in particular in the axial direction, can be particularly space-saving that a compact arrangement of the filter device is possible.
  • Check valve seat and valve body preferably form a structural unit, in particular check valve seat and valve body can be formed in one piece.
  • a check valve body is supported by a check valve spring, which is mutually accommodated in a check valve cage, which is connected to the connection piece, preferably formed integrally with the connection piece.
  • the check valve is designed in such a way that it opens in the operating direction when the filter flows through the filter element and closes, for example when the oil flow is stopped, to prevent a backflow in the opposite direction.
  • the check valve spring supports one another from the check valve body on the valve body of the bypass valve, so that a possible change in position of the valve body of the bypass valve accommodated in the adapter part has no influence on the switching behavior of the check valve, since the distance between the check valve body and the spring seat for the check valve spring on the valve body and thus the spring preload of the check valve spring remains unchanged.
  • a support or center tube can be arranged in the filter element, the wall of which has sufficiently large flow openings so as not to impede the radial flow through the filter element.
  • the center tube gives the filter element additional stability.
  • the center tube can be used to secure and axially support the adapter part.
  • the central tube has at least one clamping element which projects into the cavity of the filter element and which connects the central tube to the filter element in a positive or non-positive manner and axially on the filter element backs up.
  • several clamping elements distributed over the circumference can be formed on the center tube in order to hold the center tube on the filter element with a uniform force distribution.
  • the clamping element advantageously extends axially over the end plate and projects radially into the filter medium or the filter medium body of the filter element.
  • the clamping element on the adapter part exerts a radially outward force on the filter medium body or the material of the end plate, which extends slightly axially into the material of the filter medium body.
  • the filter device can be designed in two parts, in that the housing component with the center tube and the filter element form a first structural unit and the adapter part with the bypass valve form the second structural unit, the two structural units being assembled during the initial assembly and then by connection to a housing upper part to form the filter device can be put together.
  • pre-assembled units can be prefabricated with the present invention.
  • a complete unit consisting of an adapter part with a bypass valve and, if necessary, a check valve and filter element can be provided, which is first connected to the cover and then screwed into the housing part with it.
  • a unit consisting of the housing cover, filter element, adapter part with bypass valve and possibly check valve can be clipped into the housing in a first step and secured against falling out before the cover is rotated in a second step is screwed to the housing and closes the filter device.
  • FIG. 1 shows a section through the individual components of a filter device designed as an oil filter after assembly, with a hollow cylindrical filter element onto which an adapter part with a bypass valve and a check valve til is placed, as well as with a receiving housing component and a center tube,
  • FIG. 2 shows a section through a slightly modified embodiment of the filter device from FIG. 1,
  • FIG 3 shows an alternative exemplary embodiment with an arrangement of a non-return valve in the adapter part of a filter device.
  • FIG. 1 and 2 show a filter device 1 designed as an oil filter with a housing component 2 designed as a cover, which is part of a filter housing and is screwed into the upper housing part 200 from below. Furthermore, a filter element 3 that can be inserted into the housing component 2 is provided, which is designed as a hollow cylinder and through which the fluid to be cleaned flows radially from the outside inwards.
  • the filter element 3 has an internal flume space 4 which forms the clean side of the filter element.
  • End disks 5, 6 are located on both end faces of the filter element 3 and axially flow-tightly seal the filter medium body of the filter element 3.
  • the filter medium body is preferably designed as a bellows made of paper or non-woven material folded in a star shape.
  • the housing component 2 is designed as a screw-in unit, which forms a cover, and has an external toothing, which makes it possible to screw the housing component 2 into the upper housing part 200 from below.
  • a drain screw 7 which is more preferably flow-connected in the assembled state to the flute space 4 in the filter element 3.
  • the filter device 1 further comprises a central tube 9 which, when assembled, projects into the hollow space 4 in the filter element 3 and additionally stabilizes the filter element. siert.
  • the central tube 9 lies against the inner wall of the cavity 4 and has large flow openings through which the fluid can pass when the filter element flows through.
  • the center tube 9 is held on the bottom of the housing component 2, for example by means of latching.
  • the filter element 3 On the top end of the filter element 3 there is an adapter part with an adapter body 14 which is preferably sealingly connected to the upper end plate of the filter element 3 in the operational state.
  • the upper end disk 5 preferably has a radial sealing surface (without reference number) radially on the inside, which, as shown, more preferably bears sealingly against a cylindrical sealing contact surface (without reference number) of the adapter body 14.
  • the adapter part is equipped with a bypass valve 10, which in the open state connects the raw side with the clean side directly, so that the fluid gets directly into the flute space 4 bypassing the filter medium body.
  • the bypass valve 10 comprises a valve body 11, which is held axially adjustable on the central tube 9, and a spring element 12, for example as a valve spring, which is preferably and, as shown in the figures, supported on a lower part 21 of the bypass valve 10 and the valve body 11 axially applied in the direction of the closed position.
  • the spring element can be formed integrally with the valve body from an elastic material.
  • the lower part 21 is further preferably latched on the adapter body 14 via a hook-shaped section 13, which has a radially outwardly directed flake nose, in that the hook-shaped section 13 engages behind a strut 35 running in the circumferential direction on the adapter body 14 .
  • valve body 11 This enables the valve body 11 to carry out an axial adjusting movement between its closed and its open position relative to the adapter body 14, at the same time the valve body 11 is held captively on the adapter body 14 in the axial direction.
  • valve body 11 and spring element 12 are preferably located in the hollow space 4 of the filter element 3, as a result of which the installation space requirement is minimized.
  • the adapter part comprises the adapter body 14 and, on the one hand, the bypass valve 10 as a structural unit or assembly unit and, on the other hand, a connecting piece 15, which is preferably made in one piece and of the same material on the adapter body 14, which provides a flow connection between the hollow space 4 in the filter element 3 and produces an outlet line or pipe to be connected to the connecting piece 15.
  • the adapter body 14 lies, for example, on the upper end plate 5 of the filter element 3 and optionally covers the end plate 5 at least partially, possibly completely.
  • the adapter part which closes the cavity 4 at the top has bypass openings 16 which lie in the region of the outer circumference or radially outside the connecting piece 15 which extends in the axial direction, but radially within the diameter of the cavity 4. Via the bypass openings 16 in The adapter body 14 allows the cavity 4 to communicate with the surrounding space.
  • the bypass openings 16 in the adapter body 14 are closed in normal operation by the valve body 11, which has a central recess 17 through which the cavity 4 communicates with the connecting piece 15, but is formed on its end face in the manner of an annular disc, the disc axially abuts the inside of the adapter body 14 and closes the bypass openings 16.
  • the valve body 11 preferably has a likewise annular disk-shaped valve sealing ring 22 for abutment against the adapter part and for sealing the bypass openings 16.
  • the valve sealing ring 22 can, for example, be formed from an elastomer or a fleece.
  • the valve body 11 If the pressure in the raw fluid on the outside of the filter element 3 exceeds a limit or threshold value (for example if the filter element is clogged), the valve body 11 is axially moved into the open position by the raw fluid against the force of the spring element 12 acting on it. whereupon the raw fluid can flow through the opened bypass openings 16 into the cavity 4 in the filter element 3 and is discharged from here via the connecting piece 15.
