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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Filterbasen für Verbrennungsmotoren
und insbesondere auf eine Filterbasis, die Filter mit unterschiedlich
bemessenen Durchmessern aufnehmen kann.
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Hintergrund
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Es
ist in der Technik wohl bekannt, Filter von verschiedener Bauart
und Größe zu verwenden,
um Partikel aus Strömungsmitteln
zu entfernen. Beispielsweise weisen die meisten Diesel-Brennstoffsysteme
mindestens einen Brennstofffilter auf, der Partikel und andere Feststoffe
von dem Brennstoff trennt, bevor der Brennstoff in den Motor eingespritzt wird.
Typischerweise weisen Brennstofffilter einen Behälter auf, in dem ein Filterelement
positioniert ist. Das Filterelement besteht aus einem Medium, welches
die Partikel und Feststoffe einfängt,
wenn der Brennstoff durch das Medium fließt. Im Allgemeinen ist der
Filter an einer Filterbasis angebracht, die entweder an einem Motor
oder einem Fahrgestell des Fahrzeugs oder der Arbeitsmaschine angebracht
ist. Der Filter kann mit der Filterbasis über einen Gewindeteil der Filterbasis
gekoppelt sein, und ein Kontaktbereich zwischen der Filterbasis
und dem Filter kann abgedichtet sein, um eine Leckage zu verhindern.
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Filterbasen
sind im Allgemeinen ausgelegt, um eine spezielle Größe eines
Brennstofffilters aufzunehmen, der eine spezielle Art von Dichtung
aufweist. Beispielsweise weist ein Filter oft eine ringförmige Dichtung
auf, die benachbart zum Durchmesser des Filters positioniert ist.
Diese Dichtungen können Radialdichtungen
sein, die einen abgerundeten Querschnitt haben, oder Stirnseitendichtungen,
die einen rechteckigen Querschnitt haben. Aufgrund der unterschiedlichen
Formen von Dichtungen erfordert jede Art von Dichtung eine andere
Aufnahmeoberfläche
auf der Filterbasis. Während
Radialdichtungen innerhalb einer ringförmigen abgerundeten Nut aufgenommen werden
können,
können
die Stirnseitendichtungen eine ringförmige ebene Oberfläche berühren. Somit
ist jede Filterbasis ausgelegt, um eine Dichtungsoberfläche zu haben,
die einen Durchmesser entsprechend dem Dichtungsdurchmesser eines spezifischen
Brennstofffilters und einen Dichtungsaufnahmeteil hat, der der spezifischen
Bauart der Dichtung des Filters entspricht. Wenn daher eine spezifische
Filterbasis an dem Motor oder Fahrgestell angebracht ist, gibt es
im Allgemeinen nur Brennstofffilter mit einem Durchmesser, die an
der Basis angebracht werden können;
es ist jedoch bekannt, mehr als einen Filter bei einem speziellen Brennstoffsystem
zu verwenden.
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Die
Tatsache, dass eine spezielle Filterbasis für jeden Durchmesser eines Filters
hergestellt werden muss, steigert die Kosten der Herstellung der
Filterbasen. Wenn es nur eine Filterbasis geben würde, die
mehrere Filtergrößen aufnehmen
könnte,
könnte die
Anzahl der Produktionslinien verringert werden. Darüber hinaus
würde es
weniger Teile geben, was die Konstruktion und die Lagerhaltung betrifft,
was das Risiko verringert, dass ein Kunde das falsche Teil erhalten
wird. Zusätzlich
kann die Tatsache, dass eine andere Brennstofffilterbasis mit jedem
unterschiedlich bemessenen Brennstofffilter verwendet werden muss,
Unbequemlichkeiten für
den Kunden bewirken. Wenn mehr als ein abgemessener Brennstofffilter
an der Filterbasis angebracht werden könnte, hätte der Kunde mehr Auswahl
bezüglich
des Brennstofffilters, den er verwenden möchte. Beispielsweise kann ein
Brennstofffilter, der einen großen
Durchmesser aufweist, eine größere Filterfläche des
Filterelementes aufweisen. Somit könnte die Zeitdauer zwischen
den erforderlichen Filterwechseln verlängert werden, und eine ordnungsgemäße Brennstofffilterung
könnte
erreicht werden, auch wenn die Brennstoffqualität nicht so gut wie erwartet ist.
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Obwohl
eine Filterbasis, die manchmal Filter von unterschiedlichen Längen aufnehmen
kann, und eine Filterbasis, die Filter von unterschiedlichen Bauarten
aufnehmen kann, in der Technik bekannt sind, ist eine Filterbasis,
die Filter aufnehmen kann, die unterschiedliche Durchmesser und/oder
unter schiedliche Dichtungen aufnehmen kann, in der Technik nicht
bekannt. Beispielsweise kann die austauschbare Filtervorrichtung,
die in dem US-Patent 4 251 374 gezeigt ist, das an Cunninghan am
17. Februar 1981 ausgegeben wurde, verschiedene unterschiedliche Filterelemente
an einer Basis ankoppeln, die einen Beutelfilter, einen Scheiben-
und Hülsenfilter,
einen Kartuschenfilter und eine Rückhaltevorrichtung aufweist,
falls die Vorrichtung als eine Ionenaustauschsäule verwendet wird. Jedoch
weist die Filteranordnung von Cunninghan nicht eine Basis auf, die
Filter von der gleichen Bauart jedoch mit unterschiedlichen Durchmessern
und Dichtungsmitteln aufnehmen kann.
