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PRIORITÄTSINFORMATION
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Diese
Anmeldung wird als eine PCT Internationale Patentanmeldung im Namen
von Cummins Filtration IP Inc eingereicht und beansprucht den Vorteil
der Priorität
der US-Patentanmeldung Seriennummer 12/048849 eingereicht am 14.
März 2008 mit
dem Titel STANDROHR MIT INTEGRIERTEM REGELVENTIL, die hiermit vollständig durch
Bezugnahme aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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BEREICH DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Filtersysteme, die automatisch Luft ablassen,
und insbesondere auf ein Verfahren, System und eine Vorrichtung
für einen
Bypass von Filtern, die automatisch Luft ablassen.
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BESCHREIBUNG VERWANDTER TECHNIK
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Filtersysteme
finden in einem breiten Sortiment von Anwendungen wie z. B. für die Filterung von
Flüssigkeiten
wie Öl
und Kraftstoff für
Motoren Anwendung. Kraftstofffilter werden zum Filtern von Feinstaub
sowie anderen Verunreinigungen von Kraftstoff verwendet, um die
Motorlebensdauer und Leistung zu erhöhen.
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Im
Laufe der Zeit, während
des Routinebetriebs, kann Luft in das System eindringen. Luft kann für das Betriebsverhalten
des Motors schädlich
sein und muss aus dem System entfernt werden, um ein optimales Kraftstoffpumpen- und/oder Einspritzventil-Betriebsverhalten
sicherzustellen. Ein Druckregelventil, das im Oberteil eines Standrohrs
angeordnet ist, wurde verwendet, um Luft aus dem System abzulassen.
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Filterelemente
oder Einsätze
werden normalerweise innerhalb eines Gehäuses häufig auf solche Art und Weise
untergebracht, um mit einem Zentralrohr oder Standrohr zusammenzuarbeiten,
das aus einem oder mehreren Stücken
bestehen kann. Um die richtige Skalierung während der Filtration sicherzustellen,
werden häufig
elastomere Dichtringe zwischen dem Standrohr und den Endplatten
auf dem Filtereinsatz angeordnet.
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Das
Filtermedium kann aus verschiedenen Werkstofftypen gebildet sein,
wie zum Beispiel Papier, Karton, Filz, Schmelzgesponnenem oder anderen
Medien, häufig
ein Material, das verbrannt werden kann, um Abfall zu reduzieren,
wenn das Element ersetzt wird. Abhängig von der Anwendung, ist einiges
Material, das im Filtermedium für
bestimmte Filteranforderungen eingesetzt wird, ungeeignet. Zum Beispiel
kann Filtermedium, das für
das Filtern von Kraftstoff geeignet ist, für das Filtern von Öl ungeeignet
sein. Deshalb wäre
es eine Verbesserung in der Technik, ein Verfahren, System und Vorrichtung bereitzustellen,
um sicherzustellen, dass das richtige Filtermedium für die spezifische
Anwendung genutzt wird.
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Von
der vorhergehenden Erörterung
sollte es offensichtlich sein, dass eine Notwendigkeit vorhanden
ist, sicherzustellen, dass der richtige Filtereinsatz für die entsprechende
Anwendung eingesetzt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde als Antwort auf den gegenwärtigen Stand
der Technik und insbesondere als Antwort auf die Probleme und Notwendigkeiten
beim Stand der Technik entwickelt, die durch die gegenwärtig verfügbaren Druckregelungsbypass-Vorrichtungen
noch nicht vollständig
gelöst worden
sind. Demgemäß wurde
die vorliegende Erfindung entwickelt, um eine Vorrichtung, ein System und
Verfahren bereitzustellen, um eine Druckregelungsvorrichtung in
einer Kraftstofffiltrationsanlage zu umgehen, wenn ein ungeeigneter
Filtereinsatz verwendet wird. Die vorliegende Erfindung überwindet viele
oder alle Defizite beim Stand der Technik.
