DE102012210900A1

DE102012210900A1 - Flüssigkeitsfilter mit einem zentralen Ablasskanal und Filtereinsatz für einen Flüssigkeitsfilter

Info

Publication number: DE102012210900A1
Application number: DE102012210900.5A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ardes
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2014-01-02
Also published as: EP2864017B1; ES2640468T3; US20150157968A1; EP2864017A1; PL2864017T3; CN104540569B; CN104540569A; WO2014001214A1; US9700819B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter (1) mit einem Filtergehäuse (10) mit einem abnehmbaren Schraubdeckel (11) und einem auswechselbaren Filtereinsatz (2), wobei das Filtergehäuse (10) einen zentralen Ablasskanal (13) aufweist, wobei ein im Einbauzustand filtergehäusefester Verschlusszapfen (3) zwischen einer bei eingebautem Filtereinsatz (2) und geschlossenem Deckel (11) eingenommenen, unteren Schließstellung und einer bei abgenommenem Deckel (11) und entnommenem Filtereinsatz (2) eingenommenen, oberen Öffnungsstellung axial verstellbar ist und wobei zwischen Schraubdeckel (11) oder Filtereinsatz (2) und Verschlusszapfen (3) mechanische, lösbare Koppelelemente (24, 34, 44) vorgesehen sind. Der Flüssigkeitsfilter (1) gemäß Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (24, 34, 44) durch Drehen des Schraubdeckels (11) oder Filtereinsatzes (2) in Festdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff treten, dass die Koppelelemente (24, 34, 44) durch Drehen des Schraubdeckels (11) oder Filtereinsatzes (2) in Losdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff treten, zumindest solange sich eine Dichtung (33; 33.1, 33.2) des Verschlusszapfens (3) ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen (3) ausübend im Dichtsitz befindet, und dass die Koppelelemente (24, 34, 44) selbsttätig außer Eingriff treten, wenn die Dichtung (33; 33.1, 33.2) aus dem Dichtsitz ausgetreten und dadurch der Verschlusszapfen (3) frei um seine Längsachse drehbar ist. Weiter betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz (2) für einen Flüssigkeitsfilter (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter einer Brennkraftmaschine, mit einem Filtergehäuse mit einem abnehmbaren Schraubdeckel und mit einem Rohflüssigkeitseinlass und einem Reinflüssigkeitsauslass, mit einem im Filtergehäuse auswechselbar angeordneten, eine Rohseite und eine Reinseite des Flüssigkeitsfilters voneinander trennenden Filtereinsatz, wobei das Filtergehäuse weiter einen zentralen Ablasskanal zum Entleeren des Filtergehäuses bei einem Entnehmen des Filtereinsatzes aufweist, wobei ein im Einbauzustand filtergehäusefester Verschlusszapfen mit wenigstens einer in einem Dichtsitz in dem Ablasskanal radial dichtenden Dichtung zwischen einer bei eingebautem Filtereinsatz und geschlossenem Schraubdeckel eingenommenen, unteren Schließstellung und einer bei abgenommenem Schraubdeckel und entnommenem Filtereinsatz eingenommenen, oberen Öffnungsstellung axial verstellbar ist, und wobei zwischen dem Schraubdeckel oder Filtereinsatz einerseits und dem Verschlusszapfen andererseits mechanische, lösbare Koppelelemente vorgesehen sind. Außerdem betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz für ein Flüssigkeitsfilter.
Die EP 1 307 274 B1 zeigt einen Flüssigkeitsfilter zur Reinigung von Flüssigkeiten wie z. B. Schmieröl, Wasser oder Kraftstoff. Der Flüssigkeitsfilter weist ein Filtergehäuse, ein Filterelement, einen Stützkörper und ein Schiebeventil auf. Das Schiebeventil verhindert im geschlossenen Zustand, dass Flüssigkeit von der Rohseite oder der Reinseite in einen Flüssigkeitsablauf fließen kann. Sobald das Filtergehäuse geöffnet wird, wird das Schiebeventil axial bewegt, wodurch der Flüssigkeitsablauf freigegeben wird und das Filtergehäuse leer laufen kann. Bei diesem Flüssigkeitsfilter ist das Schiebeventil mit einem Stützkörper, welcher mit einem Gehäusedeckel verbunden ist, lösbar verschnappt. Dadurch kann das Schiebeventil von dem Stützkörper getrennt werden. Dies ist vorteilhaft, da durch die Trennung der Bauteile voneinander die Wartungshöhe des Flüssigkeitsfilters reduziert wird.
Als nachteilig hat sich bei dem bekannten Flüssigkeitsfilter allerdings herausgestellt, dass die Verbindungsmittel, mittels welchen das Schiebeventil mit dem Stützkörper verschnappt ist, im Betrieb zu Schäden, insbesondere Abbruch, neigen. Hierdurch können Teile der Verbindungsmittel auf die Reinflüssigkeitsseite des Filters und von dort zu nachgeordneten Komponenten, wie im Fall eines Ölfilters eine Brennkraftmaschine mit zu versorgenden Schmierstellen, gelangen und dort Folgeschäden verursachen. Außerdem müssen bei einer Filterwartung die Verbindungsmittel manuell, insbesondere durch Ausüben einer ausreichenden Zugkraft, voneinander getrennt werden.
Für die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Flüssigkeitsfilter der eingangs genannten Art sowie einen Filtereinsatz zu schaffen, bei denen ein sicherer Betrieb ohne die Gefahr von Schäden für nachgeordnete Komponenten und eine einfache Handhabung bei einer Filterwartung gewährleistet sind.
Die Lösung des ersten, das Flüssigkeitsfilter betreffenden Teils der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit einem Flüssigkeitsfilter, das dadurch gekennzeichnet ist,

– dass die Koppelelemente durch Drehen des Schraubdeckels oder Filtereinsatzes in Festdrehrichtung des Schraubdeckels in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff treten,
– dass die Koppelelemente durch Drehen des Schraubdeckels oder Filtereinsatzes in Losdrehrichtung des Schraubdeckels in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff treten, zumindest solange sich die Dichtung ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen ausübend im Dichtsitz befindet, und
– dass die Koppelelemente selbsttätig außer Eingriff treten, wenn die Dichtung aus dem Dichtsitz ausgetreten und dadurch der Verschlusszapfen frei um seine Längsachse drehbar ist.

Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, dass die mit einer Schnappverbindung verbundenen Gefahren von mechanischen Schäden, insbesondere Abbruch von Teilen der Verbindungsmittel, sicher vermieden werden, weil erfindungsgemäß die Koppelelemente allein durch Drehen relativ zueinander in und außer Eingriff gebracht werden. Mechanische Biegebeanspruchungen der einzelnen Teile der Koppelelemente treten dabei nicht auf. Hierdurch wird ein zuverlässiger und vor Schäden sicherer Betrieb des Flüssigkeitsfilters gewährleistet. Zudem wird eine besonders einfache Handhabung erreicht, weil sich die Koppelelemente beim Abschrauben des Schraubdeckels und Herausziehen des Filtereinsatzes selbsttätig voneinander trennen, sobald der Verschlusszapfen seine Öffnungsstellung erreicht hat. Ein aufwändiges manuelles Trennen der Koppelelemente ist vorteilhaft nicht mehr erforderlich.
In Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Koppelelemente eine Verzahnung bilden, wobei die Zähne der jeweiligen Koppelelemente in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen weisen und wobei in Umfangsrichtung gesehen der Zahnabstand jeweils größer ist als die Zahnlänge. Die Zähne bilden einerseits einfache und andererseits belastbare Koppelelemente. Durch das angegebene Verhältnis von Zahnabstand zu Zahnlänge können die Zähne der einen Seite jeweils zwischen die Zähne der anderen Seite praktisch Kräfte frei axial eingeführt und dann durch Verdrehen relativ zueinander in Eingriff gebracht werden. Umgekehrt kann der Eingriff der Koppelelemente durch Verdrehen in entgegengesetzte Richtung und axiales Auseinanderziehen ebenfalls sehr einfach getrennt werden.
Eine weitere Konkretisierung der Erfindung schlägt vor, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne jeweils asymmetrische Zahnflanken haben, wobei die jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken in einem ersten Winkel schräg zur Umfangsrichtung, die jeweils anderen Zahnflanken in einem zweiten, kleineren Winkel zur Umfangsrichtung und die Zahnrücken in Axialrichtung verlaufen. Dadurch, dass die zusammenwirkenden Zahnflanken in einem Winkel schräg zur Umfangsrichtung verlaufen, wird erreicht, dass bei der einen Drehrichtung die Koppelelemente in Eingriff gelangen, solange ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen ausgeübt wird, und dass die Koppelelemente selbsttätig außer Eingriff treten, sobald der Verschlusszapfen frei drehbar ist, da dann infolge von Schwerkraftwirkung die Zähne des Verschlusszapfens über die schräg verlaufenden Kontaktflächen entlang der damit zusammenwirkenden anderen Zähne selbsttätig abgleiten.
Um das erwähnte Abgleiten der Zähne der zusammenwirkenden Koppelelemente zu gewährleisten, ist bevorzugt vorgesehen, dass der erste Winkel zwischen 30° und 60° beträgt.
Der zweite, kleinere Winkel ist bevorzugt gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels. Hiermit wird gewährleistet, dass beim Zusammenbauen des Flüssigkeitsfilters ein axiales Verspannen und Verklemmen vermieden wird, was ansonsten auftreten könnte, wenn die in Axialrichtung weisenden Flanken der einen Zähne auf die entgegengesetzt in Axialrichtung weisenden Flanken der anderen Zähne auftreffen würden.
In weiterer Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Zähne der Verzahnungen jeweils auf zumindest bereichsweise identischen Durchmessern einerseits axial nach unten oder radial nach außen oder innen von dem Schraubdeckel oder dem Filtereinsatz und andererseits entsprechend axial nach oben oder radial nach innen oder außen von dem Verschlusszapfen vorragen. Die konkrete Wahl der Anordnung der Zähne richtet sich insbesondere nach den vorgegebenen Platzverhältnissen, wonach die eine oder andere Anordnung vorteilhafter sein kann.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verschlusszapfen mit federnden Halteelementen ausgestattet ist, die in Öffnungsstellung des Verschlusszapfens ausgefedert sind und den Verschlusszapfen im Ablasskanal in Axialrichtung halten, die beim Übergang des Verschlusszapfens von seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung und umgekehrt vorübergehend einfederbar sind und dabei in einen Reibschluss mit dem Filtergehäuse treten und die in Schließstellung des Verschlusszapfens wieder ausgefedert sind. Mit den federnden Halteelementen werden zwei vorteilhafte Funktionen erzielt. Die eine Funktion besteht darin, den Verschlusszapfen in seiner Öffnungsstellung, in der seine Koppelelemente von den Koppelelementen des Filtereinsatzes oder Schraubdeckels getrennt sind, axial zu halten und einen ungehinderten Flüssigkeitsablauf zu gewährleisten. Die zweite Funktion besteht darin, auf den Verschlusszapfen ein Bremsmoment auszuüben, auch nachdem dessen Dichtung oder Dichtungen aus ihren zugehörigen Dichtsitzen entfernt sind, um ein weiteres Anheben des Verschlusszapfens beim Abschrauben des Schraubdeckels vom Gehäuse zu bewirken und den Verschlusszapfen in eine solche Höhe relativ zum Filtergehäuse zu bringen, in der die Dichtung oder Dichtungen des Verschlusszapfens einen ausreichenden, einen störungsfreien Flüssigkeitsdurchfluss gewährleistenden axialen Abstand von dem zugehörigen Dichtsitz oder den zugehörigen Dichtsitzen hat/haben. Erst wenn die federnden Halteelemente ihren Reibschluss zum Filtergehäuse in der vollständig erreichten Öffnungsstellung des Verschlusszapfens verlieren, ist der Verschlusszapfen frei um seine Längsachse drehbar und kann sich so selbsttätig vom Schraubdeckel oder Filtereinsatz trennen.
