PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69105539T2 13.07.1995
EP-Veröffentlichungsnummer 0442365
Titel Schlüsselsystem für Filteranlage.
Anmelder Stanadyne Automotive Corp., Windsor, Conn., US
Erfinder Janik, Leon P., Suffield, Connecticut 06078, US
Vertreter Glawe, Delfs, Moll & Partner, Patentanwälte, 20148 Hamburg
DE-Aktenzeichen 69105539
Vertragsstaaten DE, ES, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 06.02.1991
EP-Aktenzeichen 911016087
EP-Offenlegungsdatum 21.08.1991
EP date of grant 07.12.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.1995
IPC-Hauptklasse B01D 35/14
IPC-Nebenklasse B01D 35/30   

Beschreibung[de]

Diese Erfindung betrifft allgemein Brennstoff- oder Treibstoffilter, die in Verbindung mit Verbrennungsmotoren verwendet werden. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung Brennstoffilter, die eine auswechselbare Patrone oder Hülse zur Entfernung von Fremdpartikeln und/oder zur Trennung von Wasser aus dem Brennstoff einer Brennstoffleitung eines Verbrennungsmotor aufweisen.

Es ist seit langem bekannt, daß zur Gewährleistung eines störungsfreien Betriebs eines Verbrennungsmotors der von dem Motor benötigte Brennstoff in irgendeiner Form gefiltert werden muß. Insbesondere gebietet die Abwesenheit hochwertiger Qualitätskontrollen bei Dieseltreibstoffleitungen, daß in die Treibstoffleitung für einen Dieselmotor ein wirkungsvoller Treibstoffilter eingebaut wird. Es ist nicht ungewöhnlich, daß Dieseltreibstoff eine bedeutende Menge von schmirgelartigen Partikeln und Wasser aufweist. Die schmirgelartigen Partikeln stellen das Potential für permanente Beschädigung von Komponenten der Brennstoffeinspritzpumpe dar. Die schmirgelartigen Partikeln können außerdem die Leistung der Pumpe nachteilig beeinflussen, indem sie die Fähigkeit der Brennstoffeinspritzpumpe zerstören, den Brennstoff unter hohem Druck exakt abzumessen und zuzuführen. Die Anwesenheit von Wasser in der Brennstoffleitung kann Rosten der Maschinenkomponenten bewirken und kann unter Frostbedingungen zur Unterbrechung des Brennstoffeinspritzsystems und/oder Anfressen beweglicher Bestandteile zur Folge haben.

Dieseltreibstoff beeinhaltet weiter eine wachsartige Komponente, die in Form von Wachskristallen ausfällt, wenn die Treibstofftemperatur unter einen charakteristischen "Trübepunkt" fällt. Unter kalten Witterungsbedingungen können die ausgefallenen Wachskristalle schnell einen Brennstoffilter verstopfen und auf diese Weise die Brennstoffzuführung zu dem Verbrennungsmotor abschneiden.

Eine Reihe von herkömmlichen Brennstoffiltern verrichten die Doppelfunktion der Entfernung von Feststoffteilchen aus dem Dieseltreibstoff und der Trennung von Wasser aus dem Treibstoff. Darüberhinaus verwenden herkömmliche Brennstoffiltereinheiten oder Brennstoffkonditioniervorrichtungen Heizvorrichtungen, um die Bildung von Wachskristallen zu verhindern. Gewöhnlich verwenden die Brennstoffilter eine Einwegfilterpatrone, welche nach vorbestimmten Zeitspannen ausgewechselt wird.

In der Praxis können die Anforderungen an die Filterpatrone in Abhängigkeit von solchen Gegebenheiten wie dem Modell und der Marke des Verbrennungsmotors, den spezifischen Einsätzen, für die der Motor verwendet wird, dem Klima, in dem der Verbrennungsmotor betrieben wird und/oder von regionalen Gegebenheiten wie der Qualität der Brennstoffversorgung variieren. Die Filterpatronen variieren daher bezüglich axialer Abmessungen, Kapazität und Qualität des Filtermediums.

