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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Filteranschlusseinrichtung einer Filtereinrichtung für Fluid, insbesondere Öl oder Kraftstoff, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Verbindungsteil für eine Verbindung wenigstens eines Filters mit der Filteranschlusseinrichtung, wobei die Verbindung mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung bezüglich einer gedachten Verbindungsachse der Filteranschlusseinrichtung zumindest verbunden werden kann, und wenigstens einem Gegenflansch zur Anlage wenigstens eines entsprechenden Flansches des wenigstens einen Filters, wobei der wenigstens eine Gegenflansch einen Gegenflanschgrundkörper aus Kunststoff und wenigstens ein ringförmiges Versteifungselement aufweist, wobei das wenigstens eine Versteifungselement das wenigstens eine Verbindungsteil und/oder eine bezüglich der Verbindungsachse axiale Projektion des wenigstens einen Verbindungsteils umfangsmäßig umgibt.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Filtereinrichtung für Fluid, insbesondere Öl oder Kraftstoff, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filter und mit wenigstens einer Filteranschlusseinrichtung, wobei die wenigstens eine Filteranschlusseinrichtung wenigstens ein Verbindungsteil für eine Verbindung des wenigstens einen Filters mit der Filteranschlusseinrichtung, wobei die Verbindung mittels einer Dreh- und/oder Steckbewegung bezüglich einer gedachten Verbindungsachse der Filteranschlusseinrichtung zumindest verbunden werden kann, und wenigstens einen Gegenflansch zur Anlage wenigstens eines entsprechenden Flansches des wenigstens einen Filters aufweist, wobei der wenigstens eine Gegenflansch einen Gegenflanschgrundkörper aus Kunststoff und wenigstens ein ringförmiges Versteifungselement aufweist, wobei das wenigstens eine Versteifungselement das wenigstens eine Verbindungsteil und/oder eine bezüglich der Verbindungsachse axiale Projektion des wenigstens einen Verbindungsteils umfangsmäßig umgibt.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2013 215 243 A1 ist eine Filtereinrichtung, beispielsweise ein Öl- oder Kraftstofffilter, bekannt, welche einen Träger aufweist. Der Träger besitzt einen ringförmigen Anlageflansch, auf welchem ein Filtergehäuse dicht aufsetzbar ist. Der Anlageflansch ist aus Kunststoff ausgebildet und besitzt im Bereich des Anlageflansches eine ringförmige Bewehrung, die ein Kriechen des Kunststoffs am Anlageflansch zumindest reduziert. Der Träger ist dabei als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet, wobei die Bewehrung zumindest teilweise darin eingespritzt ist. Die Bewehrung kann beispielsweise als Metallring ausgebildet sein oder aber auch Fasern aufweisen, insbesondere Kohlefasern, Glasfasern oder Aramidfasern. Die Bewehrung ist allseitig mit Kunststoff umspritzt. Rein theoretisch ist hierbei auch eine Ausführungsform denkbar, bei welchem die Bewehrung am Innenumfang des Anlageflansches nicht mit Kunststoff umspritzt ist und somit in direktem Kontakt mit dem zu filternden Fluid steht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranschlusseinrichtung und eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen einfach eine noch robustere, insbesondere gegenüber Druck und/oder Druckunterschieden stabilere Verbindung zwischen dem wenigstens einen Filter und der wenigstens einen Filteranschlusseinrichtung realisiert werden kann. Insbesondere soll eine Dichtheit der Verbindung verbessert, insbesondere über die Standzeit sichergestellt, werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Versteifungselement wenigstens eine Kontaktfläche zur Anlage wenigstens eines entsprechenden Abschnitts des wenigstens einen Filters und/oder wenigstens eines Dichtungsabschnitts wenigstens mit bildet und das wenigstens eine Versteifungselement mit dem Gegenflanschgrundkörper stoffschlüssig verbunden ist.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens ein mechanisch verstärkendes Versteifungselement mit einer Kontaktfläche vorgesehen, an welcher wenigstens ein entsprechender Abschnitt des wenigstens einen Filters und/oder wenigstens eines Dichtungsabschnitts anliegen kann. Über das wenigstens eine Versteifungselement können Verbindungskräfte und/oder Dichtkräfte von dem wenigstens einen Filter und/oder der Dichtung in die Filteranschlusseinrichtung eingeleitet werden und umgekehrt.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Kontaktfläche wenigstens abschnittsweise als Dichtfläche realisiert sein. An der Dichtfläche kann ein entsprechender Dichtungsabschnitt dichtend anliegen. Der wenigstens eine Dichtungsabschnitt kann fest oder lösbar mit dem wenigstens einen Filter verbunden sein. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Dichtungsabschnitt Teil einer Dichtung sein. Die Dichtung kann zwischen dem Flansch des Filters und der wenigstens einen Kontaktfläche des wenigstens einen Versteifungselements angeordnet sein.