  • a limit or threshold value for example if the filter element is clogged
  • the center tube 9, which can preferably be separated from filter element 3 but can also be embodied integrally as part of filter element 3, has a cylindrical sealing contact surface (without reference numerals) axially opposite the connection stub 15 and adjoining it preferably has clamping elements 18 which extend into cavity 4 protrude and rest directly on the inner wall of the filter medium body of the filter element 3 delimiting the cavity 4.
  • the clamping elements 18 have a clamping nose on their radially outer side, which protrudes beyond the material of the lower end plate 6 and hooks there. In this way, the filter element 3 is safe in its axial position held on the center tube 9.
  • the lower end disk 6 preferably has a radial sealing surface (without reference number) radially on the inside, which bears sealingly on the cylindrical sealing contact surface (without reference number) of the center tube 9.
  • the center tube 9 can be connected to the filter element by gluing, in which case clamping element 18 can be dispensed with.
  • An annular sealing element or a fleece ring can be placed on the upper end disk 5, directly adjacent to the opening of the cavity 4, in order to support the radial sealing surface (sealing element not shown in the figures).
  • the central tube 9 has an end which seals the lower end disk 6 and which has an in particular central drainage connection with a radial seal 71 which preferably points outward.
  • the drain screw 7 seals the housing part 2 in a sealing manner with a radial seal 72 on the screw side, which rests radially on the inside against a cylindrical sealing contact surface of the housing part 2.
  • the drain screw preferably has a central, cylindrical opening which opens into the interior of the housing and which receives the drain connector of the central tube 9 and provides a hollow cylindrical sealing contact surface for the radial seal 71 on the central tube side.
  • the screw-side radial seal 72 is preferably arranged axially on the flea of the sealing contact surface for the central tube-side radial seal 71.
  • An external sealing ring 20 is placed on the connecting piece 15 of the adapter body 14 and is inserted into a circumferential groove on the connecting piece 15.
  • the connecting piece 15 is inserted in a sealing manner into the outlet 101 of the upper housing part 200, a flow-tight or fluid-tight connection between the connecting piece 15 or the adapter body 14 and the upper housing part 200 being ensured via the sealing ring 20.
  • a sealing ring located on the upper part of the housing part 200 can seal against the connecting piece 15 or adapter body 14.
  • the adapter part preferably further comprises, as shown in FIGS. 1 and 2, a check valve 40, which is arranged downstream of the bypass valve 10 on the clean side. net and is arranged in or on the connecting piece 15 and preferably projects from the connecting piece 15 into the outlet 101 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the connecting piece 15 preferably has a non-return valve seat 44 at its axial end facing away from the filter element 3, against which a non-return valve body 41 bears, which is supported by a non-return valve spring 42, which is mutually supported by a non-return valve basket 43 connected to the connecting piece 15.
  • the check valve 40 is designed such that it opens in the operating direction when the filter element 3 flows through and closes, for example when the oil flow is stopped, to prevent a backflow in the opposite direction.
  • a check valve 40 is arranged on the clean side downstream of the bypass valve 10, the check valve seat 44 being arranged in the valve body 11 of the bypass valve 10.
  • the check valve body 41 which is supported by a check valve spring 42, which is mutually supported by a check valve cage 43 which is connected to the connection stub 15 and is preferably formed in one piece with the connection stub 15, lies sealingly against the check valve seat 44.
  • the check valve 40 is arranged in a space-saving manner within the adapter part and is designed such that it opens in the operating direction when the filter element 3 flows through and closes, for example when the oil flow is switched off, to prevent a backflow in the opposite direction.
  • the check valve spring 42 supports one another of the check valve body 41 on the valve body 11 of the bypass valve 10, so that a possible change in position of the in the adapter part of the valve body 11 of the bypass valve 10 has no influence on the switching behavior of the check valve 40, since the distance between the check valve body 41 and the spring mount for the check valve spring 42 on the valve body 11 and thus the spring preload of the check valve spring 42 remains unchanged.
  • the adapter part in particular the adapter body 14, preferably has at least one hook 31 which interacts with lugs or webs 30 in the outlet 101 in this way can prevent or prevent the adapter part from being pulled out of the outlet 101.
  • the hooks 31 are designed such that they hold the adapter part in the outlet 101 essentially without axial play.
  • no axial play means that the position of the adapter part does not change so significantly that the sealing ring 20 would disengage.
  • fluid in the outlet 101 remains in the outlet even when the filter element 3 is removed, since the adapter part is also held in the outlet by the hooks 31 in a sealing manner. This means that the separation between the raw and clean side remains when changing the filter element on the adapter part.
  • the bypass valve 10 also seals during the filter element change when the filter element 3 is removed.
  • the hooks 31 are designed such that they hold the adapter part in the outlet 101 with axial play.
  • axial play in this context means that the position of the adapter part can change so that the sealing ring 20 comes out of engagement when the adapter part moves axially downward.
  • fluid in outlet 101 can flow out of outlet 101 when filter element 3 is removed, so that a smaller amount of fluid remains in the system when changing.
  • An embodiment without a hook is also conceivable, in which case the adapter part can also be removed when changing the filter element 3, for example to replace the seal 20, if necessary.
  • the choice between variants can be application-specific depending on the function prioritization.
  • the central tube 9 is preferably connected to the lower housing component 2 by means of a snap connection 32, so that the central tube 9 is also pulled out when the housing component 2 is released.
  • the lower end plate 6 is further preferably designed such that it has a higher holding force in the axial direction compared to the central tube 9 than the upper end plate 5 with respect to the adapter body 14. This can be done, for example, by the radial seal fitting to the cylindrical sealing contact surface between the lower one
  • the end plate 6 and the center tube 9 are designed to be firmer than the fit of the radial seal to the cylindrical sealing contact surface between the upper end plate 5 and the adapter body 14.
  • the lower end plate 6 is designed so that it engages behind the clamping elements 18.
  • the fit of the radial seal to the cylindrical sealing contact surface between the upper end plate 5 and adapter body 14 is preferably designed such that the frictional holding forces in the axial direction are greater than the frictional holding forces between the outlet 101 and the seal 20 In this way it can be ensured that the seal 20 disengages during disassembly and that an outlet from the outlet 101 is possible.

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Abstract

Eine Filtereinrichtung weist ein hohlzylindrisches Filterelement sowie ein Umgehungsventil auf, dessen Ventilkörper an einem Adapterteil angeordnet ist, das an der Stirnseite des Filterelements angeordnet ist. In das Adapterteil ist eine mindestens Bypassöffnung eingebracht.

Description

Beschreibung
Filtereinrichtung, Filterelement und Adapterteil
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung, insbesondere eine Flüssigkeitsfil- tereinrichtung, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 , ein Filterelement zur Aufnah- me in der Filtereinrichtung und ein Adapterteil zur Anordnung an dem Filterelement.
