DE102019217385A1

DE102019217385A1 - Flüssigfiltereinrichtung

Info

Publication number: DE102019217385A1
Application number: DE102019217385.3A
Authority: DE
Inventors: Heiko Hensinger; Uli Häußermann
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2019-11-11
Filing date: 2019-11-11
Publication date: 2021-05-12
Also published as: US20210140350A1; US11649747B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Flüssigfiltereinrichtung (1),- mit einem Filtergehäusedeckel (4) und einem Filtergehäusetopf (3), in dem ein Leerlaufkanal (6), ein Reinkanal (7) sowie ein Entlüftungskanal (8) vorgesehen sind,- mit einem Ringfilterelement (9) mit einer oberen Endscheibe (10) und einer unteren Endscheibe (11), an der ein axial und exzentrisch abstehender Pin (13) mit einer ersten Dichtung (14) angeordnet ist,- wobei an der unteren Endscheibe (11) eine zweite Dichtung (15) vorgesehen ist, die eine Rohseite (17) von einer Reinseite (18) trennt,- wobei an der oberen Endscheibe (10) eine dritte Dichtung (19) vorgesehen ist, die die Rohseite (17) von der Reinseite (18) trennt.Erfindungswesentlich ist dabei, dass die Dichtungen (5, 14, 15, 19) derart zueinander angeordnet sind, bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels (4) zuerst die Rohseite (17) und dann die Reinseite (18) leerläuft, oder die Rohseite (17) und die Reinseite (18) gleichzeitig leerlaufen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flüssigfiltereinrichtung mit einem aus einem Filtergehäusedeckel und einem damit über eine Gehäusedichtung dicht verbindbaren Filtergehäusetopf gebildeten Filtergehäuse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ringfilterelement für eine solche Flüssigfiltereinrichtung sowie ein Verfahren zum Entleeren der Flüssigfiltereinrichtung.
Bei einem Austausch eines Ringfilterelements aus einer Flüssigfiltereinrichtung, beispielsweise einem Kraftstofffilter oder einem Ölfilter, wird üblicherweise zunächst das Filtergehäuse geöffnet, beispielsweise durch Abschrauben eines Filtergehäusedeckels, was zu einem Anheben des Ringfilterelements und zu einem Entfernen eines am Ringfilterelement angeordneten Pins aus einem zugehörigen Leerlaufkanal eines Filtergehäusetopfes führt. Hierdurch ist es möglich, dass im Filtergehäuse der Flüssigfiltereinrichtung noch vorhandene Flüssigkeit vor dem vollständigen Öffnen des Filtergehäuses abzulassen und dadurch insbesondere ein unerwünschtes Austreten der Flüssigkeit in die Umgebung zu verhindern.
Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Flüssigfiltereinrichtungen ist jedoch unter Umständen, dass bei einem Entleeren des Filtergehäuses nach dem Abschrauben eines Filtergehäusedeckels unter Umständen nicht gereinigte Flüssigkeit von einer Rohseite auf eine Reinseite gelangen kann, was unter allen Umständen zu vermeiden ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Flüssigfiltereinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Flüssigfiltereinrichtung derart durch Anordnung unterschiedlicher Dichtungen zu konzipieren, dass bei einem Öffnen eines Filtergehäuses ein unerwünschtes Übertreten von einem nicht gereinigten Fluid von einer Rohseite auf eine Reinseite eines Ringfilterelements zuverlässig vermieden werden kann. Die erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung besitzt dabei das zuvor beschriebene Filtergehäuse mit einem Filtergehäusetopf und einem damit verbindbaren, beispielsweise verschraubbaren, Filtergehäusedeckel. Im Filtergehäusetopf sind dabei ein Leerlaufkanal, insbesondere ein Rückführkanal, ein zentraler Reinkanal sowie ein in dem Reinkanal, insbesondere koaxial, angeordneter Entlüftungskanal vorgesehen. Ebenfalls in dem Filtergehäuse angeordnet ist ein Ringfilterelement mit einer oberen Endscheibe, einer unteren Endscheibe sowie einem dazwischen angeordneten und aus einem Filtermaterial ausgebildeten Faltenstern. An der unteren Endscheibe ist ein axial und exzentrisch abstehender Pin