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Bei den Verbindungskräften kann es sich vorteilhafterweise um Zugkräfte und/oder Druckkräfte handeln. Die Verbindungskräfte können vorteilhafterweise axial zur Verbindungsachse gerichtet sein. Mittels der Verbindungskräfte werden entsprechende Dichtkräfte oder Dichtungsreaktionskräfte realisiert, welche eine Dichtfunktion des wenigstens einen Dichtabschnitts verbessern.
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Mit der erfindungsgemäßen Filteranschlusseinrichtung kann verhindert werden, dass in Verbindung mit einem Flansch eines Filters, insbesondere einem konventionellen Spin-On Flansch, aufgrund von bezüglich der Verbindungsachse axial wirkenden Dichtungsreaktionskräften Deformationen im Anlagebereich einer Spin-On Außendichtung am entsprechenden Kunststoff-Gegenflansch auftreten, wie dies bei vom Markt her bekannten, konventionellen Kunststoffflanschen geschehen kann. Diese Deformationen können dadurch bedingt sein, dass aufgrund von üblichen kritischen Bauraumsituationen eine Filteranschlusseinrichtung, insbesondere ein Kunststoffmodul, nicht so ausgelegt werden kann, dass sie den mechanischen Anforderungen, die durch das Anbringen, insbesondere Anschrauben, eines Filters, insbesondere eines konventionellen Spin-On Filters, auftreten, dauerhaft gewachsen ist. Daher werden diese Art von Filtern bisher üblicherweise auf einen Alu-Gegenflansch aufgebracht, insbesondere aufgeschraubt. Erfindungsgemäß wird eine Kunststoff-Lösung vorgeschlagen, bei der auf Basis einer stoffschlüssigen Verbindung ein robustes Design ermöglicht wird.
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Das wenigstens eine Versteifungselement ist mit dem Gegenflanschgrundkörper stoffschlüssig verbunden. Das wenigstens eine Versteifungselement ist in einem Dichtbereich zwischen dem Gegenflanschgrundkörper und dem wenigstens einen Filter angeordnet. Durch die stoffschlüssige Verbindung kann auf eine separate Dichtung zwischen dem Gegenflanschgrundkörper, insbesondere einer axialen Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers, und dem wenigstens einen Versteifungselement verzichtet werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Versteifungselement wenigstens auf seiner der wenigstens einen Kontaktfläche axial gegenüberliegenden Seite mit der Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers stoffschlüssig verbunden sein. Auf diese Weise können axiale Verbindungskräfte zwischen dem Filter und der Filteranschlusseinrichtung die stoffschlüssige Verbindung unterstützen.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Versteifungselement kreisringförmig sein. Auf diese Weise ist eine symmetrische Anordnung realisierbar. So kann eine Verbindung zwischen dem wenigstens einen Filter und der Filteranschlusseinrichtung, welche zumindest mit einer Drehbewegung verbunden wird, einfacher realisiert werden.
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Mit der stoffschlüssigen Verbindung kann das wenigstens eine Versteifungselement fest mit dem wenigstens einen Gegenflanschgrundkörper verbunden sein. Auf diese Weise kann eine stabile Positionierung des wenigstens einen Versteifungselements realisiert werden. Ferner können so Kräfte zwischen dem wenigstens einen Versteifungselement und dem wenigstens einen Gegenflanschgrundkörper zuverlässiger übertragen werden.
