DE10216466A1

DE10216466A1 - Filtervorrichtung zur Filterung von Fluiden

Info

Publication number: DE10216466A1
Application number: DE10216466A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Seedorf
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-23
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: DE10216466B4; SE0301042D0; SE0301042L; JP4469137B2; US20030192292A1; US6939385B2; JP2003340227A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Filterung von Fluiden, umfassend ein Filtergehäuse, ein Filterelement (110) und eine Befestigungsvorrichtung (1, 2) zum Befestigen des Filterelements am Gehäuse. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Filterelement (110) an dem Filtergehäuse mittels eines Bajonettverschlusses befestigbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zur Filterung von Fluiden, umfassend ein Filtergehäuse, ein Filterelement und eine Befestigungsvorrichtung zum Befestigen des Filterelements am Gehäuse. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Auftragsvorrichtung mit einer solchen Filtervorrichtung.
Filtervorrichtungen der genannten Art sind bekannt und werden in einer Vielzahl technischer Anwendungen verwendet, insbesondere um Partikel oberhalb einer bestimmten Größe aus einem Flüssigkeitsstrom oder Gasstrom herauszufiltern. Filtervorrichtungen solcher Art sind regelmäßig so aufgebaut, dass ein Filterelement an einem Gehäuse mittels einer Befestigungsvorrichtung lösbar befestigt wird. Das Filterelement kann somit von dem Gehäuse gelöst und aus diesem entnommen werden, um es zu kontrollieren, zu reinigen, auszutauschen oder Ähnliches.
In vielen Anwendungen muss eine solche Entnahme des Filterelements in kurzen Zeitabständen durchgeführt werden.
Im Stand der Technik sind Befestigungsvorrichtungen bekannt, die mittels Verschlussschrauben oder verschraubten Deckeln eine solche Befestigung und Entnahme des Filterelements bereitstellen. Eine solche Art der Befestigung ist aufwendig zu lösen und verursacht lange Ausfallzeiten der Anlage bzw. Vorrichtung, mit der die Filtervorrichtung zusammenwirkt, wenn das Filterelement von dem Gehäuse gelöst bzw. aus diesem entnommen werden soll.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung bereitzustellen, die eine einfache und schnelle Befestigung und Lösung des Filterelements von dem Filtergehäuse ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem das Filterelement an dem Filtergehäuse mittels eines Bajonettverschlusses befestigbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Befestigungsweise wird eine sichere, formschlüssige Befestigung des Filterelements ari dem Filtergehäuse errreicht. Die Befestigung kann mittels einer einfachen Bewegung, wie z. B. einer kurzhubigen Drehung innerhalb einer kurzen Zeitspanne lösbar sein. Dadurch wird die Zeit, welche erforderlich ist, um das Filterelement von dem Filtergehäuse zu lösen bzw. aus diesem zu entfernen, verringert. Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ermöglicht somit bei Verwendung im Zusammenhang mit einer Vorrichtung, welche das zu filternde Fluid weiter verarbeitet, eine kurze Ausfallzeit der Vorrichtung, wenn ein Filteraustausch oder eine Filterentnahme nötig ist.
Bei einer ersten vorteilhaften Ausführungsform ist die Befestigungsvorrichtung zwischen einer Schließstellung, in welcher das Filterelement in einem Hohlraum des Filtergehäuses befestigt ist, und dieser Hohlraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, und einer Öffnungsstellung, in welcher das Filterelement aus dem Filtergehäuse entnehmbar ist, verstellbar. Der Hohlraum ist dabei mit mindestens einem Fluidzulauf und einem Fluidablauf verbunden. Das Filterelement ist in dem Hohlraum so angeordnet, dass Fluid, welches von dem Fluidzulauf zu dem Fluidablauf strömt, das Filterelement passieren muss und hierbei gefiltert wird. Das zu filternde Fluid steht dabei regelmäßig unter einem Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck, könnte jedoch auch unter einem Unterdruck gegenüber dem Umgebungsdruck stehen. Um zu vermeiden, dass Fluid aus dem Hohlraum in die Umgebung austritt bzw. Umgebungsmedium, z. B. Luft, aus der Umgebung in den Hohlraum eintritt, ist es daher erforderlich, den Hohlraum gegenüber der Umgebung abzudichten.
Vorteilhafterweise kann die Befestigungsvorrichtung auch in eine zwischen der Öffnungs- und Schließstellung liegende Entlastungsstellung verstellt werden. In dieser Entlastungsstellung ist das Filterelement an dem Filtergehäuse befestigt und der Hohlraum ist nicht gegenüber der Umgebung abgedichtet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, um eine sichere Entnahme des Filterelements aus dem Hohlraum zu gewährleisten. Da das Fluid in dem Hohlraum, wie zuvor ausgeführt, regelmäßig unter einem anderen Druck steht als die Umgebung der Filtervorrichtung, kann durch den daraus resultierenden Druckunterschied . die Entnahme des Filterelements aus dem Hohlraum erschwert werden und/oder eine Verletzungsgefahr des Bedienpersonals der Filtervorrichtung bei der Entnahme entstehen. So ist es beispielsweise denkbar, dass bei der Verstellung der Befestigungsvorrichtung aus der Schließ- in die Öffnungsstellung durch einen Überdruck in dem Hohlraum sich Teile der Befestigungsvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit von der Filtervorrichtung lösen und den Bediener verletzen. Weiterhin ist es vorstellbar, dass das unter Druck stehende Fluid im Moment der Öffnung des Hohlraums aus dem Hohlraum austritt. Da es sich hierbei um gesundheitsgefährdende Fluide oder um Fluide hoher Temperatur handeln kann, ist unkontrollierter Austritt des Fluids unter hohem Druck regelmäßig unerwünscht. Weiterhin ist vorstellbar, dass die Entnahme des Filterelements oder Teile der Befestigungsvorrichtung durch einen Unterdruck in dem Hohlraum erschwert wird. Durch die erfindungsgemäße Entlastungsstellung ist es möglich, den Druckunterschied zwischen Hohlraum und Umgebung in kontrollierter Weise abzubauen, ohne dass das Filterelement sich vorzeitig von dem Gehäuse löst.
Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass in der Entlastungsstellung alle Elemente der Befestigungsvorrichtung an dem Filtergehäuse gesichert sind, so dass sich keine Elemente der Befestigungsvorrichtung von dem Gehäuse vorzeitig trennen können. Bei der bevorzugten Ausführungsform, wie zuvor beschrieben, wird, nachdem der Druckunterschied zwischen Umgebung und Hohlraum in der Entlastungsstellung kontrolliert über einen bestimmten Zeitraum ausgeglichen wurde, die Befestigungsvorrichtung in die Öffnungsstellung bewegt und das Filterelement sodann in einfacher und sicherer Weise entnommen.
Vorzugsweise ist die Befestigungsvorrichtung so ausgeführt, dass sie durch Drehung eines ersten Befestigungselementes um eine Drehachse zwischen den Stellungen verstellbar ist. Die Drehachse kann dabei vorteilhafterweise parallel zu der Richtung liegen, in welcher das Filterelement aus dem Filtergehäuse entnommen wird bzw. in dieses eingeführt wird oder mit dieser Richtung zusammenfallen. Um die verschiedenen Stellungen des Befestigungselements durch Drehung zu erreichen, können Mittel zum Aufbringen eines Drehmoments an dem ersten Befestigungselement vorgesehen sein. So können bespielsweise Innen- oder Außensechskantflächen vorgesehen sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Drehbewegung um eine Drehachse eine axiale Verschiebung des Befestigungselements in einer Richtung parallel zur Drehachse überlagert wird, um die Befestigungsvorrichtung zwischen den Stellungen zu verstellen.
Der Drehwinkel zwischen Öffnungs- und Schließstellung beträgt vorzugsweise etwa 180°. Eine gegebenenfalls vorgesehene Entlastungsstellung kann beispielsweise bei einem Drehwinkel von etwa 90° vorgesehen sein. Durch diesen geringen Drehwinkel ist eine besonders schnelle Entnahme des Filterelements bzw. ein besonders schnelles Erreichen der Entlastungsstellung möglich.
Die Befestigungsvorrichtung kann in vorteilhafter Weise so ausgeführt sein, dass sie ein erstes Befestigungselement mit einer Erhebung umfasst, die mit . einer Ausnehmung in einem zweiten Befestigungselement zusammenwirkt. Dabei kann eines der beiden Befestigungselemente mit dem Filtergehäuse verbunden sein oder als einstückig mit dem Filtergehäuse verbundener Befestigungsabschnitt ausgeführt sein. Das andere Befestigungselement ist mittels des Zusammenwirkens der Erhebung mit der Ausnehmung an dem vorgenannten Befestigungselement befestigbar. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein erstes Befestigungselement eine Oberfläche aufweist, auf der einstückig eine Erhebung ausgebildet ist. Die Erhebung wirkt mit einer Ausnehmung in einer Oberfläche eines zweiten Befestigungselementes zusammen. Das zweite Befestigungselement ist lösbar oder einstückig mit dem Filtergehäuse verbunden. Durch Zusammenwirkung der Erhebung mit der Ausnehmung sind die beiden Befestigungselemente miteinander verbindbar, so dass das erste Befestigungselement lösbar an dem Filtergehäuse befestigt werden kann.
Das erste Befestigungselement kann dabei so mit dem Filterelement verbunden sein, dass bei Befestigung des ersten Befestigungselements an dem zweiten Befestigungselement bzw. dem Filtergehäuse auch das Filterelement an dem Filtergehäuse befestigt wird. Dabei kann zugleich eine Abdichtung des Hohlraums, in dem das Filterelement angeordnet ist, gegenüber der Umgebung bewirkt werden, indem beispielsweise zwischen dem ersten und zweiten Befestigungselement sowie dem zweiten Befestigungselement und dem Filtergehäuse eine Abdichtung durch elastische Dichtungselemente erreicht wird.
In gleicher Weise kann vorgesehen sein, die Erhebung auf einer Oberfläche eines Befestigungselementes auszubilden, welches lösbar oder einstückig mit dem Filtergehäuse verbunden ist, und die Ausnehmung in der Oberfläche eines Befestigungselementes auszubilden, was an dem vorgenannten Befestigungselement lösbar befestigt werden kann.
In vorteilhafter Weise umfasst die Ausnehmung in dem zweiten Befestigungselement einen Einführabschnitt, welcher sich von einer senkrecht zu einer Einführrichtung liegenden Bezugsfläche in Einführrichtung erstreckt, einen dem Einführabschnitt benachbarten Sperrabschnitt, der in einer radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und einen dem Sperrabschnitt benachbarten Schließabschnitt, der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Schließabschnitt sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche erstreckt als der Sperrabschnitt.
Die Bezugsfläche kann dabei beispielsweise die Fläche sein, in welcher der Öffnungsquerschnitt der Aussparung im zweiten Befestigungselement liegt, durch welche das Filterelement in den Hohlraums eingeführt wird. Insbesondere kann die Bezugsfläche die äußere Oberfläche des zweiten Befestigungselementes sein, welche senkrecht zu der Richtung liegt, in welcher das Filterelement in den Hohlraum eingeführt wird oder die senkrecht zu der axialen Richtung liegt, in welcher ein durch eine Drehbewegung befestigbares erstes Befestigungselement an einem zweiten Befestigungselement befestigt wird.
