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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung mit einem ersten Filtergehäuseteil und einem zweiten Filtergehäuseteil, die zusammen ein Filtergehäuse bilden, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ringfilterelement für eine solche Filtereinrichtung.
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Um einen Filtertausch möglichst einfach und zudem verschmutzungsarm gestalten zu können, ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Filtereinrichtungen oftmals eine Verbindung zwischen einem ersten Filtergehäuseteil, beispielsweise dem Filtergehäusedeckel, und dem im Filtergehäuse angeordneten Ringfilterelement vorgesehen, so dass nach einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels das Ringfilterelement aus dem unten angeordneten zweiten Filtergehäuseteil, üblicherweise dem Filtergehäusetopf, herausgezogen werden kann. Erst nach dem Abtropfen wird nun das auszuwechselnde Ringfilterelement aus dem ersten Filtergehäuseteil entfernt, wozu beispielsweise eine zwischen dem Ringfilterelement und dem ersten Filtergehäuseteil wirkende Clipsverbindung gelöst werden muss. Diese Clipsverbindung muss so stark sein, dass das Ringfilterelement beim Lösen des ersten Filtergehäuseteils, insbesondere beim Abschrauben des Filtergehäusedeckels, problemlos aus dem zweiten Filtergehäuseteil, üblicherweise dem Filtergehäusetopf, gezogen werden kann. Da hier vergleichsweise hohe Kräfte auftreten können, ist auch die Clipsverbindung üblicherweise entsprechend stark ausgebildet, wodurch ein Lösen des Ringfilterelements aus dem ersten Filtergehäuseteil schwer fällt.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen gesteigerten Anwendungskomfort auszeichnet. Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein zweistufiges Verbindungssystem zwischen einem Ringfilterelement und einem ersten Filtergehäuseteil eines Filtergehäuses einer Filtereinrichtung vorzusehen, wobei die erste Stufe einen Vormontagezustand und die zweite Stufe einen fertigmontierten Zustand darstellt. Im Vormontagezustand ist das Ringfilterelement mit dem ersten Filtergehäuseteil, beispielsweise einem Filtergehäusedeckel, verbunden, jedoch vergleichsweise leicht von diesem lösbar. In der zweiten Stufe, d.h. im fertigmontierten Zustand, ist das erste Filtergehäuseteil fest mit dem zweiten Filtergehäuseteil verbunden, beispielsweise verschraubt, und gleichzeitig das Verbindungssystem in seine zweite Stufe verstellt, in welcher es deutlich höhere Haltekräfte zwischen dem Ringfilterelement und dem ersten Filtergehäuseteil aufbringt. Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung besitzt dabei besagtes erstes Filtergehäuseteil und das zweite Filtergehäuseteil, die zusammen das Filtergehäuse bilden, wobei in diesem das Ringfilterelement angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind nun an einer dem ersten Filtergehäuseteil zugewandten Endscheibe des Ringfilterelements zwei axial abstehende, exzentrische Stege angeordnet, an denen jeweils ein erster Bügel über ein erstes Gelenk gelenkig und eine nach außen weisende Haltekontur, d.h. eine radial nach außen weisende Haltekontur, fest angeordnet sind. An einem dem jeweiligen Steg abgewandten freien Ende der ersten Bügel ist jeweils über ein zweites Gelenk ein zweiter Bügel gelenkig am ersten Bügel angebunden. Die beiden zweiten Bügel sind darüber hinaus über ein drittes Gelenk gelenkig miteinander verbunden. In einem nicht-montierten Zustand liegt dabei das dritte Gelenk oberhalb der beiden zweiten Gelenke, während in einem Vormontagezustand, in welchem das Ringfilterelement im ersten Filtergehäuseteil angeordnet bzw. leicht in dieses eingedrückt ist, die beiden zweiten Bügel in eine Übertotpunktlage verstellt sind, in der das dritte Gelenk unterhalb der beiden zweiten Gelenke liegt. In diesem Vormontagezustand sind darüber hinaus die beiden Stege derart nach radial außen gedrückt, dass sie mit ihren Haltekonturen in zugehörige Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil eingreifen und dadurch das Ringfilterelement am ersten Gehäuseteil fixieren. Die Bügelkonstruktion stellt dabei ein fertigungstechnisch einfach und kostengünstig herzustellendes Verbindungssystem dar, welches zudem zweistufig ist, nämlich zwei unterschiedliche Verbindungskräfte, gestuft nach dem Vormontagezustand und dem fertigmontierten Zustand aufbringt.