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Der Gegenflanschgrundkörper besteht aus Kunststoff. Kunststoffteile können einfach auch mit komplexen Gestalten gefertigt werden. Kunststoffteile können mit einem im Vergleich zu Metallteilen geringen Gewicht realisiert werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Versteifungselement mit dem wenigstens einen Gegenflanschgrundkörper verklebt und/oder verschweißt und/oder verlötet sein. Mittels Kleben, Schweißen und/oder Löten können stabile stoffschlüssige Verbindungen realisiert werden. Dabei kann die Verbindung ausschließlich mittels Kleben, ausschließlich mittels Schweißen oder ausschließlich mittels Löten oder einer Kombination aus mehreren unterschiedlichen stoffschlüssigen Verbindungen realisiert werden. Ferner kann mittels einer stoffschlüssigen Verbindung einfach eine Dichtwirkung zwischen dem zu verbindenden Bauteilen realisiert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Versteifungselement mittels Klebstoff, insbesondere auf Basis von Epoxid oder Polyurethan, und/oder Dichtwerkstoff mit adhäsiven Eigenschaften, insbesondere auf Basis von Silikon, mit dem wenigstens einen Gegenflanschgrundkörper verklebt sein. Der Klebstoff und/oder der Dichtwerkstoff kann in Form von Raupen auf wenigstens eine entsprechende Klebefläche, insbesondere die axiale Stirnfläche, des Gegenflanschgrundkörpers und/oder eine entsprechende Klebefläche des wenigstens einen Versteifungselements aufgebracht werden. Durch Zusammenpressen des wenigstens einen Versteifungselements und des Gegenflanschgrundkörpers kann sich der Klebstoff und/oder der Dichtwerkstoff entsprechend verteilen. Dabei kann der Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff gegebenenfalls entlang von entsprechenden Vertiefungen geführt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Gegenflanschgrundkörper, insbesondere die Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers, wenigstens eine Vertiefung aufweisen zur Aufnahme und/oder Führung von Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff. In die wenigstens eine Vertiefung kann der Klebstoff und/oder der Dichtwerkstoff gezielt eingebracht werden. In der wenigstens einen Vertiefung kann der Klebstoff und/oder der Dichtwerkstoff aushärten.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Vertiefung insbesondere in der Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers als zu dem wenigstens einen Versteifungselement offene Nut ausgestaltet sein.
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Alternativ kann der Gegenflanschgrundkörper, insbesondere die Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers, keine derartige Vertiefung zur Aufnahme und/oder Führung von Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff aufweisen. In diesem Fall kann der Klebstoff und/oder der Dichtwerkstoff ohne gezielte Führung insbesondere beim Zusammenpressen des Gegenflanschgrundkörpers und des wenigstens einen Versteifungselements flächig auf dem Gegenflanschgrundkörper verteilt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens eine Vertiefung zur Aufnahme von Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff wenigstens abschnittsweise bezüglich der Verbindungsachse umfangsmäßig und/oder in radialer Richtung erstrecken. Auf diese Weise kann die Klebeverbindung gezielt, insbesondere abschnittsweise entlang von Linien oder punktuell, entsprechend umfangsmäßig und/oder in radialer Richtung erfolgen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein Klebebereich zwischen dem wenigstens einen Versteifungselement und dem Gegenflanschgrundkörper, insbesondere wenigstens eine Vertiefung zur Aufnahme und/oder Führung von Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff, zu einer bezüglich der Verbindungsachse radial äußeren Umfangsseite und/oder einer radial inneren Umfangsseite des Gegenflanschgrundkörpers hin offen sein. Auf diese Weise kann überschüssiger Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff entsprechend nach radial innen und/oder radial außen aus dem Bereich der Klebeflächen entweichen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine mit dem wenigstens einen Versteifungselement stoffschlüssig verbundene axiale Stirnseite des Gegenflanschgrundkörpers an einer radial äußeren Umfangsseite und/oder einer radial inneren Umfangsseite eine Fase und/oder einen Radius aufweisen. In die Fase und/oder den Radius kann überschüssiger Klebstoff und/oder Dichtwerkstoff ausweichen und sich dort sammeln. So können auch einfache Geometrien bei Gegenflanschgrundkörpern und Versteifungselementen miteinander verklebt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Versteifungselement eine im Vergleich zu dem Gegenflanschgrundkörper mechanisch höhere Festigkeit aufweisen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Versteifungselement den Gegenflansch verstärken und versteifen. So kann eine Einleitung der Verbindungskräfte beim Anschluss des wenigstens einen Filters verbessert werden. Die Festigkeit des wenigstens einen Versteifungselements kann dabei durch die Materialwahl