Der Einführabschnitt ist so ausgeführt, dass er die Erhebung des ersten Befestigungselementes aufnehmen kann und diese in der Einführrichtung führt. Der Schließabschnitt ist so angeordnet, das eine Bewegung der Erhebung des ersten Befestigungselementes entgegengesetzt der axialen Einführrichtung nicht möglich ist und das erste Befestigungselement somit in dieser axialen Richtung unverschieblich befestigt ist. Der Sperrabschnitt ist so ausgebildet, dass er verhindert, dass die Erhebung ohne Krafteinwirkung in den Einführabschnitt gleiten kann. So kann der Sperrabschnitt z. B. verhindern, dass durch eine reine Drehbewegung die Erhebung in den Einführabschnitt bewegt werden kann, indem der Sperrabschnitt so ausgebildet ist, dass er eine kombinierte radial-axiale Bewegung erforderlich macht, um die Erhebung aus dem Schließabschnitt in den Einführabschnitt zu bewegen.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ausnehmung einen Einführabschnitt, welcher sich von einer senkrecht zu einer Einführrichtung liegenden Bezugsfläche in Einführrichtung erstreckt, einen dem Einführabschnitt benachbarten Sperrabschnitt, der in einer Richtung radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und einen dem Sperrabschnitt benachbarten Druckentlastungsabschnitt, der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Druckentlastungsabschnitt sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche erstreckt als der Sperrabschnitt und einen dem Druckentlastungsabschnitt benachbarten zweiten Sperrabschnitt, der in einer radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und einen dem zweiten Sperrabschnitt benachbarten Verriegelungsabschnitt, der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Verriegelungsabschnitt sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche erstreckt als der zweite Sperrabschnitt umfasst.
Durch die solcher Art aufgebaute Anordnung der einzelnen Abschnitte der Ausnehmung kann die Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung von der Schließstellung in eine Druckentlastungsstellung bewegt werden, wobei durch den zweiten Sperrabschnitt eine Sperrwirkung dahingehend erzielt wird, dass für die Bewegung von der Schließ- in die Druckentlastungsstellung sowohl eine radiale (Dreh-)Bewegung als auch eine axiale (Verschiebe-)Bewegung erforderlich ist. Hierdurch wird vermieden, dass die Befestigungsvorrichtung versehentlich in die Druckentlastungsstellung verstellt wird oder sich selbsttätig, beispielsweise durch im Betrieb auftretende Vibrationen, in die Druckentlastungsstellung verstellt.
Von der Druckentlastungsstellung kann die Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung in die Öffnungsstellung verstellt werden. Hierbei wird in gleicher Weise wie zuvor beschrieben, durch den ersten Sperrabschnitt eine Sperrwirkung dahingehend erzielt als wiederum eine kombinierte radial-axiale Bewegung, also eine überlagerte Dreh- Verschiebe-Bewegung erforderlich ist, um von der Druckentlastungsstellung in die Öffnungsstellung zu gelangen. Hierdurch wird einerseits wiederum vermieden, dass die Befestigungsvorrichtung versehentlich von der Druckentlastungsstellung in die Öffnungsstellung verstellt wird oder sich durch im Betrieb auftretende Kräfte selbsttätig verstellt. Andererseits wird vermieden, dass beim Verstellen der Befestigungsvorrichtung aus der Schließstellung in die Druckentlastungsstellung versehentlich eine weitergehende Verstellung in die Öffnungsstellung vorgenommen wird. Dies ist insbesondere erforderlich, da in diesem Falle die aus sicherheitstechnischen Gründen wichtige Druckentlastungsstufe nicht oder nur kurz durchlaufen wird und somit gegebenenfalls die Befestigungsvorrichtung bereits in der Öffnungsstellung steht, während noch Druck oder Unterdruck im Hohlraum herrscht. Hierdurch wird eine Verletzung des Bedienungspersonals und/oder eine Beschädigung der Filtervorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft sind die zuvor beschriebenen Ausführungsformen mit einem oder zwei Sperrabschnitte zwischen den Schließ-Druckentlastungs- und Öffnungsstellungen dann, wenn zugleich ein elastisches Element vorgesehen ist, welches eine in axialer Richtung wirkende Kraft auf eines der Befestigungselemente ausübt. Diese Kraft ist dabei vorteilhaft so ausgerichtet, dass sie entgegen der axialen Bewegungsrichtung wirkt, welche erforderlich ist, um einen zwischen zwei Stellungen liegenden Sperrabschnitt zu überwinden. Hierdurch wird eine weitete Sicherung der Befestigungsvorrichtung in einer der zwei bzw. drei möglichen Stellungen erreicht. Eine einfache beispielhafte Ausführungsform mit einem solchen elastischen Element kann z. B. eine Druckfeder beinhalten, welche im Hohlraum angeordnet ist, der das Filterelement aufnimmt, und die so vorgespannt ist, dass sie gegen ein erstes Befestigungselement entgegen dessen Einführrichtung in den Hohlraum gerichtet ist, wobei dieses erste Befestigungselement mit einem zweiten Befestigungselement zusammenwirkt, das an dem den Hohlraum enthaltenden Gehäuse befestigt ist.
Eine vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das erste Befestigungselement eine zylindrische Oberfläche aufweist, an der die Erhebung einstückig angeformt ist und die insbesondere rotationssymmetrisch um die Einführrichtung angeordnet ist.