Zwecks einer kompakten Bauweise mit möglichst wenigen Bauteilen ist bevorzugt vorgesehen, dass der Filtereinsatz einen zentralen Stützkörper aufweist und dass die filtereinsatzseitigen Koppelelemente am unteren Ende des Stützkörpers angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung ist der Stützkörper Teil des Filtereinsatzes und wird bei einer Filterwartung mit dem Filtereinsatz ausgetauscht.
In einer alternativen Ausführung des Flüssigkeitsfilters ist vorgesehen, dass der Verschlusszapfen mit einem Stützkörper für den Filterstoffkörper des Filtereinsatzes dauerhaft verbunden oder einstückig ausgeführt ist und dass die Koppelelemente einerseits am Schraubdeckel und andererseits oben am Stützkörper angeordnet sind. In dieser Ausführung ist der Stützkörper ein dauerhaft im Filtergehäuse verbleibendes Bauteil.
Eine weitere Ausführung des Flüssigkeitsfilters gemäß Erfindung sieht vor, dass in dem Schraubdeckel ein deckelfestes Filterumgehungsventil angeordnet ist und dass zwischen dem Filterumgehungsventil oder dem Schraubdeckel einerseits und dem Filtereinsatz, insbesondere einem darin angeordneten Stützkörper, andererseits zweite mechanische, lösbare Koppelelemente vorgesehen sind. Hier ist also eine doppelte Anordnung von zusammenwirkenden Koppelelementen vorgesehen, um einerseits den Schraubdeckel und den Filtereinsatz und andererseits den Filtereinsatz und den Verschlusszapfen auf einfache Weise je nach Bedarf miteinander zu verbinden und voneinander zu trennen.
Für die zweiten Koppelelemente ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, dass diese durch Drehen des Schraubdeckels in dessen Festdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff und durch Drehen des Schraubdeckels in dessen Losdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff treten. Somit wird auch bei den zweiten Koppelelementen deren Verbinden und Trennen sehr einfach gehalten.
In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die zweiten Koppelelemente eine Verzahnung bilden, wobei die Zähne der jeweiligen Koppelelemente in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen weisen und wobei in Umfangsrichtung gesehen der Zahnabstand jeweils größer ist als die Zahnlänge. Durch das angegebene Verhältnis von Zahnabstand zu Zahnlänge können auch bei den zweiten Koppelelementen die Zähne der einen Seite jeweils zwischen die Zähne der anderen Seite praktisch kräftefrei axial eingeführt und dann durch Verdrehen relativ zueinander in Eingriff gebracht werden. Umgekehrt kann der Eingriff der zweiten Koppelelemente durch Verdrehen in entgegengesetzter Richtung und axiales Auseinanderziehen ebenfalls sehr einfach getrennt werden.
Im Unterschied zu den ersten Koppelelementen ist es bei der Bedienung des Flüssigkeitsfilters im Rahmen einer Wartung vorteilhaft, dass sich der Filtereinsatz und der Schraubdeckel nicht selbsttätig voneinander lösen. Dazu schlägt die Erfindung vor, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne der zweiten Koppelelemente jeweils asymmetrische Zahnflanken haben, wobei die jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken im Wesentlichen in Umfangsrichtung, die jeweils anderen Zahnflanken in einem Winkel zur Umfangsrichtung und die Zahnrücken in Axialrichtung verlaufen. Die Ausrichtung der jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken im Wesentlichen in Umfangsrichtung schließt ein Abgleiten der Zähne der einen Seite auf den Zähnen der anderen Seite aus, so dass hier ein nicht gewünschtes selbsttätiges Trennen der Koppelelemente beim Losdrehen des Schraubdeckels vermieden wird.
Bevorzugt ist auch hier der Winkel der jeweils anderen Zahnflanken gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels, um ein axiales Verspannen oder Verklemmen zu vermeiden, wenn beim Zusammenführen von Filtereinsatz und Schraubdeckel zufällig die in Axialrichtung aufeinander zu weisenden Stirnflächen der Zähne in Gegenüberstellung zueinander gelangen.
Um das zuvor erwähnte unerwünschte selbsttätige Trennen vom Schraubdeckel und Filtereinsatz noch sicherer zu vermeiden, sind zweckmäßig die zweiten Koppelelemente gleichzeitig als in Umfangsrichtung wirkende Rastelemente ausgebildet, deren Rastmoment kleiner ist als ein Bremsmoment des in Schließstellung befindlichen Verschlusszapfens. Beim Festdrehen des Schraubdeckels sind die ersten und die zweiten Koppelelemente hinsichtlich axialer Zugkraftübertragung außer Eingriff. Bei Umkehrung der Drehrichtung des Schraubdeckels, also bei dessen Losdrehen, treten zunächst die zweiten Koppelelemente und erst danach die ersten Koppelelemente außer Eingriff, wodurch die zuvor beschriebenen gewünschten Funktionsabläufe bei der Wartung des Filters sichergestellt werden.
Um einerseits die zu übertragenden Kräfte, insbesondere die axialen Zugkräfte, sicher aufnehmen und günstig verteilen zu können und um andererseits die Formgebung und Fertigung der Teile des Filtereinsatzes einfach zu halten, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verzahnungen der Koppelelemente jeweils zwei bis sechs, vorzugsweise jeweils vier, über den Umfang verteilte Zähne aufweisen.
Weiter betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz für ein Flüssigkeitsfilter, insbesondere für ein Ölfilter einer Brennkraftmaschine, wobei der Filtereinsatz in ein Filtergehäuse mit einem abnehmbaren Schraubdeckel und mit einem Rohflüssigkeitseinlass und einem Reinflüssigkeitsauslass auswechselbar einbaubar ist und im Einbauzustand eine Rohseite und eine Reinseite des Flüssigkeitsfilters voneinander trennt und wobei an dem Filtereinsatz mechanische, lösbare Koppelelemente zum Verbinden mit Koppelelementen an einem im Einbauzustand filtergehäusefesten Verschlusszapfen vorgesehen sind, der in einem zentralen Ablasskanal des Filtergehäuses angeordnet und mit wenigstens einer in einem Dichtsitz in dem Ablasskanal radial dichtenden Dichtung versehen ist und der zwischen einer bei eingebautem Filtereinsatz und geschlossenem Schraubdeckel eingenommenen, unteren Schließstellung und einer bei abgenommenem Schraubdeckel und entnommenem Filtereinsatz eingenommenen, oberen Öffnungsstellung zu einem Entleeren des Filtergehäuses bei einem Entnehmen des Filtereinsatzes axial verstellbar ist.
