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Title:
FILTER DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/197149
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter device with a removable termination part (81; 82) and a housing (3) that receives a replaceable filter element (5) having two end caps (25, 47), between which a filter material (12) extends. The invention is characterized in that a positioning device (65) is arranged between the termination part (81; 82) and one end cap (47), said positioning device positioning the filter element (5) within the housing (3), at least when viewed in the circumferential direction of the filter element, in interaction with at least one corresponding positioning element (71) of said end cap (47).

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Inventors:
BAUTZ, Marco (Eugenstr. 12, Friedrichshafen, 88045, DE)
Application Number:
EP2018/058055
Publication Date:
November 01, 2018
Filing Date:
March 29, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RT-FILTERTECHNIK GMBH (Buchholz 4, Friedrichshafen, 88048, DE)
International Classes:
B01D35/027; B01D29/23; B01D35/147
Domestic Patent References:
WO2016060991A12016-04-21
Foreign References:
DE102013014453A12015-03-05
DE102015005136A12016-10-27
EP3124092A12017-02-01
US20120205300A12012-08-16
DE102007014813A12008-10-02
Attorney, Agent or Firm:
BARTELS UND PARTNER, PATENTANWÄLTE (Lange Str. 51, Stuttgart, 70174, DE)
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e

1 . Filtervorrichtung mit einem abnehmbaren Abschlussteil (81 ; 82) und mit einer Umhausung (3), die ein austauschbares Filterelement (5) aufnimmt, das zwei Endkappen (25, 47) aufweist, zwischen denen sich ein Filtermaterial (12) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Abschlussteil (81 ; 82) und der einen Endkappe (47) eine Positioniereinrichtung (65) angeordnet ist, die in Zusammenwirkung mit zumindest einem korrespondierenden Positionierelement (71 ) dieser Endkappe (47) das Filterelement (5) zumindest in seiner Um- fangsrichtung gesehen, innerhalb der Umhausung (3) positioniert.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Filtergehäuse mit zumindest einem Gehäusekopf (1 ) aufweist, an dem die Umhausung (3) festgelegt ist, und dass die Positioniereinrichtung (65) zwischen der einen Endkappe (47) und einem das Abschlussteil bildenden Gehäusedeckel (81 ) des Gehäusekopfs (1 ) angeordnet ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhausung (3) an einem Ringkörper (60) festgelegt ist, der über einen Tragring (62) an einem Wandteil (8) eines Fluid bevorratenden Tanks (9) angebracht ist, und dass die Positioniereinrichtung (65) zwischen der einen Endkappe (47) und einem das Abschlussteil bildenden Tankdeckel (82) angeordnet ist.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (65) einen Führungssteg (79) aufweist, der in einen als Positionierelement in der einen Endkappe (47) angeordneten Führungskanal (71 ) eingreift, der zum Inneren (1 7) des Fi lterelements (5) hin geöffnet ist.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Endkappe (47) auf ihrer Innenseite einen Führungsring (57) aufweist, der beidseitig über einen Anlagering (63) vorsteht, an dem das Filtermaterial (1 2) mit seinem einen freien, stirnseitigen Ende festgelegt ist, und dass der Führungskanal (71 ), außenumfangssei- tig an dem Führungsring (57) festgelegt, sich vorzugsweise über dessen gesamte Höhe erstreckt.

6. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (57) eine nach innen in Richtung des Inneren des Filterelements (5) vorspringende Begrenzungsfläche (92) aufweist, die mit mindestens einem stufenförmigen Begrenzungsabsatz (93) an einem Einsatzring (73) der Positioniereinrichtung (65) zusammenwirkt, der im Betriebszustand in den Führungsring (57) vonseiten des Filterkopfes (1 ) her, vorzugsweise bündig, eingreift, und dass zwischen der Begrenzungsfläche (92) und dem Begrenzungsabsatz (93) ein vorgebbarer axialer Abstand besteht.

7. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungssteg (79) am Einsatzring (73) angeordnet nach außen in Richtung des Führungskanals (71 ) vom Einsatzring (73) vorsteht und eine Einbaulänge hat, die kleiner ist als die für den Führungssteg (79) vorgesehene Führungslänge innerhalb des rückspringend in der einen Endkappe (47) vorgesehenen Führungskanals (71 ).

8. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniereinrichtung (65) einen kranzförmigen Körper bildet, der fußseitig den Einsatzring (73) aufweist und kopfseitig einen Kopfring (75) trägt, der zumindest teilweise in Anlage ist mit Anlageteilen (81 , 85) des Gehäusekopfes (1 ) oder des Tankdeckels (82).

9. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageteile an einem am Gehäusekopf (1 ) abnehmbar angebrachten Gehäusedeckel (81 ) ausgebildet sind.

1 0. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Rastteile (88) am Kopfring (75) des kranzförmi- gen Körpers an den Anlageteilen (85) des Gehäusekopfes (1 ) rastend eingreifen zwecks axialem Festlegen der Positioniereinrichtung (65) am Gehäusekopf (1 ).

1 1 .Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kopfring (75) und Anlageteilen (85) am Gehäusedeckel (81 ) oder am Tankdeckel (82) mindestens eine Befestigungsschraube (84) vorgesehen ist.

1 2. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Einsatzring (73) und Kopfring (75) sich mehrere, vorzugsweise drei Distanzstege (77) erstrecken, von denen mindestens einer an seiner Außenseite vorstehend den Führungssteg (79) trägt. 1 3. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Endkappe (47) konzentrisch zu ihrem Führungsring (57) angeordnet einen Außenring (51 ) für die Aufnahme eines Abdichtringes (55) trägt und dass ein weiterer Abdichtring (90) zwischen dem Kopfring (75) der Positioniereinrichtung (65) und den Anlageteilen (85) des Gehäusekopfes (1 ) angeordnet ist.

14. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Filterelements (5) und der zugehörigen einen Endkappe (47) kreiszyl indrisch ausgebildet ist und der Innenumfang der inneren Komponenten ein Releaux- Dreieck bildet. 1 5. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungslängsnaht (95) des vorzugsweise pl issierten Filtermaterials (1 2) in auf den Führungskanal (71 ) in der einen Endkappe (47) ausgerichteten Lage endet. 1 6. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Endkappe (25) des Filterelements (5) eine Bypasseinrichtung 31 ) aufweist, die auf die Unfiltratseite im Inneren (71 ) des Filterelements (5) ausmündet. 1 7. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Bildung eines Filtratraums (13) das Filterelement (5) mit einem vorgebbaren radialen Abstand in der Um- hausung (3) aufgenommen ist, die zumindest in einem der Bypasseinrichtung (31 ) benachbarten axialen Längenbereich (1 1 ) perforiert ist.

1 8. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Endkappe (25) mit der Bypasseinrichtung (31 ) unter Bildung einer Festlegestel le (21 ) mit der Umhau- sung (3) fest verbunden ist und dass die eine Endkappe (47) unter

Bildung einer in axialer Richtung wirkenden Los lagerstel le (55) in Umfangsrichtung in der Umhausung (3) am Gehäusekopf (1 ) festgelegt ist. 1 9. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfangsbereich einer (47) der Endkappen (25, 47) ein Tag (96) angeordnet ist, das mittels eines RFID-Sensors (97) auslesbar ist, der sich an einem die betreffende Endkappe (47) umgebenden Wandteil befindet.

20. Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tag (96) an der vom Gehäusekopf (1 ) umgebenen Endkappe (47) und der RFID-Sensor am Gehäusekopf (1 ) angeordnet sind.

21 .Filterelement, insbesondere vorgesehen für eine Filtervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Filtermaterial (12), das sich zwischen zwei Endkappen (25, 47) erstreckt, von denen eine (47) einen Führungskanal (71 ) aufweist, der zum Inneren (1 7) des Filterelements (5) hin geöffnet ist.

22. Filterelement nach Anspruch 1 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die eine Endkappe (47) auf ihrer Innenseite einen Führungsring (57) aufweist, der beidseitig über einen Anlagering (63) vorsteht, an dem das Filtermaterial (1 2) mit seinem einen freien, stirnseitigen Ende festgelegt ist, und dass der Führungskanal (71 ), außenumfangsseitig an dem Führungsring (57) festgelegt, sich vorzugsweise über dessen gesamte Höhe erstreckt.

23. Filterelement nach Anspruch 1 7 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (57) eine nach innen in Richtung des Inneren (1 7) des Filterelements (5) vorspringende Begrenzungsfläche (91 , 92) aufweist.

24. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 7 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Endkappe (47), konzentrisch zu ihrem Führungsring (57) angeordnet, einen Außenring (51 ) für die Aufnahme eines Abdichtringes (55) trägt.

25. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenumfang des Filterelements (5) nebst der zugehörigen einen Endkappe (47) kreiszyl indrisch ausgebildet ist und der Innenumfang der dahingehenden Komponenten ein Re- leaux-Dreieck bildet und dass al le Komponenten der anderen Endkappe (25) einen kreiszyl indrischen Außen- und Innenumfang begrenzen.