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Bei
einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung
ein Filtergehäuse,
das einen Hohlraum, einen Flüssigkeitsbypasskanal
angeordnet innerhalb des Gehäuses
und eine Dichtung einschließt,
die konfiguriert ist, den Bypass abzudichten, wenn der richtige
Filtereinsatz im Gehäuse
korrekt eingesetzt ist.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung
einen Reinflüssigkeitskanal
und einen Flüssigkeitsbypasskanal angeordnet
innerhalb eines Standrohrs, ein Reinflüssigkeitsfenster in Fluidkommunikation
mit dem Reinflüssigkeitskanal
und ein Flüssigkeitsbypassfenster in
Fluidkommunikation mit dem Flüssigkeitsbypasskanal.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Flüssigkeitsfiltervorrichtung
ein Filterelement mit einer oberen und unteren Endplatte und einer
innerhalb des Filterelementes angeordneten Bypassfensterdichtung.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Wartung
einer Kraftstofffiltervorrichtung das Bereitstellen eines Gehäuses, ein Standrohr
angeordnet axial im Gehäuse,
ein Bypassfenster angeordnet innerhalb des Standrohrs, ein Filtereinsatz
angeordnet im Gehäuse
und eine Dichtung angeordnet im Filtereinsatz, das Entfernen des Filtereinsatzes,
das Entsiegeln des Bypassfensters, das Einfügen eines neuen Filters und
das erneute Abdichten des Bypassfensters.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst ein Kraftstofffiltersystem
ein Gehäuse,
das einen Hohlraum, ein innerhalb des Hohlraums sich erstreckendes
Standrohr, einen Reinflüssigkeitskanal
innerhalb des Standrohrs, ein Reinflüssigkeitsfenster in Kommunikation
mit dem Reinflüssigkeitskanal,
ein Flüssigkeitsbypasskanal
angeordnet innerhalb des Standrohrs, ein Flüssigkeitsbypassfenster in Kommunikation
mit dem Flüssigkeitsbypasskanal, ein
Filtereinsatz, der ein Filterelement, eine obere Endplatte angeordnet
oben auf dem Filterelement, eine untere Endplatte angeordnet am
unteren Ende des Filterelementes, eine Bypassfensterdichtung angeordnet
im Filtereinsatz, eine Standrohrkappe angeordnet innerhalb des oberen
Endes des Standrohrs und ein innerhalb der Standrohrkappe angeordnetes
Druckregelventil umfasst.
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Die
Bezugnahme überall
in dieser Spezifikation auf Merkmale, Vorteile oder ähnliche
Begriffe impliziert nicht, dass alle Merkmale und Vorteile, die vielleicht
mit der vorliegenden Erfindung realisiert sind, in jeder einzelnen
Ausführungsform
der Erfindung vorhanden sein sollten oder sind. Eher ist es so zu
verstehen, dass Begriffe, die sich auf die Merkmale und Vorteile
beziehen, bedeuten, dass ein spezifisches Merkmal, Vorteil oder
eine im Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschriebene Eigenschaft in
mindestens einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist. Die Erörterung
der Merkmale und Vorteile und ähnlicher
Begriffe überall in
dieser Spezifikation, kann sich bezieht sich aber nicht zwangsläufig auf
dieselbe Ausführungsform.
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Die
beschriebenen Merkmale, Vorteile und Eigenschaften der Erfindung
können
in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen
kombiniert sein. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Erfindung
ohne ein oder mehrere der spezifischen Merkmale oder Vorteile einer
speziellen Ausführungsform
praktiziert werden kann. In anderen Fällen können Zusatzeinrichtungen und
Vorteile bei bestimmten Ausführungsformen
erkannt werden, die nicht in allen Ausführungsformen der Erfindung
vorhanden sein könnten.
Diese Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch
die folgende Beschreibung und die angefügten Ansprüche offensichtlicher oder sie
können
durch die Anwendung der Erfindung, wie sie im Folgenden beschrieben
ist, erfahren werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Damit
die Vorteile der Erfindung ohne Weiteres verstanden werden, ist
eine ausführlichere
Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf spezifische in den angefügten Zeichnungen
veranschaulichte Ausführungsformen
angegeben, die nur typische Ausführungsformen
der Erfindung zeigt und nicht als im Umfang begrenzend zu verstehen
ist.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
eine Schnittansicht eines im System von 1 verwendeten
Filters;
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3 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Standrohrs einschließlich einer
Standrohrkappe mit einem Bypassfenster gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht des Standrohrs einschließlich einer
Standrohrkappe mit einem Bypassfenster gemäß einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs einschließlich einer Standrohrkappe
mit einem Bypassfenster und einem Filtereinsatz gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs, eines Filtereinsatzes und
von Dichtungen gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9 ist
die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10 ist
die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
die Schnittansicht eines Standrohrs, Filtereinsatzes und von Dichtungen
gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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12 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs und einer Kappe gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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13 ist
eine Schnittansicht eines Standrohrs und einer Kappe gemäß einer
alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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14 ist
eine Schnittansicht eines Filtersystems gemäß einer alternativen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist leicht zu verstehen, dass die Komponenten der vorliegenden Erfindung,
wie sie hier allgemein in den Figuren beschrieben und veranschaulicht
sind, in einer Vielzahl von unterschiedlichen Konfigurationen angeordnet
und konzipiert sein können.