Stand der Technik
In der DE 10 2009 033 263 A1 wird ein Kraftstofffilter beschrieben, der ein hohlzylin- drisches Filterelement aufweist, das radial von außen nach innen von dem Kraftstoff durchströmt wird und stirnseitig von Endscheiben abgedeckt ist. Zur Stabilisierung ist in den Innenraum des Filterelements ein gitterförmiger Stützkörper eingesetzt, in dem ein Bypassventil mit einem federkraftbeaufschlagten Ventil körper aufgenommen ist, der im regulären Filtrationsbetrieb eine Abströmöffnung des zylindrischen Innenraums in einer der Endscheiben verschließt. In diesem Zustand durchströmt das Rohfluid das Filter- element radial von außen nach innen und wird axial über die dem Umgehungsventil axial gegenüberliegende Seite aus dem Flohlraum abgeleitet. Wird der Strömungswider- stand auf Grund einer Verschmutzung des Filterelements zu hoch, öffnet das Um- gehungsventil, so dass das Rohfluid unter Umgehung des Filterelements unmittelbar zur Reinseite gelangen kann.
Ein vergleichbarer Flüssigkeitsfilter wird auch in EP 1 199 093 A1 beschrieben, die ebenfalls ein Umgehungsventil im Innenraum eines hohlzylindrischen Filterelements zeigt, dessen Ventilkörper durch die Kraft eines Federelements gegen die Öffnung in einer stirnseitigen Endscheibe des Filterelements kraftbeaufschlagt ist.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Filtereinrichtung mit hohlzylindrischem Filterelement und integriertem Umgehungsventil in konstruktiv einfacher Weise vielseitig einsetzbar auszubilden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiter- bildungen an.
Demnach wird in einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, eine Filtereinrich tung mit einem in einem Filtergehäuse aufgenommenen, hohlzylindrischen Filterele ment, das radial von dem zu reinigenden Fluid durchströmbar ist, einen reinseitigen Flohlraum umschließt und axiale Endscheiben aufweist, wobei an der Stirnseite des Fil- terelements ein bevorzugt separat von den Endscheiben ausgebildetes Adapterteil an- geordnet ist, das weiter bevorzugt bei der Montage des Filterelements im Filtergehäuse dichtend mit einer Endscheibe verbindbar und im Betrieb dichtend mit der Endscheibe verbunden ist und das mindestens eine von einem Ventilkörper verschließbare Bypass- Öffnung zur Umgehung des Filterelements aufweist, wobei das Adapterteil ein Umge- hungsventil mit einem Ventilkörper umfasst, wobei der Ventilkörper die Bypassöffnung verschließt und bei einer vorbestimmten Druckdifferenz gegen eine Federkraft öffnet und die Bypassöffnung freigibt. Die Bypassöffnung ist bevorzugt in einem Adapterkör- per angeordnet, welcher die Flauptkomponente des Adapterteils bildet und die anderen Funktionskomponenten trägt und Dichtflächen bzw. Dichtungen zur Abdichtung gegen- über dem Filterelement und/oder dem Gehäuse bereitstellen kann.
Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung wird zur Filtration eines Fluids eingesetzt, vor- zugsweise einer Flüssigkeit wie z.B. einem Schmieröl oder Kraftstoff. Gegebenenfalls kann die Filtereinrichtung auch zur Filtration eines gasförmigen Fluids verwendet werden. Die Filtereinrichtung weist ein hohlzylindrisches Filterelement auf, das in einem Filtergehäuse aufgenommen ist und radial von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird. Bevorzugt erfolgt die Durchströmungsrichtung radial von außen nach innen.
Der innen liegende Flohlraum im Filterelement bildet einen Strömungsraum, welcher bei radialer Durchströmung von außen nach innen die Reinseite darstellt, aus der das ge- reinigte Fluid axial abströmt. Die beiden gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterele ments sind jeweils von einer Endscheibe abgedeckt, wobei in zumindest eine Endschei- be eine Strömungsöffnung für den axialen Übertritt des gereinigten Fluids zum Austritt aus der Filtereinrichtung eingebracht ist. Der Filtermediumkörper des Filterelements ist beispielsweise als Faltenfilter ausgeführt und besteht aus Papier oder Vlies.
In das Filtersystem ist bevorzugt ein Bypass- bzw. Umgehungsventil an einem/dem Adapterteil integriert, dessen Ventilkörper von einem Federelement in die Schließpositi- on kraftbeaufschlagt ist. Im normalen Betriebsmodus ist das Umgehungsventil ge- schlossen: der Ventilkörper verschließt eine Bypassöffnung zwischen dem innen liegen- den Flohlraum im Filterelement und dem das Filterelement umgebenden Raum für das ungefilterte Fluid, das sogenannte Rohfluid. Steigt der Druck im Rohfluid gegenüber dem reinseitigen Druck über einen Schwellenwert, beispielsweise wenn das Filterele ment zugesetzt ist, wird der Ventilkörper gegen die Kraft des auf ihn wirkenden Feder- elements aus der Schließposition in die Öffnungsposition verstellt, wodurch der Bypass freigegeben ist und das Rohfluid unmittelbar unter Umgehung des Filtermediumkörpers von der Rohseite zur Reinseite überströmen kann. Im Normalmodus - dem regulären Filtrationsbetrieb mit einem Druck im Rohfluid unterhalb des Schwellenwertes - ist das Umgehungsventil geschlossen, so dass das Rohfluid durch den Filtermediumkörper des Filterelements strömt.
An der Stirnseite des Filterelements ist bevorzugt ein/das Adapterteil angeordnet, das bevorzugt separat von den Endscheiben ausgebildet ist und als Flauptkomponente bzw. tragende Komponente einen Adapterkörper aufweist, wobei der Adapterkörper des Adapterteils das Umgehungsventil trägt, so dass Adapterkörper und Umgehungsventil zusammen eine Baugruppe (nämlich das Adapterteil) zumindest mit bilden, wobei der Ventilkörper des Bypass- bzw. Umgehungsventils am Adapterkörper angeordnet ist. Vorzugsweise bildet der Adapterkörper den Ventilsitz aus, gegen den der Ventilkörper des Bypass- bzw. Umgehungsventils im geschlossenen Zustand dichtet. Das Adapter- teil kann den Verstellweg des Ventilkörpers in der Schließposition des Ventils begren- zen. Der Adapterkörper weist außerdem einen Strömungsanschlussabschnitt auf, über den der Innenraum im hohlzylindrischen Filterelement mit einer Anschlussleitung bzw. einem Anschlussrohr für das Fluid verbunden werden kann. Dem Adapterteil kommt somit eine doppelte Funktion zu: Zum einen ist das Adapterteil mit dem Ventilkörper des Umgehungsventils zu einer Baueinheit verbunden, wobei der Ventilkörper durch die Kraft des Federelements gegen eine Bypassöffnung im Adapterteil kraftbeaufschlagt wird, zum andern erfolgt die Strömungsführung zwischen dem Innenraum im Filterele- ment und einer Anschlussleitung über den Strömungsanschlussabschnitt des Adapter- teils. Die Bypassöffnung im Adapterkörper liegt bevorzugt radial außerhalb des Strö- mungsanschlussabschnittes.