Description:
Filtervorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem abnehmbaren Abschlussteil und mit einer Umhausung, die ein austauschbares Filterelement aufnimmt, das zwei Endkappen aufweist, zwischen denen sich ein Filtermaterial erstreckt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Filterelement, das insbesondere für eine Filtervorrichtung dieser Art vorgesehen ist.

Filtervorrichtungen dieser Art sind, wie beispielhaft in DE 10 2007 014 81 3 A1 gezeigt, Stand der Technik und kommen in einer Vielzahl von Bauweisen und Ausgestaltungen für die Filterung von Verfahrensflüssigkeiten, Druckflüssigkeiten, wie Hydrauliköle, flüssige Kraft- und Schmierstoffe, zur Aufbereitung flüssiger Medien und dergleichen zum Einsatz. Die Betriebssicherheit solcher Filtervorrichtungen hängt in ganz starkem Maße davon ab, dass die jeweils eingebauten oder bei nach bestimmten Betriebsphasen erfolgenden Austauschvorgängen neu eingesetzten Filterelemente genau den vorgegebenen Spezifikationen, die Filterfeinheit, Filterfläche und anderen Parametern entsprechen. Eine Fehlbestückung der betreffenden Filtervorrichtung mit einem ungeeigneten Filterelement und eine dadurch verminderte oder gar fehlende Leistungsfähigkeit, durch die es zu Betriebsstörungen oder gar zu Schäden kommen kann, führt insbesondere bei teuren technischen Anlagen zu erheblichen wirtschaftlichen Einbußen. Im Hinblick auf diese Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filtervorrichtung zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine verbesserte Betriebssicherheit auszeichnet. Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruchs 1 in seiner Gesamtheit aufweist.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 besteht eine wesentl iche Besonderheit der Erfindung darin, dass zwischen Abschlussteil und der einen Endkappe eine Positioniereinrichtung angeordnet ist, die in Zusammenwirkung mit zumindest einem korrespondierenden Positionierelement dieser Endkappe das Filterelement, zumindest in seiner Umfangsrichtung gesehen, innerhalb der Umhausung positioniert. Dadurch, dass dergestalt die Positionierung und damit das Herstellen der Funktionsposition des Fil- terelements vom Vorhandensein des zur Positionierung passenden Positionierelements an der einen Endkappe abhängig ist, bildet die Positioniereinrichtung einen sog. Verbauschutz, der sicherstellt, dass die Filtervorrichtung nur mit einem Filterelement betreibbar ist, das speziell für den jeweiligen Einsatzzweck geeignet und vorgesehen ist.

Bei vorteilhaften Ausführungsbeispielen weist das Filtergehäuse zumindest einen Gehäusekopf auf, an dem die Umhausung festgelegt ist, wobei die Positioniereinrichtung zwischen der einen Endkappe und einem das Abschlussteil bildenden Gehäusedeckel des Gehäusekopfs angeordnet ist.

Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die Umhausung an einem Ringkörper festgelegt ist, der über einen Tragring an einem Wandteil eines Fluid bevorratenden Tank angebracht ist, kann die Positioniereinrichtung zwischen der einen Endkappe und einem das Abschlussteil bildenden Tankdeckel ange- ordnet sein. Bei vortei lhaften Ausführungsbeispielen weist d ie Position iereinrichtung einen Führungssteg auf, der in einen als Position ierelement in der einen Endkappe angeordneten Führungskanal eingreift, der zum I nneren des Fi l- terelements h in geöffnet ist. Durch den so gebi ldeten Nut-Feder-Eingriff zwischen Position iereinrichtung und Endkappe ist ei ne Art Sch l üssel- Sch loss-System gebildet, durch das sichergestel lt ist, dass das Filterelement nur bei geometrischer Übereinstimmung von Position iereinrichtung und Endkappe in d ie Funktionsposition gelangen kann.

Mit Vortei l kann d ie Anordnung so getroffen sein, dass d ie eine Endkappe auf ihrer Innenseite einen Führungsring aufweist, der beidseitig über einen An lagering vorsteht, an dem das Filtermaterial mit seinem einen freien, stirnseitigen Ende festgelegt ist, wobei der Führungskanal, außenumfangs- seitig an dem Führungsring festgelegt, sich vorzugsweise über dessen gesamte Höhe erstreckt.