Zur Lösung des zweiten, den Filtereinsatz betreffenden Teils der Aufgabe wird ein Filtereinsatz vorgeschlagen, der dadurch gekennzeichnet ist,

– dass die Koppelelemente des Filtereinsatzes durch Drehen des Schraubdeckels und/oder Filtereinsatzes in Festdrehrichtung des Schraubdeckels in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff mit den Koppelelementen des Verschlusszapfens bringbar sind,
– dass die Koppelelemente des Filtereinsatzes durch Drehen des Schraubdeckels und/oder Filtereinsatzes in Losdrehrichtung des Schraubdeckels in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff mit den Koppelelementen des Verschlusszapfens bringbar sind, solange sich die Dichtung ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen ausübend im Dichtsitz befindet, und
– dass die Koppelelemente des Filtereinsatzes selbsttätig außer Eingriff von den Koppelelementen des Verschlusszapfens bringbar sind, wenn die Dichtung aus dem Dichtsitz ausgetreten und dadurch der Verschlusszapfen frei um seine Längsachse drehbar ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Filtereinsatz werden die oben schon im Zusammenhang mit dem Flüssigkeitsfilter beschriebenen Vorteile erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes sind in den Ansprüchen 18 bis 30 angegeben. Hinsichtlich der mit diesen Ausgestaltungen des Filtereinsatzes erreichbaren Vorteile wird auf die entsprechenden Teile der Beschreibung des Flüssigkeitsfilters verwiesen.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
1 bis 23 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Flüssigkeitsfilters, in verschiedenen Darstellungen und in verschiedenen Betriebszuständen, und
24 bis 32 ein zweites Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsfilters, ebenfalls in verschiedenen Darstellungen und in verschiedenen Betriebszuständen.
In der nachfolgenden Figurenbeschreibung werden gleiche Teile in den verschiedenen Zeichnungsfiguren stets mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, so dass nicht jede Bezugsziffer in jeder Zeichnungsfigur neu erläutert werden muss. Die Bedeutung der einzelnen Bezugsziffern ergibt sich zudem aus der anhängenden Bezugszeichenliste.
1 zeigt im Längsschnitt einen Flüssigkeitsfilter 1 mit einem Filtergehäuse 10, einem darin auswechselbar angeordneten Filtereinsatz 2 und einem Schraubdeckel 11. Im Filtergehäuse 10 verläuft ein zentraler Ablasskanal 13, der zum Entleeren des Filtergehäuses 10 bei einem Wechsel des Filtereinsatzes 2 dient. Im normalen Betrieb ist der Ablasskanal 13 durch einen Verschlusszapfen 3 mit zwei an dessen unterem Ende angeordneten, axial voneinander beabstandeten, einem unterschiedlichen Durchmesser aufweisenden Dichtungen 33.1 und 33.2 verschlossen, die mit jeweils einem Kanalabschnitt 13.1 und 13.2 radial dichtend zusammenwirken. Zum Öffnen des Ablasskanals 13 ist der Verschlusszapfen 3 in seiner Axialrichtung nach oben bewegbar, wenn der Filtereinsatz 2 gewechselt wird.
Der Filtereinsatz 2 besteht aus einem Filterstoffkörper 20, der unterseitig von einer Endscheibe 21 und oberseitig von einer Endscheibe 22 eingefasst ist. Im Inneren des Filtereinsatzes 2 ist ein Stützkörper 23 in Gitterform angeordnet.
Am oberen Ende des Verschlusszapfens 3 sind erste Koppelelemente 34 angeformt, die mit ersten Koppelelementen 24 am unteren Ende des Stützkörpers 23 zusammenwirken und in und außer Eingriff treten können.
Weitere, zweite Koppelelemente sind weiter oben im Flüssigkeitsfilter 1 vorgesehen, nämlich zweite Koppelelemente 25 am oberen Ende des Stützkörpers 23 und zugehörige zweite Koppelelemente 45 an einem Ventilgehäuse 40 eines deckelfest eingebauten Filterumgehungsventils 4. Im Inneren des Ventilgehäuses 40 ist ein mit einer Feder 42 vorbelasteter Ventilkörper 41 axial verschieblich relativ zu einem Ventilsitz geführt.
In dem in 1 gezeigt den zusammengebauten Zustand des Flüssigkeitsfilters 1 ist der Filtereinsatz 2 mit seiner unteren Endscheibe 21 und der darin vorgesehenen zentralen Aufstecköffnung 21' voraus von oben her auf einen oberen Teil des Verschlusszapfens 3 aufgesetzt, der dort einen Führungsabschnitt 30 bildet. An ihrem Innenumfang ist die untere Endscheibe 21 dichtend auf einen einen Teil des Filtergehäuses 10 bildenden zentralen Rohrstutzen aufgesetzt.
In 2 ist der obere Teil des Flüssigkeitsfilters 1 nach 1 vergrößert im Längsschnitt dargestellt. Am oberen Ende des Stützkörpers 23 sind dessen zweite Koppelelemente 25 als in Umfangsrichtung weisende Zähne 6 angeformt. Am Ventilgehäuse 40 sind als zweite Koppelelemente 45 in entgegengesetzte Richtung weisende Zähne 6' angeformt. Die Zähne 6 und 6' wirken nach Art eines Bajonettverschlusses zusammen. Die jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken 61 und 61' verlaufen im Wesentlichen in Umfangsrichtung. Die jeweils anderen Zahnflanken 62 und 62' verlaufen unter einem zur Umfangsrichtung schrägen Winkel, wobei der Winkel gleich oder größer der Steigung des Schraubgewindes 12 zwischen Deckel 11 und Filtergehäuse 10 ist. Hierdurch wird ein Verklemmen der Koppelelemente 25 und 45 vermieden. Die Zahnrücken 63 und 63' verlaufen jeweils in Axialrichtung und liegen bei dem Zustand gemäß 2 aneinander an. Dieser Zustand ergibt sich, wenn der Schraubdeckel 11 in seiner Festdrehrichtung gedreht wird. In diesem Zustand kann ein Drehmoment vom Schraubdeckel 11 auf den Stützkörper 23 übertragen werden, nicht aber eine axiale Zugkraft.