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Ein Einbau des Ringfilterelements in die Filtereinrichtung sieht dabei wie folgt aus: Zunächst wird das Ringfilterelement von unten in das erste Filtergehäuseteil eingesetzt, bis die beiden zweiten Bügel in die Übertotpunktlage verstellt sind. In dieser Übertotpunktlage ist das dritte Gelenk unterhalb der beiden zweiten Gelenke angeordnet, sofern das erste Filtergehäuseteil oberhalb des Ringfilterelements angeordnet ist. In dieser Übertotpunktlage befindet sich nun das Verbindungssystem in seinem Vormontagezustand, in welchem die beiden Stege derart nach radial außen verstellt sind, dass sie mit ihren Haltekonturen in die zugehörigen Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil eingreifen und dadurch das Ringfilterelement am ersten Filtergehäuseteil fixieren. Hierbei greifen die Haltekonturen jedoch nur leicht in die zugehörigen Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil ein, so dass die hierüber ausübbare Haltekraft gerade ausreicht, damit das Ringfilterelement nicht in unbeabsichtigter Weise aus dem ersten Filtergehäuseteil herausfallen kann. In einem zweiten Montageschritt wird nun das erste Filtergehäuseteil mit dem zweiten Filtergehäuseteil verbunden, beispielsweise verschraubt, wobei das erste Filtergehäuseteil nun die ersten Bügel niederdrückt und dadurch die beiden Stege noch weiter nach außen verstellt, so dass sie mit ihren Haltekonturen tiefer in die zugehörigen Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil eingreifen, als im Vormontagezustand. Hierdurch kann eine sowohl axial als auch radial wirksame Verriegelung erreicht werden. Bei einer Demontage wird das erste Filtergehäuseteil wieder vom zweiten Filtergehäuse gelöst, beispielsweise abgeschraubt, wobei bei einem Lösen die beiden Stege wiederum leicht nach innen bewegt werden, so dass sie sich mit ihren Haltekonturen leicht aus den zugehörigen Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil herausziehen. Ist das erste Filtergehäuseteil vom zweiten Filtergehäuseteil gelöst, so befinden sich die Haltekonturen wieder in ihrer Vormontageposition. Nun kann das erste Filtergehäuseteil zusammen mit dem Ringfilterelement vom ersten zweiten Filtergehäuseteil abgezogen werden, wobei die vom Verbindungssystem aufgebrachte Haltekraft gerade ausreicht, das Ringfilterelement im ersten Filtergehäuseteil zu fixieren. Durch ein Knicken des Ringfilterelements relativ zum ersten Filtergehäuseteil, kann dieses nun mit einer vergleichsweise geringen Lösekraft aus dem ersten Filtergehäuseteil entnommen werden, wobei an den Haltekonturen für eine erleichterte Demontage aus dem ersten Filtergehäuseteil zusätzlich Radien und/oder Fasen angeordnet sein können. Mit dem erfindungsgemäßen Verbindungssystem kann somit eine konstruktiv einfache und zudem kostengünstige zweistufige Verbindung geschaffen werden, welche insbesondere Vorteile hinsichtlich des Handlings sowie eine Komfortsteigerung bringt.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind in einem nicht montierten Zustand des Ringfilterelements die beiden Stege aus der Vertikalen nach innen zur Achse des Ringfilterelements geneigt angeordnet. In dieser leichten nach innen weisenden Schrägstellung sind auch die Haltekonturen an den jeweiligen Stegen nach innen zurückgezogen, wodurch das Ringfilterelement vergleichsweise einfach in das erste Filtergehäuseteil eingesetzt bzw. eingedrückt werden kann. Beim Eindrücken des Ringfilterelements in das erste Filtergehäuseteil erfolgt dann das Verstellen der beiden zweiten Bügel in ihre Übertotpunktlage, in welcher sie die beiden Stege und über diese auch die beiden Haltekonturen nach außen in die zugehörigen Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil eindrücken. Die Halteausnehmungen am ersten Filtergehäuseteil können dabei beispielsweise in der Art einer nach innen offenen Ringnut ausgebildet sein. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist das dritte Gelenk leichtgängiger ausgebildet als die beiden zweiten Gelenke. Hierdurch kann ein zuverlässiges Verstellen der beiden zweiten Bügel in ihrer Übertotpunktlage und damit in den Vormontagezustand erreicht werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Stege und die Bügel einstückig mit der Endscheibe des Ringfilterelements ausgebildet, insbesondere sind sogar die Stege, die Bügel und die Endscheibe als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, wodurch eine Herstellung dieser Endscheibe zusammen mit dem daran angeordneten Verbindungssystem nicht nur fertigungstechnisch einfach, sondern zugleich auch qualitativ hochwertig und kostengünstig möglich ist.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ringfilterelement für die zuvor beschriebene Filtereinrichtung anzugeben, bei dem an einer Endscheibe zwei axial abstehende, exzentrische Stege vorgesehen sind, in denen jeweils ein erster Bügel über ein erstes Gelenk gelenkig und eine nach außen weisende Haltekontur fest angeordnet sind. An einem dem jeweiligen Steg abgewandten freien Ende der ersten Bügel ist jeweils über ein zweites Gelenk ein zweiter Bügel gelenkig angebunden, wobei die beiden zweiten Bügel über ein drittes Gelenk wiederum gelenkig miteinander verbunden sind. Ohne die beschriebenen Stege bzw. Bügel und damit ohne das erfindungsgemäße Verbindungssystem ist ein Einbau eines solchen Ringfilterelements in eine zugehörige Filtereinrichtung nicht oder nur schwer möglich, wodurch eine Qualitätssicherungsmaßnahme erreicht werden kann.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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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.
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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 Komponenten beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung mit einem noch nicht-montierten Ringfilterelement,
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2 eine Darstellung wie in 1, jedoch bei einem Ringfilterelement in einer Vormontagestellung,
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3 eine Darstellung wie in 2, jedoch in fertigmontiertem Zustand. Entsprechend den 1 bis 3, weist eine erfindungsgemäße Filtereinrichtung 1, welche beispielsweise als Kraftstofffilter oder als Ölfilter ausgebildet sein kann, ein erstes Filtergehäuseteil 2, insbesondere einen Filtergehäusedeckel, sowie ein zweites Filtergehäuseteil 3, beispielsweise einen Filtergehäusetopf, auf, die zusammen ein Filtergehäuse 4 bilden, in dem ein Ringfilterelement 5 angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind nun an einer dem ersten Filtergehäuseteil 2 zugewandten Endscheibe 6 des Ringfilterelements 5 zwei axial abstehende, exzentrische Stege 7 vorgesehen, an denen jeweils ein erster Bügel 8 gelenkig über ein erstes Gelenk 9 und eine nach außen weisende Haltekontur 10 fest angeordnet sind. An einem dem jeweiligen Steg 7 abgewandten freien Ende der ersten Bügel 8 ist dabei jeweils ein über ein zweites Gelenk 11 gelenkig angebundener zweiter Bügel 12 angebunden. Die beiden zweiten Bügel 12 sind dabei über ein drittes Gelenk 13 gelenkig miteinander verbunden. Insgesamt bilden die Stege 7 sowie die ersten und zweiten Bügel 8, 12 ein zweistufiges Verbindungssystem, über welches das Ringfilterelement 5 am ersten Filtergehäuseteil 2 angebunden ist. 1 zeigt dabei einen nicht-montierten Zustand, in welchem das dritte Gelenk 13 oberhalb der beiden zweiten Gelenke 11 liegt, während 2 einen Vormontagezustand zeigt, in welchem das Ringfilterelement 5 im ersten Filtergehäuseteil 2 angeordnet ist und die beiden zweiten Bügel 12 in eine Übertotpunktlage nach unten verstellt sind, in welcher das dritte Gelenk 13 unterhalb der beiden zweiten Gelenke 11 liegt. In diesem Vormontagezustand sind die beiden Stege 7 derart nach radial außen gedrückt, dass sie mit ihren Haltekonturen 10 in zugehörige Halteausnehmungen 14 am ersten Filtergehäuseteil 2 eingreifen und dadurch das Ringfilterelement 5 am ersten Filtergehäuseteil 2 fixieren.