Die folgende ausführlichere
Beschreibung der Ausführungsformen
der Vorrichtung, des Systems und des Verfahrens der vorliegenden
Erfindung ist nicht dazu beabsichtigt den Umfang der Erfindung, wie
beansprucht, zu begrenzen, sondern sie ist lediglich repräsentativ
für die
ausgewählten
Ausführungsformen
der Erfindung.
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Die
Bezugnahme überall
in dieser Spezifikation auf „eine
Ausführungsform” oder ähnliche
Begriffe bedeutet, dass ein spezielles Merkmal, eine Struktur oder
im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschriebene
Eigenschaft in mindestens eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eingeschlossen ist. Das Vorkommen der Wortverbindung „bei einer
Ausführungsform” und ähnlicher
Begriffe überall
in dieser Spezifikation kann, aber muss sich nicht zwangsläufig, auf
dieselbe Ausführungsform beziehen.
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Die
beschriebenen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften der Erfindung
können
in jeder geeigneten Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen
kombiniert sein. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche
spezifische Einzelheiten für ein
gründliches
Verstehen von Ausführungsformen der
Erfindung bereitgestellt. Ein Fachmann wird jedoch erkennen, dass
die Erfindung ohne ein oder mehrere der spezifischen Einzelheiten
oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien und so weiter
praktiziert werden kann. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen,
Materialien oder Vorgänge nicht
abgebildet oder im Detail beschrieben, um das Undeutlichmachen von
Aspekten der Erfindung zu vermeiden.
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Die 1 und 2 zeigen
ein Filtersystem 10 gemäß der Erfindung
einschließlich
eines Kraftstofffilters 12. Obwohl die veranschaulichte
Ausführungsform
unter Bezugnahme auf ein Kraftstofffiltersystem beschrieben wird,
sollte erkannt werden, dass Merkmale von System 10 für die Verwendung
in anderen Arten von Umgebungen und für andere Arten von Flüssigkeiten
angepasst werden können.
Der Kraftstofffilter 12 umfasst einen Kraftstoff-/Wasser-Sensor 20 und
ein Wasserablassventil 18, durch das Wasser aus dem Filterhohlraum 16 entleert
wird. Das Gehäuse 14 definiert
weiter eine Einlassöffnung 22,
durch die ungefilterter Kraftstoff zum Kraftstofffilter 12 geleitet
wird, und eine Ablassöffnung 24,
von der Kraftstoffüberschuss
und/oder Luft zurück
in den Kraftstofftank geleitet werden. Viele Kraftstoffsysteme erfordern,
dass für
einen korrekten Betrieb Luft aus dem System abgeführt wird,
und eine Druckregelung ist für
optimales Pumpen- und Injektor-Betriebsverhalten erforderlich. Deshalb
befindet sich bei einer Ausführungsform
der Kraftstofffilter 12 bei einigen Kraftstoffsystemen
in der Nähe
des höchsten
Punktes und ist somit die ideale Stelle um Luft abzulassen.
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Im
Inneren des Filterhohlraums 16 enthält der Kraftstofffilter 12 einen
Filtereinsatz 26, um den Kraftstoff zu filtern, der um
ein Standrohr 28 herum aufgenommen wird. Der Filtereinsatz 26 weist
ein Filtermedium oder Element 42 auf, um Kraftstoff zu
filtern. Das Filterelement 42 ist zwischen einer oberen Endplatte 30 und
einer unteren Endplatte 32 eingeschoben. Bei bestimmten
Ausführungsformen
definiert das Filterelement 42 einen zylindrischen Hohlraum
für gefilterte
Flüssigkeit 48,
der durch eine Vielzahl von Rippen 49 gestützt ist.
Das Filterelement 42 kann Filtermedien von einem Typ umfassen,
die für die
speziell zu filternde Flüssigkeit
geeignet sind. In der veranschaulichten Ausführungsform hat der Filtereinsatz 26 sowie
andere Komponenten des Filters 12 im Allgemeinen eine zylindrische
Form. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Filterkomponenten bei anderen
Ausführungsformen
andere Formen als zylindrische umfassen können.
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Die
obere Endplatte 30 definiert eine obere Standrohröffnung 34,
in der ein oberer Teil des Standrohrs 28 aufgenommen ist.
Um die obere Standrohröffnung 34 herum
weist die obere Endplatte 30 eine obere Standrohrdichtung 36 auf.