Bei dieser Ausführungsform ist eine besonders einfache Fertigung der Befestigungsvorrichtung möglich. Der Hohlraum, der das Filterelement aufnimmt, ist vorteilhafterweise als einseitig offene Bohrung (Sackloch) ausgeführt. Die Einführrichtung des ersten Befestigungselementes ist dann von der Öffnung des Hohlraums in Richtung auf dessen Lochgrund gerichtet. Wie zuvor ausgeführt, ist bei dieser Ausführungsform vorteilhafterweise vorgesehen, dass eine Druckfeder im Hohlraum angeordnet ist, welche eine Druckkraft auf das erste Befestigungselement ausübt, die entgegen der Einführrichtung gerichtet ist. Die Druckfeder kann sich dabei beispielsweise am Grund des Hohlraums abstützen oder an einem in dem Hohlraum ausgeformten Absatz abstützen.
Die Erhebung kann beispielsweise als zylindrischer Stift ausgeführt sein, der sich in radialer Richtung erstreckt und über die zylindrische Oberfläche des ersten Befestigungselementes hinausragt. Dabei ist die Querschnittsfläche des Stiftes den Belastungen, welche im Betrieb auftreten, anzupassen. Diese Belastungen setzen sich zusammen aus den Druckkräften, welche im Hohlraum durch den Betrieb auftreten und der Federkraft, welche durch eine gegebenenfalls vorgesehene Druckfeder im Hohlraum auf das Erstbefestigungselement ausgeübt wird. Insbesondere wenn diese Kräfte hoch sind, kann von einer runden Querschnittsfläche der Erhebung abgewichen werden und beispielsweise ovale, rechteckige oder sich in anderer Weise in radialer oder axialer Richtung erstreckende Querschnittsgeometrien vorgesehen werden, um ein Verbiegen, Abscheren oder anders artiges Versagen der Erhebung und infolgedessen der Befestigungsvorrichtung durch die Betriebskräfte zu vermeiden.
Weiterhin kann das zweite Befestigungselement bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen vorteilhafterweise als Kulissenplatte ausgeführt sein, die lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist und in der mehrere Abschnitte ausgebildet sind. Die Abschnitte können dabei insbesondere die in den Ansprüchen 7 und 8 bezeichneten Abschnitte in Form mehrerer Stufen darstellen. Dabei kann vorgesehen werden, die Abschnitte in Form von Vertiefungen in die Kulissenplatte einzuarbeiten. Weiterhin kann die zu dem Gehäuse weisende Seite der Kulissenplatte stufige Ausnehmungen aufweisen, welche dann, wenn die Kulissenplatte an dem Gehäuse befestigt ist, Vertiefungen bilden, die in axialer Richtung beidseits begrenzt sind, nämlich einerseits durch eine Gehäusefläche und andererseits durch eine Fläche der Kulissenplatte.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Auftragsvorrichtung zum Abgeben von Fluiden, welche mindestens eine Filtervorrichtung in einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen umfasst.
Solche Auftragsvorrichtungen umfassen regelmäßig einen mit einer Fluidquelle verbindbaren Zuführkanal, eine zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung verstellbare Ventilanordnung und eine Düsenanordnung. Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung kann hierbei einerseits funktionell zwischen dem Zuführkanal und der Ventilanordnung angeordnet sein. Es ist auch denkbar, die Filtervorrichtung zwischen der Ventilanordnung und der Düse einzuordnen. Weiterhin ist gebräuchlich, mehrere Ventil- und Düsenanordnungen vorzusehen, die gemeinsam aus einer Fluidquelle versorgt werden. Hierbei kann beispielsweise aus ökonomischen Gründen vorgesehen sein, lediglich eine Filtervorrichtung, welche eine Filterung des Fluids bewirkt, das den mehreren Ventilanordnungen zugeführt wird.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Befestigungselements einer Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Oberseite eines zweiten Befestigungselements der Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung,
Fig. 3 eine perspektivische Unteransicht des Befestigungselements der Fig. 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Befestigungselement der Fig. 2,
Fig. 5 eine geschnittene Frontansicht gemäß Schnittlinie A-A der Fig. 4,
Fig. 6 eine geschnittene Frontansicht des Befestigungselements der Fig. 2 gemäß Schnittlinie D-D der Fig. 4,
Fig. 7 eine Seitenansicht des Befestigungselements der Fig. 4,
Fig. 8 eine Rückansicht des Befestigungselements der Fig. 2;
Fig. 9 eine geschnittene Schrägansicht des Befestigungselements der Fig. 2 gemäß Schnittlinie C-C in Fig. 8,
Fig. 10 eine Frontansicht des Befestigungselements der Fig. 1,
Fig. 11 eine Draufsicht auf das Befestigungselement der Fig. 1,
Fig. 12 eine Seitenansicht des Befestigungselements der Fig. 1,
Fig. 13 eine geschnittene Frontansicht des Befestigungselements der Fig. 1 gemäß Schnittlinie A-A in Fig. 12,
Fig. 14 eine schematische Abwicklung des Befestigungselements der Fig. 2,
Fig. 15 eine teilgeschnittene Frontansicht des Filterelements mit Federelement, und
Fig. 16 eine Frontansicht des Filterelements mit Federelement und einem Befestigungselement.
Bezug nehmend zu Fig. 1 weist ein erstes Befestigungselement 1 der Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung eine zylindrische Oberfläche 10 auf, auf welcher eine Erhebung 20 ausgebildet ist. Die zylindrische Oberfläche 10 ist rotationssymmetrisch um eine Achse 30 angeordnet. Die Erhebung 20 erstreckt sich in radialer Richtung von der Achse 30. Weiterhin sind um die Drehachse 30 des ersten Befestigungselements Sechskantflächen 40 ausgebildet, welche dazu dienen, ein Drehmoment auf das erste Befestigungselement auszuüben.