In 3 ist ein Bereich des Flüssigkeitsfilters 1 im Schnitt vergrößert dargestellt, in dem sich die ersten Koppelelemente 24 und 34 befinden. Die ersten Koppelelemente 24 und 34 sind in Form von Zähnen 5, 5' mit asymmetrischen Zahnflanken ausgeführt. Die obere Zahnflanke 51 der Zähne 5, die die ersten Koppelelemente 24 bilden, verlaufen unter einem schrägen Winkel von etwa 45° zur Umfangsrichtung. Entsprechend laufen die unteren Zahnflanken 50' der die Koppelelemente 34 bildenden Zähne 5' unter einem gleichen Winkel schräg zur Umfangsrichtung. Die untere Zahnflanke 52 der Zähne 5 und die obere Zahnflanke 52' der Zähne 5' verlaufen unter einem geringen schrägen Winkel zur Umfangsrichtung, wobei dieser Winkel gleich oder größer dem Steigungswinkel des Schraubgewindes 12 ist. Im Zustand nach 3, der sich bei Drehen des Schraubdeckels 11 in Festdrehrichtung ergibt, liegen die Zahnrücken 53 und 53' der Zähne 5 und 5' aneinander an, wodurch ein Drehmoment in Festdrehrichtung des Schraubdeckels 11 und eine axialen Schubkraft übertragen werden können, nicht aber eine axiale Zugkraft.
In 4 ist das Flüssigkeitsfilter 1 in einem Zustand gezeigt, der sich ergibt, wenn der Schraubdeckel 11 um einen gewissen Winkel in Losdrehrichtung gedreht wurde. Hierdurch treten sowohl die ersten Koppelelemente 24 und 34 als auch die zweiten Koppelelemente 25 und 45 in einen eine axiale Zugkraft übertragenden Eingriff miteinander.
Für die zweiten Koppelelemente 25 und 45 ist dieser Eingriffszustand, in dem axiale Zugkräfte übertragbar sind, in 5 dargestellt.
In 6 ist dargestellt, wie die ersten Koppelelemente 24 und 34 gerade in ihrem eine axiale Zugkraft übertragenden Eingriff miteinander treten.
In 7 ist das Detail V1 aus 4 gezeigt. Hier wird deutlich, dass in diesem Zustand Halteelemente 31 am Führungsabschnitt 30 des Verschlusszapfens 3 in einer umlaufenden Nut des Filtergehäuses 10 liegen, wodurch der Führungsabschnitt 30 entspannt ist.
In 8 ist der Zustand des Flüssigkeitsfilters 1 nach einem weiteren Losdrehen des Schraubdeckels 11 gezeigt. Durch die in Eingriff miteinander befindlichen ersten Koppelelemente 24 und 34 und zweiten Koppelelemente 25 und 45 wird bei der Bewegung des Schraubdeckels 11 nach oben sowohl der Stützkörper 23 als auch der Verschlusszapfen 3 mit nach oben genommen. Dabei gelangen die Halteelemente 31 in einen nicht genuteten Bereich des Filtergehäuses 10, wodurch der Führungsabschnitt 30 mittels der Halteelementen 31 unter Spannung gesetzt wird und ein Bremsmoment relativ zum Filtergehäuse 10 erfährt.
In 9 ist das Detail Z1 aus 8 vergrößert dargestellt. Hier wird die Verspannung des Führungsabschnitts 30 erkennbar, weil das Halteelement 31 oberhalb der dieses zunächst aufnehmenden Nut des Filtergehäuses 10 liegt und dadurch eine Reibung entsteht.
In 10 ist die Lage des unteren Endes des Verschlusszapfens 3 im Ablasskanal 13 gezeigt. Die Dichtungen 33.1 und 33.2 verlassen gerade ihre Dichtsitze, wodurch eine zuvor von den Dichtungen 33.1 und 33.2 erzeugte Reibung wegfällt. Diese Reibung wird im vorliegenden Beispiel durch die Reibung der Halteelemente 31 am Filtergehäuse 10 ersetzt.
In 11 ist der Flüssigkeitsfilter 1 nach noch weiterem Herausdrehen des Schraubdeckels 11 aus dem Filtergehäuse 10 gezeigt. Hierdurch ist der Verschlusszapfen 3 so weit angehoben, dass dessen Halteelemente 31 nun in eine zweite, obere Nut im Filtergehäuse 10 gelangt sind, so dass nun der Führungsabschnitt 30 des Verschlusszapfens 3 wieder entspannt ist und kein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen 3 mehr ausgeübt wird. Der Verschlusszapfen 3 ist nun also frei um seine Längsmittelachse drehbar.
In 12 ist das Detail X1 aus 11 vergrößert dargestellt. Hier ist sichtbar, wie das Halteelement 31 des Führungsabschnitts 30 entspannt in der oberen Nut des Filtergehäuses 10 liegt.
Weil sich der Verschlusszapfen 3 nun frei in Umfangsrichtung drehen kann, führt die Schwerkraft dazu, dass sich die Koppelelemente 24 und 34 selbsttätig voneinander lösen, da über die schrägen Zahnflanken 51 und 51' ein selbsttätiges Abgleiten erfolgt. Somit ist die Einheit aus Schraubdeckel 11, Filtereinsatz 2 und Stützkörper 23 einerseits dann von dem übrigen Flüssigkeitsfilter andererseits getrennt.
Nach Wegnehmen des Schraubdeckels 11 und des Filtereinsatzes 2 ergibt sich der Zustand gemäß 13. Der Verschlusszapfen 3 wird durch seine Halteelemente 31 in seiner angehobenen Position axial gehalten, so dass der Ablasskanal 13 nun offen bleibt.
In 14 ist das Detail W1 aus 13 nochmals vergrößert dargestellt.