Eines der Probleme, das oft in Zusammenhang mit dem Auswechseln der Filterpatrone auftritt, besteht darin, sicherzustellen, daß die ausgewechselte Patrone mit den Filteranforderungen für das Filtersystem vereinbar ist. Da zahlreiche Modelle und Qualitäten von Filterpatronen größenmäßig zu dem Grundteil einer gegebenen Filteranordnung passen, entspricht die Ersatzfilterpatrone oft nicht den Ausführungen der Filteranordnung, wodurch die Integrität des Brennstoffiltersystems gefährdet wird. Das Ersetzen mit einer nicht-kompatiblen Filterpatrone kann sehr schwerwiegende Auswirkungen auf den Betrieb des Verbrennungsmotors haben und kann weiter unnötig teuer sein, wenn eine preisgünstigere Patrone völlig ausreichend ist. Oft sind dem Besitzer oder dem Wartungspersonal, das den Verbrennungsmotor wartet, die Ausführungen und die Anforderungen der Filterpatrone völlig unbewußt, und die Integrität des Filtersystems wird unwissentlich gefährdet. Es kommt auch vor, daß wissentlich minderwertige oder ungeeignete Ersatzfilterhülsen oder -patronen ohne Wissen des Besitzers oder des Fahrers des Wagens installiert werden.

US-A-4976852 und US-A-5017285, übertragen auf den Zessionar der vorliegenden Erfindung, offenbart eine Brennstoffilteranordnung, welche einen Grundteil verwendet, an den eine Einwegfilterpatrone befestigt ist. Die Patrone umfaßt ein zweistufiges Filtersystem, in dem Brennstoff allgemein axial zu einem primären Filterelement zur Entfernung von Feststoffteilchen und zur Koaleszierung von Wassertröpfchen und allgemein axial zu einer zweiten Filterstufe, welche als Wasserfangvorrichtung dient, fliegt. Die Patrone umfaßt eine Endkappe, die durch eine gewalzte Naht an das Patronengehäuse befestigt ist. Die Endkappe beeinhaltet einen Ring, der eine Vielzahl von Schlitzen benachbart der gewalzten Naht definiert, um einen Brennstoffverkehr zwischen der Patrone und dem Filtergrundteil zu ermöglichen. Der Grundteil bildet einen Dichtring, welcher die Lippe und die Endkappe der Patrone umfaßt, um die Patrone gegen den Grundteil abzudichten.

Kurz gesagt stellt die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform ein Brennstoffsystem dar, das ein Vorsprungsystem zur Festkeilung der auswechselbaren Filterpatrone auf den Grundteil beinhaltet. Das Filtersystem weist einen Grundteil, einen Einlaß und einen Auslaß sowie eine an den Grundteil befestigbare auswechselbare Patrone auf. Die Patrone kann ein allgemein zylindrisches Gehäuse für einen Filter umfassen, welcher die Patrone durchfließenden Brennstoff filtert. Wenigstens ein Vorsprung steht entweder von dem Grundteil oder der Patrone vor. Ein entsprechender Schlitz in dem anderen Grundteil oder der anderen Patrone ist ausgebildet und angeordnet, um den entsprechenden Vorsprung zur Verriegelung der Patrone an einer festen Winkelstellung des Grundteils aufzunehmen, wobei das Schlitzmittel mit dem Vorsprungmittel in Eingriff bringbar ist, um die Patrone zu identifizieren und die Patrone an der festen Winkelstellung des Grundteils zu verriegeln. Das Grundteil kann eine um eine mittige Achse angeordnete Dichtlippe aufweisen.

Die Vorsprünge sind allgemein in gleicher Entfernung von der mittigen Achse beabstandet und der Dichtlippe benachbart angeordnet. Die Schlitze sind in der Endkappe der Hülse oder Patrone definiert. Die Endkappe kann einen gefalteten Aufbau haben, der eine ringförmige Dichtoberfläche und eine koaxiale zurückspringende Oberfläche, die eine Vielzahl von winkelmäßig beabstandeten Öffnungen definiert, aufweist. Wenigstens ein Schlitz ist in der zurückspringenden Oberfläche zwischen einem Paar der Öffnungen definiert. Einer der Vorsprünge hat einen Querschnitt, der eine größere Fläche als die der anderen Vorsprünge aufweist.

