DE102017214718A1

DE102017214718A1 - Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE102017214718A1
Application number: DE102017214718.0A
Authority: DE
Inventors: Markus Lang; Frank Stange; Ralf Zink
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-02-28
Also published as: WO2019038048A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1) mit einem Gehäuse (2), in dem ein Ringfilterelement (5) austauschbar angeordnet ist, wobei das Ringfilterelement (5) zwei Führungselemente (9, 10) aufweist, welche beim montierten Zustand des Ringfilterelements (5) in das Gehäuse (2) axial in einer jeweils zugehörigen Nut (16, 17) des Gehäuses (2) eingreifen. Ein vereinfachtes Montieren des Ringfilterelements (5), insbesondere mit reduzierten Gefahren einer Beschädigung der Filtereinrichtung (1), wird dadurch erreicht, dass Rampen (14, 15) des Gehäuses (2), welche zu den Nuten (16, 17) führen, in einer Umfangsrichtung (11) axial gleichläufig ansteigen.Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ringfilterelement (5).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse austauschbar angeordneten Ringfilterelement. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein solches Ringfilterelement.
Eine Filtereinrichtung dient dem Filtern eines Fluids. Hierzu weist die Filtereinrichtung gewöhnlich ein Filterelement aus einem Filterkörper auf, das im Betrieb vom Fluid durchströmt wird und das Fluid somit filtert. Filtereinrichtungen kommen in einer Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen zum Einsatz und erfüllen unterschiedliche Anforderungen. Derartige Anforderungen betreffen in insbesondere die Art und/oder die Qualität der Filterwirkung. Die Anforderungen werden also insbesondere vom Filterelement erfüllt. Der Einsatz ungeeigneter Filterelemente kann insbesondere auch zu Beschädigungen nachfolgender oder benachbarter Anwendungen führen. Dementsprechend ist es unerlässlich, in der Filtereinrichtung geeignete, das heißt insbesondere die Anforderungen erfüllende, Filterelemente einzusetzen. Hierzu sind Maßnahmen bekannt, welche den Einsatz ungeeigneter Filterelemente, das heißt besagter Anforderungen nicht erfüllende Filterelemente, verhindern oder zumindest reduzieren.
Aus der DE 10 2010 043 834 A1 ist eine Filtereinrichtung mit einem darin austauschbar angeordneten Ringfilterelement bekannt, das in einem Gehäuse der Filtereinrichtung angeordnet ist. Das Gehäuse weist ein abstehendes Standrohr auf, welches durch Eingreifen eines filterseitigen Entriegelungsmittels derart axial verschiebbar ist, dass ein Verbinden eines Deckels mit dem Filtergehäuse möglich ist. Hierdurch wird auch gewährleistet, dass nur geeignete Ringfilterelemente in der Filtereinrichtung zum Einsatz kommen. Das axiale Verschieben des Standrohrs, welches mit einer Riegeleinrichtung versehen ist, und dessen Entsperren mittels der Entriegelungsmittel sind jedoch aufwendig und führen insbesondere zu erhöhten Produktionskosten der Filtereinrichtung und des Ringfilterelements.
Die DE 10 2009 049 868 A1 offenbart eine Filtereinrichtung mit einem Gehäuse und einem darin austauschbar angeordneten Ringfilterelement, wobei im Gehäuse eine abstehende Führungskontur mit einer Rampe angeordnet ist, die von einer axialen Nut unterbrochen ist, in der ein vom Ringfilterelement abstehendes Positioniermittel im Gebrauchszustand des Ringfilterelements bzw. der Filtereinrichtung axial eingreift.