In den 15 bis 17 ist das Zusammenbauen des Flüssigkeitsfilters 1 nach einer Wartung veranschaulicht, wobei die zweiten Koppelelemente 25 und 45 gemäß 15 und die ersten Koppelelemente 24 und 34 gemäß 16 und 17 nach und nach in einen ein Drehmoment und eine axiale Schubkraft, nicht aber eine axiale Zugkraft übertragenden Eingriff gelangen.
18 zeigt eine Einheit aus Schraubdeckel 11 sowie Filtereinsatz 2 mit Stützkörper 23. Der Stützkörper 23 ist mittels der zweiten Koppelelemente 21 in Eingriff mit den zweiten Koppelelementen 45 am Ventilgehäuse 40 in einen ein Drehmoment und eine axiale Schubkraft übertragenden Eingriff gebracht, der sich bei Drehen des Schraubdeckels 11 in seiner Festdrehrichtung ergibt. Am unteren Ende des Stützkörpers 23 sind die ersten Koppelelemente 24 sichtbar.
In 19 sind der Schraubdeckel 11 mit dem daran fest angebauten Filterumgehungsventil 4 einerseits und der Filtereinsatz 2 mit dem darin angeordneten Stützkörper 23 andererseits als voneinander getrennte Einzelteile dargestellt. Am Außenumfang des Ventilgehäuses 40 sind die zweiten Koppelelemente 45 angeordnet. Am oberen Ende des Stützkörpers 23 sind die zweiten Koppelelemente 25 und am unteren Ende des Stützkörpers 23 sind die ersten Koppelelemente 24 sichtbar.
In 20 ist der Filtereinsatz 2 zusammen mit dem Stützkörper 23 in den Schraubdeckel 11 eingesetzt und mittels der zweiten Koppelelemente 25 und 45 sind die beiden Teile nun für die gemeinsame Anbringung am Filtergehäuse 10 miteinander verbunden.
21 zeigt als Einzelteil in Ansicht den Verschlusszapfen 3, an dem oben die ersten Koppelelemente 34 sichtbar sind. In einem unteren Bereich des Führungsabschnitts 30 liegen die nasenförmigen Halteelemente 31. Ganz unten ist der Verschlusszapfen 3 mit zwei axial beabstandeten Nuten zur Aufnahme der hier nicht dargestellten Dichtringe ausgeführt.
22 zeigt als Einzelteil in Ansicht den Stützkörper 23, der unten die ersten Koppelelemente 24 und oben die zweiten Koppelelemente 25 aufweist.
33 zeigt in das Ventilgehäuse 40, an dem die zweiten Koppelelemente 45 angeordnet sind.
Die 24 bis 32 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsfilters 1 gemäß Erfindung. Von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel dadurch, dass nun der Verschlusszapfen 3 mit dem Stützkörper 23 einstückig ausgeführt ist, wodurch der Stützkörper 23 ein dauerhaft im Filtergehäuse 10 verbleibendes Bauteil wird und nicht mehr Teil des auswechselbaren Filtereinsatzes 2 ist.
Aufgrund der Vereinigung von Verschlusszapfen 3 und Stützkörper 23 zu einem einstückigen Bauteil ist nun auch nur noch ein Paar von zusammenwirkenden Koppelelementen 24 und 44 erforderlich, die hier einerseits am oberen Ende des Stützkörpers 23 und andererseits am Ventilgehäuse 40 angeordnet sind.
In seinem sonstigen Aufbau und in seinen weiteren Funktionen stimmt der Flüssigkeitsfilter 1 mit dem zuvor schon erläuterten Ausführungsbeispiel überein, auf dessen Beschreibung verwiesen wird.
Gemäß den 25 und 26 können bei dem zweiten Ausführungsbeispiel auch Koppelelemente 24 an der Unterseite der oberen Endscheibe 22 des Filtereinsatzes 2 und Koppelelemente 34 am oberen Ende des Stützkörpers 23 angeformt sein. Die obere Endscheibe 23 des Filtereinsatzes 2 ist hier im Klemmsitz mit dem Ventilgehäuse 40 durch Aufstecken verbunden. Die Koppelelemente 24 und 34 entsprechen in ihrer Gestaltung und Funktion den anhand des ersten Ausführungsbeispiel erläuterten ersten Koppelelementen, treten also bei Festdrehen des Schraubdeckels 11 in einen ein Drehmoment und eine axiale Schubkraft übertragenden Eingriff und bei Losdrehen des Schraubdeckels 11 in einen ein Drehmoment und eine axiale Zugkraft übertragenden Eingriff, solange auf den Verschlusszapfen 3 durch dessen Dichtungen 33.1 und 33.2 im Ablasskanal 13 und/oder durch die Halteelemente 31 im Filtergehäuse 10 ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen 3 ausgeübt wird; sobald das auf den Verschlusszapfen 3 wirkende Bremsmoment wegfällt, weil der Verschlusszapfen 3 in Zugrichtung nach oben seine maximale Höhe erreicht hat, trennen sich, wie oben schon beschrieben, die Koppelelemente 24 und 34 selbsttätig voneinander.