Die Vorsprünge stehen axial von dem Grundteil vor. Die Vorsprünge greifen in Schlitze der Patrone an Stellen ein, welche dicht benachbart zu der Dichtoberfläche der Patrone und der Dichtlippe des Grundteils angeordnet sind.

Das Vorsprungsystem stellt die Kompatibilität von Ersatzpatronen für verschiedene Filteranordnungsmodelle sicher, die gleiche Abdichtungs- und Befestigungskonfigurationen haben, wobei jede Anordnung einen Grundteil und eine allgemein zylindrische Filterpatrone, die entfernbar axial an den Grundteil befestigbar ist, aufweist. Eine einzigartige Matrix axial vorstehender Vorsprünge wird auf jedem Grundteil einer gegebenen Art gebildet. Eine einzigartige Matrix den Vorsprüngen entsprechender Schlitze wird in jeder Patrone gebildet, so daß für eine gegebene kompatible Patrone und einen Grundteil die Vorsprünge in den Schlitzen verriegelbar sind, um die Patrone in einer festen Winkelposition des Grundteils zu verriegeln und zu ermöglichen, daß die Hülse oder Patrone sicher an den Grundteil befestigt wird und gegen diesen abschließt. Für jegliche nicht-kompatible Patronen und Grundteile können die Grundteilvorsprünge nicht in die Schlitze der Patronen eingreifen und stören bei der Befestigung und Abdichtung der nicht-kompatiblen Patrone an und gegen den Grundteil. Eine einzigartige Vorsprungmatrix kann für jede gewünschte Patronenkapazität gebildet werden. Eine einzigartige Vorsprungmatrix kann ebenfalls für jede gewünschte Filtermediumkonfiguration gebildet werden.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer neuen und verbesserten Filteranordnung, die ein System zur Verriegelung der auswechselbaren Filterpatrone auf dem Grundteil umfaßt.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuen und verbesserten Vorsprungsystems einer Filteranordnung zur effizienten Kontrolle der Auswechslung der Filterpatrone durch eine kompatible Ersatzpatrone.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines neuen und verbesserten Vorsprungsystems einer Filteranordnung, wobei die Patrone in einer vorbestimmten festen Winkelausrichtung an den Grundteil befestigt wird.

Andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus den Zeichnungen und der Beschreibung hervor.

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht, teilweise als Phantombild, einer Filteranordnung, die ein erfindungsgemäßes Vorsprungsystem verwendet;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht der zusammengesetzten Brennstoffilteranordnung aus Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Seitenansicht, teilweise als Phantombild, einer Filterpatrone der in Fig. 1 dargestellten Filteranordnung; und

Fig. 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Endkappenteils, wobei Teile des Vorsprungsystems in installierter Form als Phantombild dargestellt sind.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen die gleichen Ziffern gleiche Teile in den verschiedenen Figuren darstellen, ist eine erfindungsgemäße Treibstoff- oder Brennstoffilteranordnung allgemein durch die Ziffer 10 gekennzeichnet. Die Brennstoffilteranordnung 10 weist einen Grundteil 12 und eine Einwegfilterpatrone 14 auf, die an den Grundteil durch einen Haltering oder -kragen 16 befestigt ist. Die Filterpatrone 14 hat eine definierte Nutzungsdauer und wird periodisch durch eine kompatible Patrone ersetzt. Die Brennstoffilteranordnung ist besonders zum Einbau in die Brennstoffleitung eines Verbrennungsmotors (nicht dargestellt) wie einem Dieselmotor ausgelegt.

Die dargestellte Brennstoffilteranordnung 10 kann in Form und Funktion ähnlich der sein, die in der schwebenden US-Anmeldung Nr. 404.849, eingereicht am 8. September 1989, dargestellt ist, welche dem Zessionar der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Es sollte jedoch zur Kenntnis genommen werden, daß die vorliegende Erfindung auf keine spezifische Brennstoffilteranordnung beschränkt ist, sondern allgemein bei jeglichen Filteranordnungen benutzt werden kann, die einen Grundteil verwenden, an den eine auswechselbare Filterpatrone allgemein zylindrischer Form befestigt und gegen denselben abgedichtet wird.