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Die
vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines oder mehrere der
oben dargelegten Probleme zu überwinden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Filterbasis einen
Filterbefestigungsteil und einen Dichtungsteil auf. Der Dichtungsteil
weist eine erste ringförmige
Dichtungsfläche
mit einem relativ kleinen Durchmesser und eine zweite ringförmige Dichtungsfläche mit
einem relativ großen Durchmesser
auf.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Filterbasis
einen Filterbefestigungsteil und einen Dichtungsteil auf. Der Dichtungsteil
weist eine erste ringförmige
Dichtungsfläche
auf, die einen Teil zur Aufnahme einer Radialdichtung oder einen
Teil zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung aufweist, und eine zweite
ringförmige Dichtungsfläche, die
auch einen Teil zur Aufnahme einer Radialdichtung oder einen Teil
zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung aufweist.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Gruppe von
Motoren eine im Wesentlichen identische Filterbasis auf. Ein Teil
der Vielzahl von Motoren weist einen Filter mit einem relativ kleinen Durchmesser
auf, der an der Filterbasis angebracht ist. Ein weiterer Teil der
Vielzahl von Motoren weist einen Filter mit einem relativ großen Durchmesser
auf, der an der Filterbasis angebracht ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung einer Gruppe von Motoren gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine geschnittene diagrammartige Ansicht, die einen ersten Filter
aufweist, der an einer Filterbasis auf einer linken Seite mit einer
Stirnseitendichtung angebracht ist, und einen zweiten Filter, der an
der Filterbasis auf einer rechten Seite mit einer Radialdichtung
angebracht ist, und zwar gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
eine geschnittene isometrische diagrammartige Ansicht, die einen
ersten Filter veranschaulicht, der an einer Filterbasis auf einer
linken Seite angebracht ist, und einen zweiten Filter, der an der
Filterbasis auf einer rechten Seite angebracht ist, jeweils mit
Stirnseitendichtungen, und zwar gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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4 ist
eine isometrische Ansicht eines identischen Durchlassteils der Filterbasen
der 2 und 3.
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Detaillierte
Beschreibung
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Mit
Bezug auf 1 ist dort eine schematische
Darstellung einer Gruppe von Motoren 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Die Gruppe von Motoren 10 weist einen
ersten Teil 11a und einen zweiten Teil 11b auf.
Jeder Motor in der Gruppe von Motoren 10 weist ein Motorgehäuse 13 auf,
an dem eine Brennstofffilterbasis 23 angebracht ist. Die
Filterbasen 23, die an jedem Motor angebracht sind, sind
im Wesentlichen identisch mit einander. Weiterhin sind die Motoren
in der Gruppe von Motoren 10 vorzugsweise im Wesentlichen
identisch mit einander. Jedoch weist jeder Motor in dem ersten Teil 11a einen
ersten Filter 14 mit einem relativ kleinen Durchmesser
auf, der an der Filterbasis 23 angebracht ist, und jeder
Motor innerhalb des zweiten Teils 11b weist einen zweiten
Filter 15 mit einem relativ großen Durchmesser auf, der an
der Filterbasis 23 angebracht ist. Obwohl die vorliegende
Erfindung eine Vielzahl von Motoren in der Gruppe 10 in
Betracht zieht, die Filter mit anderen Durchmessern aufweist, als
die Durchmesser der Filter 14 und 15, weist vorzugsweise
jeder Motor in der Gruppe 10 mindestens einen ersten Filter 14 mit
einem relativ kleinen Durchmesser auf, und/oder einen zweiten Filter 15 mit
einem relativ großen
Durchmesser.
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Obwohl
es nicht nötig
ist, sind die Filter 14 und 15, die an der Filterbasis 23 angebracht
sind, Brennstofffilter. Die vorliegende Erfindung zieht auch Filter
für andere
Strömungsmittel
in Betracht als Brennstoff, die Ölfilter,
Kühlmittelfilter,
Getriebeströmungsmittelfilter
usw. aufweisen, jedoch nicht auf diese eingeschränkt sind. Die Brennstofffilter 14 und 15 sind
als herkömmliche
Brennstofffilter veranschaulicht, die einen Behälter aufweisen, der ein Filterelement
aufnimmt, welches Partikel und andere Feststoffe aus dem Brennstoff
herausfangen kann, der durch das Filterelement fließt. Es sei
jedoch bemerkt, dass die Filterbasis 23 der vorliegenden
Erfindung auf irgendeine Bauart eines Strömungsmittelfilters anwendbar
sein kann, was Ölfilter
mit einschließt.
Weiterhin muss die Filterbasis 23 nicht an dem Motorgehäuse angebracht
werden, so dass sie beispielsweise an einem Fahrgestell eines Motorfahrzeugs
oder einer Arbeitsmaschine angebracht ist. Obwohl die Filter 14 und 15 verschiedene
Arten von Dichtungen aufweisen könnten,
die die Befestigung zwischen der Filterbasis 23 und dem
Filter 14 und 15 abdichten, um eine Leckage zu
verhindern, weist vorzugsweise jeder Filter 14 und 15 eine
Radialdichtung 18 oder eine Stirnseitendichtung 19 auf
(in den 2 und 3 gezeigt).
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Mit
Bezug auf 2 ist eine geschnittene diagrammartige
Seitenansicht gezeigt, die den ersten Filter 14 zeigt,
der an der Filterbasis 23 auf einer rechten Seite 16 angebracht
ist, und den zweiten Filter 15, der an der Filterbasis 23 auf
einer linken Seite 17 angebracht ist, und zwar gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Für
die Zwecke dieser Besprechung teilt eine Mittellinie 12 die
Filterbasis 23 auf, so dass der erste Filter 14 (von dem
nur eine Hälfte
gezeigt ist) an der Filterbasis 23 auf der rechten Seite 16 der
Mittellinie 12 angebracht ist, und der zweite Filter 15 (von
dem nur die Hälfte gezeigt
ist) an der Filterbasis 23 auf der linken Seite 17 der
Mittellinie 12 angebracht ist. Es sei jedoch bemerkt, dass
nur einer der Filter 14 und 15 an der veranschaulichten
Filterbasis 23 zu einem Zeitpunkt angebracht sein kann.