Um den Einsatz ungeeigneter Ringfilterelemente besser zu verhindern, schlägt die DE 10 2013 202 449 A1 vor, eine vom Gehäuse abstehende Führungskontur mit einer Rampe sowie zwei Nuten zu versehen, wobei der jeweiligen Nut ein Führungselement am Ringfilterelement zugeordnet ist, welches in einer Gebrauchsstellung der Filtereinrichtung in die zugehörige Nut eingreift. Hierbei besteht die Gefahr, dass das jeweilige Führungselement beim Montieren des Ringfilterelements in das Gehäuse über die nicht zugehörige Nut gleiten muss, um zur zugehörigen Nut zu gelangen. Beim Gleiten über die nicht zugehörige Nut kann das Führungselement verkeilen oder verhaken, so dass die Montage des Ringfilterelements in das Gehäuse erschwert ist. Zudem kann dieses Verkeilen bzw. Verkanten zu einer Beschädigung des Führungselements und/oder der Führungskontur, insbesondere zu einem Abbrechen des Führungselements oder eines Teils des Führungselements, führen, so dass eine Positionierung des Ringfilterelements im Gehäuse weniger präzise erfolgt und/oder die Gebrauchsstellung nicht erreicht werden kann. Darüber hinaus kann das abgebrochene Führungselement bzw. dessen abgebrochenes Teil zu Beschädigungen der Filtereinrichtung, insbesondere des Ringfilterelements, und/oder nachfolgender Anwendungen führen.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Filtereinrichtung der vorstehend genannten Art sowie für ein Ringfilterelement einer solchen Filtereinrichtung verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Montage des Ringfilterelements in der Filtereinrichtung und/oder eine erhöhte Prozesssicherheit auszeichnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Führungsstruktur zum Führen eines Ringfilterelements in einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung mit Rampen zu versehen und die Ausgestaltung der Rampen an Führungselemente des Ringfilterelements derart anzupassen, dass ein Gleiten der Führungselemente über eine nicht zugehörige Nut der Führungsstruktur vermieden oder zumindest reduziert ist. Hierdurch wird also vermieden, dass das jeweilige Führungselement an/in der nicht zugehörigen Nut verhakt bzw. verkeilt oder diese Gefahr zumindest reduziert. Dementsprechend wird das Führen des Ringfilterelements im Filtergehäuse, nachfolgend kurz Gehäuse genannt, und somit die Montage des Ringfilterelements vereinfacht. Darüber hinaus werden Beschädigungen der Führungselemente und/oder der Führungskontur vermieden oder zumindest reduziert. Somit werden also auch Beeinträchtigungen der Filtereinrichtung und/oder nachfolgender bzw. vorgelagerter Anwendungen/Komponenten verhindert oder zumindest reduziert, so dass die Prozesssicherheit insgesamt erhöht wird. Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Filtereinrichtung also das Gehäuse auf, in dem das Ringfilterelement austauschbar angeordnet ist. Das Gehäuse weist eine in Richtung des Ringfilterelements abstehende Führungskontur auf, welche eine erste Rampe und eine zweite Rampe aufweist, die jeweils in einer Umfangsrichtung verlaufen und schraubengangartig axial ansteigen. Genannte Richtungen beziehen sich dabei insbesondere auf das Ringfilterelement bzw. auf das dazu komplementär ausgebildete Gehäuse. Die jeweilige Rampe dient dem Zweck, das Ringfilterelement beim Montieren in dem Gehäuse zu führen. Hierzu ist vorgesehen, dass das Ringfilterelement zwei Führungselemente aufweist, welche an der jeweiligen Rampe geführt werden können, insbesondere entlanggleiten. Die Führungskontur weist zudem zwei Nuten auf, wobei das jeweilige Führungselement des Ringfilterelements einer solchen Nut zugeordnet ist. Das heißt, dass das Ringfilterelement ein erstes Führungselement aufweist, welches einer ersten Nut der Führungskontur zugehörig ist. Zudem weist das Ringfilterelement ein zweites Führungselement auf, welches einer zweiten Nut der Führungskontur zugehörig ist. Die erste Nut und die zweite Nut sind in Umfangsrichtung beabstandet und trennen die Rampen in Umfangsrichtung. Die jeweilige Nut verläuft dabei axial und weist insbesondere eine axial offene Einführöffnung auf, durch die das zugehörige Führungselement axial eingeführt wird. In einer Gebrauchsstellung des Ringfilterelement bzw. der Filtereinrichtung sind dabei das erste Führungselement axial in der ersten Nut und das zweite Führungselement axial in der zweiten Nut eingeführt. Die Gebrauchsstellung des Ringfilterelements bzw. der Filtereinrichtung entspricht insbesondere derjenigen Stellung, in der die Filtereinrichtung im Betrieb ein zu filterndes Fluid in gewünschter Weise filtert, insbesondere ohne dass unerwünschte Leckagen und Bypassströme vorhanden sind. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Rampen der Führungsstruktur in Umfangsrichtung gleichläufig ansteigen. Hierdurch wird insbesondere vermieden, dass das jeweilige Führungselement über die nicht zugehörige Nut gleiten muss, um zur zugehörigen Nut zu gelangen.
Der gleichläufige Anstieg der Rampen bedeutet insbesondere, dass diese bezüglich der Umfangsrichtung in gleichem Sinn ansteigen. Wird die Umfangsrichtung also vereinfacht dem Uhrzeigersinn gleichgesetzt, steigen beide Rampen im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn an. Der gleichläufige Anstieg beider Rampen bedeutet also insbesondere, dass beide Rampen in Umfangsrichtung rechtsläufig oder linksläufig ansteigen.