Diese Funktionen und das Zusammenwirken der verschiedenen Koppelelemente 24, 34 und 44 beim zweiten Ausführungsbeispiel sind in den weiteren Zeichnungsfiguren 28 bis 32 in verschiedenen Betriebszuständen in weiteren Schnittdarstellungen sowie in 32 in einer Ansicht auf den Verschlusszapfen 3 und die obere Endscheibe 22 anschaulich weiter dargestellt

Zeichen	Bezeichnung
1	Flüssigkeitsfilter insgesamt
10	Filtergehäuse
11	Schraubdeckel
12	Schraubgewinde
13	Ablasskanal
13.1, 13.2	Abschnitte von 13
2	Filtereinsatz
20	Filterstoffkörper
21	untere Endscheibe
21'	zentrale Aufstecköffnung in 21
22	obere Endscheibe
23	Stützkörper in 20
24	erste Koppelelemente an 2
25	zweite Koppelelemente an 2
3	Verschlusszapfen
30	Führungsabschnitt in 13
31	Halteelemente
33.1, 33.2	Dichtung(en) an 3
34	erste Koppelelemente an 3
4	Filterumgehungsventil
40	Ventilgehäuse
41	Ventilkörper
42	Ventilfeder
44	erste Koppelelemente an 4
45	zweite Koppelelemente an 4
5, 5'	Zähne von 24, 34
51, 51'	schräge Zahnflanke
52, 52'	Zahnflanke in Umfangsrichtung
53, 53'	Zahnrücken
6, 6'	Zähne von 25, 45
61, 61'	erste Zahnflanke in Umfangsrichtung
62, 62'	zweite Zahnflanke in Umfangsrichtung
63, 63'	Zahnrücken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1307274 B1 [0002]

Claims

Flüssigkeitsfilter (1), insbesondere Ölfilter einer Brennkraftmaschine, mit einem Filtergehäuse (10) mit einem abnehmbaren Schraubdeckel (11) und mit einem Rohflüssigkeitseinlass und einem Reinflüssigkeitsauslass, mit einem im Filtergehäuse (10) auswechselbar angeordneten, eine Rohseite und eine Reinseite des Flüssigkeitsfilters (1) voneinander trennenden Filtereinsatz (2), wobei das Filtergehäuse (10) weiter einen zentralen Ablasskanal (13) zum Entleeren des Filtergehäuses (10) bei einem Entnehmen des Filtereinsatzes (2) aufweist, wobei ein im Einbauzustand filtergehäusefester Verschlusszapfen (3) mit wenigstens einer in einem Dichtsitz in dem Ablasskanal (13) radial dichtenden Dichtung (33; 33.1, 33.2) zwischen einer bei eingebautem Filtereinsatz (2) und geschlossenem Schraubdeckel (11) eingenommenen, unteren Schließstellung und einer bei abgenommenem Schraubdeckel (11) und entnommenem Filtereinsatz (2) eingenommenen, oberen Öffnungsstellung axial verstellbar ist, und wobei zwischen dem Schraubdeckel (11) oder Filtereinsatz (2) einerseits und dem Verschlusszapfen (3) andererseits mechanische, lösbare Koppelelemente (24, 34, 44) vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, – dass die Koppelelemente (24, 34, 44) durch Drehen des Schraubdeckels (11) oder Filtereinsatzes (2) in Festdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff treten, – dass die Koppelelemente (24, 34, 44) durch Drehen des Schraubdeckels (11) oder Filtereinsatzes (2) in Losdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff treten, zumindest solange sich die Dichtung (33; 33.1, 33.2) ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen (3) ausübend im Dichtsitz befindet, und – dass die Koppelelemente (24, 34, 44) selbsttätig außer Eingriff treten, wenn die Dichtung (33; 33.1, 33.2) aus dem Dichtsitz ausgetreten und dadurch der Verschlusszapfen (3) frei um seine Längsachse drehbar ist.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (24, 34, 44) eine Verzahnung bilden, wobei die Zähne (5, 5') der jeweiligen Koppelelemente (24, 34, 44) in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen weisen und wobei in Umfangsrichtung gesehen der Zahnabstand (α₁) jeweils größer ist als die Zahnlänge (l₁).
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne (5, 5') jeweils asymmetrische Zahnflanken haben, wobei die jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken (51, 51') in einem ersten Winkel (α₁) schräg zur Umfangsrichtung, die jeweils anderen Zahnflanken (52, 52') in einem zweiten, kleineren Winkel (α₂) zur Umfangsrichtung und die Zahnrücken (53, 53') in Axialrichtung verlaufen.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α₁) zwischen 30° und 60° beträgt.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Winkel (α₂) gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels (11) ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (5, 5') der Verzahnungen jeweils auf zumindest bereichsweise identischen Durchmessern einerseits axial nach unten oder radial nach außen oder innen von dem Schraubdeckel (11) oder dem Filtereinsatz (2) und andererseits entsprechend axial nach oben oder radial nach innen oder außen von dem Verschlusszapfen (3) vorragen.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen (3) mit federnden Halteelementen (31) ausgestattet ist, die in Öffnungsstellung des Verschlusszapfens (3) ausgefedert sind und den Verschlusszapfen (3) im Ablasskanal (13) in Axialrichtung halten, die beim Übergang des Verschlusszapfens (3) von seiner Öffnungsstellung in seine Schließstellung und umgekehrt vorübergehend einfederbar sind und dabei in einen Reibschluss mit dem Filtergehäuse (10) treten und die in Schließstellung des Verschlusszapfens (3) wieder ausgefedert sind.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (2) einen zentralen Stützkörper (23) aufweist und dass die filtereinsatzseitigen Koppelelemente (24) am unteren Ende des Stützkörpers (23) angeordnet sind.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusszapfen (3) mit einem Stützkörper (23) für den Filterstoffkörper (20) des Filtereinsatzes (2) dauerhaft verbunden oder einstückig ausgeführt ist und dass die Koppelelemente (24, 44) einerseits oben am Stützkörper (23) und andererseits am Schraubdeckel (11) angeordnet sind.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schraubdeckel (11) ein deckelfestes Filterumgehungsventil (4) angeordnet ist und dass zwischen dem Filterumgehungsventil (4) oder dem Schraubdeckel (11) einerseits und dem Filtereinsatz (2), insbesondere einem darin angeordneten Stützkörper (23), andererseits zweite mechanische, lösbare Koppelelemente (25, 45) vorgesehen sind.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25, 45) durch Drehen des Schraubdeckels (11) in dessen Festdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff und durch Drehen des Schraubdeckels (11) in dessen Losdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff treten.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25, 45) eine Verzahnung bilden, wobei die Zähne (6, 6') der jeweiligen Koppelelemente (25, 45) in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen weisen und wobei in Umfangsrichtung gesehen der Zahnabstand (a₂) jeweils größer ist als die Zahnlänge (l₂).
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne (6, 6') der zweiten Koppelelemente (25, 45) jeweils asymmetrische Zahnflanken haben, wobei die jeweils zusammenwirkenden Zahnflanken (61, 61') im Wesentlichen in Umfangsrichtung, die jeweils anderen Zahnflanken (62, 62') in einem Winkel (α₃) zur Umfangsrichtung und die Zahnrücken (63, 63') in Axialrichtung verlaufen.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α₃) gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels (11) ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25, 45) gleichzeitig als in Umfangsrichtung wirkende Rastelemente ausgebildet sind, deren Rastmoment kleiner ist als ein Bremsmoment des in Schließstellung befindlichen Verschlusszapfens (3).