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3 zeigt nun den fertigmontierten Zustand, in welchem das erste Filtergehäuseteil 2 über den ersten Bügeln 8 angeordnete Rippen 15 die ersten Bügel 8 niederdrückt und dadurch die beiden Stege 7 noch weiter nach außen drückt, so dass sie mit ihren Haltekonturen 10 tiefer in die zugehörigen Halteausnehmungen 14 am ersten Filtergehäuseteil 2 eingreifen, als sie dies im in 2 gezeigten Vormontagezustand tun. Der gemäß der 2 dargestellte Vormontagezustand sichert somit das Ringfilterelement 5 im ersten Filtergehäuseteil 2 gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen, wobei jedoch eine Lösekraft zum Lösen des Ringfilterelements 5 aus dem ersten Filtergehäuseteil 2 vergleichsweise gering ist und dadurch einen einfachen Austausch des Ringfilterelements 5 ermöglicht. Demgegenüber greifen die beiden Haltekonturen 10 im fertigmontierten Zustand, welcher gemäß der 3 gezeigt ist und bei welchem das erste Filtergehäuseteil 2 vollständig mit dem zweiten Filtergehäuseteil 3 verbunden, beispielsweise verschraubt ist, so tief in die zugehörigen Halteausnehmungen 14 am ersten Filtergehäuseteil 2 ein, das über die Halteausnehmungen 14 und die darin eingreifenden Haltekonturen 10 sowohl eine axiale als auch eine radiale Fixierung erreicht werden kann. Gemäß den 1 bis 3 weist dabei die im ersten Filtergehäuseteil 2 angeordnete Halteausnehmung 14 eine größere axiale Höhe auf, als die zugehörige Haltekontur 10, wobei selbstverständlich einzelne, diese Höhe reduzierende Elemente vorgesehen sein können, welche die axiale Fixierung der Haltekonturen 10 in den Halteausnehmungen 14 im fertigmontierten Zustand sicherstellen.
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Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass im nicht-montierten Zustand die beiden Stege 7 aus einer vertikal nach innen zur Achse 16 geneigt angeordnet sind, während sie im vormontierten Zustand gemäß der 2 deutlich aufrechter stehen und im fertigmontierten Zustand 3 komplett vertikal, d.h. parallel zur Achse 16, verlaufen.
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An den ersten Bügeln 8 und/oder an den zweiten Bügeln 12 sind dabei zum ersten Filtergehäuseteil 2 abstehende Rippen 15 angeordnet, welche als Anlagekonturen bei der Montage des Ringfilterelements 5 im ersten Filtergehäuseteil 2 dienen.
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Darüber hinaus sind das dritte Gelenk 13 und die beiden zweiten Gelenke 11 leichtgängiger ausgebildet als die beiden ersten Gelenke 9, wodurch bei einer Montage des Ringfilterelements 5 sichergestellt werden kann, dass zuerst die beiden zweiten Bügel 12 in ihrer Übertotpunktlage (vgl. 2) verstellt werden, bevor die ersten Bügel 8 bezüglich der Stege abgewinkelt werden. Sämtliche Gelenke 9, 11 und 13 können dabei beispielsweise als Filmscharnier ausgebildet sein, wodurch das Verbindungssystem insgesamt einstückig mit der Endscheibe 6 des Ringfilterelements 5 ausgebildet werden kann. Von besonderem Vorteil ist hier, sofern sowohl die Stege 7, als auch die Endscheibe 6, die ersten Bügel 8 und die zweiten Bügel 12 als einstückiges Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind, da hierdurch nicht nur eine kostengünstige, sondern zugleich auch eine qualitativ hochwertige Fertigung möglich ist. Das dritte Gelenk 13 quert dabei die Achse 16 des Ringfilterelements 5 und ist mittig zwischen den beiden Stegen 7 angeordnet.