Das Montieren des Ringfilterelements in dem Gehäuse erfolgt vorzugsweise durch eine Drehung des Ringfilterelements, derart, dass die Führungselemente sich in Umfangsrichtung bewegen. Bei einer axial fluchtenden Anordnung der Führungselemente zur jeweils zugehörigen Nut ist es dann möglich, das Ringfilterelement axial zu verschieben, um die Führungselemente in die jeweils zugehörige Nut einzuführen und die Gebrauchsstellung zu erreichen. Eine solche Montage des Ringfilterelements ist vorzugsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung der Führungselemente realisiert. Das heißt insbesondere, dass die Führungselemente derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, dass das jeweilige Führungselement beim Montieren des Ringfilterelements in dem Gehäuse durch eine Drehbewegung über eine der Rampen gleitet.
Die Zugehörigkeit des jeweiligen Führungselements zur zugehörigen Nut führt dazu, dass lediglich Ringfilterelemente in das Gehäuse eingesetzt werden können, insbesondere die Gebrauchsstellung einnehmen können, deren Führungselemente an die Führungskontur angepasst sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Führungselemente ist es also möglich, eine Kodierung bzw. Kennzeichnung unterschiedlicher Ringfilterelemente dahingehend vorzunehmen, dass diese jeweils lediglich in einem zugehörigen Gehäuse eingesetzt werden können. Hierdurch ist es insbesondere möglich, für die jeweilige Anwendung passende Ringfilterelemente zur Verfügung zu stellen bzw. den Einsatz ungeeigneter, insbesondere die entsprechenden Anforderungen nicht erfüllender, Ringfilterelemente zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren.
Bevorzugt ist es, wenn zumindest eines der Führungselemente und die zugehörige Nut komplementär ausgebildet sind. Das heißt, dass dieses Führungselement vorzugsweise ausschließlich in die zugehörige Nut einführbar ist. Mit anderen Worten, dieses Führungselement ist nur in die zugehörige Nut, jedoch nicht in die andere Nut einführbar. Somit wird mit Hilfe der Führungselemente auch eine Relativpositionierung des Ringfilterelements im Gehäuse festgelegt. Hierdurch ist es insbesondere möglich, das zu filternde Fluid gezielt zu filtern und/oder Dichtungen bzw. Dichtelemente in vorgegebenen Positionen anzuordnen, um eine optimale bzw. verbesserte Dichtwirkung zu erzielen. Bevorzugt ist es dabei, wenn das jeweilige Führungselement komplementär zur zugehörigen Nut ausgestaltet ist, so dass das jeweilige Führungselement lediglich in die zugehörige Nut eingeführt werden kann. Unter Ausgestalten ist vorliegend dabei sowohl eine Ausbildung als auch eine Anordnung des jeweiligen Führungselements zu verstehen.
Als vorteilhaft erweisen sich Varianten, bei denen die Rampen in Umfangsrichtung gleichläufig ansteigen aber unterschiedliche Steigungen aufweisen. Ein Gleiten des jeweiligen Führungselements über die nicht zugehörige Nut wird hierdurch effektiver vermieden. Insbesondere wird hierdurch erreicht, dass das nicht zugehörige Führungselement beim Montieren in dem Gehäuse, auch wenn das geeignete Ringfilterelement verwendet wird, in Umfangsrichtung an die Führungsstruktur anschlägt, wenn dieses Führungselement die nicht zugehörige Nut erreicht, ohne jedoch axial in die nicht zugehörige Nut einführbar zu sein, so dass ein haptisches Feedback darüber erfolgt, dass das Ringfilterelement in Umfangsrichtung versetzt in dem Gehäuse zu montieren ist. Durch die unterschiedliche Steigung der Rampen ist es zudem möglich, dem jeweiligen Führungselement eine Rampe zuzuordnen, derart, dass das jeweilige Führungselement bei der Montage über die zugehörige Rampe zu führen bzw. zu gleiten ist, um die Gebrauchsstellung einnehmen zu können. Mit anderen Worten, es ist möglich das erste Führungselement der ersten Rampe und das zweite Führungselement der zweiten Rampe zuzuordnen.
Die Rampen können prinzipiell fluchtend zueinander bzw. deckungsgleich angeordnet sein. Die Rampen können also die gleiche Höhe, insbesondere den gleichen Höhenverlauf bzw. die gleiche Steigung aufweisen. Das heißt insbesondere, dass die Rampen identisch ausgebildet und in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein können. Bei einer solchen Ausbildung der Rampen sind das jeweilige Führungselement und die zugehörige Nut zweckmäßig komplementär ausgestaltet.
Vorstellbar ist es auch, die Rampen der Führungsstruktur versetzt zueinander anzuordnen, um die Gefahr des Gleitens des jeweiligen Führungselements über die nicht zugehörige Nut weiter zu reduzieren.