Ein Filterbefestigungsteil 25 und ein Dichtungsteil 26 sind
an einer Unterseite 41 der Filterbasis 23 vorgesehen.
Obwohl dies nicht veranschaulicht ist, sei bemerkt, dass eine Filterbasis 23 mehr
als einen Filterbefestigungsteil aufweisen könnte, was gestattet, dass mehrere
Filter an der Filterbasis 23 angebracht werden. Die Beschreibung
der vorliegenden Erfindung wäre
für jeden
Filterbefestigungsteil für
eine Basis für
mehrere Filter ähnlich.
Jeder Befestigungsteil der Basis für mehrere Filter könnte mindestens
zwei unterschiedlich bemessene Brennstofffilter aufnehmen. Somit
könnte
die Basis für
mehrere Filter zwei Filter mit unterschiedlich bemessenen Durchmessern
aufnehmen.
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Gemäß dem in 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel
weist vorzugsweise der erste Filter 14 mit dem relativ
kleinen Durchmesser die Radialdichtung 18 auf. Die ringförmige Radialdichtung 18 ist
benachbart zu dem relativ kleinen Durchmesser des ersten Filters 14 angeordnet
und weist einen D-förmigen
Querschnitt auf. Der zweite Filter 15 mit dem relativ großen Durchmesser
weist die ringförmige
Stirnseitendichtung 19 auf, die benachbart zu dem relativ
großen
Durchmesser des zweiten Filters 15 positioniert ist, und
weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Die vorliegende Erfindung
zieht in Betracht, dass die Radialdichtung 18 und die Stirnseitendichtung 19 aus
verschiedenen Materialien zusammengesetzt sein können, und dass sie verschiedene
in der Technik bekannte Formen haben können.
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Der
Filterbefestigungsteil 25 der Filterbasis 23 weist
einen ersten Adapter 20 auf, wenn der ersten Filter 14 an
der Filterbasis 23 angebracht ist, und weist einen zweiten
Adapter 21 auf, wenn der zweite Filter 15 an der
Filterbasis 23 angebracht ist. Die ersten und zweiten Adapter 20 und 21 können an
der Filterbasis 23 in herkömmlicher Weise angebracht sein, wie
beispielsweise über
einen Gewindeeingriff. Sowohl der erste Adapter 20 als
auch der zweiten Adapter 21 weisen einen Gewindebolzen
auf, mit dem das Innengewinde des ersten Filters 14 und
des zweiten Filters 15 jeweils zusammengepasst werden kann. Die
ersten und zweiten Adapter 20 und 21 sind zur Anbringung
der speziellen Filter 14 und 15 bemessen. Obwohl
die Filterbasis 23 der vorliegenden Erfindung so veranschaulicht
ist, dass sie den Adapter 20 und 21 für jeden
Filter 14 und 15 aufweist, sei bemerkt, dass die
vorliegende Erfindung in Betracht zieht, dass die Filterbasis 23 beide
Filter 14 und 15 durch Anwendung des gleichen
Adapters oder ohne Anwendung eines Adapters aufnimmt. Diese Alternative
könnte
erreicht werden durch Modifikation von verfügbaren Filtern, so dass diese
eine identische passende Geometrie haben. Zusätzlich muss der Adapter nicht
notwendigerweise eine getrennte Komponente sein; er könnte integral
mit der Basis 23 sein.
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Der
Dichtungsteil 26 weist mindestens eine erste ringförmige Dichtungsfläche 22 und
eine zweite ringförmige
Dichtungsfläche 32 auf,
obwohl bemerkt sei, dass die vorliegende Erfindung mehr als zwei ringförmige Dichtungsflächen in
Erwägung
zieht. Je mehr Dichtungsflächen
es gibt, desto mehr Brennstofffilter mit unterschiedlichen Dichtungen
und/oder unterschiedlichen Durchmessern können an der Filterbasis 23 angebracht
werden. In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel hat die erste
Dichtungsfläche 22 eine
zylindrische Form konzentrisch mit der Mittellinien 12 und
einen relativ kleinen Durchmesser, der einem Durchmesser der Radialdichtung 18 entspricht,
die benachbart zu dem relativ kleinen Durchmesser des ersten Filters 14 positioniert
ist. Weiterhin weist die erste Dichtungsfläche 22 gemäß dem veranschaulichten
Ausführungsbeispiel
einen Teil 27 zur Aufnahme einer Radialdichtung auf. Der
Dichtungsteil 26 der Filterbasis 23 weist eine
ringförmige gestufte
Oberfläche
auf, die so veranschaulicht ist, dass sie 3 Stufen aufweist. Die
ringförmige
gestufte Oberfläche 24 definiert
einen abgestuften Hohlraum 31, in dem der angebrachte erste
Filter 14 teilweise positioniert ist. Der Teil 27 zur
Aufnahme einer Radialdichtung ist in einer mittleren Stufe 29 der
ringförmigen
gestuften Oberfläche 24 vorgesehen.
Die mittlere Stufen 29 definiert eine abgerundete Nut,
in der die Radialdichtung 18 während der Befestigung des ersten
Filters 14 an der Filterbasis 23 aufgenommen werden
kann. Somit wirkt die abgerundete Nut, die von der mittleren Stufe 29 definiert
wird, als der Teil 27 zur Aufnahme einer Radialdichtung
in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel.