Die obere Standrohrdichtung 36 bildet eine Dichtung zwischen dem
Standrohr 28 und der oberen Endplatte 30 und minimiert
auf diese Weise das Risiko, dass Kraftstoff das Filterelement 42 umgeht.
Die untere Endplatte 32 definiert eine untere Standrohröffnung 38,
in der ein unterer Teil des Standrohrs 28 aufgenommen ist.
Um die untere Standrohröffnung 38 herum
weist die untere Endplatte 32 eine untere Standrohrdichtung 40 auf.
Die untere Standrohrdichtung 40 bildet eine Dichtung zwischen
dem Standrohr 28 und der unteren Endplatte 32 und
minimiert auf diese Weise das Risiko, dass Kraftstoff das Filterelement 42 umgeht.
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2 veranschaulicht
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, in der das Standrohr 28 ein
oberes Ende 52 und ein unteres Ende 54 umfasst.
Ein Reinflüssigkeitskanal 44 und
ein Bypassflüssigkeitskanal 46 sind
innerhalb des Standrohrs 28 angeordnet. Der Reinflüssigkeitskanal 44
steht
in Fluidkommunikation mit dem Hohlraum für gefilterte Flüssigkeit 48 durch
das Reinflüssigkeitsfenster 50.
Das Reinflüssigkeitsfenster 50 befindet sich
proximal zum Oberteil des Standrohrs 28. Der untere Teil
des Reinflüssigkeitskanals 44 befindet sich
proximal zum unteren Ende 54 des Standrohrs 28.
Der Reinflüssigkeitskanal 44 ist
in Fluidkommunikation mit einem Zielanschluss 62 proximal
zum unteren Ende des Standrohrs 28. Der Bypassflüssigkeitskanal 46 ist
in Fluidkommunikation mit der Ablassöffnung 24 durch das
Ablassöffnungsfenster 64. Das
Ablassöffnungsfenster 64 befindet
sich proximal zum unteren Ende 54 des Standrohrs 28.
Ein Bypassfenster 66 ist proximal zum oberen Ende des Standrohrs
angeordnet, und bei bestimmten Ausführungsformen befindet sich
das Bypassfenster 66 in einer Standrohrkappe 76,
wie veranschaulicht in 3. Wenn der Filtereinsatz 26 innerhalb
des Filterhohlraums 16 platziert ist, umfasst die obere
Standrohrdichtung 36 das Bypassfenster 66 und
stellt eine flüssigkeitsdichte
Dichtung bereit. Wenn der Einsatz 26 entfernt oder ein
fehlerhafter Filtereinsatz genutzt wird, ist das Bypassfenster 66 nicht
abgedichtet und Flüssigkeit
kann ungehindert durch das Bypassfenster 66 und in den
Bypassflüssigkeitskanal 46 fließen.
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Wenn
ein Benutzer einen inkorrekten Filtereinsatz 26 einsetzt
oder der Filtereinsatz 26 innerhalb des Filterhohlraums 16 fehlerhaft
eingebaut ist, verschließt
die obere Standrohrdichtung 36 das Bypassfenster 66 nicht.
Wo das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet ist, fließt Flüssigkeit
ungehindert durch das Bypassfenster 66 und in den Bypassflüssigkeitskanal 46.
Bei bestimmten Ausführungsformen
ist der Bypassflüssigkeitskanal 46 in
Kommunikation mit der Flüssigkeitsquelle,
sodass Flüssigkeit
vorbei und zurück
zu seiner Quelle geleitet wird, wenn das Bypassflüssigkeitsfenster 66 undicht
ist. Wo die Flüssigkeit vorbei
und zurück
zur Flüssigkeitsquelle
geleitet wird, kann das Flüssigkeitssystem 10 daran
gehindert werden, den erforderlichen Druck für den Betrieb zu erreichen.