Aufgrund dieser Ausführung des Adapterteils ist es möglich, die Strömungsführung im Normalmodus - bei geschlossenem Umgehungsventil - sowie die Strömungsführung über das Umgehungsventil auf der gleichen Stirnseite des Filterelements durchzufüh- ren. Somit kann die Filtereinrichtung beispielsweise bei einer Verwendung als Ölfilter in hängender Position - bei vertikal verlaufender Filterlängsachse - mit ihrem Ende bei- spielsweise in den Ölsumpf in einer Ölwanne einragen, ohne dass die Gefahr besteht, dass bei einer Öffnung des am oberen Ende des Ölfilters angeordneten Umgehungs- ventils stark verschmutztes Öl aus dem Boden der Ölwanne unmittelbar von der Roh- zur Reinseite gelangt. Das Umgehungsventil befindet sich benachbart zur oben liegen- den Endscheibe des Filterelements. Bei radialer Durchströmung des Filterelements von außen nach innen bildet der Innenraum im hohlzylindrischen Filterelement die Rein- seite, aus der das gereinigte Fluid im Normalbetrieb über den Strömungsanschlussab- schnitt des Adapterteils abgeleitet wird.
Das Adapterteil ist an der Stirnseite des Filterelements angeordnet und übergreift den innenliegenden Flohlraum. Der Strömungsanschlussabschnitt verläuft vorzugsweise als Stutzen in Achsrichtung und kann für den Anschluss einer weiteren Rohrleitung ver- wendet werden, über die das gereinigten Fluid abgeleitet wird. Vorteilhafterweise nimmt der Anschlussstutzen ein umlaufendes Dichtungselement auf, um einen strömungs- dichten Anschluss mit der weiteren Rohrleitung oder einem Gegenstück zu ermög- lichen. Das Dichtungselement kann als O-Ring, als Rechteckdichtung oder als Dicht wulst ausgeführt sein. Als Werkstoff kann beispielsweise ein Elastomere oder ein Vlies eingesetzt werden. Alternativ kann das Dichtungselement auch direkt an den An- schlussstutzen angeformt sein, beispielsweise durch ein 2K-Spritzgussverfahren, oder materialeinheitlich mit dem Adapterteil ausgebildet sein.
Die mindestens eine, vorteilhafterweise mehrere Bypassöffnungen im stirnseitigen Adapterkörper bzw. Adapterteil befinden sich in Radialrichtung bevorzugt innerhalb des Durchmessers des innen liegenden Hohlraums im Filterelement, so dass mit dem Öff- nen des Ventilkörpers eine unmittelbare Strömungsverbindung zwischen dem die Stirn- seite des Filterelements umgebenden Raum und dem innen liegenden Hohlraum be- steht. Die Bypassöffnungen liegen zugleich radial im Bereich des Außendurchmessers des Auslassstutzens oder vollständig außerhalb des Anschlussstutzens. In einer bevor- zugten Anordnung sind mehrere Öffnungen ringförmig in radialem Abstand um den An- schlussstutzen herum angeordnet. Mit dem Öffnen des Ventilkörpers strömt Rohfluid durch die Bypassöffnungen in den Hohlraum, aus dem das ungereinigte Fluid axial über den Anschlussstutzen am Adapterteil abgeleitet wird.
Der Ventilkörper ist beispielsweise formschlüssig am Adapterkörper oder an einem mit dem Adapterkörper verbundenen Unterteil des Umgehungsventils gehalten, zum Bei- spiel in den Adapterkörper oder das Unterteil eingeklipst, wobei eine axiale Relativbe- wegung des Ventilkörpers möglich ist, um die Öffnungs- und Schließbewegung ausfüh- ren zu können.
Das Adapterteil ist auf die Stirnseite des Filterelements aufgesetzt und übergreift den Hohlraum im Filterelement in strömungsdichter und fluiddichter Weise. Gemäß einer vorteilhaften Ausführung bildet das Adapterteil bzw. der Adapterkörper zugleich eine der stirnseitigen Endscheiben; in diesem Fall kann der Adapterkörper mit der Stirnseite des Filterelements verleimt oder verklebt sein. In einer alternativen Ausführung kann das Adapterteil unlösbar mit einer Endscheibe des Filterelements verbunden sein, insbeson- dere durch eine Schweißung auf die Stirnseite des Filterelements, beispielsweise mit- tels Spiegelschweißen.
Es ist aber auch eine Ausführung von Adapterteil und Endscheibe möglich, wobei das separate Adapterteil oder der Adapterkörper die Endscheibe in Radialrichtung vollstän- dig oder teilweise übergreift. Zwischen der stirnseitigen Endscheibe am Filterelement und dem aufgesetzten Adapterteil oder Adapterkörper kann ein Dichtungselement oder ein Vliesring angeordnet sein, das bzw. der unmittelbar benachbart zur Strömungsöff- nung in der Endscheibe und somit zum Hohlraum im Filterelement angeordnet ist. Das Dichtungselement bzw. der Vliesring kann ggf. einen L-förmigen Querschnitt aufweisen und in den Hohlraum axial einragen. Das Dichtungselement bzw. der Vliesring verhin- dert, dass Fehlströme zwischen der Stirnscheibe und dem Adapterteil im Normalmodus zwischen der Umgebung und dem Hohlraum entstehen können. Das Dichtungselement bzw. der Vliesring kann ggf. auch als eine Klebeschicht ausgeführt sein, mit der das Adapterteil auf die Stirnseite des Filterelements aufgeklebt ist.
Das Adapterteil weist in einer vorteilhaften Ausführung Einrichtungen für eine Form- schlussverbindung mit dem Gehäuse auf, insbesondere eine lösbare und unlösbare Schnappverbindung. Dazu können Vorsprünge wie beispielsweise Nasen oder Stege am Gehäuse im Bereich des Auslasses mit Rasthaken am Adapterteil derart zusam- menwirken, dass ein Herausziehen des Adapterteils aus dem Auslass verhindert oder gehemmt wird. Die Verbindungseinrichtung lässt sich so gestalten, dass entweder das Adapterteil ohne Axialspiel im Gehäuse aufgenommen ist oder alternativ mit einem vor- definierten Axialspiel, dass eine Bewegung des Adapterteils im Gehäuse in Axialrich- tung über einen begrenzten Weg zulässt.
In einer bevorzugten Ausführung weist die Filtereinrichtung ein Rückschlagventil auf, das im regulären Betrieb durch die anliegende Druckdifferenz öffnet und einen ungehin- derten Fluidstrom ermöglicht. Ohne anliegende Druckdifferenz an der Filtereinrichtung, z.B. im Fall eines Ölfilters einer Brennkraftmaschine bei Motorstillstand, sind das Rück- schlagventil und das Umgehungsventil geschlossen. Das gefilterte Fluid kann nicht zu- rück auf die Rohseite strömen.
Sollte das Filterelement einen zu großen Strömungswiderstand aufweisen, beispiels- weise durch Verschmutzung, öffnet das Umgehungsventil.
Im Wartungsfall wird das Filterelement nach dem Öffnen des Deckels nach unten be- wegt. Mittels der Verbindung von Filterelement und Adapterteil wird auch das Adapter- teil nach unten gezogen, bis die Verbindung von Gehäuse und Adapterteil keine weitere Bewegung zulässt. Das Rückschlagventil bleibt geschlossen.