Eine äußere Stufe 30 der
abgestuften Oberfläche 24 kann
als ein Spritzschild in dem Fall einer Leckage wirken. Wenn ein Leck
um die Radialdichtung 18 auftreten sollte, kann das daraus
resultierende Heraussprühen
von Strömungsmittel
durch einen überhängenden
Teil der äußeren Stufe 29 der
Filterbasis 23 abgelenkt werden, so dass heißes Strömungsmittel
nicht direkt auf den Motor sprüht,
sondern stattdessen dazu tendiert, an einer Außenfläche des ersten Filters 14 abgelenkt herunter
zu laufen.
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Die
zweite Dichtungsfläche 32 weist
einen relativ großen
Durchmesser entsprechend einem Durchmesser der Stirnseitendichtung 19 auf,
die benachbart zu dem relativ großen Durchmesser des zweiten
Filters 15 positioniert ist. Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
weist die zweite Dichtungsfläche 32 einen
Teil 28 zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung auf. Anders
als der Teil 27 zur Aufnahme der Radialdichtung ist der
Teil 28 zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung so veranschaulicht, dass
er eine relativ ebene Oberfläche 44 ist.
In dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel
wirkt die Unterseite 44 der äußeren Stufe 30 der
abgestuften Oberfläche 24 als
der Teil 28 zur Aufnahme der Stirnseitendichtung. Somit
erstreckt sich der zweite Filter 15 nicht in den abgestuften
Hohlraum 31, wie es der erste Filter 14 tut. Obwohl
die äußere Stufe 30 keinen Überhang
vorsieht, der als Spritzschild wirken kann, wenn der zweite Filter 15 an
der Filterbasis 23 angebracht ist, kann ein getrenntes
Spritzschild oder eine Ablenkplatte an der Filterbasis 23 in
herkömmlicher Weise
angebracht sein, um den Motor vor herausleckendem heißen Strömungsmittel
zu schützen.
Es sei bemerkt, dass ein Teil des Behälters des Filters 15 sich
radial über
einen Kontaktbereich hinaus erstrecken kann, und zwar zwischen die
Stirnseitendichtungen 19 und die zweite ringförmige Dichtungsfläche 32.
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Mit
Bezug auf 3 ist eine Schnittansicht gezeigt,
die einen ersten Filter 114 veranschaulicht, der an der
Filterbasis 123 angebracht ist, und die den zweiten Filter 15 zeigt,
wie er an einer Filterbasis 123 angebracht ist, und zwar
gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Für die
Zwecke dieser Besprechung teilt eine Mittellinie 112 die
Filterbasis 123, so dass der erste Filter 114 an
der Filterbasis 123 auf einer rechten Seite 116 der Mittellinie 112 angebracht
ist, und der zweite Filter 15 an der Filterbasis 123 auf
einer linken Seite 117 der Mittellinie 112 angebracht
ist. Es sei jedoch bemerkt, dass nur einer der Filter 114 und 15 an
der veranschaulichten Filterbasis 123 gleichzeitig angebracht sein
kann. Der Filterbefestigungsteil 125 und der Dichtungsteil 126 sind
auf einer Unterseite 141 der Filterbasis 123 vorgesehen.
Obwohl dies nicht veranschaulicht ist, sei bemerkt, dass eine Filterbasis 123 mehr
als einen Filterbefestigungsteil aufweisen könnte, was gestattet, dass mehrere
Filter an der Filterbasis 123 angebracht sind. Die Beschreibung
der vorliegenden Erfindung wäre
für jeden
Filterbefestigungsteil einer Mehrfach-Filterbasis (Filterbasis für mehrere
Filter) ähnlich.
Jeder Befestigungsteil der Mehrfach-Filterbasis könnte mindestens
zwei unterschiedlich bemessene Brennstofffilter aufnehmen. Somit könnte die
Mehrfach-Filterbasis zwei Filter mit unterschiedlich bemessenen
Durchmessern aufnehmen.
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Gemäß beiden
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung weist der zweite Filter 15 einen
relativ großen
Durchmesser und die Stirnseitendichtung 19 auf. Weiterhin
weist der erste Filter 114 gemäß den beiden Ausführungsbeispiele
den relativ kleinen Durchmesser auf. Jedoch weist der erste Filter 114 eine
Stirnseitendichtung 119 auf; während in dem in 2 veranschaulichten
Ausführungsbeispiel der
erste Filter 14 die Radialdichtung 18 aufweist. Der
Dichtungsteil 126 weist eine erste ringförmige Dichtungsflächen 122 und
eine zweite ringförmige Dichtungsfläche 32 auf. Ähnlich wie
bei dem anderen Ausführungsbeispiel
weist der Filterbefestigungsteil 125 den ersten Adapter 20 auf,
wenn der erste Filter 114 an der Filterbasis 123 angebracht
ist, und den zweiten Adapter 21, wenn der Filter 15 an
der Filter basis 123 angebracht ist. Gemäß dem alternativen Ausführungsbeispiel
muss der Dichtungsteil 126 der Filterbasis 123 nicht
die gestufte Oberfläche 24 des Ausführungsbeispiels
der 2 aufweisen. Sondern der Dichtungsteil 126 weist
eine untere ebene Oberfläche 144 auf,
die eine ausreichende Breite hat, so dass sie die ersten und zweiten
ringförmigen
Dichtungsflächen 122 und 32 aufweist.