und/oder die Formgebung vorgegeben werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Versteifungselement wenigstens einen flachen Abschnitt und/oder wenigstens einen gebogenen, insbesondere abgewinkelten, Abschnitt aufweisen. Mit einem flachen Abschnitt kann eine flache, insbesondere ebene, Kontaktfläche und/oder eine flache, insbesondere ebene, Klebefläche realisiert werden. Derartige flache Flächen sind insbesondere in axialer Richtung platzsparend. Mit einem gebogenen Abschnitt kann eine mechanische Stabilität des wenigstens eine Versteifungselement verbessert werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Versteifungselement an einer radial äußeren Umfangsseite und/oder einer radial inneren Umfangsseite zu einem jeweiligen Kragen gebogen sein. Der jeweilige Kragen kann einen entsprechenden Rand des Gegenflanschgrundkörpers im Bereich der Stirnfläche umgreifen. Auf diese Weise kann der dortige Rand des Gegenflanschgrundkörpers mit dem Kragen des wenigstens einen Versteifungselements mechanisch geschützt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Versteifungselement Metall, Keramik, Kompositwerkstoff und/oder Hochleistungskunststoff aufweisen oder daraus bestehen. Mit derartigen Materialien kann eine hohe mechanische Festigkeit realisiert werden. Ferner können derartige Materialien einfach verarbeitet, insbesondere geformt, werden. Darüber hinaus kann mit derartigen Materialien eine Beständigkeit des wenigstens einen Versteifungselements gegenüber chemischen und/oder temperaturbedingten Einflüssen verbessert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein bezüglich der Verbindungsachse äußerer Radius des wenigstens einen Versteifungselements größer sein als ein äußerer Radius des Gegenflanschgrundkörpers im Bereich der dem Versteifungselement zugewandten axialen Stirnfläche und/oder ein innerer Radius des wenigstens einen Versteifungselements kann kleiner sein als ein entsprechender innerer Radius des Gegenflanschgrundkörpers. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Versteifungselement die Stirnfläche in radialer Richtung entsprechend radial außen und/oder radial innen überragen. So kann eine Klebeverbindung zwischen dem wenigstens einen Versteifungselement und der Stirnfläche des Gegenflanschgrundkörpers verbessert werden. Insbesondere bei Klebeverbindungen mit Silikon und/oder flachen Klebegeometrien kann so die Verklebung verbessert werden. Etwaiger überschüssiger Klebstoff oder Dichtwerkstoff kann mit dem überragenden Bereich des wenigstens einen Versteifungselements von der Kontaktfläche ferngehalten werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass eine Dichtwirkung im Bereich der Kontaktfläche durch überschüssigen Klebstoff oder Dichtwerkstoff beeinträchtigt wird.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens der Gegenflanschgrundkörper Thermoplast aufweisen oder daraus bestehen. Thermoplaste können einfach insbesondere mittels Wärmeeinsatz bearbeitet werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verbindungsteil direkt mit wenigstens einem Gegenflanschgrundkörper und/oder wenigstens einem Versteifungselement verbunden sein. Auf diese Weise kann eine stabile Halterung des wenigstens einen Verbindungsteils am Gegenflansch realisiert werden.
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Bei dreh- und/oder steckbaren Verbindungen im Sinne der Erfindung kann es sich insbesondere um Schraubverbindungen, Steckverbindungen, Rastverbindungen und/oder bajonettverschlussartige Verbindungen handeln.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verbindungsteil wenigstens einen Teil einer Fluidverbindung der Filteranschlusseinrichtung mit einem fluidführenden Teil des Filters realisieren. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verbindungsteil direkt die Fluidverbindung zum Filter darstellen. Auf diese Weise kann ein Aufwand für entsprechende Fluidverbindungen verringert werden. So kann insbesondere ein Aufwand bei der Herstellung und der Montage und/oder ein Platzbedarf verringert werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verbindungsteil innen hohl, insbesondere rohrförmig, sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verbindungsteil eine Fluidleitung, insbesondere einen Fluidauslass oder eine Fluideinlass, wenigstens mit bilden. Mit dem wenigstens einen Verbindungsteil kann ein Fluiddurchlass, insbesondere ein Fluidauslass oder ein Fluideinlass, des Filters mit einer Fluidleitung, insbesondere einer Fluidauslassleitung oder einer Fluideinlassleitung, der Filteranschlusseinrichtung verbunden werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Verbindungsteil wenigstens einen Verbindungsabschnitt aufweisen, mit dem wenigstens ein entsprechendes filterseitiges Verbindungselement auf Seiten des Filters nicht zerstörungsfrei lösbar oder lösbar verbunden werden kann, beispielsweise mittelbar oder unmittelbar verbunden. Vorteilhafterweise kann der Verbindungsabschnitt Teil der dreh- und/oder steckbaren Verbindung, insbesondere ein Gewinde oder ein Teil einer bajonettartigen Verbindung, sein.