Bei einer Auslegung der Formschlussverbindung mit Axialspiel kann eine Dichtstelle zwischen Gehäuse und Adapterteil freigegeben werden, so dass das Fluid stromab- wärts des Rückschlagventils ablaufen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Adapterteil ferner ein Rückschlagventil auf, welches stromab des Umgehungsventils im oder am Anschlussstutzen angeordnet ist und besonders bevorzugt vom Anschlussstutzen in den Auslass eines Gehäuseober- teils ragt.
In einer alternativen Ausführungsform ist ein Rückschlagventil stromab des Umge- hungsventils angeordnet, wobei ein Rückschlagventilsitz in dem Ventilkörper des Um- gehungsventils ausgebildet ist, so dass die Einheit aus Umgehungs- und Rückschlag- ventil, insbesondere in Axialrichtung, besonders bauraumsparend ausgeführt sein kann, so dass eine kompakte Anordnung der Filtereinrichtung möglich ist. Rückschlagventil- sitz und Ventilkörper bilden dabei bevorzugt eine Baueinheit, insbesondere können Rückschlagventilsitz und Ventilkörper einstückig ausgebildet sein.
In dieser Ausführung ist ein Rückschlagventil körper von einer Rückschlagventilfeder ge- stützt, die gegenseitig in einem Rückschlagventilkorb aufgenommen ist, der mit dem Anschlussstutzen verbunden, vorzugsweise einstückig mit dem Anschlussstutzen aus- gebildet, ist. Das Rückschlagventil ist so ausgelegt, dass es bei Durchströmung des Fil terelements in Betriebsrichtung öffnet und beispielsweise bei Abstellen des Ölflusses gegen einen Rückfluss in Gegenrichtung verschließt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Filtereinrichtung stützt sich die Rückschlagventilfeder gegenseitig vom Rückschlagventil körper an dem Ventil körper des Umgehungsventils ab, so dass eine mögliche Lageänderung des in dem Adapterteil aufgenommenen Ventilkörpers des Umgehungsventils keinen Einfluss auf das Schalt- verhalten des Rückschlagventils hat, da der Abstand zwischen Rückschlagventil körper und der Federaufnahme für die Rückschlagventilfeder am Ventilkörper und somit die Federvorspannung der Rückschlagventilfeder unverändert bleibt.
In dem Filterelement kann ein Stütz- bzw. Mittelrohr angeordnet sein, dessen Wandung hinreichend große Durchströmungsöffnungen aufweist, um die radiale Durchströmung des Filterelements nicht zu behindern. Das Mittelrohr verleiht dem Filterelement zusätz- liche Stabilität. Zugleich kann das Mittelrohr zur Sicherung und zur axialen Abstützung des Adapterteils verwendet werden.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weist das Mittelrohr mindestens ein in den Hohlraum des Filterelements einragendes Klemmelement auf, das das Mittelrohr form- oder kraftschlüssig mit dem Filterelement verbindet und axial am Filterelement sichert. Es können beispielsweise über den Umfang verteilt mehrere Klemmelemente am Mittelrohr angeformt sein, um das Mittelrohr mit gleichmäßiger Kraftverteilung am Filterelement zu halten. Das Klemmelement übergreift vorteilhafterweise axial die End- scheibe und ragt radial in das Filtermittel bzw. den Filtermediumkörper des Filter elements ein.
Das Klemmelement an dem Adapterteil übt eine radial nach außen gerichtete Kraft auf den Filtermediumkörper oder das Material der Endscheibe aus, welche sich axial ge- ringfügig in das Material des Filtermediumkörpers hinein erstreckt.
Die Filtereinrichtung kann zweiteilig ausgeführt sein, indem das Gehäusebauteil mit dem Mittelrohr und dem Filterelement eine erste Baueinheit und das Adapterteil mit dem Umgehungsventil die zweite Baueinheit bilden, wobei die beiden Baueinheiten bei der Erstmontage zusammengesetzt und dann durch Verbindung mit einem Gehäuse- oberteil zu der Filtereinrichtung zusammengesetzt werden können.
Vor dem Zusammenbau der Filtereinrichtung können mit der vorliegenden Erfindung vormontierte Einheiten vorgefertigt werden. So kann eine komplettierte Einheit aus Adapterteil mit Umgehungsventil und ggf. Rückschlagventil und Filterelement bereitge- stellt werden, die erst mit dem Deckel verbunden und dann mit diesem in das Gehäuse- teil geschraubt wird.
Bei ausreichendem Axialspiel zwischen Adapterteil und Gehäuse im Bereich der Ver- bindungseinrichtung kann eine Einheit aus Gehäusedeckel, Filterelement, Adapterteil mit Umgehungsventil und ggf. Rückschlagventil in einem ersten Schritt in das Gehäuse eingeklipst und gegen Rausfallen gesichert werden, bevor in einem zweiten Schritt der Deckel rotatorisch an das Gehäuse geschraubt wird und die Filtereinrichtung schließt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die einzelnen Bauteile einer als Ölfilter ausgeführten Filter- einrichtung nach der Montage, mit einem hohlzylindrischen Filterelement, auf das stirnseitig ein Adapterteil mit einem Umgehungsventil und einem Rückschlagven- til aufgesetzt ist, sowie mit einem aufnehmenden Gehäusebauteil und einem Mit- telrohr,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine leicht abgewandelte Ausführungsform der Filtereinrich- tung aus Fig. 1 ,
Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung eines Rückschlagven- tils im Adapterteil einer Filtereinrichtung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 und 2 zeigen eine als Ölfilter ausgeführte Filtereinrichtung 1 mit einem als Deckel ausgeführten Gehäusebauteil 2, das Teil eines Filtergehäuses ist und von unten in das Gehäuseoberteil 200 eingeschraubt ist. Ferner ist ein in das Gehäusebauteil 2 einsetz- bares Filterelement 3 vorgesehen, das hohlzylindrisch ausgeführt ist und radial von au- ßen nach innen von dem zu reinigenden Fluid durchströmt wird. Das Filterelement 3 weist einen innen liegenden Flohlraum 4 auf, der die Reinseite des Filterelements bildet. An beiden Stirnseiten des Filterelements 3 befinden sich Endscheiben 5, 6, die den Fil- termediumkörper des Filterelements 3 axial strömungsdicht abschließen. Der Filter- mediumkörper ist bevorzugt als sternförmig gefalteter Faltenbalg aus Papier oder Vlies ausgeführt.
Das Gehäusebauteil 2 ist als eine Einschraubeinheit ausgeführt, die einen Deckel bildet, und weist eine außen liegende Verzahnung auf, welche es ermöglicht, das Ge- häusebauteil 2 von unten in das Gehäuseoberteil 200 einzuschrauben. Im Bodenbe- reich des Gehäusebauteils 2 befindet sich bevorzugt eine Ablassschraube 7, die weiter bevorzugt im montierten Zustand mit dem Flohlraum 4 im Filterelement 3 strömungs- verbunden ist. Mit dem Aufschrauben der Ablassschraube 7 kann Öl, welches sich im Gehäusebauteil 2 und im Flohlraum 4 angesammelt hat, abgelassen werden. Die Filter- einrichtung 1 nimmt im montierten Zustand die in den Figuren dargestellte Lage ein, in der die Filterlängsachse 8 zumindest annähernd in Vertikalrichtung verläuft.