Der Dichtungsteil 126 ist radial von dem Filterbefestigungsteil 125 über einen
ringförmigen
Trennungshohlraum 145 getrennt. Die erste ringförmige Dichtungsfläche 122 hat einen
Durchmesser, der einen Durchmesser der Stirnseitendichtung 119 entspricht,
die benachbart zu dem kleinen Durchmesser des ersten Filters 114 positioniert
ist. Die zweite ringförmige
Dichtungsfläche 32 weist
einen Durchmesser auf, der dem Durchmesser der Stirnseitendichtung 19 entspricht,
die benachbart zu dem relativ größeren Durchmesser
des zweiten Filters 15 positioniert ist. Die ersten und zweiten
ringförmigen
Dichtungsflächen 122 und 32 weisen
einen ersten und einen zweiten Teil 128 bzw. 28 zur
Aufnahme einer Stirnseitendichtung auf. Beide Teile 128 und 28 zur
Aufnahme einer Stirnseitendichtung sind Teile der unteren ebenen
Oberfläche 144 der
Filterbasis 123. Eine Abdeckung kann an der Basis 123 angebracht
sein, um gegen eine Spritzleckage zu schützen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung so beschrieben worden ist, dass die Filterbasis 23 den
Filter 14 mit der Radialdichtung 18 und den Filter 15 mit der
Stirnseitendichtung 19 aufnehmen kann, und dass die Filterbasis 123 den
Filter 114 und den Filter 15 jeweils mit Stirnseitendichtungen 19 und 119 von unterschiedlichem
Durchmesser aufnehmen kann, sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung
eine Filterbasis in Betracht zieht, die einen Filter mit relativ kleinem
Durchmesser aufnehmen kann, und einen Filter mit relativ großem Durchmesser,
die beide Radialdichtungen aufweisen. Beispielsweise kann die Filterbasis
ausgelegt werden, um eine größere gestufte
Oberfläche
aufzuweisen. Eine innere Stufe kann als ein erster Teil zur Aufnahme
einer Radialdichtung dienen, und eine äußere Stufe kann in einer größeren Distanz
von einer Mittellinie der Filterbasis als ein zweiter Teil zur Aufnahme
einer Radialdichtung dienen. Darüber
hinaus zieht die vorliegende Erfindung eine Filterbasis in Betracht,
die einen Filter mit relativ kleinem Durchmesser aufweisen kann,
der eine Stirnseitendichtung aufweist, und einen Filter mit relativ
großem
Durchmesser, der eine Radialdichtung aufweist. Die Filterbasis kann
so ausgelegt sein, dass eine ebene Oberfläche radial eine abgestufte Oberfläche, die
einen Teil zur Aufnahme einer Radialdichtung aufweist, von einer
Mittellinie der Filterbasis trennt. Die ebene Oberfläche kann
einen Teil zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung aufweisen.
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Mit
Bezug auf 4 ist dort eine isometrische
Ansicht eines identischen Durchlassteils 46 der Filterbasen 23 und 123 der 2 und 3 gezeigt. Obwohl
dies nicht nötig
ist, wirkt der Durchlassteil 46 in dem veranschaulichten
Beispiel als ein gemeinsames Gehäuse
für verschiedene
Komponenten und Durchlasswege. Beispielsweise können ein Druckdifferenzsensor,
ein Sensor für
den absoluten Druck und ein Temperatursensor in einem Differenzdrucksensoranschluss 33,
in einem Drucksensoranschluss (eine Seite nicht gezeigt) bzw. in
einem Temperatursensoranschluss 34 montiert sein, der von
dem Durchlassteil 46 definiert wird. Weiterhin kann eine (nicht
gezeigte) Vorpumpe zumindest teilweise innerhalb des gemeinsamen
Gehäuses
des Durchlassteils 46 positioniert sein. Es sei bemerkt,
dass die Vorpumpe verschiedene Bauarten aufweisen kann, die eine
Hand betriebene Vorpumpe oder eine elektrisch betriebene Vorpumpe
aufweisen können,
jedoch nicht darauf eingeschränkt
sind. Der Durchlassteil 46 kann auch ein Druckregelungsventil 35 aufnehmen, welches
innerhalb eines Rückdurchlasses
des Durchlassteils 46 positioniert ist.
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Zusätzlich zu
verschiedenen Komponenten, die an dem Durchlassteil 46 angebracht
sind, kann er auch verschiedene innere Durchlasswege aufweisen,
die strömungsmittelmäßig mit
anderen Durchlasswegen innerhalb eines Brennstoffsystems über fünf Anschlüsse verbunden
sind. Der Durchlassteil 46 weist einen Voreinlassanschluss 36 auf,
der strömungsmittelmäßig mit
einer Brennstoffquelle über eine
Vorversorgungsleitung zu verbinden ist, weiter einen Filtereinlassanschluss 37,
der strömungsmittelmäßig mit
einer Versorgungspumpe über
einen Teil einer Versorgungsleitung zu verbinden ist, einen Einspritzvorrichtungsrücklaufanschluss 38,
der strömungsmittelmäßig mit
mindestens einer Brennstoffeinspritzvorrichtung über einen Teil einer Rückleitung zu
verbinden ist, einen Tankrückleitungsanschluss 39,
der strömungsmittelmäßig mit
einer Brennstoffquelle über
einen anderen Teil der Rückleitung
zu verbinden ist, und einen Filterauslassanschluss 40, der
mit der Brennstoffeinspritzvorrichtung über einen anderen Teil der
Versorgungsleitung strömungsmittelmäßig zu verbinden
ist, der eine Common-Rail (gemeinsame Druckleitung) aufweisen kann.
Somit fließt der
Brennstoff, der zu den Einspritzvorrichtungen geliefert wird, im
Allgemeinen in dem Durchlassteil 46 über den Filtereinlassanschluss 37,
durch die Filter 14, 15 oder 114 und
aus dem Durchlassteil 46 über den Filterauslassanschluss 40.
Rückzirkulierter Brennstoff,
der von den Brennstoffeinspritzvorrichtungen zurückgeleitet wird, wird durch
den Durchlassteil 46 über
den Einspritzvorrichtungsrückleitungsanschluss 38 und
den Tankrückleitungsanschluss 39 fließen, ohne
wieder durch den Filter 14, 15 oder 114 zu
laufen. Daher erstreckt sich der Versorgungsdurchlass zu den Einspritzvorrichtungen und
der Rückleitungsdurchlass
von den Einspritzvorrichtungen durch den Durchlassteil 46.