Bei besonders vortei l haften Ausführungsbeispielen weist der Führungsring eine nach innen in Richtung des I nneren des Fi lterelements vorspringende Begrenzungsfläche auf, die mit mindestens einem stufenförmigen Begrenzungsabsatz an einem Einsatzring der Positioniereinrichtung zusammenwirkt, der im Betriebszustand in den Führungsring vonseiten des Fi lterkopfes her, vorzugsweise bünd ig, eingreift, wobei zwischen der Begrenzungsfläche und dem Begrenzungsabsatz ein vorgebbarer axialer Abstand be- steht. Während durch den N ut-Feder-Eingriff des Führungssteges der Positioniereinrichtung in den Führungskanal der Endkappe durch d ie Position iereinrichtung eine Drehposition des Fi lterelements vorgegeben ist, erfolgt d ie axiale Ausrichtung des Filterelements m it einem begrenzten Spiel . Dies bedeutet, dass bei einem Fi lterelement, das mit seiner anderen Endkappe an der Umhausung festgelegt ist, keine besonderen Anforderungen an d ie Län- gentolerierung zu stel len sind. Mit Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Führungssteg am Einsatzring angeordnet nach außen in Richtung des Führungskanals vom Einsatzring vorsteht und eine Einbaulänge hat, die kleiner ist als die für den Führungssteg vorgesehene Führungslänge innerhalb des rückspringend in der einen Endkappe vorgesehenen Führungskanals.

Die Positioniereinrichtung kann einen kranzförmigen Körper bilden, der fußseitig den Einsatzring aufweist und kopfseitig einen Kopfring trägt, der zumindest teilweise in Anlage ist mit Anlageteilen des Gehäusekopfes oder des Tankdeckels. Bei mit einem am Gehäusekopf befindlichen, abnehmbar angebrachten Gehäusedeckel können die Anlageteile mit Vorteil an diesem ausgebildet sein. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist die Anordnung derart getroffen, dass Rastteile am Kopfring des kranzförmigen Körpers an den Anlageteilen des Gehäusekopfes rastend eingreifen zwecks axialem Festlegen der Positioniereinrichtung am Gehäusekopf. Der Montagevorgang kann dadurch einfach und bequem durchgeführt werden, indem das Gehäuse mit an den Anlageteilen verrasteter Positioniereinrichtung geschlossen wird.

Mit Vorteil kann die Anordnung so getroffen sein, dass zwischen Kopfring und Anlageteilen am Gehäusedeckel oder am Tankdeckel mindestens eine Befestigungsschraube vorgesehen ist. Bei mittels der Verschraubung sicher festgelegter Positioniereinrichtung gestaltet sich der Montagevorgang besonders sicher und bequem.

Vorzugsweise erstrecken sich zwischen Einsatzring und Kopfring mehrere, vorzugsweise drei, Distanzstege, von denen mindestens einer an seiner Au- ßenseite vorstehend den Führungssteg trägt. Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen trägt die eine Endkappe, konzentrisch zu ihrem Führungsring angeordnet, einen Außenring für die Aufnahme eines Abdichtringes, wobei ein weiterer Abdichtring zwischen dem Kopfring der Positioniereinrichtung und den Anlageteilen des Gehäu- sedeckels angeordnet ist.

Mit Vorteil kann der Außenumfang des Filterelements mit der zugehörigen einen Endkappe kreiszylindrisch ausgebildet sein, und der Innenumfang der inneren Komponenten, wie des Filtermaterials, kann ein Releaux-Dreieck bilden. Ein derartig gestaltetes Filtermaterial lässt sich in einem gegebenen Einbauraum mit einer größeren Filterfläche unterbringen, als dies bei einem Filterelement mit Filtermaterial mit kreiszylindrischer Querschnittsform möglich wäre. Bei einem einen Hohlkörper bildenden Filtermaterial ist die Anordnung mit Vorteil so getroffen, dass eine Verbindungslängsnaht des vorzugsweise plissierten Filtermaterials in auf den Führungskanal in der einen Endkappe ausgerichteter Lage endet. Die Filtervorrichtung kann, wie üblich, eine Bypasseinrichtung aufweisen, die an der anderen Endkappe des Filterelements vorgesehen ist und die auf die Unfiltratseite im Inneren des Filterelements ausmündet.

Unter Bildung eines Filtratraums kann dabei das Filterelement mit einem vorgebbaren radialen Abstand in der Umhausung aufgenommen sein, die zumindest in einem der Bypasseinrichtung benachbarten axialen Längenbereich perforiert sein kann. Dadurch eignet sich die Filtervorrichtung für einen Einbau in einen betreffenden Fluidvorratstank.