Die Filtereinrichtung 1 umfasst des Weiteren ein Mittelrohr 9, das im montierten Zustand in den Flohlraum 4 im Filterelement 3 einragt und das Filterelement zusätzlich stabili- siert. Das Mittelrohr 9 liegt an der Innenwand des Hohlraums 4 an und weist große Strö- mungsöffnungen auf, durch die das Fluid bei der Durchströmung des Filterelements hin- durchtreten kann. Das Mittelrohr 9 ist am Boden des Gehäusebauteils 2 gehalten, bei- spielsweise mittels Verrastung.
Auf die oben liegende Stirnseite des Filterelements 3 ist ein Adapterteil mit einem Adap- terkörper 14 aufgesetzt, welches bevorzugt mit der oberen Endscheibe des Filterele ments 3 in betriebsbereitem Zustand dichtend verbunden ist. Bevorzugt weist, wie in den Figuren gezeigt, die obere Endscheibe 5 radial innen eine Radialdichtfläche (ohne Bezugszeichen) auf, die weiter bevorzugt wie gezeigt an einer zylindrischen Dichtungs- anlagefläche (ohne Bezugszeichen) des Adapterkörpers 14 dichtend anliegt. Das Adap- terteil ist mit einem Umgehungsventil 10 ausgestattet, das im geöffneten Zustand die Roh- mit der Reinseite unmittelbar verbindet, so dass das Fluid unter Umgehung des Filtermediumkörpers direkt in den Flohlraum 4 gelangt. Das Umgehungsventil 10 um- fasst einen Ventilkörper 11 , der axial verstellbar am Mittelrohr 9 gehalten ist, sowie ein Federelement 12 beispielsweise als Ventilfeder, das bevorzugt und wie in den Figuren gezeigt an einem Unterteil 21 des Umgehungsventils 10 abgestützt ist und den Ventil- körper 11 axial in Richtung der Schließposition beaufschlagt. Alternativ kann das Fe- derelement integral mit dem Ventilkörper aus einem elastischen Material ausgebildet sein. Das Unterteil 21 ist weiter bevorzugt wie in den Figuren gezeigt über einen haken- förmigen Abschnitt 13, der eine radial nach außen gerichtete Flakennase aufweist, am Adapterkörper 14 verrastet, indem der hakenförmige Abschnitt 13 eine in Umfangsrich- tung verlaufende Strebe 35 am Adapterkörper 14 hintergreift. Dies ermöglicht es dem Ventilkörper 11 , eine axiale Stellbewegung zwischen seiner Schließ- und seiner Öff- nungsposition gegenüber dem Adapterkörper 14 auszuführen, zugleich ist der Ventil- körper 11 in Achsrichtung verliersicher am Adapterkörper 14 gehalten. Im montierten Zustand befinden sich bevorzugt Ventilkörper 11 und Federelement 12 im Flohlraum 4 des Filterelements 3, wodurch der Bauraumbedarf minimiert wird.
Das Adapterteil umfasst wie gezeigt den Adapterkörper 14 und zum einen als Bauein- heit bzw. Montageeinheit das Umgehungsventil 10 und zum anderen einen bevorzugt einstückig und materialeinheitlich am Adapterkörper 14 ausgebildeten Anschlussstutzen 15, der eine Strömungsverbindung zwischen dem Flohlraum 4 im Filterelement 3 und einer an den Anschlussstutzen 15 anzuschließenden Auslassleitung bzw. -Rohr her- stellt. Der Adapterkörper 14 liegt beispielsweise auf der oberen Endscheibe 5 des Filter elements 3 auf und deckt die Endscheibe 5 optional zumindest teilweise, ggf. vollstän- dig ab. Das den Hohlraum 4 nach oben abschließende Adapterteil weist Bypassöffnun- gen 16 auf, die im Bereich des Außenumfangs oder radial außerhalb des sich in Achs- richtung erstreckenden Anschlussstutzens 15 liegen, jedoch radial innerhalb des Durch- messers des Hohlraums 4. Über die Bypassöffnungen 16 im Adapterkörper 14 kann der Hohlraum 4 mit dem umgebenden Raum kommunizieren.
Die Bypassöffnungen 16 im Adapterkörper 14 werden im Normalbetrieb von dem Ventil körper 11 verschlossen, der eine zentrische Ausnehmung 17 aufweist, über die der Hohlraum 4 mit dem Anschlussstutzen 15 kommuniziert, jedoch an seiner Stirnseite nach Art einer Ring-Scheibe ausgebildet ist, wobei die Scheibe axial an der Innenseite des Adapterkörpers 14 anliegt und die Bypassöffnungen 16 verschließt. Bevorzugt weist der Ventilkörper 11 , wie in den Figuren gezeigt, einen ebenfalls ringscheibenför- migen Ventildichtring 22 auf zur Anlage an dem Adapterteil und zum dichten Verschlie- ßen der Bypassöffnungen 16. Der Ventildichtring 22 beispielsweise kann aus einem Elastomer oder einem Vlies gebildet sein. Falls der Druck im Rohfluid auf der Außensei- te des Filterelements 3 einen Grenz- bzw. Schwellenwert übersteigt (beispielsweise wenn das Filterelement zugesetzt ist), wird der Ventilkörper 11 gegen die Kraft des auf ihn wirkenden Federelements 12 von dem Rohfluid axial in Öffnungsstellung versetzt, woraufhin das Rohfluid durch die geöffneten Bypassöffnungen 16 in den Hohlraum 4 im Filterelement 3 einströmen kann und von hier über den Anschlussstutzen 15 abgeleitet wird.
Das bevorzugt von Filterelement 3 separierbare, aber auch integral als Teil des Filter elements 3 ausführbare Mittelrohr 9 weist auf der dem Anschlussstutzen 15 axial ge- genüberliegenden Seite eine zylindrische Dichtungsanlagefläche (ohne Bezugszeichen) und daran angrenzend bevorzugt Klemmelemente 18 auf, die in den Hohlraum 4 einra- gen und unmittelbar an der Innenwand des den Hohlraum 4 begrenzenden Filtermedi- umkörpers des Filterelements 3 anliegen. Die Klemmelemente 18 weisen auf ihrer radi- al außen liegenden Seite eine Klemmnase auf, die über das Material der unteren End- scheibe 6 ragt und sich dort verhakt. Auf diese Weise ist das Filterelement 3 sicher in seiner axialen Position am Mittelrohr 9 gehalten. Bevorzugt weist wie in den Figuren gezeigt die untere Endscheibe 6 radial innen eine Radialdichtfläche (ohne Bezugszei- chen) auf, die an der zylindrischen Dichtungsanlagefläche (ohne Bezugszeichen) des Mittelrohrs 9 dichtend anliegt.