angeordnet, der im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung über eine erste Dichtung dicht in den Leerlaufkanal eintaucht und dadurch diesen verschließt. An der unteren Endscheibe ist zudem eine zentrale zweite Dichtung vorgesehen, die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung dicht an einer Außenmantelfläche des Reinkanals anliegt und eine Rohseite des Ringfilterelements von einer Reinseite trennt. An der oberen Endscheibe des Ringfilterelements ist zudem eine zentrale dritte Dichtung angeordnet, die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung dicht an einer Außenmantelfläche des Entlüftungskanals anliegt und die Rohseite von der Reinseite trennt. Der Entlüftungskanal durchdringt somit das Ringfilterelement vollständig und steht mit seinem freien Ende im Einbauzustand oben über die obere Endscheibe des Ringfilterelements über. Erfindungsgemäß sind nun die zuvor beschriebenen Dichtungen derart zueinander angeordnet, insbesondere in Bezug auf eine Höhe, das bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels, beispielsweise einem Abschrauben desselben vom Filtergehäusetopf, zuerst die erste Dichtung und anschließend die Gehäusedichtung und die zweite Dichtung geöffnet sind/werden, so dass Luft über die Gehäusedichtung auf die Rohseite strömt und diese leerläuft bis ein Flüssigkeitspegel auf der Rohseite unter die zweite Dichtung fällt und Luft auf die Reinseite gelangt und anschließend die Reinseite leerläuft. Bei einem Öffnen des Filtergehäuses, das heißt bei einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels vom Filtergehäusetopf, wird somit zunächst das Ringfilterelement über den Filtergehäusedeckel nach oben gezogen, woraufhin der an der unteren Endscheibe des Ringfilterelements angeordnet Pin aus dem Leerlaufkanal herausgezogen und dieser geöffnet wird. Über die nun beim weiteren Abschrauben des Filtergehäusedeckels geöffnete Gehäusedichtung kann Luft auf die Rohseite des Ringfilterelements gelangen, wodurch diese über den Leerlaufkanal entleert werden kann. Sofern die Gehäusedichtung geöffnet ist, wird auch die zweite Dichtung geöffnet, wodurch prinzipiell eine Verbindung zwischen der Roh- und der Reinseite geschaffen wird. Dies führt dazu, dass zunächst der Flüssigkeitspegel auf der Rohseite absinkt, bis dieser unter die zweite Dichtung gelangt, woraufhin dann Luft über die geöffnete zweite Dichtung auf die Reinseite strömen und das Entleeren der Reinseite beginnen kann.
Alternativ ist auch denkbar, dass die einzelnen Dichtungen derart zueinander angeordnet sind, dass bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels zuerst die erste Dichtung am Pin und anschließend die Gehäusedichtung, die zweite Dichtung und die dritte Dichtung geöffnet sind/werden, so dass Luft über die Gehäusedichtung gleichzeitig auf die Rohseite und die Reinseite strömt und dadurch die Rohseite und die Reinseite gleichzeitig leerlaufen können. Unabhängig von der gewählten Ausführungsvariante ist bei beiden der Zweck der Erfindung, nämlich einen unerwünschten Übertritt von rohseitiger Flüssigkeit auf die Reinseite zuverlässig vermieden. Bezüglich einer vertikalen Lage der einzelnen Dichtungen im Einbauzustand zueinander sind die erste Dichtung unten und darüber die zweite Dichtung, die Gehäusedichtung sowie die dritte Dichtung angeordnet.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung liegt ein freies Ende des Entlüftungskanals oberhalb eines freien Endes des Reinkanals. Hierdurch kann eine zuverlässig Entlüftung und damit eine durchgängige Bereitstellung der gesamten Filterfläche ermöglicht werden. Der Entlüftungskanal kann dabei koaxial im Reinkanal angeordnet werden, was den großen Vorteil bietet, dass das Ringfilterelement über seine zweite Dichtung und seine dritte Dichtung um eine Achse drehbar sind, was das Einführen des Pins in den Leerlaufkanal ermöglicht. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass der Entlüftungskanal nicht koaxial im Reinkanal angeordnet ist, so dass die Achsen der zweiten und dritten Dichtung des Ringfilterelements parallel zueinander verlaufen, wodurch im Zusammenhang mit dem exzentrisch angeordneten Pin ein Schlüssel-Schloss-System geschaffen werden kann, welches ausschließlich den Einbau autorisierter Ringfilterelemente erzwingt, da diese eine vordefinierte räumliche parallele Lage der Achse des Pins, der Achse der zweiten Dichtung und der Achse der dritten Dichtung aufweisen müssen. Anderer Ringfilterelemente, die diese Merkmale nicht aufweisen, ließen sich in der jeweiligen Flüssigfiltereinrichtung mit exzentrisch angeordneten Entlüftungskanal nicht montieren.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist der Reinkanal eine nach oben gerichtete Querschnittsverjüngung auf, wobei die zweite Dichtung des Ringfilterelements im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung unterhalb der Querschnittsverjüngung an der Außenmantelfläche des Reinkanals anliegt. Bei einem Aufschrauben des Filtergehäuses und einem damit verbundenen Anheben des Ringfilterelements wird die zweite Dichtung von der Außenmantelfläche nach oben in Richtung der Querschnittsverjüngung gezogen, wobei sich beim Überstreichen der Querschnittsverjüngung ein Spalt zwischen der sich im Durchmesser reduzierenden Außenmantelfläche des Reinkanals und der zweiten Dichtung ergibt. Hierdurch ist eine Verbindung zwischen der Roh- und der Reinseite gegeben, wodurch ein entweder nacheinander erfolgendes Leerlaufen der Roh- und der Reinseite entsprechend der ersten Variante oder ein gleichzeitiges Leerlaufen entsprechend der zweiten Variante ermöglicht wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Flüssigfiltereinrichtung als Kraftstofffilter, als Harnstofffilter oder als Ölfilter ausgebildet. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welch mannigfaltige Einsatzmöglichkeiten bzw. auch Einsatzgebiete für die erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung vorhanden sind.
Zweckmäßig sind die Dichtungen derart zueinander angeordnet, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung zwischen der ersten und der zweiten Dichtung und ein Abstand a₂ in Axialrichtung zwischen der zweiten und der dritten Dichtung folgendes Verhältnis erfüllt: 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Flüssigfiltereinrichtung beim Öffnen des Filtergehäuses über den Leerlaufkanal leerlaufen kann, ohne dass ein unerwünschter Übertritt von Flüssigkeit von der Rohseite auf die Reinseite erfolgt.
Wichtig ist die Öffnungsreihenfolge der Dichtungen zueinander. Der zentrale O-Ring soll gleichzeitig oder früher als der Pin-O-Ring und der Deckel-O-Ring öffnen.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Ringfilterelement für die zuvor beschriebene Flüssigfiltereinrichtung anzugeben mit einer oberen Endscheibe, einer unteren Endscheibe sowie einem dazwischen angeordneten Faltenstern. An der unteren Endscheibe ist dabei der axial und exzentrisch abstehende Pin mit einer ersten Dichtung angeordnet, wobei an der unteren Endscheibe zusätzlich eine zentrale zweite Dichtung angeordnet ist. An der oberen Endscheibe ist eine dritte Dichtung vorgesehen, wobei die einzelnen Dichtungen derart zueinander angeordnet sind, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung zwischen der ersten und der zweiten Dichtung und ein Abstand a₂ in Axialrichtung zwischen der zweiten und der dritten Dichtung folgendes Verhältnis erfüllt: 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15. Hierdurch kann ein spezielles Ringfilterelement geschaffen werden, welches bezüglich der Anordnung, insbesondere der einzelnen Höhenlagen der einzelnen Dichtungen derart ausgebildet ist, dass bei einem Austausch des Ringfilterelements ein zuverlässiges Leerlaufen eines Filtergehäuses erfolgen kann, ohne dass dabei befürchtet werden muss, dass ungereinigtes Fluid von der Rohseite auf die Reinseite gelangt.