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Das wenigstens eine kopfseitige Verbindungselement kann als männlicher oder weiblicher Teil der dreh- und/oder steckbaren Verbindung realisiert sein.
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Vorteilhafterweise kann das kopfseitige Verbindungselement als Gewindeöffnung mit einem Innengewinde oder als Gewindebolzen oder Rohrstutzen mit einem Außengewinde realisiert sein.
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Vorteilhafterweise kann es sich bei dem wenigstens einen Filter um einen so genannten Wechselfilter handeln. Bei dem Wechselfilter kann wenigstens ein Filterelement in einem Gehäusetopf eines Filtergehäuses angeordnet sein. Der Wechselfilter kann komplett mit dem Filtergehäuse und wenigstens einem darin enthaltenen Filterelement ausgetauscht werden. Derartige Wechselfilter können als Spin-On Filter, Aufdrehfilter, insbesondere Anschraubfilter, oder dergleichen ausgestaltet und/oder bezeichnet werden.
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Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Filterelement fest in dem Filtergehäuse angeordnet sein. Alternativ kann wenigstens ein Filterelement austauschbar in dem Filtergehäuse angeordnet sein.
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Der Filter kann mit dem wenigstens einen Verbindungsteil einfach an der wenigstens einen Filteranschlusseinrichtung angeschlossen werden.
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Die wenigstens eine Filteranschlusseinrichtung kann vorteilhafterweise wenigstens eine Fluidleitung für das zu reinigende Fluid aufweisen. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Filteranschlusseinrichtung eine Fluideinlassleitung für zu reinigendes Fluid und/oder eine Fluidauslassleitung für gereinigtes Fluid aufweisen. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Filteranschlusseinrichtung Teil eines Filtermoduls, insbesondere eines Ölfiltermoduls oder eines Kraftstofffiltermoduls, sein. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Filteranschlusseinrichtung fest mit einem Halteteil, insbesondere einem Rahmenteil, eines Flüssigkeitssystems verbunden sein.
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Die Filtereinrichtung, insbesondere ein Ölfiltermodul, kann vorteilhafterweise Teil eines Motorölkreislaufs einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sein. Der wenigstens eine Filter kann ein Motorölfilter sein zur Reinigung von Motoröl, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Alternativ kann die Filtereinrichtung, insbesondere ein Kraftstofffiltermodul, vorteilhafterweise Teil eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs sein. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf eine Filtereinrichtung eines Motorölkreislaufs oder eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Flüssigkeitssystemen, insbesondere wasserführenden Systemen, Hydrauliksystemen, Systemen für Harnstoffwasserlösung, oder luftführenden Systemen von Kraftfahrzeugen oder anderen Maschinen verwendet werden. Die Filtereinrichtung kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsteil wenigstens ein im Vergleich zu dem Material des Gegenflanschgrundkörpers und/oder dem Werkstoff des wenigstens einen Versteifungselements verstärkendes Material aufweisen oder daraus bestehen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Verbindungsteil eine größere Beständigkeit gegenüber mechanischen Verbindungskräften aufweisen. So können größere mechanische Verbindungskräfte eingesetzt werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungsteil wenigstens Metall, vorzugsweise Aluminium oder Stahl, und/oder verstärkten Kunststoff, vorzugsweise high performance Thermoplast und/oder Duroplast, oder glasfaserverstärkten Kunststoff, oder eine Mischung unterschiedlicher verstärkender Materialien aufweisen oder daraus bestehen.
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Ferner wird die technische Aufgabe bei der Filtereinrichtung dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Versteifungselement wenigstens eine Kontaktfläche zur Anlage wenigstens eines entsprechenden Abschnitts des wenigstens einen Filters und/oder wenigstens eines Dichtungsabschnitts wenigstens mit bildet und das wenigstens eine Versteifungselement mit dem Gegenflanschgrundkörper stoffschlüssig verbunden ist.
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Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Filteranschlusseinrichtung und der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen schematisch
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1 einen Längsschnitt einer Filteranschlusseinrichtung eines Fluidfiltermoduls eines Fluidsystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, an dem austauschbar ein Spin-On Filter befestigt werden kann;
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2 einen Längsschnitt einer Filteranschlusseinrichtung eines Fluidfiltermoduls eines Fluidsystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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3 einen Längsschnitt einer Filteranschlusseinrichtung eines Fluidfiltermoduls eines Fluidsystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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4 einen Längsschnitt einer Filteranschlusseinrichtung eines Fluidfiltermoduls eines Fluidsystems einer Brennkraftmaschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In der 1 ist eine Filteranschlusseinrichtung 12 in Form eines Filterkopfs eines Fluidfiltermoduls gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Längsschnitt gezeigt. Das Fluidfiltermodul dient zur Reinigung von Fluid, beispielsweise Motoröl, Kraftstoff oder einer anderen Betriebsflüssigkeit oder Luft, einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Das Fluidfiltermodul ist in einem ansonsten nicht gezeigten Fluidsystem, beispielsweise einem Motorölkreislauf oder einem Kraftstoffsystem, der Brennkraftmaschine angeordnet.