Bezug nehmend zu den Fig. 2-9 weist ein als Kulissenplatte 2 ausgeführtes zweites Befestigungselement der Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung eine äußere Oberfläche 60 auf, zu der in senkrechter Richtung zwei Bohrungen 61a, b ausgebildet sind. Die Bohrungen 61a, b sind mit zylindrischen Ansenkungen 62a, b versehen, so dass handelsübliche Inbusschrauben durch die Bohrungen 61a, b hindurchgesteckt und verschraubt werden können, wonach der Schraubenkopf so in das zweite Befestigungselement versenkt ist, dass er nicht über die äußere Oberfläche 60 hervorsteht. Das zweite Befestigungselement ist als Kulissenplatte ausgeführt, die aus einem quaderförmigen Ausgangskörper hergestellt wird. Zentral in der Mitte der äußeren Oberfläche 60 ist eine durchgängige Bohrung 80 vorgesehen, die sich bis zu einer unteren Oberfläche 65 der Kulissenplatte erstreckt. Die Bohrung 80 hat eine zylindermantelförmige und sich über einen Teilkreis erstreckende Oberfläche 81, die mit der zylindrischen Oberfläche 10 des ersten Befestigungselementes korrespondiert. Der Durchmesser der Mantelfläche 81 ist geringfügig größer als der Durchmesser der zylindrischen Oberfläche 10, so dass eine leichtgängige Verschiebung und Verdrehung des ersten Befestigungselementes möglich ist, wenn dieses in die Bohrung 80 des zweiten Befestigungselementes eingeführt ist. Die zylindrische Bohrung 80 ist über einen Umfangswinkel von etwa 120° in radialer Richtung offen, indem ein Eckenbereich des quaderförmigen Ausgangskörpers, aus dem das zweite Befestigungselement hergestellt ist, entfernt ist. Die Kulissenplatte hat daher, wie gut in Fig. 4 erkennbar, in Draufsicht eine etwa L-förmige Gestalt.
Bezug nehmend zu Fig. 1 erstreckt sich die Erhebung 20 über einen Umfangswinkel, der kleiner ist als der Umfangswinkel der Öffnung der Bohrung 80. Hierdurch ist es möglich, das erste Befestigungselement in die Bohrung 80 in axialer Richtung einzuführen, wobei die Erhebung 20 in die radiale Öffnung der Bohrung 80 hineinragt.
Bezug nehmend wiederum zu den Fig. 2-9 weist die Kulissenplatte 2 eine erste Seitenfläche 61 auf, die sich über die gesamte Länge der Kulissenplatte 2 erstreckt und eine erste Stirnfläche 62, die sich über die gesamte Breite der Kulissenplatte 2 erstreckt. Gegenüberliegend zur ersten Seitenfläche 61 ist eine zweite Seitenfläche 63 ausgebildet, die parallel zur ersten Seitenfläche 61 liegt. Die zweite Seitenfläche 63 erstreckt sich von einer Ecke, an der sie an die erste Stirnfläche 62 grenzt in Richtung der radialen Öffnung der Bohrung 80 und wird durch diese unterbrochen, wodurch sie sich nicht über die gesamte Länge der Kulissenplatte 2 erstreckt. Parallel zur ersten Stirnfläche 62 ist eine zweite Stirnfläche 64 angeordnet, die sich von einer Ecke, an der sie an die erste Seitenfläche 61 grenzt, in Richtung der radialen Öffnung der Bohrung 80 erstreckt. Die zweite Stirnfläche 64 erstreckt sich daher nicht über die gesamte Breite der Kulissenplatte 2. Die radiale Öffnung der Bohrung 80 wird von einer parallel zur ersten Stirnfläche 61 liegenden Öffnungsseitenfläche 82 und einer parallel zur ersten Stirnfläche 62 liegenden Öffnungsstirnfläche 83 begrenzt. Die Öffnungsseitenfläche 82 erstreckt sich von einer Ecke, an der sie an die zweite Stirnfläche 64 grenzt, etwa in Richtung auf den Mittelpunkt der Bohrung 80. Die Öffnungsstirnfläche 83 erstreckt sich von einer Ecke, an der sie an die zweite Seitenfläche 63 grenzt in Richtung der Bohrung 80.
Bezug nehmend zu Fig. 3 weist die Kulissenplatte 2 eine untere Oberfläche 65 auf, durch welche sich die Bohrungen 61a, b erstrecken.
Die untere Oberfläche 65 weist im Bereich um die Bohrung 80 mehrere Ausnehmungen auf, die sich von der unteren Oberfläche 65 aus in Richtung auf die äußere Oberfläche 60 erstrecken und zur Bohrung 80 hin offen sind. Im Bereich zwischen dem Mittelpunkt der Bohrung 80 und der ersten Stirnfläche 62 erstreckt sich eine Schließausnehmung 90, welche von einer parallel zur äußeren Oberfläche 60 angeordneten Oberfläche 91 und einer parallel zur ersten Stirnfläche 62 angeordneten Oberfläche 92 begrenzt ist. Die Schließausnehmung 90 erstreckt sich in einer Richtung parallel zur ersten Stirnfläche 62 so weit, dass sie die Erhebung 20 aufnehmen kann. D. h., die Schließausnehmung 90, insbesondere die Oberfläche 91 der Ausnehmung 90 erstreckt sich über einen Umfangswinkel, welcher mindestens dem Umfangswinkel entspricht, über den sich die Erhebung 20 des ersten Befestigungselementes erstreckt. Wenn das erste Befestigungselement in die Bohrung 80 eingeführt ist und die Erhebung 20 des ersten Befestigungselementes in die Schließausnehmung 90 der Kulissenplatte 2 eingreift, befindet sich die Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung in der Schließstellung.