Die dargestellte Filteranordnung weist ein zweistufiges Filtersystem auf, das zum Entfernen von Festkörperteilchen aus dem Brennstoff und zum Trennen von Wasser von dem Brennstoff verwendet wird. Darüberhinaus kann die Brennstoffilteranordnung 10 eine Heizeinheit zum Erwärmen des Brennstoffs unter kalten Bedingungen umfassen, um das Ausfallen von Wachskristallen aus dem Brennstoff zu verhindern.

Der Grundteil 12 ist ein gegossener Bauteil, der einen integrierten, durch Gießen geformten Montageträger 20 umfaßt. Der Träger umfaßt einen oder mehrere Schlitze 22, um die Befestigung des Grundteils an das Sammelrohr oder eine andere zweckmäßige Struktur eines Verbrennungsmotors zu vereinfachen. Der Grundteil 12 kann weiter einen Hohlraum zur Aufnahme eines Grobfiltersiebs 24 aufweisen. Eine Kopfkappe 26 ist auf den Grundteil geschraubt, um das Sieb in Position zu halten. Ein Dichtring 28 wird ebenfalls verwendet, um eine flüssigkeitsundurchlässige Abdichtung zwischen der Kappe und dem Grundteil zu bilden.

Der Grundteil 12 ist ein umgekehrter tassenähnlicher Bauteil, welcher eine mittig abgestufte axiale Ausbohrung 32 definiert. Eine Hülse 34, die einen integrierten Lokalisierungszwischenring 36 aufweist, wird an einem Endes des oberen reduzierten Teils des Grundteils 32 aufgenommen. Der untere Abschnitt der abgestuften Ausbohrung 32 weist einen vergrößerten Durchmesser auf, welcher eine zweite Hülse 38 aufnimmt. Die zweite Hülse 38 wird in enger konzentrischer Verbindung zu Hülse 34 aufgenommen. Hülse 38 weist einen integrierten Lokalisierungszwischenring 40 auf und weist im Vergleich zu Hülse 34 eine geringere axiale Länge auf. Die Hülse 38 und der Lokalisierungsring 40 derselben ermöglicht einen variablen Abstand zwischen dem Grundteil 12 und der Patrone, welcher Toleranzen erlaubt. Ein ringförmiger axialer Kanal 42 ist zwischen den Hülsen 34 und 38 gebildet. Die Hülsen 34 und 38 dienen als axiale Flüssigkeitsleitungen für den Strömungsweg durch die Filteranordnung.

Ein Brennstoffeinlaßkanal für den Grundteil kann einen Anschlußteil 50 mit Innengewinde umfassen. Der Brennstoffeinlaßkanal verläuft radial und axial durch den Grundteil. Ein Brennstoffauslaßkanal verläuft radial in allgemeiner Gleichrichtung mit dem Brennstoffeinlaßkanal und kann einen Anschlußteil 52 mit Innengewinde zum Anschluß an eine Auslaßbrennstoffleitung aufweisen. Der vergrößerte ringförmige Kanal 42, der die innere Hülse 34 umgibt, führt zu dem Auslaßkanal.

Eine mit einem Gewinde versehene Oberfläche 54 an dem unteren äußeren Teil des Grundteils 12 ist zur geschraubten Verbindung mit dem Haltekragen 16 ausgelegt, um die auswechselbare Filterpatrone 14 an den Grundteil 12 zu befestigen. Eine untere Umfangslippe 56 des Grundteils nimmt eine Dichtung 58 auf, welche in das Oberteil der Patrone 14 eingreift. Ein Auslaßventil 60 für Luft kann in die Seite des Grundteils geschraubt werden, um denselben zu entlüften.

Die Einwegfilterpatrone 14 weist einen dosenförmigen Behälter 64 auf, der eine axiale Öffnung zur Aufnahme eines Entleerungshahns 66 hat. Wasser kann manuell durch drehende Lockerung des Entleerungshahns 66 aus der Hülse oder Patrone abgelassen werden.

Ein Filtereleinent 70, das eine kontinuierliche gefaltete Fächerform hat, wird von dem Behälter aufgenommen. Das Filterelement 70 ragt leicht über die obere Seitenwand des Behälters heraus. Auf diese Weise definiert das Filterelement eine innere mittige Axialkammer 72 und eine ringähnliche äußere Kammer 74.