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An die Filteranschlusseinrichtung 12 kann ein in der 1 nicht gezeigter Filter, in der 1 oben, austauschbar angeschlossen werden. Die Filteranschlusseinrichtung 12 ist mit der Brennkraftmaschine verbunden.
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Die Filteranschlusseinrichtung 12 umfasst ein Verbindungsteil 14 in Form eines Rohrstutzens zur Verbindung des Filters mit der Filteranschlusseinrichtung 12 und einen Gegenflansch 16 zur Anlage eines Flansches des Filters.
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Der Gegenflansch 16 weist einen in der 1 verdeckten Einlasskanal und einen Auslasskanal 18 für das Fluid auf. Der Auslasskanal 18 ist im Bereich seines dem Filter zugewandten Endes koaxial zu einer Achse 20. Der Einlasskanal und der Auslasskanal 18 sind außerhalb der Filteranschlusseinrichtung 12 in hier nicht weiter interessierender Weise mit entsprechenden Fluidleitungen des Fluidsystems verbunden.
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Die Achse 20 fällt in dem Ausführungsbeispiel zusammen mit einer Filterachse des Filters und einer Verbindungsachse des Filters mit der Filteranschlusseinrichtung 12. In Richtung der Verbindungsachse wirken Verbindungskräfte, bei dem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen Zugkräfte und Druckkräfte, von dem Filter über das Verbindungsteil 14 auf die Filteranschlusseinrichtung 12.
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Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind im Folgenden die Filterachse und die Verbindungsachse mit dem gleichen Bezugszeichen 20 versehen und werden kurz als Achse 20 bezeichnet. Es versteht sich, dass bei abgebautem Filter, je nach Kontext, die Filterachse und/oder die Verbindungsachse gemeint ist. Wenn im Folgenden von „radial”, „koaxial”, „axial”, „umfangsmäßig” oder dergleichen die Rede ist, so bezieht sich dies, sofern nicht anders erwähnt, auf die Achse 20.
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Der Filter ist als Wechselfilter ausgestaltet, der auch als Spin-On Filter oder Aufdrehfilter bezeichnet werden kann. Der Filter kann mit einer kombinierten Dreh-/Steckbewegung, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Schraubbewegung, um die Achse 20 mittels des Verbindungsteils 14 mit der Filteranschlusseinrichtung 12 verbunden und von dieser getrennt werden.
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Der Gegenflansch 16 weist einen Gegenflanschgrundkörper 22 und ein Versteifungselement 24 auf.
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Der Gegenflanschgrundkörper 22 besteht aus einem Thermoplast. Das Versteifungselement 24 besteht beispielhaft aus Metall. Das Versteifungselement 24 kann auch aus Keramik, Kompositwerkstoff und/oder Hochleistungskunststoff oder einer Mischung von unterschiedlichen Materialien bestehen. Das Material des Versteifungselements 24 ist mechanisch fester als das Material des Gegenflanschgrundkörpers 22.
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Der Gegenflanschgrundkörper 22 verfügt über einen auf der Anschlussseite koaxialen Abschnitt des Auslasskanals 18 und in der 1 nicht gezeigte Abschnitte des Einlasskanals. Besagter Abschnitt des Auslasskanals 18 geht in eine Aufnahmeöffnung 26 für das Verbindungsteil 14 über. Die Aufnahmeöffnung 26 ist koaxial zur Achse 20.
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Auf der dem Filter axial zugewandten Stirnseite weist der Gegenflanschgrundkörper 22 eine ebene, zur Achse 20 senkrechte ringförmige Stirnfläche 28 auf. Die Stirnfläche 28 ist koaxial zur Achse 20 und umgibt die axiale Projektion der Aufnahmeöffnung 26 radial außen. Entlang der Stirnfläche 28 ist das Versteifungselement 24 mit dem Gegenflanschgrundkörper 22 mittels Klebstoff 32 verklebt. Der Klebstoff 32 kann beispielsweise auf Epoxid oder Polyurethan basieren. Anstelle des Klebstoffs 32 kann beispielsweise auch ein Dichtwerkstoff mit adhäsiven Eigenschaften, zum Beispiel auf Basis von Silikon, für die Klebeverbindung verwendet werden.