Angrenzend an die Schließausnehmung 90 erstreckt sich eine erste Sperrausnehmung 93, welche ebenfalls in Richtung auf den Mittelpunkt der Bohrung und in Richtung auf die untere Oberfläche 65 der Kulissenplatte 2 offen ist. Die erste Sperrausnehmung 93 wird von einer parallel zur äußeren Oberfläche 60 liegenden Oberfläche 94 und der parallel zur ersten Stirnfläche 62 liegenden Oberfläche 92 begrenzt.
Die Oberfläche 94 der ersten Sperrausnehmung 93 ist weiter von der äußeren Oberfläche 60 entfernt als die Oberfläche 91 der Schließausnehmung 90. Das erste Befestigungselement muss daher, um aus der Schließstellung in Schließausnehmung 90 über die Sperrstellung der ersten Sperrausnehmung 93 zu gelangen, in axialer Richtung weiter zur unteren Oberfläche 65 gedrückt werden und dabei gleichzeitig, beispielsweise mit Hilfe der Sechskantflächen 40, Bezug nehmend auf Fig. 2, entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht werden.
Benachbart zur ersten Sperrausnehmung 93 ist eine Entlastungsausnehmung 95, welche von einer parallel zur äußeren Oberfläche 60 liegenden Oberfläche 96 und einer parallel zur zweiten Stirnfläche 64 liegenden Oberfläche 97 begrenzt ist. Die Oberfläche 96 der Entlastungsausnehmung 95 ist mit der Oberfläche 94 der Sperrausnehmung 93 über eine schräge Fläche 98 verbunden. Die Entlastungsausnehmung 95 erstreckt sich über einen Umfangswinkel, der größer ist als der Umfangswinkel, über den sich die Erhebung 20 des ersten Befestigungselementes erstreckt. Die Entlastungsausnehmung 95 kann daher die Erhebung 20 vollständig aufnehmen. Die Oberfläche 96 der Entlastungsausnehmung 95 liegt näher zur äußeren Oberfläche 60 als die Oberflächen 91 und 94 der Schließausnehmung 90 bzw. der Sperrausnehmung 93. Die schräge Fläche 98 ist daher, ausgehend von der Oberfläche 94 der Sperrausnehmung 93 schräg in Richtung auf die äußere Oberfläche 60 gerichtet.
Die Erhebung 20 des ersten Befestigungselementes wird aus der Sperrstellung in der Sperrausnehmung 93 durch eine im Sinne der Fig. 2 entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Drehbewegung und gleichzeitige axiale Bewegung in Richtung von der unteren Oberfläche 65 auf die äußere Oberfläche 60 gerichtete Bewegung in die Entlastungsstellung in der Entlastungsausnehmung 95 bewegt.
Benachbart zur Entlastungsausnehmung 95 ist eine zweite Sperrausnehmung 99 angeordnet, welche durch eine parallel zur äußeren Oberfläche 60 liegende Oberfläche 100 und durch eine parallel zur zweiten Stirnfläche 64 liegenden Oberfläche 101 begrenzt ist. Die Oberfläche 100 der zweiten Sperrausnehmung 99 ist von der äußeren Oberfläche 60 weiter entfernt als die Oberfläche 96 der Entlastungsausnehmung 95. Die Oberfläche 100 ist mit der Oberfläche 96 über eine senkrecht zur äußeren Oberfläche 60 ausgerichteten, gebogenen Oberfläche 102 verbunden.
Die Erhebung 20 des ersten Befestigungselementes wird durch eine Axialbewegung in Richtung von der äußeren Oberfläche 60 auf die untere Oberfläche 65 und eine nachgeschaltete, entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 gerichtete Drehbewegung aus der Entlastungsausnehmung 95 in die Sperrausnehmung 99 bewegt. Durch eine weitere Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 2 wird die Ausnehmung 20 in die radiale Öffnung der Bohrung 80 gedreht. Da diese radiale Öffnung die Erhebung 20 vollständig aufnimmt, kann das erste Befestigungselement hiernach durch eine Axialbewegung in Richtung von der unteren Oberfläche 65 auf die äußere Oberfläche 60 aus der Kulissenplatte 2 entnommen werden.
Bezug nehmend zu Fig. 5 ist die zylindrische Oberfläche 81 der Bohrung 80 mit der äußeren Oberfläche 60 über eine kegelige Fläche 84 verbunden. Dies erleichtert das Einführen des ersten Befestigungselementes in die Bohrung 80.
Bezug nehmend zu Fig. 10-13 weist das erste Befestigungselement Sechskantflächen 40 auf, die um die Mittelachse 30 herum angeordnet sind und um jeweils 60° zueinander abgewinkelt sind. Die Sechskantflächen 40 sind so ausgebildet, dass mit einem konventionellen Werkzeug, beispielsweise einem Gabelschlüssel, einem Ringschlüssel oder einer Stecknuss, ein Drehmoment auf das erste Befestigungselement ausgeübt werden kann.