Zweckmäßig sind an der oberen Endscheibe des Ringfilterelements, insbesondere einstückige, Rastkonturen angeordnet, die im Einbauzustand im Filtergehäuse mit am Filtergehäusedeckel angeordneten Gegenrastkonturen zusammenwirken und bei einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels vom Filtergehäusetopf ein Anheben des Ringfilterelements bewirken. Die Rastkonturen können dabei kreisförmig angeordnete Rasthaken sein, die mit komplementär dazu ausgebildeten und ebenfalls kreisförmig angeordneten Rasthaken am Filtergehäusedeckel zusammenwirken. Hierdurch ist ein Aufschrauben des Filtergehäusedeckels mit einem gleichzeitigen Anheben des Ringfilterelements und einem Herausziehen von dessen Pin aus dem filtergehäusetopfseitigen Leerlaufkanal möglich. Durch eine einstückige Ausbildung der Rastkonturen mit der oberen Endscheibe des Ringfilterelements können diese zusammen mit der oberen Endscheibe als einstückiges Kunststoffspritzgussteil und damit nicht nur qualitativ hochwertig sondern auch kostengünstig hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Verfahren zum Entleeren der Flüssigfiltereinrichtung entsprechenden den vorherigen Absätzen anzugeben, bei dem zunächst der Filtergehäusedeckel vom Filtergehäusetopf gelöst, insbesondere abgeschraubt wird. „Abgeschraubt“ bedeutet dabei nicht vollständig abgeschraubt, sondern zunächst nur um einige Drehungen losgeschraubt, wobei das Verdrehen des Filtergehäusedeckels über die entsprechenden Rastkonturen zu einem Anheben des Ringfilterelements führt. Hierdurch wird dieses nach oben gezogen, wodurch der Pin aus dem Leerlaufkanal gezogen und dadurch die erste Dichtung gelöst wird. Anschließend erfolgt ein weiteres Abschrauben des Filtergehäusedeckels, bis die Gehäusedichtung und die zweite Dichtung geöffnet werden, so dass Luft über die Gehäusedichtung auf die Rohseite strömen kann und diese leerläuft, bis ein Flüssigkeitspegel auf der Rohseite unter die zweite Dichtung fällt und dann Luft auf die Reinseite gelangt und die Reinseite leerlaufen kann. Anschließend kann der Filtergehäusedeckel vollständig abgeschraubt und das Ringfilterelement entnommen werden. Alternativ ist selbstverständlich auch denkbar, dass beim Abschrauben des Filtergehäusedeckels vom Filtergehäusetopf zunächst die erste Dichtung und anschließend die Gehäusedichtung, die zweite Dichtung und die dritte Dichtung geöffnet werden, so dass in diesem Fall nach dem Öffnen des Leerlaufkanals Luft über die Gehäusedichtung gleichzeitig auf die Rohseite und über die dritte Dichtung auf die Reinseite strömen und dadurch die Rohseite und die Reinseite gleichzeitig leerlaufen können. Beiden alternativen Verfahrensvarianten ist dabei gemein, dass trotz geöffneter zweiter Dichtung bzw. trotz geöffneter dritter Dichtung ein Leerlaufen der Rohseite und der Reinseite erfolgen kann, ohne dass dabei befürchtet werden muss, dass nicht gefilterte Flüssigkeit von der Rohseite auf die Reinseite gelangt.
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 Komponenten beziehen.
Figurenliste

1a eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung bei angehobenem Filtergehäusedeckel und Eintritt von Luft über die Gehäusedichtung auf eine Rohseite sowie ein Ablaufen von Flüssigkeit von der Rohseite in einen Leerlaufkanal,
1b eine Darstellung wie in 1a, wobei jedoch der Flüssigkeitspegel auf der Rohseite soweit abgesunken ist, dass Luft über eine zweite Dichtung auf die Reinseite gelangen und diese ablaufen kann,
1c eine Darstellung wie in 1b, jedoch mit deutlich reduziertem Flüssigkeitspegel auf der Reinseite,
2a eine weitere Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung mit angehobenem Filtergehäusedeckel und über die Gehäusedichtung auf die Rohseite und über die dritte Dichtung auf die Reinseite eintretender Luft,
2b eine Darstellung wie in 2a, jedoch mit sowohl auf der Rohseite als auch auf der Reinseite abgesunkenem Flüssigkeitspegel,
2c eine Darstellung wie in 2b, jedoch mit weiter abgesunkenem Flüssigkeitspegel, so dass Luft auch über die zweite Dichtung auf die Reinseite gelangt.