Bei bestimmten Ausführungsformen,
wo das Flüssigkeitssystem 10 versagt,
den erforderlichen Druck für
den Betrieb zu erreichen, kann das System 10 den Bediener
benachrichtigen, dass ein inkorrekter Filtereinsatz 26 eingesetzt
oder dass der Filtereinsatz 26 innerhalb des Filterhohlraums
fehlerhaft eingesetzt wurde. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das System 10 den
Bediener bezüglich
dem inkorrekten Filtereinsatz 26 oder dem fehlerhaften
Einbau des Filtereinsatzes 26 mittels einer Fehleranzeige
benachrichtigen, die konfiguriert ist, aufzuleuchten, wenn das Flüssigkeitssystem 10 versagt,
den erforderlichen Druck für
den Betrieb zu erreichen. Im Fall von einem NO-Filter könnte der
Motor einfach nicht starten, wenn das System 10 versagt,
den erforderlichen Druck für
den Betrieb zu erreichen. Bei bestimmten Ausführungsformen kann der Motorenhersteller
ein Mittel bereitstellen, um eine Fehleranzeige aufleuchten zu lassen
sowie dafür,
den Motor zu deaktivieren, wenn das System 10 versagt,
den erforderlichen Druck für
den Betrieb zu erreichen. Ein Fachmann wird erkennen, dass die Fehleranzeige und
die Motordeaktivierung ebenfalls das Resultat des Fehlers sein können, einen
Filtereinsatz 26 in den Filterhohlraum 16 einzufügen. Daher
kann mit der vorliegenden Erfindung ernster Schaden am Fluidsystem 10 abgewendet
werden.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen,
wie z. B. bei der in 3 gezeigten Ausführungsform,
kann eine Standrohrkappe 76 am oberen Ende 52 des Standrohrs 28 angebracht
sein. Die Standrohrkappe 76 enthält ein Druckreglerventil 58 und
ein Bypassfenster 66. Die Standrohrkappe 76 kann
aus Kunststoffspritzguss gebildet und in das Standrohr wie gezeigt
eingepresst sein. Jedoch sollte verstanden werden, dass die Kappe
auf andere Weise verbunden und aus anderem Material gebildet sein
kann. Bei bestimmten Ausführungsformen
kann die Standrohrkappe 76 kein Bypassfenster 66 enthalten,
enthält aber
immer noch ein Druckregelventil 58. Obwohl bei der veranschaulichten
Ausführungsform
das Ventil 58 in der Standrohrkappe 76 positioniert
ist, ist es vorgesehen, dass das Ventil 58 bei anderen
Ausführungsformen
im Standrohr 28 versenkt angebracht sein kann. Ein Fachmann
wird erkennen, dass dort, wo das Ventil 58 im Standrohr 28 versenkt
angebracht ist, die Standrohrkappe 58 eliminiert werden kann,
ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Auf ähnliche
Weise kann die Kappe 76 an das Standrohr 28 angeformt
sein, sodass die Kappe 76 und das Standrohr ein durchgehendes
Teil bilden.
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Ein
Regelventilkanal 56 ist in der Standrohrkappe 76 angeordnet.
Ein Druckregelventil 58 ist innerhalb des Regelventilkanals 56 angeordnet.
Das Druckregelventil 58 regelt den Druck im System 10. Obwohl
die veranschaulichte Ausführungsform
unter Bezugnahme auf ein Druckregelventil beschrieben ist, sollte
verstanden werden, dass andere Arten von Ventilen verwendet werden
können
wie z. B. Rückschlagventile,
Umgehungsventile und Thermostatventile, um nur einige Beispiele
zu nennen. Das Druckregelventil 58 weist einen vorherbestimmten Öffnungsdruck
auf, bei dem das Ventil öffnet,
um Druck abzulassen. Wenn es geöffnet
ist, lässt
das Ventil 58 ebenfalls Luft, die an der Oberseite von
Filter 12 eingeschlossen ist, zurück in den Kraftstofftank strömen. Das
Druckregelventil 58 ist im Inneren des Regelventilkanals 56 befestigt
und eine Dichtung 60 ist zwischen dem Druckregelventil 58 und
dem Regelventilkanal 56 angeordnet, damit die Möglichkeit, dass
Flüssigkeit
und/oder Luft um das Ventil 58 herumströmen, minimiert ist. Bei anderen
Ausführungsformen
ist die Dichtung 60 eliminiert, da jede resultierende Kraftstoffleckstelle
die Flüssigkeit
zurück
zum Fluidbehälter
leiten würde
und jede Leckluft tatsächlich
die Entlüftungsleistung
verbessern könnte.
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Sobald
der gewünschte Öffnungsdruck
erreicht ist, öffnet
das Ventil 58 und lässt
auf diese Weise Druck und irgendwelche Luft, die im oberen Teil des
Filters 12 eingeschlossen ist, ab. Flüssigkeit und Luft, die durch
das Ventil 58 strömt,
strömen
in den Bypasskanal 46. Flüssigkeit und Luft strömen dann durch
den Bypasskanal 46 durch das Ablassöffnungsfenster 64 und
in die Ablassöffnung 24.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 2 weist der Filter an der Grundplatte
des Gehäuses 14 einen Gehäuseadapter 72 auf,
welcher das Standrohr 28 mit dem Gehäuse 14 koppelt. Das
Standrohr 28 besitzt einen entsprechenden Standrohradapter 67,
der innerhalb des Gehäuseadapters 72 am
Gehäuse 14 aufgenommen
ist. Alternativ kann der Standrohradapter 67 größer sein
als der Gehäuseadapter 72,
in welchem Fall der Gehäuseadapter 72 innerhalb
des Standrohradapters 67 aufgenommen sein kann. In der
veranschaulichten Ausführungsform
in 2 und 3 weist der Standrohradapter 67 einen
Rückhalteflansch 68 auf,
der in einer entsprechenden Nut 70 am Gehäuseadapter 72 aufgenommen
ist. Jedoch wird ein Fachmann erkennen, dass der Standrohradapter 67 und
der Gehäuseadapter 72 auf
andere Weise befestigt werden können.