Die andere, mit der Bypasseinrichtung versehene Endkappe kann unter Bildung einer Festlegestelle mit der Umhausung fest verbunden sein, wobei die eine Endkappe unter Bildung einer in axialer Richtung wirkenden Loslagerstel le am Gehäusekopf festgelegt ist.

Mit besonderem Vorteil kann am Umfangsbereich einer der Endkappen ein Tag angeordnet sein, das mittels eines RFI D-Sensors auslesbar ist, der sich an einem die betreffende Endkappe umgebenden Wandteil befindet. Bekanntermaßen handelt es sich bei Tags um einen Datenspeicher enthaltende, passive Transponder, deren Daten von einem dem Stand der Technik entsprechenden, mit Radiowel len arbeitenden RFI D-Sensor auslesbar sind. Bei der bei der Erfindung vorgesehenen Anordnung des Tag am Umfangsbereich einer Endkappe und des Lesegeräts an einem umgebenden Wandteil lässt sich der Abstand zwischen dem Datenspeicher und dem Lesegerät minimieren, wodurch eine sichere Datenübertragung auch mit geringer elektrischer Leistung mögl ich ist. In dem Datenspeicher können das Fi l- terelement spezifizierende Daten gespeichert sein. Beispielsweise kann es sich um Daten handeln, die eine Identifikation nur des Chips des Filterelements ermögl ichen, beispielsweise hinsichtl ich dessen Filtermaterials, der zu filtrierenden Medien, der Abmessungen, des Herstel ldatums und dergleichen. Außerdem können Daten gespeichert werden, die eine Identifizie- rung des individuel len Filterelements ermögl ichen, beispielsweise eine nur einmal vorgegebene und vorzugsweise fortlaufende Fabrikationsnummer. Soweit es sich dabei um Daten handelt, die bereits bei der Herstellung des Filterelements bestimmt sind, können diese Daten in einem nicht- überschreibbaren und nur -lesbaren Speicherbereich des Datenspeichers gespeichert sein, so dass sie unveränderlich und insbesondere nicht man ipul ierbar sind. Alternativ oder ergänzend können auch Daten gespeichert sein, die erst nach der Herstel lung des Filterelements auftreten.

Bei Ausführungsbeispielen, bei denen die eine Endkappe sich innerhalb des Gehäusekopfes der Vorrichtung befindet, sind vorteilhafterweise der Sensor an der vom Gehäusekopf umgebenen Endkappe und der RFI D-Sensor am Gehäusekopf angeordnet. Ist der RFI D-Sensor an eine übergeordnete Maschinensteuerung einer hydraulischen Anlage angeschlossen, kann eine Inbetriebnahme derselben erst erfolgen, wenn das zugehörige Filterelement identifiziert ist. Dergestalt ist ausgeschlossen, dass die hydraulische Anlage angefahren oder betrieben werden kann, wenn ein Plagiatprodukt schlechter Qualität eingesetzt ist, was die hydraulische Anlage schädigen kann.

Gemäß dem Patentanspruch 21 ist Gegenstand der Erfindung auch ein Filterelement, insbesondere vorgesehen für eine Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, mit einem Filtermaterial, das sich zwischen zwei Endkappen erstreckt, von denen eine einen Führungskanal aufweist, der zum Inneren des Filterelements hin geöffnet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Filterelements sind in den sich anschließenden Unteransprüchen 22 bis 25 angegeben.

Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen: eine vereinfacht und nicht maßstäblich gezeichnete Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung; eine perspektivische Schrägansicht des Filterelements und der Positioniereinrichtung des Ausführungsbeispiels der Filtervorrichtung; eine mit zentraler Schnittebene aufgeschnitten gezeichnete perspektivische Schrägansicht des Filterelements mit der mit diesem in Eingriff befindlichen Positioniereinrichtung; Fig.4 eine vergrößert gezeichnete und mit zentral verlaufender vertikaler Schnittebene aufgeschnittene perspektivische

Schrägansicht des Kopfbereichs des Ausführungsbeispiels, wobei die Funktionsposition dargestellt ist; Fig.5 eine mit horizontaler Schnittebene aufgeschnitten gezeichnete perspektivische Schrägansicht des Filterelements und der mit diesem zusammenwirkenden Positioniereinrichtung, mit Blickrichtung von unten; Fig.6 einen Querschnitt des Filterelements der erfindungsgemäßen