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Das Versteifungselement 24 hat die Form einer ringförmigen Scheibe. Radial innen verfügt das Versteifungselement 24 über einen ebenen Abschnitt 35, welcher sich radial und umfangsmäßig erstreckt. Der ebene Abschnitt 35 des Versteifungselements 24 geht radial außen in einen Kragen 36 über. Der Kragen 36 erstreckt sich umfangsmäßig und radial. Der radial äußere Umfang des Versteifungselements 24 ist größer als der radial äußere Umfang des Gegenflanschgrundkörpers 22 im Bereich der Stirnfläche 28. Der Kragen 36 umgreift den Rand des Gegenflanschgrundkörpers 22. Radial innen verfügt das Versteifungselement 24 über eine umfangsmäßig verlaufende Stufe 40, welche sich auf der der Stirnseite des Gegenflanschgrundkörpers 22 zugewandten Seite befindet. Die Stufe 40 dient als Abstandshalter zu der Stirnfläche 28 des Gegenflanschgrundkörpers 22.
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Das Versteifungselement 24 umgibt die Aufnahmeöffnung 26 des Gegenflanschgrundkörpers 22 für das Verbindungsteil 14 und damit das Verbindungsteil 14 bezüglich der Achse 20 umfangsmäßig.
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Das Versteifungselement 24 bildet auf ihrer der Stirnfläche 28 des Gegenflanschgrundkörpers 22 axial abgewandten Seite des ebenen Abschnitts 35 eine ringförmige koaxiale Kontaktfläche 30 zur Anlage eines entsprechenden Dichtungsabschnitts einer nicht gezeigten Ringdichtung. Die Ringdichtung dichtet einen entsprechenden Flansch des Filters gegen den Gegenflansch 16 der Filteranschlusseinrichtung 12 zur Umgebung hin ab. Die Kontaktfläche 30 befindet sich auf der dem Filter zugewandten Stirnseite des Versteifungselements 24. Sie ist axial zur Achse 20 gerichtet.
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Mit der der Kontaktfläche 30 axial gegenüberliegenden Seite ist das Versteifungselement 24 mit der Stirnfläche 28 des Gegenflanschgrundkörpers 22 verklebt. Der Klebstoff 32 ist hierzu flächig auf der Stirnfläche 28 des Gegenflanschgrundkörpers 22, welche ebenso wie die entsprechende Fläche des Versteifungselements 24 als Klebefläche dient, umfangsmäßig und in radialer Richtung verteilt. Die Stufe 40 des Versteifungselements 24 bildet eine Begrenzung, welche verhindert, dass etwa überschüssiger Klebstoff 32 aus dem Klebebereich nach radial innen gelangen kann. Der Klebebereich zwischen dem Versteifungselement und dem Gegenflanschgrundkörper ist zu einer bezüglich der Verbindungsachse 20 radial äußeren Umfangsseite hin offen. Etwaiger überschüssiger Klebstoff 32 kann radial außen entweichen und sich in einem Bereich zwischen dem Kragen 36 des Versteifungselements 24 und dem Rand des Gegenflanschgrundkörpers 22 sammeln.
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Das Verbindungsteil 14 ist an beiden Enden offen. Das Verbindungsteil 14 ist koaxial zur Achse 20 in der Aufnahmeöffnung 26 des Versteifungselements 24 angeordnet. Das Verbindungsteil 14 ist als separates Bauteil ausgestaltet. Das Verbindungsteil 14 ist aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl, das im Vergleich zu dem Material des Versteifungselements 24 und des Gegenflanschgrundkörpers 22 verstärkend wirkt.
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Das Verbindungsteil 14 weist einen Befestigungsabschnitt 34 auf, welcher von dem Material des Gegenflanschgrundkörpers 22 umschlossen und in dieses eingebettet ist. Mittels des Befestigungsabschnitts 34 ist das Verbindungsteil 14 mit dem Gegenflanschgrundkörper 22 fest verbunden. Der Befestigungsabschnitt 34 weist in seiner radial äußeren Umfangsseite eine Mehrzahl von Umfangsnuten 38 auf, in die das Material des Gegenflanschgrundkörpers 22 eingreifen kann.