Entsprechend den 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung 1, die beispielsweise als Ölfilter, als Harnstofffilter oder als Kraftstofffilter ausgebildet sein kann, ein Filtergehäuse 2 auf, welches aus einem Filtergehäusetopf 3 und einem damit verbindbaren, insbesondere verschraubbaren, Filtergehäusedeckel 4 besteht. Im Bereich einer Schraubverbindung zwischen dem Filtergehäusedeckel 4 und dem Filtergehäusetopf 3 ist dabei eine Gehäusedichtung 5, beispielsweise eine O-Ringdichtung, vorgesehen. Im Filtergehäusetopf 3 sind zudem ein Leerlaufkanal 6 ein zentraler Reinkanal 7 sowie ein in dem Reinkanal 7, insbesondere koaxial, angeordneter Entlüftungskanal 8 vorgesehen. Ebenfalls in dem Filtergehäuse 2 angeordnet ist ein Ringfilterelement 9 mit einer oberen Endscheibe 10, einer unteren Endscheibe 11 sowie einem dazwischen angeordneten Faltenstern 12. Der Faltenstern 12 stellt dabei das Filtermaterial dar. An der unteren Endscheibe 11 des Ringfilterelements 9 ist ein axial und exzentrisch abstehender Pin 13 angeordnet, der im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung 1 über eine erste Dichtung 14 dicht in den Leerlaufkanal 6 eingreift und diesen verschließt. An der unteren Endscheibe 11 ist darüber hinaus eine zentrale zweite Dichtung 15 vorgesehen, die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung dicht an einer Außenmantelfläche 60 des Reinkanals 7 anliegt und eine Rohseite 17 von einer Reinseite 18 trennt. An der oberen Endscheibe 10 des Ringfilterelements 9 ist eine dritte Dichtung 19 vorgesehen, die ausschließlich in der 1 gezeigt, aber in gleicher oder analoger Weise auch in den Ausführungsformen gemäß der 2 vorhanden ist und die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung 1 dicht an einer Außenmantelfläche 16' des Entlüftungskanals 8 anliegt und ebenfalls die Rohseite 7 von der Reinseite 18 trennt.
Erfindungsgemäß sind nun die einzelnen Dichtungen 5, 14, 15 und 19 derart zueinander angeordnet, dass bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels 4 zuerst die erste Dichtung 14 und anschließend die Gehäusedichtung 5 und die zweite Dichtung 15 geöffnet werden, so dass Luft 20 über die Gehäusedichtung auf die Rohseite 17 strömt und diese leerläuft (vgl. 1a) bis ein Flüssigkeitspegel 21 auf der Rohseite 17 unterhalb der zweiten Dichtung 15 angeordnet ist bzw. unter die zweite Dichtung 15 fällt (vgl. 1 c) und Luft 20 auf die Reinseite 18 gelangt und anschließend die Reinseite 18 leerlaufen kann, wie dies gemäß der 1c dargestellt ist. Mit dem Bezugszeichen 21' ist dabei der Flüssigkeitspegel auf der Reinseite 18 bezeichnet.
Alternativ können die einzelnen Dichtungen 5, 14, 15 und 19 auch derart zueinander angeordnet sein, dass bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels 4, das heißt einem Abschrauben desselben vom Filtergehäusetopf 3, zuerst die erste Dichtung 14 durch Herausziehen des Pins 13 aus dem Leerlaufkanal 6 und anschließend die Gehäusedichtung 5, die zweite Dichtung 15 und die dritte Dichtung 19 geöffnet werden, so dass der gemäß der 2a Luft 20 über die Gehäusedichtung 5 auf die Rohseite 17 und von dort über die dritte Dichtung 19 auf die Reinseite 18 strömt und dadurch die Rohseite 17 und die Reinseite 18 gleichzeitig leerlaufen, wie dies gemäß der 2b dargestellt ist. Fällt der Flüssigkeitspegel 21 auf der Rohseite 17 und der Flüssigkeitspegel 21' auf der Reinseite 18 unter die zweite Dichtung 15, so kann Luft 20 auch über die zweite Dichtung 15 auf die Reinseite 18 gelangen.
Unabhängige von der gewählten Variante verhindert die erfindungsgemäße Flüssigfiltereinrichtung 1 stets ein unerwünschtes Übertreten von ungereinigter Flüssigkeit von der Rohseite 17 auf die Reinseite 18 beim Öffnen des Filtergehäuses 2. Gleichzeitig kann ein Ablaufen der Flüssigkeit über den Leerlaufkanal 6 problemlos ermöglicht werden, ohne dass dabei befürchtet werden muss, dass die Flüssigkeit in die Umgebung gelangt.
Betrachtet man die 1a, so kann man erkennen, dass ein freies Ende 22 des Entlüftungskanals 8 oberhalb eines freien Endes 22' des Reinkanals 7 liegt, ebenso wie oberhalb eines Flüssigkeitspegels 21, auf der Rohseite 17, wodurch eine zuverlässige Entlüftung des gereinigten Fluids auf die Rohseite 17 ermöglicht wird.