Der Gehäuseadapter 72 zusammen
mit dem Standrohradapter 67 definieren einen Strömungshohlraum 74 wo
die abgelassene Flüssigkeit
und/oder abgelassenen Luftströme zur
Ablassöffnung 24 strömen. Wie
oben angegeben, ist der Reinflüssigkeitskanal 44 in
Fluidkommunikation mit dem Zielanschluss 62 proximal zum
unteren Ende 54 des Standrohrs 28.
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Das
Bypassfenster kann sich wie gezeigt in 4 in der
Standrohrkappe 76 befinden.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die in 5 gezeigt
wird, kann sich das Flüssigkeitsbypassfenster 66 in
der Standrohrwand 78 des Standrohrs 28 befinden.
Wie nachfolgend ausführlicher
beschrieben, sind zahlreiche unterschiedliche Dichtungsanordnungen
möglich,
wenn das Bypassfenster 66 in der Standrohrwand 78 des
Standrohrs 28 angeordnet ist.
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In 6 ist
eine alternative Ausführungsform des
Standrohrs 28 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform umfasst das Standrohr
zwei ineinander geschachtelte Rohre. Das äußere Rohr 80 erzeugt
den Bypassflüssigkeitskanal 46.
Ungefilterte Flüssigkeit und/oder
Luft können
in den Bypassflüssigkeitskanal 46 durch
das Regelventil 58 eindringen. Alternativ kann ungefilterte
Flüssigkeit
und/oder Luft in den Bypassflüssigkeitskanal
durch das Bypassflüssigkeitsfenster 66 eindringen,
wenn der Filtereinsatz 26 nicht vorhanden ist oder wenn
ein inkorrekter Filtereinsatz innerhalb des Filterhohlraums 16 platziert
ist. Das Innenrohr 82 erzeugt den Reinflüssigkeitskanal 44 und ist
in Fluidkommunikation mit gefilterter Flüssigkeit durch das Reinflüssigkeitskanalfenster 50.
Das Innenrohr 82 und das Außenrohr 80 können mit
dem Innenrohr 82 konzentrisch sein und umfassen weiter die
Rippen 84, um das Innenrohr 82 im Zentrum des Außenrohrs 80 zu
positionieren.
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Wie
in 7 gezeigt, wo sich das Bypassfenster 66 in
der Kappe 76 befindet, wirkt die Dichtung 36,
die auf der oberen Endplatte 30 angeordnet ist, um das
Bypassfenster abzudichten. Während eine
einzelne Dichtung in 7 gezeigt ist, ist es offensichtlich,
dass mehre Dichtungen verwendet werden können. Es ist weiter offensichtlich,
dass andere Dichtungskonfigurationen verwendet werden können, ohne
vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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8 bis 11 veranschaulichen
alternative Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, wobei sich das Bypassfenster 66 in
der Standrohrwand 78 befindet. Wo das Bypassfenster 66 in
der Standrohrwand 78 angeordnet ist, kann die obere Endplatte 30 einen
Rückhalteflansch
der Dichtung 86 aufweisen, um eine oder mehrere Dichtungen
aufzunehmen. Wenn der richtige Filtereinsatz genutzt wird, ist das
Bypassfenster 66 abgedichtet und Flüssigkeit kann nicht durch das
Bypassfenster 66 und in den Bypasskanal 46 fließen. In 8 umfassen
die Dichtungen 88 einen doppelten Dichtungsring, der das Bypassfenster 66 umgibt
und isoliert. 9 veranschaulicht eine zylindrische
Hülsendichtung,
die das Bypassfenster 66 abdeckt und abdichtet. In 10 ist
ein Verschlussstopfen 92 eingefügt und nistet innerhalb des
Bypassfensters 66. In 11 umfasst die
Dichtung 94 eine Dichtungsmanschette mit zwei erhöhten Teilen,
welche das Bypassfenster 66 umgeben und isolieren.