Eine mehrfach gefaltete Endkappe 76 (am besten dargestellt in Fig. 4) umschließt das Filterelement 70. Die Endkappe 76 ist gegen die oberen Randteile des Behälters gewalzt und befestigt, um eine Rundwalznaht zu bilden, die einen oberen Haltebund 78 aufweist. Die Endkappe 76 ist außerdem so gefaltet, daß sie einen inneren ringförmigen Haltebund 80 aufweist, welcher zur Positionierung des Elementes in den oberen Teil des Filterelementes 70 eingreift. Die Endkappe 76 definiert weiter an einer inneren oberen Stelle einen ringförmigen Haltebund 82, welcher allgemein mit dem Bund 80 gleichachsig ist und einen kleineren Durchmesser als Bund 80 aufweist.

Eine mittige runde Öffnung 84 nimmt durch die Endkappe einen gummiartigen Dichtring 86 auf, der so ausgebildet ist, daß derselbe bei axialer Befestigung der Filterpatrone an den Grundteil flüssigkeitsundurchlässig gegen die Hülse 34 abschließt. Die axial beabstandeten Randteile des primären Filterelements 70 sind durch ein Haftmittel wie "Plastisol" an die Unterseite der Endkappe 76 befestigt. Eine untere ringförmige Plattform 88, die von der Endkappe an dem Oberteil der Kammer 74 gebildet wird, umfaßt eine Vielzahl von winkelmäßig beabstandeten Öffnungen 90 (am besten in Fig. 3 dargestellt). Der Strömungsweg durch die Patrone verläuft durch die Öffnungen 90, wie im folgenden beschrieben wird.

Ein zweites Filterelement 92, das eine kontinuierliche gefaltete Fächerform aufweist, ragt aus dem oberen Teil der Endkappe 76 heraus. Die unteren äußeren Ränder des Filterelements 92 liegen haltbar gegen den Bund 82 der Endkappe 76 an. Eine zweite Endkappe 94 umschließt das axiale Ende des Filterelements 92. Endkappe 94 umfaßt einen äußeren Flansch, welcher nach unten gerichtet ist, um haltbar in die äußeren Ränder des Filterelements einzugreifen. Eine mittige Öffnung nimmt durch den mittigen Teil der Endkappe 94 einen gummiartigen Dichtring 96 auf. Dichtring 96 ist ausgebildet und angeordnet, um bei Befestigung der Filterpatrone an den Grundteil flüssigkeitsundurchlässig gegen die äußere Hülse 38 abzuschließen. Haftmittel wie "Plastisol"-Kleber wird auf die Endteile des Filterelements 92 aufgebracht, um das Filterelement an den Endkappen 76 und 94 zu befestigen.

Der Brennstoff tritt durch den Brennstoffeinlaßkanal in die Brennstoffilteranordnung ein und verläßt den Filter durch den Ausgangskanal. Der allgemeine Strömungsweg des Brennstoffs durch die Filteranordnung ist allgemein durch die Pfeile in Fig. 2 gekennzeichnet. Es sollte zur Kenntnis genommen werden, daß die Ausrichtung der Patrone und des Grundteils für einige Anwendungen im wesentlichen umgekehrt ist und der Strömungsweg daher richtungsmäßig im Vergleich zu dem in Fig. 2 dargestellten Weg umkehrt verlaufen kann.

Der Behälter des Patronenteils, der das primäre Filterelement umgibt, ist verlängert, um eine Kammer oder ein Becken, welches unter dem Filterelement 70 angeordnet ist, zu bilden. Weiter ist eine untere Endkappe 98 über dem unteren axialen Ende des Filterelements befestigt, um sicherzustellen, daß der Strömungsweg durch das Filterelement 70 verläuft. Das Filterelement 70 weist wasserkoaleszierende Eigenschaften auf, so daß sich an der Auslaßseite des Filterelements Wassertröpfchen bilden und auf den Boden eines zwischen der Endkappe 98 und dem Behälter 64 gebildeten Beckens 68 tropfen. Der Entleerungshahn 66 ist an dem unteren Teil des Beckens 68 befestigt, um das gesammelte Wasser aus dem Filter abfließen zu lassen. Der Behälter 64 kann aus einem transparenten oder durchsichtigen Material hergestellt sein, um Sichtkontrolle des Wasserspiegels zu ermöglichen.