Darüber
hinaus kann die Vorpumpe während
des Vorpumpes (Priming) Brennstoff zum Filter 14, 15 oder 114 direkt von
der Brennstoffquelle über
den Priming- bzw. Vorpumpenanschluss 36 des Durchlassteils 46 liefern. Nach
dem Durchlauf durch den Filter 14, 15 oder 114 kann
der Brennstoff aus dem Durchlassteil 46 über den
Filterauslassanschluss 40 austreten.
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Der
veranschaulichte Durchlassteil 46 definiert auch einen
ersten (nicht gezeigten) Bypass- bzw. Überleitungsdurchlass und einen
zweiten (nicht gezeigten) Bypass- bzw. Überleitungsdurchlass. Der erste Überleitungsdurchlass
verbindet strömungsmittelmäßig den
Versorgungsdurchlass mit dem Rücklaufdurchlass
innerhalb des Durchlassteils 46. Sobald er in dem Brennstoffrückleitungsdurchlass
ist, wird der Brennstoff entweder durch das Druckregulierungsventil 35 oder
um dieses herum über
den zweiten Brennstoffüberleitungsdurchlass
fließen.
Der erste Überleitungsdurchlassweg
kann als eine Umgehung der Brennstoffeinspritzvorrichtungen angesehen
werden, während
der zweite Überleitungsdurchlassweg
als eine strömungsmittelmäßige Verbindung ßige Verbindung
eines stromaufwärts
gelegenen Teils mit einem stromabwärts gelegenen Teil des Rückleitungsdurchlasses
angesehen werden kann, um das Druckregulierungsventil 35 zu
umgehen. Sowohl der erste Überleitungsdurchlassweg
als auch der zweite Überleitungsdurchlassweg
sind positioniert und ausgelegt, so dass Gase, die Luft und/oder Dampf
aufweisen, leicht dort hindurch geleitet werden, jedoch Brennstoff
nicht. Somit gestatten die Überleitungsdurchlasswege
zusammen dem Gas, welches in dem Bereich des Filters aufgrund eines Filterwechsels
seinen Ursprung haben kann, sowohl die Brennstoffeinspritzvorrichtungen
als auch das Regulierungsventil während des Vorpumpvorgangs und
des Starts des Motors zu umgehen. Obwohl die vorliegende Erfindung
für den
Durchlassteil 46 beschrieben wurde, sei bemerkt, dass die
vorliegende Erfindung eine Filterbasis mit nur einem Durchlassweg
in Betracht zieht, der sich zu dem Filter hin und von diesen weg
erstreckt, und keine Sensoren aufnimmt.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Mit
Bezug auf die 1-4 wird die
vorliegende Erfindung für
die Filterbasis 23 und 123 beschrieben, an der
die Brennstofffilter 14, 15 und 114 angebracht
sein können.
Es sei jedoch bemerkt, dass die vorliegende Erfindung verschiedene
Arten von an der Filterbasis angebrachten Filtern in Betracht zieht, die Ölfilter
mit einschließen,
jedoch nicht darauf eingeschränkt
sind. Obwohl die Filterbasen 23, 123 so veranschaulicht
sind, dass sie am Motorgehäuse 11 angebracht
sind, sei zusätzlich
bemerkt, dass die Filterbasis der vorliegenden Erfindung nicht an
einem Motor angebracht sein oder in einem Strömungsmittelsystem in Verbindung
mit einem Motor angebracht sein muss. Beispielsweise kann die vorliegende
Erfindung zur Anwendung in gewissen Wasserfiltrationssystemen geeignet
sein.
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Vorzugsweise
können
die Filterbasen 23, 123 an dem Motorgehäuse 11 in
herkömmlicher
Weise angebracht sein. Bevor ein Brennstofffilter an die Filterbasen 23, 123 angekoppelt
ist, kann ein Kunde und/oder Hersteller auswählen, welcher Brennstofffilter
am besten ihre Anforderungen erfüllen
wird.
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Der
Kunde und/oder Hersteller kann zwischen mindestens zwei Brennstofffiltern
mit unterschiedlich bemessenen Durchmessern und/oder unterschiedlichen
Arten von Dichtungen auswählen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, dass in 2 veranschaulicht
ist, kann der Kunde zwischen dem ersten Brennstofffilter 14 mit
dem relativ kleinen Durchmesser und dem zweiten Brennstofffilter 15 mit
dem relativ großen
Durchmesser auswählen.
Um beispielsweise eine Zeitperiode zwischen den Brennstofffilterwechseln
und der Instandhaltung zu verlängern,
kann der Kunde und/oder Hersteller den Brennstofffilter 15 mit
dem relativ großen
Durchmesser auswählen.
Der zweite Brennstofffilter 15 weist eine größere Filteroberfläche als
der erste Brennstofffilter 14 auf, und kann somit eine
längere
Lebensdauer des Filtermediums haben als der erste Brennstofffilter 14.