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Das Verbindungsteil 14 ragt mit einem Ende aus dem Versteifungselement 24 heraus. Dort weist die radial äußere Umfangsseite des Verbindungsteils 14 ein Außengewinde 42 auf. Mit dem Außengewinde 42 ist das Verbindungsteil 14 in eine filterseitige koaxiale Gewindeöffnung beispielsweise eines Gehäusedeckel des Filters geschraubt. Das Verbindungsteil 14 verbindet so mittelbar die Filteranschlusseinrichtung 12 lösbar mit dem Filter. Das Verbindungsteil 14 realisiert außerdem eine Fluidverbindung der Filteranschlusseinrichtung 12 mit einem fluidführenden Teil des Filters.
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Der Filter weist beispielsweise ein koaxiales Filtergehäuse mit einem Gehäusetopf auf, der mit dem Gehäusedeckel verschlossen ist. Der Gehäusedeckel weist die koaxiale filterseitige Gewindeöffnung auf, welche auch einen Auslass des Filters für gereinigtes Fluid mitbildet. Ferner weist der Gehäusedeckel beispielsweise eine Mehrzahl von exzentrischen Einlassöffnungen auf, durch die zu reinigendes Fluid in das Filtergehäuse strömen kann.
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Strömungstechnisch zwischen der Gewindeöffnung und den Einlassöffnungen des Filters ist beispielhaft ein Filterelement beispielsweise in Form eines Rundfilterelements koaxial so angeordnet, dass es die Gewindeöffnung von den Einlassöffnungen trennt. Ein Elementinnenraum des Filterelements ist mit der filterseitigen Gewindeöffnung, bei angebautem Filter also mit dem Innenraum des Verbindungsteils 14, verbunden.
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Die Ringdichtung, welche bei montiertem Filter an der Kontaktfläche 30 anliegt, umgibt die Gewindeöffnung und die Einlassöffnungen des Filters.
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In der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filteranschlusseinrichtung 12 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Kragen 36 statt an der radial äußeren Umfangsseite des Versteifungselements 24 an der radial inneren Umfangsseite angeordnet ist. Der Kragen 36 umgreift den radial inneren Rand des Gegenflanschgrundkörpers 22 im Bereich von dessen Stirnfläche 28. Auf die Stufe 40 wird beim zweiten Ausführungsbeispiel verzichtet. Das Versteifungselement 24 überragt den Gegenflanschgrundkörper 22 im Bereich von dessen Stirnfläche 28 an der radial äußeren Umfangsseite. Der Klebebereich zwischen dem Versteifungselement 24 und dem Gegenflanschgrundkörper 22 ist zu einer bezüglich der Verbindungsachse 20 radial äußeren Umfangsseite hin offen. Etwa überschüssiger Klebstoff 32 kann dort gesammelt werden.
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In der 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel einer Filteranschlusseinrichtung 12 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass sowohl auf den Kragen 36 als auch auf die Stufe 40 des Versteifungselements 24 verzichtet wird. Ein bezüglich der Verbindungsachse 20 äußerer Radius des Versteifungselements 24 ist größer als ein äußerer Radius des Gegenflanschgrundkörpers 22 im Bereich der Stirnfläche 28. Das Versteifungselement 24 überragt den Gegenflanschgrundkörper 22 im Bereich von dessen Stirnfläche 28 an der radial äußeren Umfangsseite. Der radial äußere Rand des Gegenflanschgrundkörpers 22 im Bereich der Stirnfläche 28 weist eine umfangsmäßig zusammenhängende Fase 244 auf. Der Klebebereich zwischen dem Versteifungselement 24 und dem Gegenflanschgrundkörper 22 ist zu einer bezüglich der Verbindungsachse 20 radial äußeren Umfangsseite hin offen. In der Fase 244 kann sich etwa überschüssiger Klebstoff 32 sammeln.
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In der 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer Filteranschlusseinrichtung 12 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des dritten Ausführungsbeispiels aus 3 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem dritten Ausführungsbeispiel dadurch, dass in der Stirnfläche 28 des Gegenflanschgrundkörpers 22 eine umfangsmäßig zusammenhängende nutförmige Vertiefung 426 angeordnet ist. Die Vertiefung 426 ist auf ihrer dem Versteifungselement 24 zugewandten Seite offen. In der Vertiefung 426 ist eine Raupe aus Klebstoff 32 angeordnet. Auf eine Fase wie beim dritten Ausführungsbeispiel wird beim vierten Ausführungsbeispiel verzichtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013215243 A1 [0003]