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Bei
einer anderen Ausführungsform,
die in 12 gezeigt wird, kann das Bypassfenster 66 durch
eine Abdeckung 96 verschlossen sein, das über das
Ende des Standrohrs passt und sowohl das Bypassfenster 66 als
auch das Regelventil 58 verschließt. Eine andere Ausführungsform
wird in 13 gezeigt, die eine Abdeckung 98 umfasst,
die über
das Ende des Standrohrs passt, welches das Bypassfenster 66 verschließt, wobei
die Abdeckung 98 weiter ein Loch 100 im Oberteil
umfasst, um das Regelventil 58 durch das Oberteil aufzunehmen,
sodass die Regelfunktion nicht behindert wird. Die veranschaulichten
Ausführungsformen
in 12 und 13 zeigen
das Bypassfenster 66 angeordnet durch die Seite der Standrohrwand 78.
Bei bestimmten Ausführungsformen,
wie z. B. die in den veranschaulichten Ausführungsformen von 3 bis 7,
ist das Bypassfenster 66 in der Standrohrkappe 76 angeordnet.
Ein Fachmann wird erkennen, dass die Standrohrkappe 76 und
das Standrohr 28 ein einzelnes einheitliches Material sein
kann anstatt zwei separate Komponenten zu umfassen. Bei der Verwendung
kann die Abdeckung 96 von 12A von
einem Monteur beim Warten des Motors genutzt werden, um Probleme
im Fluidsystem 10 zu diagnostizieren ohne die Notwendigkeit,
einen Filtereinsatz 26 einzubauen zu müssen. In den in 12 veranschaulichten
Ausführungsformen,
ermöglicht
die Abdeckung 96 dem Monteursowohl das Bypassfenster 66 als
auch das Regelventil 58 abzudichten, ohne den Filtereinsatz 26 einzubauen.
In den in 13 veranschaulichten Ausführungsformen
könnte
die Abdeckung 98 nur das Bypassfenster 66 verschließen und
das Regelventil 58 unabgedeckt belassen, sodass seine Funktion
nicht behindert wird. Bei bestimmten Ausführungsformen, die nicht gezeigt
sind, kann die Abdeckung konfiguriert sein, das Regelventil 58,
das Bypassfenster 66 und das Reinflüssigkeitsfenster 50 abzudecken.
Bei einer weiteren Ausführungsform,
die ebenfalls nicht gezeigt ist, kann die Abdeckung konfiguriert
sein, das Bypassfenster 66 und das Reinflüssigkeitsfenster 50 abzudecken, kann
aber das Regelventil 58 unabgedeckt belassen.
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Bei
bestimmten Ausführungsformen
können die
Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 auf dem Oberteil
des Standrohrs 28 positioniert sein, wie veranschaulicht in 12. 13 vor
der Positionierung des Filtereinsatzes 26 auf dem Standrohr 28. Durch
Platzieren der Abdeckung 98 am Ende des Standrohrs 28,
kann das Bypassfenster 66, wenn es gewünscht ist, funktionsunfähig gemacht
werden, während
immer noch der Filtereinsatz 26 genutzt wird. Auf ähnliche
Weise kann es bei bestimmten Ausführungsformen vielleicht wünschenswert
sein, das Regelventil 58 funktionsunfähig zu machen, indem eine Abdeckung
wie z. B. die Abdeckung 96 der 12 auf
das Ende des Standrohrs 28 vor der Installation des Filtereinsatzes 26 platziert
wird. Ein Fachmann wird erkennen, dass das Bypassfenster 66 und
das Regulierventil 58 durch andere Mittel vor der Installation
des Filtereinsatzes 26 auf dem Ende des Standrohrs 28 verschlossen
werden kann. Bei bestimmten Ausführungsformen
können
die Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 mit der
oberen Endplatte 30 verbunden sein. Bei einer Ausführungsform kann
die obere Endplatte 30 so geformt sein, dass die obere
Endplatte 30 die Abdeckung 96 oder die Abdeckung 98 umfasst.
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Eine
alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in 14 gezeigt.
14. Bei dieser Ausführungsform
ist ein Standrohr 28 in einem Filtergehäuse 14 angeordnet.
Das Standrohr umfasst ein Bypassflüssigkeitskanal 46 und
einen Reinflüssigkeitskanal 44.
Die Reinflüssigkeit
strömt
in den Reinflüssigkeitskanal 44 durch
ein Reinflüssigkeitsfenster.
Ein Regelventil 58 ist im Oberteil des Standrohrs 28 angeordnet.