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Wenn
der Kunde oder Hersteller den zweiten Brennstofffilter 15 mit
dem relativ großen
Durchmesser auswählen
sollte, wird der zweite Adapter 21 in herkömmlicher
Weise an der Filterbasis 23 angebracht. Der zweite Adapter 21 ist
entsprechend bemessenen, um den zweiten Filter 15 an der
Filterbasis 23 anzukoppeln, der den relativ großen Durchmesser
aufweist. Somit kann eine Innenfläche des zweiten Brennstofffilters 15 zu
dem Gewindebolzen des zweiten Adapters 21 passen. Um den
Kontaktbereich zwischen dem Brennstofffilter 15 und der
Basis 23 abzudichten, um zu verhindern, dass Brennstoff aus
der Brennstofffilteranordnung während
des Betriebs heraus leckt, wird die Stirnseitendichtung 19 einen
Kontakt mit dem Teil 28 zur Aufnahme der Stirnseitendichtung
der zweiten ringförmigen
Dichtungsfläche 32 in
herkömmlicher
Weise herstellen. Wenn der Brennstofffilter 15 an dem Gewinde
des Adapters 21 gesichert wird, wird die Stirnseitendichtung 19,
die benachbart zu dem relativ großen Durchmesser des zweiten
Brennstofffilters ist, zwischen dem zweiten Brennstofffilter 15 und
der ebenen Oberfläche 44 der äußeren Stufe 30 positioniert
sein, die als der Teil 28 zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung
dient. Die Stirnseitendichtung 19 ist ausgelegt, um eine
Leckage entlang des ringförmigen
Kontaktbereiches zwischen dem Brennstofffilter 15 und der
Filterbasis 23 zu verhindern.
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Wenn
der Kunde und/oder Hersteller dies bevorzugen würde, können der erste Brennstofffilter 14 mit
dem relativ kleinen Durchmesser und der erste Adapter 20 an
der Filterbasis 23 in herkömmlicher Weise angebracht werden.
Der erste Adapter 20 ist bemessen, um den ersten Filter 14 mit
dem relativ kleinen Durchmesser an der Filterbasis 23 anzukoppeln.
Der erste Brennstofffilter 14 kann mit dem Gewindebolzen
des ersten Adapters 20 in herkömmlicher Weise zusammengepasst
werden. Wenn der erste Filter 14 mit dem ersten Adapter 20 zusammengepasst
wird, wird die Radialdichtung 18, die benachbart zu dem
kleinen Durchmesser des ersten Filters 14 positioniert
ist, einen Kontakt mit dem Teil 27 zur Aufnahme einer Radialdichtung
herstellen. Weil die Radialdichtung 18 den D-förmigen Querschnitt
aufweist, während
die Stirnseitendichtung 19 den rechteckigen Querschnitt
aufweist, kann der Teil 27 zur Aufnahme einer Radialdichtung
der ersten ringförmigen
Dichtungsfläche 22 eine
andere Form haben als der Teil 28 zur Aufnahme einer ebenen
Stirnseitendichtung der zweiten ringförmigen Oberfläche 32. Der
Teil 27 zur Aufnahme einer Radialdichtung weist die ringförmige abgerundete
Nut auf, die von der mittleren Stufe 29 der abgestuften
Oberfläche 24 definiert
wird. Die Radialdichtung 18 wird zwischen dem Teil 27 zur
Aufnahme einer Radialdichtung der ersten ringförmigen Oberfläche 22 und
dem ersten Brennstofffilter 14 positioniert sein. Wenn
somit der Brennstoff zwischen der Filterbasis 23 und dem
ersten Filter 14 fließt,
wird die Radialdichtung 18 gegen eine Brennstoffleckage
um den ringförmigen
Kontaktbereich zwischen dem ersten Brennstofffilter 14 und
der Filterbasis 23 schützen.
Wenn weiter der Brennstoff heraus leckt, wird die äußere Stufe 30 als
ein Spritzschild dienen und den Brennstoff nach unten an der Außenfläche des
Filters 14 und weg vom Motor ablenken.
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Gemäß dem alternativen
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung kann die Filterbasis 123 sowohl
den ersten Filter 114 als auch den zweiten Filter 15 aufnehmen.
Weil der erste Filter 114 die Stirnseitendichtung 119 aufweist,
die benachbart zu dem relativ kleinen Durchmesser positioniert ist,
wird der Teil 128 zur Aufnahme einer Stirnseitendichtung der
ersten ringför migen
Dichtungsfläche 122 ein
Teil der ebenen Oberfläche 144 und
nicht von einer abgestuften Oberfläche sein. Weil der zweite Brennstofffilter 15 auch
die Stirnseitendichtung 19 aufweist, benötigt die
Filterbasis 123 keine gestufte Oberfläche und weist diese auch nicht
auf. Wenn der Hersteller und/oder Kunde den ersten Filter 114 mit
dem relativ kleinen Durchmesser auswählen, wird der erste Adapter 20 in
herkömmlicher
Weise an der Filterbasis 123 angebracht werden. Weil der
erste Filter 14 und der erste Filter 114 den relativ
kleinen Durchmesser aufweisen, kann der gleiche erste Adapter 20 vorzugsweise
verwendet werden, um beide Filter 14 und 114 jeweils
mit der Basis 23 und 123 zu koppeln. Wenn der
erste Filter 114 auf den Gewindeteil des ersten Adapters 20 gepasst
wird, wird die rechteckige Stirnseitendichtung 119, die
benachbart zu dem relativ kleinen Durchmesser des ersten Filters 114 positioniert
ist, einen Kontakt mit der unteren ebenen Oberfläche 144 der Filterbasis 123 herstellen.