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 6 oder nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen der Koppelelemente (24, 34; 25,45) jeweils zwei bis sechs, vorzugsweise jeweils vier, über den Umfang verteilte Zähne (5, 5'; 6, 6') aufweisen.
Filtereinsatz (2) für ein Flüssigkeitsfilter (1), insbesondere für ein Ölfilter einer Brennkraftmaschine, wobei der Filtereinsatz (2) in ein Filtergehäuse (10) mit einem abnehmbaren Schraubdeckel (11) und mit einem Rohflüssigkeitseinlass und einem Reinflüssigkeitsauslass auswechselbar einbaubar ist und im Einbauzustand eine Rohseite und eine Reinseite des Flüssigkeitsfilters (1) voneinander trennt und wobei an dem Filtereinsatz (2) mechanische, lösbare Koppelelemente (24) zum Verbinden mit Koppelelementen (34) an einem im Einbauzustand filtergehäusefesten Verschlusszapfen (3) vorgesehen sind, der in einem zentralen Ablasskanal (13) des Filtergehäuses (10) angeordnet und mit wenigstens einer in einem Dichtsitz in dem Ablasskanal (13) radial dichtenden Dichtung (33; 33.1, 33.2) versehen ist und der zwischen einer bei eingebautem Filtereinsatz (2) und geschlossenem Schraubdeckel (11) eingenommenen, unteren Schließstellung und einer bei abgenommenem Schraubdeckel (11) und entnommenem Filtereinsatz (2) eingenommenen, oberen Öffnungsstellung zu einem Entleeren des Filtergehäuses (10) bei einem Entnehmen des Filtereinsatzes (2) axial verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Koppelelemente (24) des Filtereinsatzes (2) durch Drehen des Schraubdeckels (11) und/oder Filtereinsatzes (2) in Festdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff mit den Koppelelementen (34) des Verschlusszapfens (3) bringbar sind, – dass die Koppelelemente (24) des Filtereinsatzes (2) durch Drehen des Schraubdeckels (11) und/oder Filtereinsatzes (2) in Losdrehrichtung des Schraubdeckels (11) in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff mit den Koppelelementen (34) des Verschlusszapfens (3) bringbar sind, solange sich die Dichtung (33; 33.1, 33.2) ein Bremsmoment auf den Verschlusszapfen (3) ausübend im Dichtsitz befindet, und – dass die Koppelelemente (24) des Filtereinsatzes (2) selbsttätig außer Eingriff von den Koppelelementen (34) des Verschlusszapfens (3) bringbar sind, wenn die Dichtung (33; 33.1, 33.2) aus dem Dichtsitz ausgetreten und dadurch der Verschlusszapfen (3) frei um seine Längsachse drehbar ist.
Filtereinsatz nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelelemente (24) eine Verzahnung bilden, wobei die Zähne (5) der Koppelelemente (24) in Umfangsrichtung weisen und wobei in Umfangsrichtung gesehen der Zahnabstand (a₁) größer ist als die Zahnlänge (l₁).
Filtereinsatz nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne (5) asymmetrische Zahnflanken haben, wobei jeweils die eine Zahnflanke (51) in einem ersten Winkel (α₁) schräg zur Umfangsrichtung, die andere Zahnflanke (52) in einem zweiten, kleineren Winkel (α₂) zur Umfangsrichtung und der Zahnrücken (53) in Axialrichtung verläuft.
Filtereinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkel (α₁) zwischen 30° und 60° beträgt.
Filtereinsatz nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Winkel (α₂) gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels (11) ist.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die filtereinsatzseitigen Zähne (5) der Verzahnung axial nach unten oder radial nach außen oder radial nach innen von dem Filtereinsatz (2) vorragen.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass er einen zentralen Stützkörper (23) aufweist und dass die filtereinsatzseitigen Koppelelemente (24) am unteren Ende des Stützkörpers (23) angeordnet sind.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass oben an dem Filtereinsatz (2), insbesondere einem darin angeordneten Stützkörper (23), zweite mechanische, lösbare Koppelelemente (25) zur Kopplung mit zweiten Koppelelementen (45) an einem in dem Schraubdeckel (11) deckelfest angeordneten Filterumgehungsventil (4) vorgesehen sind.
Filtereinsatz nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25) durch Drehen des Schraubdeckels (11) in dessen Festdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Schubkraft übertragenden Eingriff und durch Drehen des Schraubdeckels (11) in dessen Losdrehrichtung in einen ein Drehmoment und eine Zugkraft übertragenden Eingriff mit den zweiten Koppelelementen (45) des Filterumgehungsventils (4) bringbar sind.
Filtereinsatz nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25) des Filtereinsatzes (2) eine Verzahnung mit in Umfangsrichtung weisenden Zähnen (6') bilden, wobei in Umfangsrichtung gesehen deren Zahnabstand (a₂) jeweils größer ist als deren Zahnlänge (l₂).
Filtereinsatz nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung betrachtet die Zähne (6) der zweiten Koppelelemente (25) asymmetrische Zahnflanken haben, wobei jeweils die eine Zahnflanke (61) im Wesentlichen in Umfangsrichtung, die jeweils andere Zahnflanke (62) in einem Winkel (α₃) zur Umfangsrichtung und der Zahnrücken (63) in Axialrichtung verläuft.
Filtereinsatz nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (α₃) gleich oder größer der Gewindesteigung des Schraubdeckels (11) ist.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 18 bis 22 oder nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen der Koppelelemente (24, 25) jeweils zwei bis sechs, vorzugsweise jeweils vier, über den Umfang verteilte Zähne (5, 6) aufweisen.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Koppelelemente (25) gleichzeitig als in Umfangsrichtung wirkende Rastelemente ausgebildet sind, deren Rastmoment im Zusammenwirken mit den zweiten Koppelelementen (45) des Filterumgehungsventils (4) kleiner ist als ein Bremsmoment des in Schließstellung befindlichen Verschlusszapfens (3).