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Eine Montage des erfindungsgemäßen Ringfilterelements 5 in dem Filtergehäuse 4 erfolgt dabei wie folgt: Zunächst wird das Ringfilterelement 5 gemäß der 1 mit seinem Verbindungssystem in das erste Filtergehäuseteil 2 eingeführt, bis die Rippen 15 der zweiten Bügel 12 im ersten Filtergehäuseteil 2 anliegen und die beiden zweiten Bügel 12 nach unten in ihre Übertotpunktlage verstellen. In diesem Zustand ist nun der Vormontagezustand erreicht, der gemäß der 2 dargestellt ist. Im Vormontagezustand sind die Haltekonturen 10 zumindest geringfügig in die filtergehäuseteilseitigen Halteausnehmungen 14 eingeführt, wodurch das Ringfilterelement 5 leicht lösbar am ersten Filtergehäuseteil 2 gehalten ist. Bei einem weiteren Aufschrauben des ersten Filtergehäuseteils 2 auf das zweite Filtergehäuseteil 3 liegen die Rippen 15 der ersten Bügel 8 am ersten Filtergehäuseteil 2 ein, wodurch diese nach unten gedrückt in ihr jeweils ersten Gelenk 9 zum gehörigen Steg 7 verdreht werden. Dieses Verdrehen bewirkt ein weiteres Aufrichten der Stege 7 sowie ein weiteres radiales Nachaußenfahren der Haltekonturen 10 in die zugehörigen Halteausnehmungen 14 des ersten Filtergehäuseteils 2. Die Halteausnehmungen 14 können dabei beispielsweise als Ringnut ausgebildet sein. Ist das erste Filtergehäuseteil 2 vollständig auf das zweite Filtergehäuseteil aufgeschraubt, d.h. es befindet sich in seinem fertigmontierten Zustand, so liegen die Rippen 15 der ersten Bügel 8 üblicherweise an einer Innenseite des ersten Filtergehäuseteils 2 an, während die Haltekonturen 10 an den Stegen 7 vollständig in die Halteausnehmungen 14 eingreifen.
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Eine Demontage des Ringfilterelements 5 erfolgt dabei wie folgt: Zunächst wird das erste Filtergehäuseteil 2 wieder vom zweiten Filtergehäuseteil 3 abgenommen, insbesondere losgeschraubt, wodurch sich der Zustand von 3 über 2 hin zur 1 ändert. In diesem Zustand sind die Haltekonturen 10 bereits nicht mehr vollständig in den zugehörigen Halteausnehmungen 14 angeordnet, sondern bereits leicht zurückgefahren. In diesem Zustand kann nun das erste Filtergehäuseteil 2 vom zweiten Filtergehäuseteil 3 abgenommen werden, wobei die über die Haltekonturen 10 ausgeübte Haltekraft ausreicht, um das Ringfilterelement 5 aus dem zweiten Filtergehäuseteil 3, beispielsweise dem Filtergehäusetopf, herauszuziehen. Nun kann das Ringfilterelement 5 durch Schrägstellen vergleichsweise einfach mit seinen Haltekonturen 10 aus den Halteausnehmungen 14 herausbewegt werden, insbesondere da an den Haltekonturen 10 beispielsweise Radien oder Fasen 17 angeordnet sein können.
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Mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 und dem zugehörigen erfindungsgemäßen Ringfilterelement 5 kann somit ein konstruktiv äußerst einfaches, kostengünstiges aber dennoch zweistufiges Verbindungssystem geschaffen werden, was eine deutliche Komfortsteigerung, insbesondere bei einem Austausch des Ringfilterelements 5 ermöglicht.