Die Stirnseitendichtung 119 wird zwischen dem ersten Brennstofffilter 114 und
der ebenen Oberfläche 144 der
Filterbasis 123 positioniert sein, um eine Leckage um den
ringförmigen
Kontaktbereich herum während des
Betriebes zu verhindern. Wenn der Hersteller und/oder Kunde den
zweiten Brennstofffilter 15 mit dem relativ großen Durchmesser
bevorzugt, kann der zweite Brennstofffilter 15 an der Filterbasis 123 unter
Verwendung der gleichen Verfahren angebracht werden, wie für das andere
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung für
die Filterbasis 23 und 123 beschrieben wird, die
entweder die Filter 14 und 15 oder die Filter 114 und 15 aufnehmen
können,
sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung eine Filterbasis in
Betracht zieht, die einen Filter mit einem relativ kleinen Durchmesser
und einen Filter mit einem relativ großen Durchmesser aufnehmen kann,
die beide Radialdichtungen aufweisen, und einen Stirnseitendichtungsfilter
mit kleinem Durchmesser und einen Radialdichtungsfilter mit relativ
großem
Durchmesser. Obwohl die vorliegende Erfindung dafür besprochen
wird, dass die Filterbasen zwei Filter aufnehmen können, jeweils
mit unterschiedlich bemessenen Durchmessern, sei darüber hinaus
bemerkt, dass die vorliegende Er findung eine Filterbasis in Betracht
zieht, die mehr als 2 Filter aufnehmen kann, und zwar jeweils mit
unterschiedlich bemessenen Durchmessern. Es sei bemerkt, dass je mehr
Stufen innerhalb des gestuften Teils 24 vorgesehen sind,
desto mehr Filter von verschiedenen Durchmessern, die Radialdichtungen
aufweisen, an der Filterbasis angebracht sein können. Die ebenen Teile zwischen
den zylindrischen Teilen könnten
als Stirnseitendichtungen für
verschieden bemessene Filter wirken. In ähnlicher Weise gilt, dass je
größer die
ebene Oberfläche 44, 144 des
Dichtungsteils 26, 126 ist, desto mehr Filter
von verschiedenen Durchmessern, die Stirnseitendichtungen aufweisen,
an der Filterbasis 23, 123 angebracht werden können. Obwohl
die Erfindung so veranschaulicht worden ist, dass sie Filter mit
großem
und kleinem Durchmesser zeigt, zieht die Erfindung auch identisch
bemessene Filter in Betracht, die an zwei unterschiedlichen Stellen
und möglicherweise
in unterschiedlicher Weise mit Bezug zur Filterbasis abdichten.
Diese Alternative kann einem Anwender eine Wahl der Dichtungsarten
für sonst
identische Filter bieten.
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Die
vorliegende Erfindung ist vorteilhaft, weil sie eine Filterbasis 23 und 123 vorsieht,
die mehrere Filter 14 und 15 oder 14 und 115 aufnehmen
kann, und zwar durch Vorsehen von mehreren Dichtungsflächen 27 bzw. 28 oder 28 bzw. 128.
Die Brennstofffilter 14, 15, 114 weisen
unterschiedlich bemessene Durchmesser und/oder Arten von Dichtungen
auf. Somit hat der Kunde und/oder Hersteller eine Auswahl bezüglich der
Größe des Filters
und der Art der Dichtung, die bei dem Motor zu verwenden ist. Weiterhin
können
der Kunde und/oder der Hersteller das Zeitintervall zwischen Filterwechseln
durch Anbringung des Filters mit dem größeren Durchmesser an der Filterbasis 23, 123 reduzieren.
Zusätzlich
kann der größere Brennstofffilter
dabei helfen, sicherzustellen, dass Brennstoff ordnungsgemäß gefiltert wird,
wenn die Brennstoffqualität
schlechter als erwartet ist. Darüber
hinaus ist die Tatsache vorteilhaft, dass jeder Brennstofffilter 14, 15, 114 mit
einem anderen Durchmesser und/oder mit einer anderen Dichtung nicht
eine andere Filterbasis erfordert, weil dies die Anzahl der zu managenden
Teile reduzieren kann. Beispielsweise würden weniger Montagelinien benötigt werden,
die Filterbasen erzeugen. Zusätzlich
würde dies
die Anzahl der Filterbasen reduzieren, die mitgeführt werden
müssen,
wodurch die Schwierigkeiten verringert werden, die mit der Verfolgung
von verschiedenen Arten von Filterbasen assoziiert sind.
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Es
sei bemerkt, dass die Filterbasis der vorliegenden Erfindung auf
die Filterung von anderen Strömungsmitteln
als Brennstoff anwendbar sein kann, was Öl einschließt, jedoch nicht darauf eingeschränkt ist.
Es sei bemerkt, dass die obige Beschreibung nur zu Veranschaulichungszwecken
vorgesehen ist und nicht den Umfang der vorliegenden Erfindung in
irgendeiner Weise einschränken
soll. Somit wird der Fachmann erkennen, das andere Aspekte, Ziele
und Vorteile der Erfindung aus einem Studium der Zeichnungen, der
Offenbarung und der beigefügten
Ansprüche
erhalten werden können.
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Zusammenfassung
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Universelle Filterbasis
und Motoren, die diese verwenden
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Filter,
die Partikel und andere Feststoffe aus Strömungsmitteln entfernen, kommen
oft in verschiedenen Größen vor
und weisen verschiedene Arten von Dichtungen auf. Jedoch werden
Filterbasen, an denen die Filter angebracht werden, im Allgemeinen hergestellt,
um nur eine spezielle Größe eines
Filters aufzunehmen, der eine Art von Dichtung aufweist. Eine Filterbasis
der vorliegenden Erfindung weist einen Filterbefestigungsteil und
einen Dichtungsteil auf. Um die unterschiedlichen Größen von
Filtern zu erweitern, die die Filterbasis aufnehmen kann, weist der
Dichtungsteil eine erste ringförmige
Dichtungsfläche
mit einem relativ kleinen Durchmesser und eine zweite ringförmige Dichtungsfläche mit
einem relativ großen
Durchmesser auf. Die zwei Dichtungsflächen können irgendeine Kombination
aus radial abdichtenden und an einer Stirnseite abdichtenden Oberflächen sein.
Die Filterbasis wird zu Filterung von Strömungsmittel, wie beispielsweise
Brennstoff, in einem Verbrennungsmotor verwendet.