Vorrichtung; eine vergrößert gezeichnete und mit zentral verlaufender vertikaler Schnittebene aufgeschnittene perspektivische

Schrägansicht des Kopfbereichs eines zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die Funktionsposition dargestellt ist; und eine in perspektivischer Schrägansicht und mit vertikaler Schnittebene aufgeschnittene Darstellung eines dritten Aus führungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung

Unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ist die Erfindung am Beispiel sog. Tankeinbau-Filtervorrichtungen beschrieben. Bei einem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Gehäusekopf 1 , der zusammen mit einer Umhausung 3 das Filtergehäuse für die Aufnahme eines Filterelements 5 bildet, an einer oberen Öffnung 7 in einem Tank 9 festgelegt, die nur schematisiert angedeutet ist. Der übrige, einen Fluidvorrat aufnehmende Tank ist im Übrigen nicht dargestellt. Wie bei Tankeinbau-Filtervorrichtungen üblich, ist die Umhausung 3 zumindest in einem unteren Längenbereich 11, der sich un- terhalb des normalen Flüssigkeitspegels im Tank befindet, mit einer Perforation versehen, über die beim Filtriervorgang Filtrat aus dem Raum 13 austritt, der sich zwischen der Außenseite des Filtermaterials 12 des Filterelements 5 und der Umhausung 3 befindet und beim Filtriervorgang die Reinseite bildet. Der Zustrom des Unfiltrats erfolgt von einem Fluideinlass 15 im Gehäusekopf 1 her zum inneren Filterhohlraum 17, der vom Filtermaterial 12 umgeben ist. Wie den Fig.2 bis 4 deutlicher entnehmbar ist, ist bei dem das Filtermaterial 12 von innen nach außen durchströmenden Filtriervorgang an der Außenseite des Filtermaterials 12 ein fluiddurchlässiges Stützrohr 19 als Hülle des Filtermaterials 12 angeordnet. Die Umhausung 3 weist, wie Fig.1 zeigt, am unteren Ende des perforierten Bereichs 11 ein Bodenteil 21 auf, das die Form einer nach unten geöffneten Schale besitzt, in deren Schalenboden sich eine zentral gelegene Öffnung 23 befindet. Die Oberseite des Bodenteils 21 bildet die Aufstandsfläche für eine am unteren Ende des Filtermaterials 12 des Filterelements 5 befindliche Endkappe 25. Am Außenumfang ist das Bodenteil 21 über eine Bördelung 27 mit dem unteren Ende der Umhausung 3 fest verbunden. Wie die Fig.3 am deutlichsten zeigt, weist die untere Endkappe 25 einen zentral gelegenen inneren, zum Innenraum 17 führenden Durchgang 29 auf, der normalerweise durch ein Bypassventil 31 geschlossen ist. Das Bypassventil 31 weist ein zweiteiliges Ventilgehäuse auf, mit einem oberen Gehäuseteil 33, das sich in Form einer Glocke in den Innenraum 17 erstreckt und am oberen Ende eine zentrale Öffnung 35 aufweist. Während diese Glocke einen Ventilkörper 33 bildet, der mit der Endkappe 25 verclipst ist, ist ein zweiter Ventilkörper 37 mit der Endkappe 25 einstückig ausgebildet und weist einen Kranz von Abständen zwischen sich freilassenden Haltestegen 39 auf, die den Träger für eine Schließfeder 41 des Bypassventils 31 bilden. Diese spannt einen Schließkörper 43 zur dichtenden Anlage an einer Sitzfläche 45 am Rand der Öffnung 35 des Ventilkörpers 33 vor, von der er druckbetätigt abhebbar ist. Die die Einfassung für das obere Ende des Filtermaterials 12 bildende Endkappe 47 weist oberhalb ihres Umfangsrandes 49, der die Einfassung für das Filtermaterial 12 und des daran anliegenden Stützrohres 1 9 bildet, einen nach oben vorstehenden Außenring 51 auf. In diesem befindet sich eine umfängliche, vertiefte Ringnut 53 als Aufnahme für einen Dichtring 55 (Fig. 4). Bei in das Filtergehäuse eingesetztem Filterelement 5, s. Fig. 1 und 4, bildet der Dichtring 55 die Abdichtung gegenüber dem Gehäusekopf 1 . Die Endkappe 47 weist einen zentralen Durchgang auf, der von einem Führungsring 57 umgeben ist. Dieser steht mit einem Oberteil 59 und einem Unterteil 61 beidseits von einem Anlagering 63 vor, an dessen Unterseite das Filtermaterial 12 mit seinem zugewandten stirnseitigen Ende festgelegt ist. Der Führungsring 57 mit seinem Oberteil 59 und Unterteil 61 wirkt mit einer in Fig. 2 abgehoben dargestellten Positioniereinrichtung 65 zusammen. Der Führungsring 57, an dessen Oberteil 59, wie Fig. 2 zeigt, ein Griffbügel 67 schwenkbar gelagert ist, weist für die Zusammenwirkung mit der Positioniereinrichtung 65 eine radial nach außen weisende Ausbauchung 69 (Fig. 2, 5 und 6) auf, die einen inneren, axial verlaufenden Führungskanal 71 umgibt.