Der Reinkanal 7 kann eine nach oben gerichtete Querschnittsverjüngung 23 aufweisen, wobei die zweite Dichtung 15 des Ringfilterelements 9 im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung 1 unterhalb der Querschnittsverjüngung 23 an der Außenmantelfläche 16 des Reinkanals 7 anliegt. Bei einem Öffnen des Filtergehäusedeckels 4, das heißt bei einem Abschrauben desselben vom Filtergehäusetopf 3 wird das Ringfilterelement 9 über entsprechende an dessen oberer Endscheibe 10 angeordnete Rastkonturen, die mit filtergehäusedeckelseitigen Gegenrastkonturen zusammenwirken, nach oben gezogen, woraufhin die zweite Dichtung 15 die Querschnittsverjüngung 23 überfährt und ihre dichtende Wirkung verliert. Im Betriebszustand sind dabei die Dichtungen 5, 14, 15, 19 von unten nach oben aufsteigend wie folgt angeordnet: Erste Dichtung 14, zweite Dichtung 15, Gehäusedichtung 5 und dritte Dichtung 19. Die einzelnen Dichtungen 14, 15 und 19 sind darüber hinaus derart zueinander angeordnet, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung 24 zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 14, 15 und ein Abstand a₂ in Axialrichtung 24 zwischen der zweiten und der dritten Dichtung 15, 19 folgendes Verhältnis erfüllt: 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15.
Hierdurch kann gewährleistet werden, dass bei einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels 4 vom Filtergehäusetopf 3 die einzelnen Dichtungen 14, 15, 5 und 19 derart miteinander zusammenwirken, dass ein Entleeren der Rohseite 17 und der Reinseite 18 ohne einen Übertritt von nicht gefiltertem Fluid bzw. Flüssigkeit von der Rohseite 17 auf die Reinseite 18 erfolgt.
Wichtig ist dabei insbesondere die Öffnungsreihenfolge der Dichtungen 14, 15, 19 zueinander. Der zentrale O-Ring, das heißt die dritte Dichtung 15, soll gleichzeitig oder früher als die erste Dichtung 14 (Pin-O-Ring) und die gehäusedichting 5 (Deckel-O-Ring) öffnen.
Unter Schutz gestellt werden soll nicht nur die gesamte Flüssigfiltereinrichtung 1 sondern auch das hierfür eingesetzte Ringfilterelement 9, welches eine obere Endscheibe 10, eine untere Endscheibe 11, sowie ein dazwischen angeordnetes Filtermaterial, beispielsweise einen Faltenstern 12, besitzt. An der unteren Endscheibe 11 ist dabei der axial und exzentrisch abstehende Pin 13 mit der ersten Dichtung 14 angeordnet, ebenso wie eine zentrale zweite Dichtung 15. An der oberen Endscheibe 10 ist die dritte Dichtung 19 angeordnet, die entweder zentral angeordnet sein kann, sofern der Entlüftungskanal 8 ebenfalls koaxial und zentral im Reinkanal 7 angeordnet ist, oder exzentrisch zum Reinkanal 7, wobei in diesem Fall die obere Endscheibe 10 eine exzentrische Öffnung für den Entlüftungskanal 8 aufweisen muss, was günstiger Weise für ein Schlüssel-Schloss-System genutzt werden kann.
Die Dichtungen 14, 15 und 19 sind dabei derart zueinander angeordnet, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung 24 zwischen der ersten und der zweiten Dichtung 14, 15 und ein Abstand a₂ in Axialrichtung 24 zwischen der zweiten und der dritten Dichtung 15, 19 folgendes Verhältnis erfüllt: 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15. Mittels eines derartigen Ringfilterelements 9 kann ein zuverlässiges Entleeren des Filtergehäuses 2 erreicht werden, ohne dass befürchtet werden muss, dass in unbeabsichtigter Weise Flüssigkeit von der Rohseite 17 auf die Reinseite 18 gelangt und dort zu Verunreinigungen führt.
Im Folgenden wird noch kurz ein Verfahren zum Entleeren der Flüssigkeitsfiltereinrichtung 1 beschrieben, bei dem zunächst der Filtergehäusedeckel 4 vom Filtergehäusetopf 3 gelöst, insbesondere abgeschraubt wird.