Eine versetzte Anordnung der Rampen kann dadurch realisiert sein, das zumindest eines der Enden der Rampen relativ zum entsprechenden Ende der anderen Rampe versetzt, insbesondere axial versetzt, angeordnet ist. Zu denken ist dabei an Ausführungsformen, bei denen die jeweilige Rampe ein unteres Ende und ein oberes Ende aufweist, wobei unteres und oberes sich auf die Axialrichtung beziehen. Dabei kann das untere Ende der ersten Rampe axial zum unteren Ende der zweiten Rampe versetzt angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich ist es vorstellbar, dass das obere Ende der ersten Rampe axial zum oberen Ende der zweiten Rampe versetzt angeordnet ist. Ebenso ist es vorstellbar, die unteren Enden beider Rampen axial auf gleicher Höhe und die oberen Enden der Rampen axial versetzt anzuordnen. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Führungselemente des Ringfilterelements axial auf gleicher Höhe anzuordnen. Auch eine umgekehrte Ausbildung, bei der die oberen Enden beider Rampen axial auf gleicher Höhe und die unteren Enden der Rampen axial versetzt angeordnet sind, ist vorstellbar.
Die Führungselemente des Ringfilterelements können axial versetzt zueinander angeordnet sein. Hierdurch wird einerseits die Gefahr des Einsatzes ungeeigneter Ringfilterelemente in der Filtereinrichtung weiter reduziert. Andererseits wird die Gefahr des Gleitens der Führungselemente über die nicht zugehörige Nut der Führungskontur weiter verringert. Sind die Führungselemente axial versetzt angeordnet, ist es vorteilhaft, wenn die Einführöffnungen der Nuten ebenfalls axial versetzt angeordnet sind. Dies vereinfacht die Montage bzw. das Einsetzen des Ringfilterelements in das Gehäuse.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen zumindest ein Führungselement, vorteilhaft beide Führungselemente, vom Ringfilterelement radial, insbesondere nach innen, abstehen. Hierdurch sind die Führungselemente durch das Ringfilterelement geschützt, so dass ihre Beschädigung, insbesondere auch außerhalb der Filtereinrichtung, verhindert oder reduziert wird. Zudem kann das Ringfilterelement somit, insbesondere radial, kompakter hergestellt werden.
Vorstellbar ist es, zumindest eines der Führungselemente, vorzugsweise beide Führungselemente, an einer Innenzarge des Ringfilterelements anzuordnen. Das heißt, dass das Ringfilterelement die Innenzarge aufweist, welche einen Filterkörper des Ringfilterelements radial innenseitig stützt. Zumindest eines der Führungselemente steht dabei von der Innenzarge, insbesondere radial nach innen, ab. Vorstellbar ist es dabei, zumindest eines der Führungselemente an der Innenzarge auszuformen, insbesondere materialeinheitlich bzw. monolithisch mit der Innenzarge herzustellen. Hierdurch ist das Ringfilterelement vereinfacht und kostengünstig herstellbar.
Denkbar ist es, die Führungselemente jeweils gleich auszubilden und die Zugehörigkeit der Führungselemente zu der jeweiligen Nut über die Ausgestaltung der Führungskontur, insbesondere der jeweiligen Nut bzw. Rampe, zu realisieren.
Bevorzugt ist es, wenn die Führungselemente, insbesondere hinsichtlich ihrer Größe und/oder Geometrie, unterschiedlich ausgebildet sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich, die Zugehörigkeit des jeweiligen Führungselements zur zugehörigen Nut besser zu definieren bzw. das jeweilige Führungselement von der nicht zugehörigen Nut besser zu trennen bzw. zu unterscheiden. Somit kann also verbessert verhindert werden, dass das jeweilige Führungselement in die nicht zugehörige Nut einführbar ist.
Die Führungskontur kann prinzipiell beliebig vom Gehäuse in Richtung des Ringfilterelements abstehen. Die Führungskontur kann insbesondere mit dem Gehäuse einteilig, bspw. monolithisch hergestellt sein.
Die Führungskontur ist vorzugsweise in einem Gehäusetopf des Gehäuses angeordnet, insbesondere ausgebildet, der von einem abnehmbaren Deckel des Gehäuses verschlossen wird.
Bevorzugte Varianten sehen vor, dass die Führungskontur, insbesondere die Rampen und die Nuten, in/an einem abstehenden Dom des Gehäuses, insbesondere des Gehäusetopfs, ausgeformt sind. Der Dom greift dabei in der Gebrauchsstellung in das Innere des Ringfilterelements ein bzw. ist axial in das Innere des Ringfilterelements eingeführt. Somit kann das Zusammenwirken der Führungselemente mit der Führungskontur bauraumsparender realisiert werden.
Bevorzugt ist es, wenn das Ringfilterelement zumindest eine Endscheibe aufweist, welche axial endseitig des Ringfilterelements angeordnet ist, insbesondere den Filterkörper axial stützt und/oder abdichtet. Vorteilhaft weist das Ringfilterelement zwei axial gegenüberliegende Endscheiben auf, zwischen denen der Filterkörper angeordnet ist.