Gegebenenfalls kann das Mittelrohr 9 durch Kleben mit dem Filterelement verbunden sein, wobei in diesem Fall auf Klemmelement 18 verzichtet werden kann.
Auf die obere Endscheibe 5 kann ggf. unmittelbar benachbart zur Öffnung des Hohl- raums 4 ein ringförmiges Dichtungselement oder ein Vliesring aufgesetzt sein zur Stüt- zung der Radialdichtfläche (Dichtungselement in den Figuren nicht gezeigt).
Das Mittelrohr 9 weist ein die untere Endscheibe 6 dichtend verschließendes Ende auf, welches einen insbesondere zentralen Ablaufstutzen mit einer bevorzugt nach außen weisenden Radialdichtung 71 aufweist. Die Ablaufschraube 7 verschließt das Gehäuse- teil 2 dichtend mit einer schraubenseitigen Radialdichtung 72, die radial innen an einer zylindrischen Dichtungsanlagefläche des Gehäuseteils 2 anliegt. Die Ablaufschraube weist bevorzugt eine zentrale, in das Gehäuseinnere öffnende zylindrische Vertiefung auf, welche den Ablaufstutzen des Mittelrohrs 9 aufnimmt und eine hohlzylindrische Dichtungsanlagefläche für die mittelrohrseitige Radialdichtung 71 bereitstellt. Bevorzugt ist die schraubenseitige Radialdichtung 72 axial auf Flöhe der Dichtungsanlagefläche für die mittelrohrseitige Radialdichtung 71 angeordnet.
Auf den Anschlussstutzen 15 des Adapterkörpers 14 ist ein außenliegender Dichtring 20 aufgesetzt, der in eine umlaufende Nut am Anschlussstutzen 15 eingesetzt ist. Der Anschlussstutzen 15 ist in den Auslass 101 des Gehäuseoberteils 200 dichtend einge- schoben, wobei über den Dichtring 20 eine strömungsdichte bzw. fluiddichte Verbin- dung zwischen dem Anschlussstutzen 15 bzw. dem Adapterkörper 14 und Gehäuse- oberteil 200 gewährleistet wird. Alternativ kann ein am Gehäuseteiloberteil 200 innen- liegender Dichtring zum Anschlussstutzen 15 bzw. Adapterkörper 14 hin abdichten.
Das Adapterteil umfasst ferner bevorzugt, wie in Figuren 1 und 2 gezeigt, ein Rück- schlagventil 40, welches stromab des Umgehungsventils 10 auf der Reinseite angeord- net ist und im oder am Anschlussstutzen 15 angeordnet ist und bevorzugt vom An- schlussstutzen 15 wie in Figuren 1 und 2 gezeigt in den Auslass 101 ragt. Dazu weist der Anschlussstutzen 15 bevorzugt an seinem vom Filterelement 3 abgewandten axia- len Ende einen Rückschlagventilsitz 44 auf, an dem ein Rückschlagventilkörper 41 dich tend anliegt, welcher von einer Rückschlagventilfeder 42, die gegenseitig von einem mit dem Anschlussstutzen 15 verbundenen Rückschlagventilkorb 43 gestützt wird. Das Rückschlagventil 40 ist so ausgelegt, dass es bei Durchströmung des Filterelements 3 in Betriebsrichtung öffnet und beispielsweise bei Abstellen des Ölflusses gegen einen Rückfluss in Gegenrichtung verschließt.
In einer alternativen Ausführungsform der Filtereinrichtung 1 gemäß Figur 3 ist ein Rückschlagventil 40 auf der Reinseite stromab des Umgehungsventils 10 angeordnet, wobei der Rückschlagventilsitz 44 in dem Ventilkörper 1 1 des Umgehungsventils 10 an- geordnet ist. Der Rückschlagventil körper 41 , welcher von einer Rückschlagventilfeder 42, die gegenseitig von einem mit dem Anschlussstutzen 15 verbundenen, vorzugswei- se einstückig mit dem Anschlussstutzen 15 ausgebildeten Rückschlagventilkorb 43 ge- stützt wird, liegt dichtend an dem Rückschlagventilsitz 44 an. Das Rückschlagventil 40 ist in dieser Ausführung bauraumsparend innerhalb des Adapterteils angeordnet und so ausgelegt, dass es bei Durchströmung des Filterelements 3 in Betriebsrichtung öffnet und beispielsweise bei Abstellen des Ölflusses gegen einen Rückfluss in Gegenrichtung verschließt.
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform der Filtereinrichtung 1 , ähn- lich der der in Figur 3 dargestellten Ausführung, stützt sich die Rückschlagventilfeder 42 gegenseitig des Rückschlagventilkörpers 41 an dem Ventilkörper 1 1 des Umgehungs- ventils 10 ab, so dass eine mögliche Lageänderung des in dem Adapterteil aufgenom- menen Ventilkörpers 1 1 des Umgehungsventils 10 keinen Einfluss auf das Schaltver- halten des Rückschlagventils 40 hat, da der Abstand zwischen Rückschlagventil körper 41 und der Federaufnahme für die Rückschlagventilfeder 42 am Ventilkörper 1 1 und so- mit die Federvorspannung der Rückschlagventilfeder 42 unverändert bleibt.
Das Adapterteil, insbesondere der Adapterkörper 14, weist bevorzugt mindestens einen Haken 31 auf, der mit Nasen oder Stegen 30 im Auslass 101 derart Zusammenwirken kann, dass ein Herausziehen des Adapterteils aus dem Auslass 101 verhindert oder gehemmt wird.
In der Ausführungsform der Figur 1 sind die Haken 31 so ausgelegt, dass sie das Adap- terteil im Wesentlichen axialspielfrei im Auslass 101 halten. Axialspielfrei bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich die Lage des Adapterteils nicht so wesentlich än- dert, dass der Dichtring 20 außer Eingriff kommen würde. So bleibt im Auslass 101 be- findliches Fluid auch bei einem Ausbau des Filterelements 3 im Auslass, da auch das Adapterteil von den Haken 31 dichtend im Auslass gehalten wird. So bleibt die Tren- nung zwischen Roh- und Reinseite auch beim Filterelementwechsel am Adapterteil bestehen. Das Bypassventil 10 dichtet in dieser Ausführung auch während des Filter- elementwechsels bei Ausbau des Filterelements 3.
In der Ausführungsform der Figuren 2 und 3 sind die Haken 31 so ausgelegt, dass sie das Adapterteil mit Axialspiel im Auslass 101 halten. Mit Axialspiel bedeutet in diesem Zusammenhang, dass sich die Lage des Adapterteils so ändern kann, dass der Dicht ring 20 bei einer Bewegung des Adapterteils nach axial unten außer Eingriff kommt. So kann im Auslass 101 befindliches Fluid bei einem Ausbau des Filterelements 3 aus dem Auslass 101 strömen, so dass eine geringere Menge Fluid beim Wechsel im System verbleibt. Auch eine Ausführungsform ohne Haken ist denkbar, in diesem Fall kann das Adapterteil beim Wechsel des Filterelements 3 mit herausgenommen werden, bei- spielsweise zum Austausch der Dichtung 20 soweit erforderlich. Die Wahl zwischen Varianten kann anwendungsspezifisch je nach Funktionspriorisierung erfolgen.