Das Regelventil 58 stellt das Durchströmen von Flüssigkeit und/oder Luft in den Bypasskanal 46 aufgrund
des Erkennens von bestimmten Zuständen wie z. B. Druckaufbau
bereit. Ein Filtereinsatz 26 ist um das Standrohr 28 angeordnet,
der Flüssigkeiten
filtert. Ein Bypassfenster 66 ist im Filtergehäuse 14 angeordnet.
Der Filtereinsatz 26 dichtet das Bypassfenster 66 durch
die Dichtungen 102 ab. Während die veranschaulichte
Ausführungsform
die Verwendung eines doppelten Dichtungsrings zeigt, ist es offensichtlich,
dass andere Dichtungsstrukturen verwendet werden können. Das
Bypassfenster 66 ist in Fluidkommunikation mit der Ablassöffnung 24.
Wenn daher der Filtereinsatz 26 entfernt wird oder ein
Filtereinsatz in das Gehäuse 14 eingefügt wird,
der nicht die richtige Dichtungskonfiguration enthält, strömt die Flüssigkeit
durch das Bypassfenster 66 und in die Ablassöffnung 24.
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Zurückkehrend
zu 2, während
des Betriebs strömt
der ungefilterte Kraftstoff in den Filterhohlraum 16 über die
Kraftstoffeinlassöffnung 22. Vom
Filterhohlraum 16 wird der Kraftstoff durch den Filtereinsatz 26 gefiltert
und strömt
in den Hohlraum für
gefilterte Flüssigkeit 48.
Vom Hohlraum für
gefilterte Flüssigkeit
strömt
der Kraftstoff durch das Reinflüssigkeitsfenster 50 in
Richtung von Pfeil F. Der Kraftstoff wird dann durch den Zielanschluss 62 abgelassen.
Wenn sich Druck im Filtersystem 10 bildet, kann ein Teil
des Kraftstoffs und/oder der Luft durch das Regelventil 58 strömen. Wenn
das geschieht, strömt
der ungefilterte Kraftstoff und/oder die Luft durch den Bypasskanal 46 in
Richtung von Pfeil P. Der Kraftstoff fließt in diesem Fall durch das
Ablassöffnungsfenster 64 in
den Strömungshohlraum 74 und
schließlich
durch die Ablassöffnungskerbe
zum Kraftstoffbehälter.
Wenn der Filtereinsatz 26 entfernt oder ein fehlerhafter
Filtereinsatz eingefügt
wird, ist das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet. Wenn
das Bypassfenster 66 nicht abgedichtet ist, wird das Druckregelventil 58 umgangen
und Kraftstoff kann direkt in den Bypasskanal fließen. Daher
gibt es keine Druckregelungsfunktion, wenn der Filtereinsatz 26 entfernt
oder ein fehlerhafter Filtereinsatz eingefügt wird.
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Die
vorliegende Erfindung kann in anderen spezifischen Formen aufgenommen
werden, ohne von ihrem Sinn oder ihren wesentlichen Eigenschaften
abzuweichen. Die beschriebenen Ausführungsformen sind in jeder
Hinsicht nur als veranschaulichend und nicht als einschränkend anzusehen.
Der Umfang der Erfindung wird deshalb durch die angehängten Ansprüche anstatt
durch die vorstehende Beschreibung angezeigt. Alle Änderungen,
die mit der Bedeutung und dem Umfang der Äquivalenz der Ansprüche einhergehen,
sind darin einzuschließen.
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Zusammenfassung
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Eine
Vorrichtung, ein System und Verfahren, um ein Kraftstofffilter-Druckregelventil
zu umgehen, das ein Bypassfenster und ein Bypasskanal umfasst. Das
Bypasskanalfenster ist im Oberteil des Standrohrs eines Filters
positioniert. Der Filter umfasst einen Filtereinsatz mit oberen
und unteren Endplatten. Die obere Endplatte des Filtereinsatzes
weist ein Loch auf, um ein Standrohr aufzunehmen. Die obere Endplatte
weist ebenfalls eine Dichtung auf, um das Bypasskanalfenster abzudichten,
wenn der richtige Filtereinsatz sich an seiner Stelle befindet.
Diese Anordnung setzt das Regelventil dem Kraftstoff und/oder der
Luft an der Oberseite des Filtergehäuses aus, wenn der richtige
Filtereinsatz vorhanden ist. Der Druck im Gehäuse öffnet das Ventil und ermöglicht,
dass Luft und/oder Kraftstoff durch den Bypasskanal und zurück zum Kraftstofftank
abgelassen werden.