Das Ringfilterelement kann einen axial von einer der Endscheiben abstehenden Pin aufweisen, der in der Gebrauchsstellung axial in einem Kanal der Filtereinrichtung, welcher im Gehäuse, insbesondere im Gehäusetopf, ausgebildet ist, eingreift. Der Pin steht bevorzugt von derjenigen Endscheibe des Ringfilterelements ab, die der Führungskontur zugewandt ist. Mit anderen Worten, die Führungskontur bzw. die Führungselemente sowie der Pin und der Kanal sind bevorzugt auf einer gleichen axialen Seite der Filtereinrichtung angeordnet.
Besonders bevorzugt ist es, wenn der Pin bezüglich des Ringfilterelements exzentrisch angeordnet ist. Hierdurch wird eine zusätzliche Maßnahme zum Vermeiden des Einsatzes ungeeigneter Ringfilterelemente in der Filtereinrichtung realisiert.
Der Kanal kann prinzipiell eine beliebige Funktion erfüllen. Insbesondere kann der Kanal ein Ablasskanal der Filtereinrichtung sein, der vom Pin verschlossen wird. Beim Entfernen des Ringfilterelements aus der Filtereinrichtung, insbesondere beim Austauschen des Ringfilterelements, wird dabei der Kanal freigegeben, so dass sich im Gehäuse befindendes Fluid durch den Kanal abfließen kann.
Die Filtereinrichtung kann prinzipiell dem Filtern eines beliebigen Fluids dienen. Insbesondere kann die Filtereinrichtung dem Filtern einer Flüssigkeit, bspw. von Wasser, Öl oder Kraftstoff dienen und somit als Wasserfilter, Ölfilter oder Kraftstofffilter ausgebildet sein. Ebenso kann die Filtereinrichtung dem Filtern eines Gases, bspw. von Luft, dienen und somit insbesondere als ein Luftfilter ausgestaltet sein. Dabei kann die Filtereinrichtung in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen.
Es versteht sich, dass neben der Filtereinrichtung auch ein zugehöriges, austauschbares Ringfilterelement als wichtiger Bestandteil an sich zum Umfang dieser Erfindung gehört.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine isometrische Ansicht einer Filtereinrichtung mit einem teilweise dargestellten Ringfilterelement und einem teilweise dargestellten Gehäuse bei der Montage des Ringfilterelements in dem Gehäuse,
2 eine isometrische Ansicht des in 1 gezeigten Teils des Gehäuses,
3 eine andere isometrische Ansicht des Gehäuses,
4 bis 9 jeweils isometrische Ansichten bei aufeinanderfolgenden Schritten zur Montage des Ringfilterelements in dem Gehäuse.

In den 1 bis 3 sind verschiedene Ansichten einer Filtereinrichtung 1 dargestellt. Die Filtereinrichtung 1 weist ein teilweise gezeigtes Gehäuse 2 auf, welches einen Gehäusetopf 3 aufweist, der in 3 zu sehen ist. Der Gehäusetopf 3 weist einen Boden 4 auf, der insbesondere in den 1 und 2 zu sehen ist. Die Filtereinrichtung 1 weist zudem ein teilweise gezeigtes Ringfilterelement 5 auf, welches in 1 dargestellt und in 1 vom Boden 4 beabstandet ist. Dabei sind in 1 eine Endscheibe 6, ein exzentrisch von der Endscheibe 6 axial in Richtung des Bodens 4 abstehender Pin 7 sowie eine Innenzarge 8 des Ringfilterelements 5 zu sehen, die auf der vom Pin 7 abgewandten Seite axial von der Endscheibe 6 absteht. Die Innenzarge 8 stützt dabei einen nicht gezeigten Filterkörper des Ringfilterelements 5, der axial an der Endscheibe 6 anschließt, radial nach innen ab. An der Innenzarge 8 sind, jeweils radial nach innen abstehend, ein erstes Führungselement 9 und ein zweites Führungselement 10 vorgesehen, insbesondere materialeinheitlich bzw. monolithisch an der Innenzarge 8 ausgeformt. Die Führungselemente 9, 10 sind in einer Umfangsrichtung 11 voneinander beabstandet, wobei sich die Führungselemente 9, 10 im gezeigten Beispiel radial gegenüberliegen. Am Boden 4 des Gehäuses 2 ist ein Dom 12 einteilig bzw. materialeinheitlich ausgeformt, der axial in Richtung des Ringfilterelements 5 absteht. Am Dom 12 ist eine Führungskontur 13 angeordnet, die zwei Rampen 14, 15, nämlich