In den in Figuren 1 bis 3 gezeigten Varianten ist bevorzugt das Mittelrohr 9 mittels einer Schnappverbindung 32 mit dem unteren Gehäusebauteil 2 verbunden, so dass beim Lösen des Gehäusebauteils 2 das Mittelrohr 9 mit herausgezogen wird. Die untere End- scheibe 6 ist weiter bevorzugt so ausgelegt, dass sie gegenüber dem Mittelrohr 9 eine höhere Haltekraft in Axialrichtung aufweisen als die obere Endscheibe 5 gegenüber dem Adapterkörper 14. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Passung der Radialdichtung zur zylindrischen Dichtungsanlagefläche zwischen unterer End- scheibe 6 und Mittelrohr 9 fester ausgelegt ist als die Passung der Radialdichtung zur zylindrischen Dichtungsanlagefläche zwischen oberer Endscheibe 5 und Adapterkörper 14. Alternativ oder zusätzlich kann es wie in den gezeigten Ausführungsformen vorge- sehen werden, dass die untere Endscheibe 6 so ausgelegt ist, dass sie die Klemmele- mente 18 hintergreift.
In der in Figuren 2 und 3 gezeigten Variante ist die Passung der Radialdichtung zur zy- lindrischen Dichtungsanlagefläche zwischen oberer Endscheibe 5 und Adapterkörper 14 bevorzugt so ausgelegt, dass die insbesondere reibungsbedingten Haltekräfte in Axialrichtung größer sind als die insbesondere reibungsbedingten Haltekräfte zwischen Auslass 101 und Dichtung 20. So kann sichergestellt werden, dass bei der Demontage die Dichtung 20 außer Eingriff gerät und ein Ablauf aus dem Auslass 101 möglich ist.

Claims

Ansprüche
1. Filtereinrichtung, insbesondere Flüssigkeitsfiltereinrichtung, mit einem in einem Fil- tergehäuse aufgenommenen, hohlzylindrischen Filterelement (3), das radial von dem zu reinigenden Fluid durchströmbar ist, einen reinseitigen Flohlraum (4) um- schließt und axiale Endscheiben (5, 6) aufweist, wobei an der Stirnseite des Filter- elements (3) ein separat von den Endscheiben (5, 6) ausgebildetes Adapterteil mit einem Adapterkörper (14) angeordnet ist, der bei der Montage des Filterelements (3) im Filtergehäuse dichtend mit einer Endscheibe (5) verbindbar und im Betrieb dichtend mit der Endscheibe (5) verbunden ist und in den mindestens eine von ei- nem Ventilkörper (11 ) verschließbare Bypassöffnung (16) zur Umgehung des Filter- elements (3) eingebracht ist, wobei der Ventilkörper (11 ) die Bypassöffnung (16) verschließt und bei einer vorbestimmten Druckdifferenz gegen eine Federkraft öffnet und die Bypassöffnung (16) freigibt, wobei das Adapterteil ein Umgehungsventil (10) mit dem Ventilkörper (11 ) umfasst.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 , das Adapterteil ferner aufweisend ein Rück- schlagventil (40), welches stromab des Umgehungsventils (10) im Adapterkörper (14), insbesondere im bzw. am Anschlussstutzen (15) angeordnet ist und besonders bevorzugt vom Anschlussstutzen (15) in den Auslass (101 ) eines Gehäuseoberteils (202) ragt.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückschlag- ventil (40) stromab des Umgehungsventils (10) angeordnet ist, wobei ein Rück- schlagventilsitz (44) in dem Ventilkörper (11 ) des Umgehungsventils (10) angeord- net ist.
4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Adapterkörper (14) mit dem Umgehungsventil (10) den Flohlraum (4) im Filterelement (3) strömungsdicht über- greift und einen Strömungsanschlussabschnitt (15) aufweist.
5. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass das Adapterteil, insbesondere der Adapterkörper (14), dichtend mit der oberen Endscheiben (5) des Filterelements (3) lösbar oder unlösbar verbunden, insbesondere verschweißt oder verklebt ist.
6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Adapterteil, insbesondere der Adapterkörper (14), die Stirnseite des Filterelements (3) zumindest teilweise überdeckt.
7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsanschlussabschnitt des Adapterteils, insbesondere des Adapterkör- pers (14), als ein sich in Achsrichtung insbesondere vom Filterelement (3) hinweg erstreckender Anschlussstutzen (15) ausgebildet ist.
8. Filtereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf den An- schlussstutzen (15) ein Dichtring (20) aufgesetzt ist oder eine Dichtgeometrie ange- formt ist.
9. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das Filterelement (3) ein bevorzugt separat vom Filterelement (3) ausgebildetes Mittelrohr (9) zur radialen Stützung des Filterelements (3) einragt.
10. Filtereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr (9) mindestens ein in den Flohlraum (4) des Filterelements (3) einragendes Klemmelement (18) aufweist, das eine radial nach außen gerichtete Klemmkraft aufweist zum Halten der unteren Endscheibe (6).
11. Filtereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement (18) axial die Endscheibe (6) übergreift und insbesondere in den Filtermediumkörper des Filterelements (3) radial einragt.
12. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Ventilkörper (11 ) am Adapterteil, insbesondere am Adapterkör- per (14), in Achsrichtung formschlüssig gesichert ist.
13. Filtereinrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Federelement (12) den Ventilkörper (11 ) beaufschlagt, welches am Adap- terteil abgestützt, bevorzugt von einem am Adapterteil befestigten oder vom Adap- terkörper (14) umfassten Unterteil (21 ) abgestützt ist.
14. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass zwischen Endscheibe (5, 6) und Adapterteil, insbesondere an der oberen Endscheibe (5), ein Dichtungselement oder ein Vliesring (19) angeordnet ist oder angeformt ist.
15. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass eine Endscheibe (5) mit dem Adapterteil, insbesondere dem Adap- terkörper (14), dichtend und zerstörungsfrei lösbar oder nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden ist.
16. Filterelement (3), insbesondere Flüssigkeitsfilterelement, das radial von dem zu rei- nigenden Fluid durchströmbar ist und axiale Endscheiben (5, 6) aufweist, wobei an der Stirnseite des Filterelements (3) ein Adapterteil mit einem Adapterkörper (14) anordenbar ist, zur Aufnahme in einer Filtereinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.
17. Adapterteil zur Anordnung an einem Filterelement (3) in einer Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, aufweisend ein Umgehungsventil (10) mit einem
Ventilkörper (11 ) und einen Adapterkörper (14) mit wenigstens einer, von einem Ventilkörper (11 ) verschließbaren Bypassöffnung (16), wobei das Adapterteil, insbe- sondere der Adapterkörper (14), eingerichtet ist zur dichten Verbindung mit einer Endscheibe (5) des Filterelements (3), wobei der Ventilkörper (11 ) die Bypassöff- nung (16) verschließt und bei einer vorbestimmten Druckdifferenz gegen eine Fe- derkraft öffnet und die Bypassöffnung (16) freigibt.
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