Die Positioniereinrichtung 65 hat die Form eines einteiligen Kunststoff kör- pers mit einem durch einen Einsatzring 73 gebildeten Fußteil und einem zu diesem in paralleler Ebene verlaufenden oberen Kopfring 75. Diese Ringe sind durch drei am Umfang gleichmäßig verteilte Distanzstege 77 miteinander verbunden, deren Länge etwa dem Durchmesser des Einsatzringes 73 entspricht. Als Eingriffsteil, das bei der Funktionsposition (s. Fig. 3 und 4) mit dem Führungskanal 71 an der Endkappe 47 in Eingriff ist, weist der Einsatzring 73 der Positioniereinrichtung 65, in ähnlicher Weise wie das Ober- tei l 59 des Führungsringes 57 der Endkappe 47, eine Ausbauchung 79 auf, d ie rad ial vorsteht und einen sich in Axial richtung erstreckenden Führungssteg bildet, der bei der Funktionsposition im Führungskanal 71 passend geführt ist. Dabei ist die axiale Länge der Ausbauchung 79 geringer als d ie im Führungskanal 71 zur Verfügung stehende Führungslänge. Durch den Eingriff der Ausbauchung 79 in den Führungskanal 71 der Endkappe 47 ist das Fi lterelement 5 drehposition iert.

Wie am deutl ichsten aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist d ie Position iereinrichtung 65 zwischen Gehäusekopf 1 und der Endkappe 47 des Fi lterelements 5 eingesetzt. Dabei l iegt der Kopfring 75 an An lagetei len an, die sich an einem das Absch l usstei l des Gehäusekopfes 1 bi ldenden Gehäusedeckel 81 befinden, der mit dem übrigen Tei l des Gehäusekopfes 1 abnehmbar verschraubt ist. An der Oberseite des Kopfrings 75 vorstehende, im Abstand voneinan- der befindl iche Eingriffsteile 83 greifen dabei in n icht gezeigte Ausnehmu ngen im Gehäusedeckel 81 ein, d ie für d ie Eingriffstei le 83 ein Rad ialspiel frei lassen. Weitere Anlagetei le befinden sich an einem Konuskörper 85, der d ie zentrale Öffnung 87 des Kopfringes 75 durchgreift. Dabei kommen zungenförmige Rasttei le 88, die vom Rand der Öffnung 57 des Kopfrings 75 ausgehen, in Rasteingriff mit einer umfängl ichen Rastkerbe 89 am Konuskörper 85. Der Kopfring 75 ist m it einem am I nnenumfang der Öffnung 87 sitzenden Dichtring 90 am Konuskörper 85 abgedichtet. Der Kraftsch l uss zwischen Dichtring 90 und Konuskörper 85 bi ldet eine weitere Fixierung des Kopfringes 75.

Wie erwähnt und in Fig. 1 gezeigt, ist das Fi lterelement 5 mit seiner unteren Endkappe 25 über das eine Festlegestel le bildende Bodenteil 21 an der Umhausung 3 gegen eine Axialbewegung nach unten abgestützt. Am oberen Ende des Filterelements 5 ist an der Endkappe 47 ein eine Axialbewe- gung nach oben zulassendes Loslager über den Dichtring 55 gebi ldet. Um d iese Bewegung auf ein gewünschtes Axialspiel zu begrenzen, ist an der Innenseite des Unterteils 61 des Führungsrings 57 der Endkappe 47 eine radial vorspringende Rippe 91 gebildet, die mit ihrer Oberseite eine Begrenzungsfläche 92 bildet. Diese wirkt als Anschlagfläche mit einem stufenförmigen Begrenzungsabsatz 93 zusammen, der in einem die Rippe 91 übergreifenden, lappenförmigen Fortsatz 94 gebildet ist, der sich vom unteren Rand des Einsatzringes 73 weg nach unten in den Innenraum 1 7 erstreckt. Der Freiraum zwischen der Rippe 91 und dem Absatz 93 begrenzt das mögliche Axialspiel des Loslagers an der Endkappe 47, das für einen Ausgleich von Längentoleranzen des Filterelements 5 zur Verfügung steht.