Ein allgemein durch die Ziffer 100 bezeichnetes Vorsprungsystem wird verwendet, um die Winkelrichtung der Patrone 14 relativ zu dem Grundteil 12 festzulegen und um ein System zu schaffen, in dem nur eine passende Ersatzpatrone die Patrone ersetzen kann, wenn die Hülse oder Patrone verbraucht ist. In bevorzugter Form ist an den Grundteil eine Vielzahl von axial vorstehenden Vorsprüngen 102a, 102b, 102c ... befestigt, die der Dichtlippe 56 benachbart in integrierter Art und Weise nach oben vorstehen. Die Vorsprünge 102a, 102b, 102c ... weisen jeweils eine gewölbte Querschnittsgestalt ähnlich der der Dichtlippe 56 auf.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf Fig. 3 passen die entsprechenden Schlitze 104a, 104b, 104c, die in der ringförmigen Plattform 88 der Endkappe 76 gebildet sind, genau zu den gewölbten Teilen der Vorsprünge und sind zur genauen Aufnahme der Vorsprünge in dieselben ausgebildet und angeordnet. Die Schlitze 104a, 104b, 104c ... sind zwischen den Öffnungen 90 der Endkappe angeordnet und sind größer als die Öffnungen. Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist die Patrone winkelmäßig zu dem Grundteil wie durch die passende Ausrichtung der entsprechenden Vorsprünge und Schlitze definiert ausrichtbar, so daß, wenn die Patrone an den Grundteil befestigt wird, die Winkelausrichtung der Patrone relativ zu dem Grundteil befestigt und in Stellung verriegelt wird. Der Haltekragen 16 wird dann an Grundteilgewinde 54 festgeschraubt, um die Patrone an den Grundteil zu befestigen und gegen denselben abzudichten.

Der Hauptvorsprung 102a und der entsprechende Hauptschlitz 104a weisen vorzugsweise eine größere Querschnittsfläche als die anderen, entsprechenden Vorsprünge auf. Die Vorsprünge sind so ausgebildet und/oder geformt, daß sie in Öffnungen 90 nicht einführbar oder aufnehmbar sind. Alternativ kann der Hauptvorsprung 102a eine einzigartige Querschnittsform aufweisen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 sind bezüglich der Anzahl der Vorsprünge und der Winkelstellung derselben (und der der entsprechenden passenden Schlitze) verschiedene Varianten möglich. Mögliche Schlitze sind mit den Bezeichnungen 104d, 104e, 104f... bezeichnet. Auf diese Weise kann jeder Filtergrundteil mit einer einzigartigen Vorsprungsmatrix versehen werden, die eine einzigartige entsprechende Patronenschlitzkonfiguration definiert. Die einzigartige Vorsprung-/Schlitzkombination muß ein passendes Eingreifen ermöglichen und würde dadurch eine passende Ersatzpatrone definieren. Es wird zur Kenntnis genommen, daß für einen gegebenen Grundteil, der eine gegebene Vorsprungkombination aufweist, die entsprechende Filterpatrone eine entsprechende Schlitzanordnung aufweisen muß, um ein passendes Eingreifen zu ermöglichen, um zuzulassen, die Patrone an den Grundteil zu befestigen und gegen denselben abzudichten. Auf diese Weise sorgt das Vorsprungsystem für ein Mittel, das Kontrolle über den Patronenersatz durch eine passende Filterpatrone sicherstellt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 gibt es, den Hauptschlitz 104a ausgenommen mindestens sieben mögliche dargestellte Schlitze, die in der Endkappe an verschiedenen Winkelstellungen zwischen den Öffnungen 90 der Endkappe gebildet werden können. Für die dargestellte Endkappe 76 gibt es acht in gleichem Winkel beabstandete Öffnungen. Es wird natürlich zur Kenntnis genommen, daß es eine beliebige Anzahl von Schlitzen und Öffnungen geben kann. Dementsprechend können ein oder mehrere Vorsprünge in den Grundteil an entsprechend ausgewählten Winkelstellungen gegossen werden, um eine einzigartige Vorsprungkombination, die einem Filter- oder dimensionalen Merkmal entspricht, für einen gegebenen Grundteil zu definieren. Beispielsweise kann eine entsprechende kompatible Filterpatrone für eine spezifische Filtrationsgeschwindigkeit, axiale Länge oder geeignete Filtermediumsqualität ausgewählt werden. Beispielsweise könnte ein zweistufiger Filter durch bestimmte Vorsprungkombinationen formatiert sein -- ein einstufiger Filter für andere Kombinationen. Ein wasserabsondernder Filter könnte bestimmten Vorsprungkombinationen entsprechen. Für Anwendungen, die keine Wasserabsonderung erfordern, könnte ein Filtergrundteil verwendet werden, der andere Vorsprungkombinationen aufweist.