Bei einer ersten Alternative, die gemäß den 1a bis 1c dargestellt ist, wird mit dem Abschrauben des Filtergehäusedeckels 4 zuerst die erste Dichtung 14 und anschließend die Gehäusedichtung 5 und die zweite Dichtung 15 geöffnet, so dass Luft 20 über die Gehäusedichtung 5 auf die Rohseite 17 strömt und diese leerläuft (vgl. 1a), bis ein Flüssigkeitspegel 21 auf der Rohseite 17 unter die zweite Dichtung 15 fällt (vgl. 1b) und anschließend Luft 20 auf die Reinseite 18 gelangt und diese leerläuft (vgl. 1c). Anschließend kann der Filtergehäusedeckel 4 komplett abgeschraubt werden, um das Ringfilterelement 9 aus dem Filtergehäusetopf 3 herauszuziehen. Hierzu sollten jedoch zwei Minuten abgewartet werden, um ein zuverlässiges Entleeren des Filtergehäusetopfs 3 über den Leerlaufkanal 6 zu gewährleisten. Alternativ ist auch denkbar, dass nach dem Abschrauben des Filtergehäusedeckels 4 vom Filtergehäusetopf 3 zuerst die erste Dichtung 14 und anschließend die Gehäusedichtung 5, die zweite Dichtung 15 und die dritte Dichtung 19 geöffnet werden, so dass Luft über die Gehäusedichtung 5 gleichzeitig auf die Rohseite 17 (vgl. 2a), und über die dritte Dichtung 19 auf die Reinseite 18 strömt und die Rohseite 17 und die Reinseite 18 gleichzeitig leerlaufen kann. Fällt der Flüssigkeitspegel 21 unter die zweite Dichtung 15, so kann Luft 20 auch über die zweite Dichtung 15 auf die Reinseite 18 gelangen. Alles in Allem kann mit der erfindungsgemäßen Flüssigfiltereinrichtung 1, dem erfindungsgemäßen Ringfilterelement 9 und dem erfindungsgemäßen Verfahren ein zuverlässiges und einfaches Entleeren der Flüssigfiltereinrichtung 1 im Wartungsfall, beispielsweise beim Austausch des Ringfilterelements 9, gewährleistet werden, ohne dass dabei befürchtet werden muss, dass in unerwünschter Weise Flüssigkeit von der Rohseite 17 auf die Reinseite 18 gelangt und dort zu Verunreinigungen führt.

Claims

Flüssigfiltereinrichtung (1), - mit einem aus einem Filtergehäusedeckel (4) und einem damit über eine Gehäusedichtung (5) dicht verbindbaren Filtergehäusetopf (3) gebildeten Filtergehäuse (2), - wobei im Filtergehäusetopf (3) ein Leerlaufkanal (6), ein zentraler Reinkanal (7) sowie ein in dem Reinkanal (7), insbesondere koaxial, angeordneter Entlüftungskanal (8) vorgesehen sind, - mit einem in dem Filtergehäuse (2) angeordneten Ringfilterelement (9) mit einer oberen Endscheibe (10), einer unteren Endscheibe (11) sowie einem dazwischen angeordneten Faltenstern (12), - wobei an der unteren Endscheibe (11) ein axial und exzentrisch abstehender Pin (13) angeordnet ist, der im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung (1) über eine erste Dichtung (14) dicht in den Leerlaufkanal (6) eingreift, - wobei an der unteren Endscheibe (11) eine zentrale zweite Dichtung (15) vorgesehen ist, die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung (1) dicht an einer Außenmantelfläche (16) des Reinkanals (7) anliegt und eine Rohseite (17) von einer Reinseite (18) trennt, - wobei an der oberen Endscheibe (10) eine dritte Dichtung (19) vorgesehen ist, die im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung (1) dicht an einer Außenmantelfläche (16') des Entlüftungskanals (8) anliegt und die Rohseite (17) von der Reinseite (18) trennt, dadurch gekennzeichnet, - dass die Dichtungen (5, 14, 15) derart zueinander angeordnet sind, dass bei einem Lösen des Filtergehäusedeckels (4) zuerst die erste Dichtung (14) und anschließend die Gehäusedichtung (5) und die zweite Dichtung (15) geöffnet sind, sodass Luft (20) über die Gehäusedichtung (5) auf die Rohseite (17) strömt und diese leerläuft bis ein Flüssigkeitspegel (21) auf der Rohseite (17) unter die zweite Dichtung (15) fällt und Luft (20) auf die Reinseite (18) gelangt und die Reinseite (18) leerläuft, oder - dass die Dichtungen (5, 14, 15, 19) derart zueinander angeordnet sind, dass bei einem Lösen des Filtergehäusedeckels (4) zuerst die erste Dichtung (14) und anschließend die Gehäusedichtung (5), die zweite Dichtung (15) und die dritte Dichtung (19) geöffnet sind, sodass Luft (20) über die Gehäusedichtung (5) gleichzeitig auf die Rohseite (17) und über die dritte Dichtung (19) auf die Reinseite (18) strömt und die Rohseite (17) und die Reinseite (18) gleichzeitig leerlaufen.
Flüssigfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein freies Ende (22) des Entlüftungskanals (8) oberhalb eines freien Endes (22') des Reinkanals (7) liegt.
Flüssigfiltereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Reinkanal (7) eine nach oben gerichtete Querschnittsverjüngung (23) aufweist, wobei die zweite Dichtung (15) des Ringfilterelements (9) im Betriebszustand der Flüssigfiltereinrichtung (1) unterhalb der Querschnittsverjüngung (23) an der Außenmantelfläche (16) des Reinkanals (7) anliegt.
Flüssigfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigfiltereinrichtung (1) als Kraftstoff-, Harnstoff oder Ölfilter ausgebildet ist.
Flüssigfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (5, 14, 15, 19) derart zueinander angeordnet sind, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung (24) zwischen der ersten Dichtung (14) und der zweiten Dichtung (15) und ein Abstand a₂ in Axialrichtung (24) zwischen der zweiten Dichtung (15) und der dritten Dichtung (19) folgendes Verhältnis erfüllt; 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15.
Flüssigfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Endscheibe (10) des Ringfilterelements (9), insbesondere einstückige, Rastkonturen angeordnet sind, die mit am Filtergehäusedeckel (4) angeordneten Gegenrastkonturen zusammenwirken und bei einem Abschrauben des Filtergehäusedeckels (4) vom Filtergehäusetopf (3) ein Anheben des Ringfilterelements (9) bewirken.
Ringfilterelement (9) für eine Flüssigfiltereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - mit einer oberen Endscheibe (10), einer unteren Endscheibe (11) sowie einem dazwischen angeordneten Faltenstern (12), - wobei an der unteren Endscheibe (11) ein axial und exzentrisch abstehender Pin (13) mit einer ersten Dichtung (14) angeordnet ist, - wobei an der unteren Endscheibe (11) eine zentrale zweite Dichtung (15) vorgesehen ist, - wobei an der oberen Endscheibe (10) eine dritte Dichtung (19) vorgesehen ist, - wobei die Dichtungen (5, 14, 15, 19) derart zueinander angeordnet sind, dass ein Abstand a₁ in Axialrichtung (24) zwischen der ersten Dichtung (14) und der zweiten Dichtung (15) und ein Abstand a₂ in Axialrichtung (24) zwischen der zweiten Dichtung (15) und der dritten Dichtung (19) folgendes Verhältnis erfüllt; 2 < a₂/a₁ < 20, vorzugsweise 5 < a₂/a₁ < 15.
Ringfilterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an der oberen Endscheibe (10) des Ringfilterelements (9), insbesondere einstückige, Rastkonturen angeordnet sind.
Verfahren zum Entleeren der Flüssigfiltereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Filtergehäusedeckel (4) vom Filtergehäusetopf (3) gelöst, insbesondere abgeschraubt, wird, - zuerst die erste Dichtung (14) und anschließend die Gehäusedichtung (5) und die zweite Dichtung (15) geöffnet werden, sodass Luft (20) über die Gehäusedichtung (5) auf die Rohseite (17) strömt und diese leerläuft bis ein Flüssigkeitspegel (21) auf der Rohseite (17) unter die zweite Dichtung (15) fällt und Luft (20) über die zweite Dichtung (15) auf die Reinseite (18) gelangt und die Reinseite (18) leerläuft, oder - zuerst die erste Dichtung (14) und anschließend die Gehäusedichtung (5), die zweite Dichtung (15) und die dritte Dichtung (19) geöffnet werden, sodass Luft (20) über die Gehäusedichtung (5) gleichzeitig auf die Rohseite (17) und über die dritte Dichtung (19) auf die Reinseite (18) strömt und die Rohseite (17) und die Reinseite (18) gleichzeitig leerlaufen.