In axialer Richtung schließt sich an die Sechskantflächen 40 eine zylindrische Mantelfläche 10 an, aus welcher sich eine Erhebung 20 in radialer Richtung erstreckt. Die Erhebung 20 erstreckt sich über einen Winkelumfang von etwa 90°. Sie wird von einer äußeren Umfangsfläche 21, einer radial zur Mantelfläche 10 liegenden ersten Anschlagsfläche 22 und einer tangential zur Mantelfläche 10 liegenden zweiten Anschlagsfläche 23 sowie zwei in axialer Richtung weisende, sich gegenüberliegende Flächen 24, 25 begrenzt. Die in axialer Richtung weisenden Flächen 24, 25 haben eine ringabschnittsförmige Form. Die Erhebung 20 liegt zwischen den beiden axialen Enden des ersten Befestigungselementes und ist von dem axialen Ende, an dem die Sechskantflächen 40 ausgebildet sind, weiter beabstandet als von dem diesen gegenüberliegenden zweiten axialen Ende.
Im Bereich des zweiten Endes des ersten Befestigungselementes ist eine im Querschnitt rechteckige Ringnut 11 in die Mantelfläche 10 eingearbeitet. Die Ringnut 11 dient der Aufnahme eines Dichtungselementes.
Das zweite Ende 12 des ersten Befestigungselementes ist mit einer 45° Fase 13 versehen. Die Fase 13 erleichtert das Einführen des ersten Befestigungselementes in die Bohrung 80. Dabei wirkt die Fase 13 mit der Senkung 84 zusammen. Das erste Befestigungselement wird mit dem zweiten Ende 12 voran in die Bohrung 80 von der äußeren Oberfläche 60 in Richtung der unteren Oberfläche 65 eingeführt.
Bezug nehmend insbesondere zu Fig. 13 erstreckt sich vom zweiten axialen Ende 12 des ersten Befestigungselementes aus einer zylindrische Bohrung 14 in axialer Richtung. Die Bohrung 14 ist als Sackbohrung ausgeführt und weist an ihrem, dem zweiten Ende 12 gegenüberliegenden Ende eine Bodenfläche 15 auf. Die Bohrung 14 ist im Öffnungsbereich mit einer Ansenkung 16 versehen. Die Bohrung 14 dient der Aufnahme einer Druckfeder. Am ersten, mit den Sechskantflächen 40 versehenen axialen Ende 17 ist ebenfalls eine sich in Axialrichtung erstreckende Sacklochbohrung 18 vorgesehen, welche beispielsweise zur Führung eines Werkzeugs dienen kann.
Bezug nehmend zu Fig. 14 ist die Kulissenplatte 2 schematisch durch einen Abschnitt A dargestellt, welcher die Oberflächen 91, 94, 98, 96 und 100 der Ausnehmungen 90, 93, 95 bzw. 99 an seiner Unterseite aufweist. Dem Abschnitt A gegenüberliegend ist ein Abschnitt B ausgebildet, welcher beispielsweise durch das Gehäuse, an dem die Adapterscheibe befestigt wird, dargestellt wird.
Die (in Fig. 14 schematisch dargestellte) Erhebung 20 ist aus einer Öffnungsstellung 200 mittels einer axial-radialen Bewegung 201 in die erste Sperrstellung 202 bewegbar. Aus der ersten Sperrstellung 202 ist die Erhebung 20 mittels einer radial-axialen Bewegung 203, wobei die axiale Komponente der Bewegung 203 der axialen Komponente der Bewegung 201 entgegengerichtet ist, in eine Entlastungsstellung 204 bewegbar. Aus dieser Entlastungsstellung 204 ist die Erhebung 20 wiederum durch eine axial-radiale Bewegung 205 in eine zweite Sperrstellung 206 bewegbar. Die axiale Bewegungsrichtung der Bewegung 205 ist der axialen Bewegungsrichtung der Bewegung 203 entgegengesetzt und somit der axialen Bewegungsrichtung der Bewegung 201 gleich gerichtet. Aus der zweiten Sperrstellung 206 ist die Erhebung 20 mittels einer radial-axialen Bewegung 207 in eine Schließstellung 208 bewegbar. Die axiale Bewegungsrichtung der Bewegung 207 ist der axialen Bewegungsrichtung der Bewegung 205 entgegengesetzt. Aus der Schließstellung 208 ist die Erhebung 20 mittels entsprechend entgegengesetzt gerichteter Bewegungen wiederum in die zweite Sperrstellung 206, die Entlastungsstellung 204, die erste Sperrstellung 202 und die Öffnungsstellung 200 bewegbar.
Bezug nehmend zu Fig. 15 und Fig. 16 ist in der im Querschnitt rechteckigen Ringnut 11 des ersten Befestigungselements eine O- Ringdichtung 19 angeordnet. Die O-Ringdichtung 19 ragt geringfügig über die Mantelfläche 10 des ersten Befestigungselementes hinaus und vermag daher abzudichten gegen die zylindrische Oberfläche 81 der Bohrung 80 und eine koaxial zu dieser zylindrischen Oberfläche 81 ausgebildete zylindrische Oberfläche, welche in einem Hohlraum des Gehäuses, an dem das zweite Befestigungselement mittels durch die Bohrung 61a, b gesteckte Schrauben befestigt wird, ausgebildet ist.