Das Vorsprungsystem weist weitere Vorzüge auf. Zunächst ist die Winkelausrichtung der Patrone 14 durch den Hauptvorsprung 102a oder andere Vorsprunganordnungen festgelegt. Folglich können jegliche Anweisungen, Informationen oder Warnmarkierungen für die Patrone oder das Filtersystem bei Installation der Filterpatrone immer in einer vorbestimmten festgelegten Orientierung abgebildet sein. Dieses weist die vorteilhafte Eigenschaft auf, einen für den Fahrer oder das Wartungspersonal jederzeit sichtbaren Hinweis oder eine Warnung bereitzustellen. Darüberhinaus bewirkt die Lockerung oder Befestigung des Haltekragens 16 keine entsprechende winkelmäßige Verschiebung der Patrone, da die Patrone 14 an einer gegebenen Winkelstellung befestigt ist. Bei herkömmlichen zylindrischen Filteranordnungen könnte eine solche winkelinäßige Verschiebung die Lockerung des Haltekragens stören oder zu einer Beschädigung des Dichtungselementes und/oder der Patrone führen. Jegliche Versuche eine nicht-kompatible Filterpatrone (ohne die erforderliche Schlitzkombination) einzusetzen, werden aufgrund der Notwendigkeit reduziert, eine kompatible Schlitzanordnung zur Verfügung zu stellen, um die Befestigung und Abdichtung der Patrone zu ermöglichen, oder den Aufbau des Grundteils und der Filterpatrone physikalisch zu verändern.

Die Anordnung der Vorsprünge und der passenden Vorsprungschlitze kann bezüglich des Grundteils und der Filterpatrone umgekehrt werden. Die Vorsprünge können daher aus der Endkappe 76 des Filtergrundteil herausragen. Entsprechende Einschnitte oder Schlitze werden in dem Grundteil zur Eingriffsverbindung mit den Vorsprüngen der Patrone gebildet.

Es sollte weiter zur Kenntnis genommen werden, daß die Vorsprünge eher als die in den Zeichungen dargestellten Vorsprungstrukturen die Form rippen-ähnlicher Strukturen annehmen können. Darüberhinaus können die Vorsprünge verschiedene andere, nicht dargestellte Formen annehmen. Um die versehentliche oder absichtliche Abtrennung der Vorsprünge von dem Grundteil zu verhindern, können die Vorsprünge einen größeren gewölbten Teil und eine kleinere axiale Vorwölbung als in den Zeichnungen dargestellt aufweisen. In einer Ausführungsform (nicht dargestellt) stehen acht Vorsprünge axial ungefähr 0,188 Zoll von dem Grundteil vor. Jeder der Vorsprünge erstreckt sich über einen Winkel, der größer als der axiale Abstand zwischen den Vorsprüngen ist. Die entsprechenden Schlitze für die Vorsprünge brauchen nicht wie dargestellt in der Endkappe gebildet werden, sondern können in einer Reihe von Patronenstellen in Abhängigkeit von der spezifischen Patronenausführung, die keinen dosenähnlichen Behälter aufzuweisen braucht, angeordnet sein.