eine erste Rampe 14 und eine zweite Rampe 15, aufweist. Die Führungskontur 13 weist zudem zwei Nuten 16, 17, nämlich eine erste Nut 16 und eine zweite Nut 17, auf. Die Nuten 16, 17 sind unterschiedlich ausgestaltet, insbesondere geformt und dimensioniert. Die Rampen 14, 15 verlaufen in Umfangsrichtung 11 und sind durch die Nuten 16, 17 voneinander getrennt, wobei die Nuten 16, 17 analog zu den Führungselementen 9, 10 in Umfangsrichtung 11 beabstandet und im gezeigten Beispiel radial gegenüberliegend angeordnet sind. Die jeweilige Nut 16, 17 verläuft hierbei axial und weist eine Einführöffnung 18, 19 auf. Das heißt, dass die erste Nut 16 eine axial offene erste Einführöffnung 18 aufweist, die am dem Ringfilterelement 5 zugewandten axialen Ende der ersten Nut 16 angeordnet ist. Die zweite Nut 17 weist an ihrem axial dem Ringfilterelement 5 zugewandten Ende eine zweite Einführöffnung 19 auf, die axial offen ist. Dabei sind das erste Führungselement 9 der ersten Nut 16 und das zweite Führungselement 10 der zweiten Nut 17 zugehörig bzw. zugeordnet und jeweils hinsichtlich Geometrie und Größe komplementär zur zugehörigen Nut 16, 17 ausgebildet. Die Führungselemente 9, 10 unterscheiden sich dabei so wie die zugehörigen Nuten 16, 17 hinsichtlich Geometrie und Größe, so dass das erste Führungselement 9 nicht in die zweite Nut 17, jedoch in die erste Nut 16 eingeführt werden kann, während das zweite Führungselement 10 nicht in die erste Nut 16, jedoch in die zweite Nut 17 eingeführt werden kann. Am Boden 4 des Gehäuses 2 ist zudem ein axial offener Kanal 20 vorgesehen, in dem der Pin 7 axial geführt werden kann und diesen dadurch verschließt.
Insbesondere in den 1 und 2 ist dabei zu erkennen, dass die Rampen 14, 15 beide in Umfangsrichtung 11 axial gleichläufig ansteigen. Wird die Umfangsrichtung 11 bspw. dem Uhrzeigersinn gleichgesetzt, heißt dies, dass beide Rampen 14, 15 im Uhrzeigersinn ansteigen. Die erste Rampe 14 weist ein axial unteres Ende 21, nachfolgend auch erstes unteres Ende 21 genannt, sowie ein axial oberes Ende 22 auf, das nachfolgend auch erstes oberes Ende 22 genannt wird. Die zweite Rampe 15 weist ein axial unteres Ende 23, nachfolgend auch zweites unteres Ende 23 genannt, sowie ein axial oberes Ende 24, nachfolgend auch zweites oberes Ende 24 genannt, auf. Die erste Rampe 14 steigt zwischen dem ersten unteren Ende 21 und dem ersten oberen Ende 22 in Axialrichtung und in Umfangsrichtung 11 im Wesentlichen kontinuierlich an. Die zweite Rampe 15 steigt von dem zweiten unteren Ende 23 bis zum zweiten oberen Ende 24 axial und in Umfangsrichtung 11 im Wesentlichen kontinuierlich an. Hierbei steigen die erste Rampe 14 und die zweite Rampe 15 axial gleich an und weisen somit eine gleiche Steigung auf. Zu erkennen ist ferner, dass das erste untere Ende 21 der ersten Rampe 14 axial niedriger angeordnet ist als das zweite obere Ende 24 der zweiten Rampe 15. Zudem ist das zweite untere Ende 23 der zweiten Rampe 15 axial niedriger angeordnet als das erste obere Ende 22 der ersten Rampe 14. Dabei wird das erste obere Ende 22 in Umfangsrichtung 11 durch die zweite Nut 17 von dem zweiten unteren Ende 23 getrennt. Das zweite obere Ende 24 wird in Umfangsrichtung 11 von dem ersten unteren Ende 21 durch die erste Nut 16 getrennt. In Umfangsrichtung 11 folgt also das erste obere Ende 22 dem ersten unteren Ende 21, während das zweite untere Ende 23 dem ersten oberen Ende 22 und das zweite obere Ende 24 dem zweiten unteren Ende 23 folgt. Die Nuten 16, 17 unterteilen dabei den Dom 12 bzw. die Führungskontur 13 in einen ersten Abschnitt 25, der die erste Rampe 14 aufweist, und einen zweiten Abschnitt 26, der die zweite Rampe 15 aufweist. In den 1 und 2 ist zudem zu erkennen, dass sich die Nuten 16, 17 axial nicht gänzlich über den gesamten Dom 12 erstrecken.