Wie am deutlichsten die Fig. 6 zeigt, ist der vom Stützrohr 19 gebildete Außenumfang des Filterelements 5 kreisrund, während der Innenumfang der inneren Komponenten der Endkappe 47, also der Führungsring 57 mit der an dessen Unterseite 61 befindlichen Rippe 91 mit Begrenzungsfläche 92, die unrunde Form eines Releaux-Dreiecks besitzt.

Wie die Fig. 5 und 6 zeigen, ist bei dieser Formgebung die den Führungskanal 71 umgebende Ausbauchung 69 auf das zugeordnete Ende der Ver- bindungs-Längsnaht 95 ausgerichtet, mit der die Enden der Bahn des plis- sierten Filtermaterials 12, beispielsweise eines Mesh-Pack, miteinander verbunden sind. Wie die Fig.6 zeigt, ist die Faltenhöhe der Filtermaterialbahn im Bereich der durch Schweißen oder Kleben gebildeten Längsnaht 95 verringert. Anders als bei der oberen Endkappe 47 weisen bei der unteren Endkappe 25 sämtliche Komponenten einen kreiszylindrischen Außen- und Innenumfang auf.

Die Fig. 7 zeigt den Bereich des Gehäusekopfes 1 eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. In Fig. 7 ist der das Abschlussteil bildende Gehäusedeckel 81 in vom Gehäusekopf 1 abgehobener Position dargestellt. Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel ist die Positioniereinrichtung 65 mit ihrem Kopfring 75 nicht nur durch den Kraftschluss am Dichtring 90 und den Eingriff der Rastteile 88 in die Rastkerbe 89 des Konuskörpers 85 fixiert, sondern durch mindestens eine Befestigungsschraube 74, die den Kopfring 75 von unten her durchgreift und den Konuskörper 85 an der Oberseite des Kopfringes 75, an der keine vorste- henden Eingriffsteile 83 vorgesehen sind, festlegt und damit die Drehposition der Positioniereinrichtung 65 vorgibt.

Ein weiterer Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass an der Oberseite der oberen Endkappe 47 des Filterelements 5 ein Träger 78 für ein einen passiven Transponder bildendes Tag 96 angeformt ist. Im Träger 78 ist das Tag 96 in Form eines flachen Chip in geringem Abstand von der die Endkappe 57 umgebenden Wand des Gehäusekopfes 1, vorzugsweise tauschbar, angeordnet. In der Wand ist eine Sensoröffnung 80 in solcher Position ausgebildet, dass ein in sie eingeschraubter RFID-Sensor 97 auf das Tag 96 ausgerichtet ist, wenn das Filterelement 5 sich in der durch die Positioniereinrichtung 65 vorgegebenen Funktionsposition befindet, in der die im Tag 96 gespeicherten Daten vom Sensor 67 auslesbar sind. Die Fig.8 verdeutlicht ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem die obere Endkappe 47 mit dem an ihrem Außenring 51 befindlichen Dichtring 55 bei der Funktionsposition des Filterelements 5 nicht an einem Gehäusekopf 1 abgedichtet ist, sondern an der Innenseite eines Ringkörpers 60, der Bestandteil des zugehörigen Tanks 9 ist. Zusammen mit einem Tragring 62 bildet der Ringkörper 60 auch die Halterung für die Umhausung 3. Der Tragring 62 seinerseits ist von einem Wandteil 8 gehalten, das am oberen Bereich des Tanks 9 eine Zwischenwand bildet, die einen oberen Tankaufsatz 64 vom darunterliegenden Hauptraum des Tanks 9 trennt, in den sich die Umhausung 3 erstreckt. Der Tankaufsatz 64 bildet den Einströmraum 66 für die Zufuhr des Unfiltrats über den am Tankaufsatz 64 befindlichen Fluideinlass 15. Bei Fehlen des Gehäusekopfes 1 mit dem Gehäusedeckel 81 ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Abschlussteil, das die Anlageteile für die Positioniereinrichtung 65 bildet, durch einen Tankdeckel 82 gebildet, der an der Oberseite des Tankaufsatzes 64 als Verschlussteil der Ein- Strömkammer 66 abnehmbar anbringbar ist.