Eines der prinzipiellen Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dan die Vorsprünge in den entsprechenden Schlitzen verriegelt werden, wobei auch ein hohes Maß an Dichtungsintegrität zwischen dem Patronenelement und dem Grundteil ermöglicht wird. Durch Positionierung der Vorsprünge und der entsprechenden Schlitze in geringem Abstand zu der Patronen/Grundteil-Dichtungsberührungsfläche wird jeglicher Versuch entmutigt, das Vorsprungsystem durch Verfälschung des Grundteils oder der Patrone eines nicht-kompatiblen Elementes zu untergraben. Eine jegliche derartige Verfälschung würde die Flüssigkeitsdichtung der Patrone und des Grundteils potentiell stören und würde daher leicht entdeckt werden. Modifizierung einer vorhandenen Patrone zur Erreichung von Vorsprungkompatibilität ist schwierig, und es ist unwahrscheinlich, das dieselbe kosteneffektiv wäre.


Anspruch[de]

1. Brennstoffiltersystem (10) mit einem Grundteil (12) und einer Hülse oder Patrone (14), die an dem Grundteil befestigbar ist, und mit Haltemitteln (16) zum Festhalten der Hülse oder Patrone an dem Grundteil, wobei der Grundteil (12) einen Einlaß und einen Auslaß definiert, wobei die Hülse oder Patrone (14) einen Hülsenfilter oder eine Filterpatrone (70) aufweist und einen Strömungsweg definiert, der mit dem Grundteileinlaß und -auslaß zum Filtern von durch den Filter (70) hindurchgehenden Brennstoff in Verbindung bringbar ist, wobei das Brennstoffiltersystem dadurch gekennzeichnet ist, daß der Grundteil (12) Vorsprungmittel aufweist, die wenigstens einen Vorsprung (102) aufweisen, der axial vom Grundteil (12) vorsteht, und daß die Hülse oder Patrone Schlitzmittel aufweist, die wenigstens einen Schlitz (104) definieren, wobei der Schlitz (104) so ausgebildet und angeordnet ist, daß er axial einen entsprechenden Vorsprung (102) bei einer ersten festen Winkelstellung aufnimmt, wobei das Schlitzmittel mit dem Vorsprungmittel in Eingriff bringbar ist, um die Hülse oder Patrone (14) zu identifizieren und die Hülse oder Patrone (14) an der ersten festen Winkelstellung des Grundteils (12) zu verriegeln.

2. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundteil (12) eine Dichtlippe (56) aufweist, die um eine mittige Achse herum angeordnet ist, und dan der wenigstens eine Vorsprung (102) axial von dem Grundteilmittel (12) vorsteht.

3. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorsprungmittel eine Vielzahl von Vorsprüngen (102) aufweist, die allgemein in gleicher Entfernung beabstandet von der mittigen Achse angeordnet sind und der Dichtlippe (56) benachbart angeordnet sind.

4. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Patronen- oder Hülsenmittel (14) weiter eine Endkappe (76) aufweist, und daß der wenigstens eine Schlitz (104) in der Endkappe (76) ausgebildet ist.

5. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (76) einen gefalteten Aufbau mit einer ringförmigen Dichtoberfläche, die gegen das Grundteilmittel abdichten kann, und mit einer koaxialen zurückspringenden Oberfläche (88), die eine Vielzahl von winkelmäßig beabstandeten Öffnungen (90) begrenzt, wobei der wenigstens eine Schlitz (104) in der zurückspringenden Oberfläche zwischen einem Paar solcher Öffnungen (90) ausgebildet ist.

6. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Dichtoberfläche und die koaxiale zurückspringende Oberfläche (88) um eine Achse herum angeordnet sind, und daß eine Vielzahl von Schlitzen (104) allgemein in gleichen Abständen von der Achse beabstandet ist.

7. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Vorsprüngen (102) vorgesehen ist, und daß einer der Vorsprünge (102) einen Querschnitt in Querrichtung hat, der von dem entsprechenden Querschnitt in Querrichtung der anderen Vorsprünge (102) abweicht.

8. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Vorsprung (102) einen allgemein bogenförmigen Querschnitt in Querrichtung aufweist, der sich über einen vorbestimmten Winkel relativ zu einer mittigen Achse des Grundteilmittels (12) erstreckt.

9. Brennstoffiltersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Vorsprung (102) einen allgemein bogenförmigen Querschnitt in Querrichtung hat, der sich über einen vorbestimmten Winkel relativ zur Mittelachse des Grundteilmittels (12) erstreckt.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com