Zu erkennen ist ferner, dass das erste obere Ende 22 axial auf gleicher Höhe angeordnet ist wie das zweite obere Ende 24. Zudem ist das erste untere Ende 21 der ersten Rampe 14 axial auf gleicher Höhe wie das zweite untere Ende 23 der zweiten Rampe 15. Somit, und durch die gleiche Steigung, sind die Rampen 14, 15 auf gleicher Höhe angeordnet und weisen den gleichen Höhenverlauf auf. Die Rampen 14, 15 sind also insbesondere im Wesentlichen identisch ausgebildet und in Umfangsrichtung 11 versetzt angeordnet.
In den 4 bis 9 sind unterschiedliche Schritte zum Montieren des Ringfilterelements 5 in dem Gehäuse 2 bzw. in dem Gehäusetopf 3 zu sehen, wobei 4 der Ansicht aus 1 entspricht und einen ersten Montageschritt darstellt. Das Einsetzen des Ringfilterelements 5 in das Gehäuse 2 erfolgt dabei durch axiale Bewegungen sowie Drehbewegungen des Ringfilterelements 5.
Wie in 5 zu erkennen ist, wird das Ringfilterelement 5 zunächst durch eine axiale Bewegung in Richtung des Bodens 4 axial in den Gehäusetopf 3 eingeführt. Hierbei wird der Dom 12 axial in das Innere, radial außenseitig von der Innenzarge 8 begrenzte, des Ringfilterelements 5 eingeführt. Beim in 5 gezeigten Schritt bzw. Zustand liegt das erste Führungselement 9 axial an der ersten Rampe 14 und das zweite Führungselement 10 axial an der zweiten Rampe 15 an. In diesem Zustand kann das Ringfilterelement 5 durch eine Drehbewegung 27, die vorliegend rein beispielhaft der Umfangsrichtung 11 entgegengesetzt ist, bewegt werden. Bei dieser Drehbewegung 27 gleitet das erste Führungselement 9 entlang der ersten Rampe 14 und das zweite Führungselement 10 entlang der zweiten Rampe 15.
Die 6 und 7 zeigen weitere Schritte zum Einsetzen des Ringfilterelements 5 in das Gehäuse 2, bei denen die Drehbewegung 27 weiter erfolgt bzw. vorangeschritten ist. Zu erkennen ist dabei, dass neben der Drehbewegung 27 aufgrund des axialen Anstiegs der Rampen 14, 15 das Ringfilterelement 5 gleichzeitig axial in Richtung des Bodens 4 bewegt wird.
Diese Drehbewegung 27 erfolgt bis zu der in 8 gezeigten Stellung 28. In dieser Stellung 28 schlägt das erste Führungselement 9 in Umfangsrichtung 11 am zweiten Abschnitt 26 und das zweite Führungselement 10 in Umfangsrichtung 11 am ersten Abschnitt 25 an, derart, dass die Drehbewegung 27 in gleicher Richtung nicht mehr möglich ist. Der Anschlag bedeutet gleichzeitig ein haptisches Feedback, das den Abschluss der für die Montage notwendigen Drehbewegung 27 signalisiert. In dieser Stellung 28, nachfolgend auch Einführstellung 28 genannt, fluchtet das erste Führungselement 9 axial mit der ersten Nut 16 und der ersten Einführöffnung 18. Zudem fluchtet das zweite Führungselement 10 axial mit der zweiten Nut 17 und der zweiten Einführöffnung 19. Darüber hinaus fluchtet der Pin 7 axial mit dem Kanal 20.
Das Ringfilterelement 5 wird in der Einführstellung 28 axial in Richtung des Bodens 4 verstellt, wobei 9 eine Gebrauchsstellung 29 zeigt, in der das erste Führungselement 9 axial in der ersten Nut 16 und das zweite Führungselement 10 axial in der zweiten Nut 17 eingeführt ist. Dabei schlagen die Führungselemente 9, 10 im gezeigten Beispiel axial endseitig der jeweils zugehörigen Nut 16, 17 am Dom 12 an. Dieser Anschlag liefert also ein haptisches Feedback über den Abschluss der Montage des Ringfilterelements 5 in dem Gehäuse 2 bzw. das Erreichen der Gebrauchsstellung 29. In der Gebrauchsstellung 29 ist zudem der Pin 7 axial in den Kanal 20 eingeführt und greift in diesen ein, wobei der Kanal 20 hierdurch insbesondere verschlossen wird. Erst in der Gebrauchsstellung 29 ist die Filtereinrichtung 1 bestimmungsgemäß betreibbar.
Das Ringfilterelement 5 ist austauschbar im Gehäuse 2 angeordnet, wobei ein Herausnehmen des Ringfilterelements 5 aus dem Gehäuse 2 durch ein axiales Verstellen des Ringfilterelements 5 von der in 9 gezeigten Gebrauchsstellung 29 und in die in 8 gezeigten Einführstellung 28 möglich ist.