In dem vorgenannten Hohlraum ist ein Filterelement 110 angeordnet, welches beispielsweise aus einem zylindrischen Sieb 111 zusammengesetzt sein kann. Das Filterelement 110 hat an seinen axialen Enden jeweils Abstützungselemente 112, 113. Das Abstützungselement 112 stützt das Filterelement gegen den Grund des Hohlraums ab. Das Abstützungselement 113 wirkt gegen eine Druckfeder 114 und ist mit dieser unlösbar durch Schweißung verbunden. Die Druckfeder 114 ist in die Bohrung 14 des ersten Befestigungselementes eingesetzt und stützt sich an der Grundfläche 15 dieser Bohrung ab. Durch die Druckfeder 114 wird auf das erste Befestigungselement eine Druckkraft ausgeübt, welche dieses entgegen der Einführrichtung, die von der äußeren Oberfläche 60 in axialer Richtung zur unteren Oberfläche 65 gerichtet ist, wirkt. Die Erhebung 20 wird dadurch mit ihrer zu den Sechskantflächen 40 weisenden Ringabschnittsfläche 24 gegen die Flächen 91, 94, 98, 96 und 100 der Abschnitte 90, 93, 95 bzw. 99 gepresst. Durch diese Druckkraft wird erreicht, dass sich die Erhebung nicht versehentlich aus der Schließstellung in die Entlastungsstellung bewegen kann, da hierzu eine Bewegung entgegen der Druckkraft erforderlich ist, um die Erhebung 20 über die Oberfläche 94 der Sperrausnehmung 93 zu heben. In gleicher Weise wird durch die Druckkraft verhindert, dass die Erhebung 20 versehentlich aus der Entlastungsstellung in die Öffnungsstellung gedreht wird, da hierzu eine Bewegung entgegen der Druckkraft erforderlich ist, um die Erhebung 20 über die Oberfläche 100 des zweiten Sperrabschnitts 99 zu heben erforderlich ist.
Um die vorgenannten axialen Bewegungsrichtungen durchführen zu können bzw. die dazu erforderliche Kraft gegen die Druckfederkraft aufzubringen, ist am ersten Befestigungselement am Übergang der Sechskantfläche 40 in die Mantelfläche 10 eine axiale Ringfläche 41 ausgebildet, an welcher sich ein an die Sechskantflächen 40 angesetztes Werkzeug in axialer Richtung abstützen kann und somit über dieses Werkzeug eine Kraft entgegen der Federkraft der Feder 114 ausgeübt werden kann.

Claims

1. Filtervorrichtung zur Filterung von Fluiden, umfassend ein Filtergehäuse, ein Filterelement (110) und eine Befestigungsvorrichtung (1, 2) zum Befestigen des Filterelements am Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (110) an dem Filtergehäuse mittels eines Bajonettverschlusses befestigbar ist.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (1, 2) zwischen einer Schließstellung (208), in welcher das Filterelement (110) in einem Hohlraum des Filtergehäuses befestigt ist und dieser Hohlraum gegenüber der Umgebung abgedichtet ist, und einer Öffnungsstellung (200), in welcher das Filterelement (110) aus dem Filtergehäuse entnehmbar ist, verstellbar ist.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung in eine zwischen der Öffnungs- und Schließstellung (200; 208) liegende Entlastungsstellung (204) verstellbar ist, in welcher das Filterelement an dem Filtergehäuse befestigt ist und der Hohlraum nicht gegenüber der Umgebung abgedichtet ist.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung durch Drehung eines Befestigungselements (1) um eine Drehachse zwischen den Stellungen (200; 204; 208) verstellbar ist.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel zwischen Öffnungs- und Schließstellung etwa 180° beträgt.

6. Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung ein erstes Befestigungselement (1) mit einer Erhebung (20) umfasst, die mit einer Ausnehmung (90, 93, 95, 99) in einem zweiten Befestigungselement (2) zusammenwirkt.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung umfasst:
einen Einführabschnitt, welcher sich von einer senkrecht zu einer Einführrichtung liegenden Bezugsfläche (60) in Einführrichtung erstreckt,
einen dem Einführabschnitt benachbarten Sperrabschnitt (99), der in einer radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und
einen dem Sperrabschnitt benachbarten Schließabschnitt (90), der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Schließabschnitt sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche (60) erstreckt als der Sperrabschnitt.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung umfasst:
einen Einführabschnitt, welcher sich von einer senkrecht zu einer Einführrichtung liegenden Bezugsfläche in Einführrichtung erstreckt, einen dem Einführabschnitt benachbarten ersten Sperrabschnitt (99), der in einer radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und
einen dem ersten Sperrabschnitt (99) benachbarten Druckentlastungsabschnitt (95), der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Druckentlastungsabschnitt (95) sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche (60) erstreckt als der erste Sperrabschnitt (99) und
einen dem Druckentlastungsabschnitt (95) benachbarten zweiten Sperrabschnitt (93), der in einer radialen oder radial-axialen Richtung verläuft und
einen dem zweiten Sperrabschnitt (93) benachbarten Verriegelungsabschnitt (90), der in einer radialen Richtung verläuft, wobei der Verriegelungsabschnitt (90) sich weiter in Richtung auf die Bezugsfläche (60) erstreckt als der zweite Sperrabschnitt (93).

9. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6-8, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (114), welches eine entgegen einer Einführrichtung eines Befestigungselementes (1) in axialer Richtung wirkende Kraft auf das Befestigungselement ausübt.

10. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6-9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungselement (1) eine zylindrische Oberfläche (10) aufweist, an der die Erhebung (20) einstückig angeformt ist und die insbesondere rotationssymmetrisch um die Einführrichtung angeordnet ist.

11. Filtervorrichtung nach einem der Ansprüche 6-10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Befestigungselement (2) als Kulissenplatte ausgeführt ist, die lösbar mit dem Gehäuse verbunden ist und in der mehrere Abschnitte, insbesondere die in den Ansprüchen 7 und 8 bezeichneten Abschnitte, in Form mehrerer Stufen ausgebildet sind.

12. Auftragsvorrichtung zum Abgeben von Fluid, umfassend mindestens eine Filtervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.