Die Filtereinrichtung 1 kommt insbesondere zum Filtern einer Flüssigkeit, bspw. Wasser, Öl oder Kraftstoff, zum Einsatz und ist somit insbesondere als Kraftstofffilter 30, Ölfilter 31 oder Wasserfilter 32 ausgebildet. Alternativ kann die Filtereinrichtung 1 zum Filtern eines Gases, bspw. Luft, zum Einsatz kommen und ist bspw. als Luftfilter 33 ausgestaltet. Die Filtereinrichtung 1 kann dabei in einer beliebigen Anwendung, bspw. in einem weiter nicht gezeigten Fahrzeug zum Einsatz kommen. Die unterschiedlichen Filter 30, 31, 32, 33 unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich ihrer Ringfilterelemente 5. Dementsprechend ist es durch eine entsprechende Ausgestaltung der Führungselemente 9, 10 möglich, sicherzustellen, dass geeignete Ringfilterelemente 5 in der jeweiligen Filtereinrichtung 1 zum Einsatz kommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010043834 A1 [0003]
DE 102009049868 A1 [0004]
DE 102013202449 A1 [0005]

Claims

Filtereinrichtung (1) mit einem Gehäuse (2) und einem im Gehäuse (2) austauschbar angeordneten Ringfilterelement (5), wobei - das Gehäuse (2) eine in Richtung des Ringfilterelements (5) abstehende Führungskontur (13) aufweist, - die Führungskontur (13) eine erste Rampe (14) und eine zweite Rampe (15) aufweist, die jeweils in einer Umfangsrichtung (11) verlaufen und axial ansteigen, - die Führungskontur (13) eine erste Nut (16) und eine zweite Nut (17) aufweist, die axial verlaufen und in Umgangsrichtung (1) beabstandet sind und die Rampen (14, 15) in Umfangsrichtung trennen, - das Ringfilterelement (5) ein zur ersten Nut (16) zugehöriges und abstehendes erstes Führungselement (9) sowie ein zur zweiten Nut (17) zugehöriges und abstehendes zweites Führungselement (10) aufweist, die in Umfangsrichtung (11) beabstandet sind, - in einer Gebrauchsstellung (29) das erste Führungselement (9) axial in der ersten Nut (16) und das zweite Führungselement (10) axial in der zweiten Nut (17) eingeführt ist, - die Rampen (14, 15) in Umfangsrichtung (11) gleichläufig ansteigen.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Führungselemente (9, 19) und die zugehörige Nut (16, 17) komplementär ausgebildet sind, derart, dass das Führungselement (9, 10) ausschließlich in die zugehörige Nut (16, 17) einführbar ist.
Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampen (14, 15) unterschiedliche Steigungen aufweisen.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Führungselemente (9, 10) derart ausgestaltet ist, dass es beim Montieren des Ringfilterelements (5) in das Gehäuse (2) durch eine Drehbewegung (27) über eine der Rampen (14, 15) gleitet.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, - dass die jeweilige Rampe (14, 15) ein unteres Ende (21, 23) und ein oberes Ende (22, 24) aufweist, und - dass das untere Ende (21) der ersten Rampe (14) axial zum unteren Ende (23) der zweiten Rampe (15) versetzt angeordnet ist, und/oder - dass das obere Ende (22) der ersten Rampe (14) axial zum oberen Ende (24) der zweiten Rampe (15) versetzt angeordnet ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9, 10) axial versetzt zueinander angeordnet sind.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9, 10) vom Ringfilterelement (5) radial nach innen abstehen.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringfilterelement (5) eine einen Filterkörper des Ringfilterelements (5) stützende Innenzarge (8) aufweist, von der die Führungselemente (9, 10) abstehen.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente (9, 10) hinsichtlich ihrer Geometrie und/oder Größe unterschiedlich ausgebildet sind.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampen (14, 15) und die Nuten (16, 17) an einem abstehenden Dom (12) des Gehäuses (2) ausgeformt sind, der in der Gebrauchsstellung (29) in das Innere des Ringfilterelements (5) axial eingeführt ist.
Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, - dass das Ringfilterelement (5) eine Endscheibe (6) aufweist, von der ein Pin (7) axial absteht, - dass das Gehäuse (2) einen Kanal (20) aufweist, in den der Pin (7) in der Gebrauchsstellung (29) axial eingreift.
Ringfilterelement (5) einer Filtereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Führungselemente (9, 10) des Ringfilterelements (5) derart ausgestaltet sind, dass sie beim Montieren des Ringfilterelements (5) in das Gehäuse (2) an einer der Rampen (14, 15) gleiten und ausschließlich in die zugehörige Nut (16, 17) der Führungskontur (13) einführbar sind.