Beschreibung

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein durch einen Deckel verschließbares Filtergehäuse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Anwendung der oben genannten Erfindung.

Aus dem Stand der Technik sind vielerlei Ausgestaltungsformen für derartige Gehäuse- verschlusse bekannt. Stellvertretend hierfür ist in der DE 19546440 A1 ein Filtergehäuse gezeigt, in welchem ein Filterelement aufgenommen ist, wobei das Filtergehäuse durch einen Deckel dichtend verschlossen ist. Am Deckel wird auf der Gehäuseseite durch ei¬ nen Absatz ein Ringbund gebildet, welches mit der zylindrischen Öffnung des Gehäuses kommuniziert. Am Randbereich des Deckels wird dieser durch Schrauben an das Ge- häuse gespannt und fixiert. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Herstellung der Innengewinde im Gehäuse und der Schraublöcher im Deckel einen hohen Fertigungs¬ aufwand verursacht. Weiterhin sind zusätzliche Schrauben notwendig, die lose Teile dar¬ stellen und bei Montagearbeiten verlierbar sind, oder auch in das Gehäuseinnere fallen können. Die Montage für die Schraubverbindung ist insbesondere deshalb aufwendig, da derartige Gehäuseverschlüsse oft an schwer zugänglichen Stellen angebracht sind. An diesen schwer zugänglichen Stellen muss deshalb extra ein Raum für die Montage des Deckels bereitgehalten werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gehäuseverbindung für ein Filtergehäuse zu schaffen, welche wenig Raum in Anspruch nimmt, einen einfachen Mon- tageablauf gewährleistet, an schwer zugänglichen Stellen verwendbar ist und ohne Werkzeuge montiert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Gehäuseverschluss eines Filtergehäuses weist einen Deckel auf, der eine Stirnseite des Gehäuses vollständig überdeckt, wobei an diesem Deckel zur Stirnseite des Filtergehäuses hin Konturen angeordnet sind, die mit der Stirnseite des Gehäuses kommunizieren und dadurch eine dichte Verbindung herstellen. Diese Kontu¬ ren können konisch oder zylindrisch geformt sein.

Üblicherweise ist die Dichtfläche des Deckels als ein zylindrischer Absatz angeordnet, der mit zylindrischen Umfangsflächen der Stirnseite des Gehäuses kommuniziert. Bei der Anordnung mit zylindrischen Dichtflächen ist es zweckmäßig, zwischen den Dichtflächen einen radialen Dichtring anzuordnen, dieser kann in einer Nut der zylindrischen Dichtflä¬ che des Deckels oder im Gehäuse angeordnet werden. An der Stirnseite des Gehäuses sind umfangsseitig zur Außenseite hin Befestigungskonturen angebracht, die formschlüs¬ sige Befestigungspunkte zu einem am Deckel angebrachten Befestigungselement bilden. Diese Befestigungskonturen an der Gehäuseseite können nockenartige Auskragungen oder Stege sein, die in segmentweisen Abschnitten im Bereich der Stirnseite des Gehäu¬ ses angeordnet sind.

An der Stirnseite des Deckels ist ein Befestigungselement beweglich aufgenommen, wel¬ ches in einem geschlossenen Zustand eine Verriegelung zwischen Deckel und Gehäuse herstellt. Das Befestigtingselement ist der Planfläche des Deckels gegenüber schwenk- bar aufgenommen und kann in einem heruntergeklappten Zustand, in welchem es zur Planfläche des Deckels gegenüber annähernd parallel ist, auf dem Deckel verschoben werden. I Zur schwenkbaren Aufnahme des Befestigungselementes auf dem Deckel sind an der Planfläche des Deckels rippenartige Lagerstege angebracht, welche eine Achse aufneh- men und somit als Scharnier für das Befestigungselement dienen. Das Befestigungsele¬ ment selbst besteht aus wenigstens einem Bügel, der auf einer Seite schwenkbar im Scharnier des Deckels gelagert ist. Gegenüber der Scharnierseite sind am Bügel Klauen angebracht, die in abgeschwenktem Zustand die Umfangsflächen des Deckels überragen und - durch ein Verschieben im Scharnier - die Befestigungskontur des Gehäuses über- greifen und somit eine Verriegelung zwischen Deckel und Gehäuse herstellen. Die Ver¬ schiebbarkeit des Bügels auf dem Deckel ist somit nur in abgeschwenktem Zustand mög¬ lich und kann dadurch gewährleistet werden, dass der Befestigungsbügel an der Verbin¬ dung zum Scharnier Langlöcher aufweist. Der Deckel dient außer zum dichtenden Verschluss des Gehäuses, oftmals auch zur Be¬ festigung eines im Filtergehäuse angeordneten Filterelements, wobei dieses in der Regel durch den Deckel eine axiale Fixierung erfährt. Somit muss der Deckel auch einen axia¬ len Druck, welcher durch das Filterelement entsteht, zurückhalten. Dadurch sind die Klauen, welche die Befestigungskontur übergreifen, auf die mögliche Spannungsbelas¬ tung des Deckels abzustimmen.

Um eine größere Stabilität zu erreichen, greifen die Klauen segmentweise sowohl über die Befestigungskontur des Gehäuses, als auch über eine stirnseitige Aussenkante. Um zwischen Deckel und der Stirnseite des Gehäuses eine axiale Spannkraft zu erzeugen, können am Deckel und an der Stirnseite des Gehäuses trapezförmige, umlaufende Stege angeordnet werden. Der Querschnitt der trapezförmigen Stege kann dergestalt keilförmig ausgebildet sein, dass sich durch das Einschieben der Klaue über die Keilform eine An¬ presskraft ergibt. Zum Verschluss des Deckels wird dieser nach Einbau des Filterelemen¬ tes in das Gehäuse auf die kommunizierende Kontur des Gehäuses gebracht und in sei- ne dichtende Position gedrückt. Eine Teilfixierung des Deckels kann auch dadurch erfol¬ gen, dass am Gehäuse Halteklauen angeordnet sind, in die der Deckel über eine Kante an seiner Stirnseite eingeschwenkt werden kann. In diesem Fall wird das Befestigungs¬ element gegenüber den festen Halteklauen des Gehäuses angeordnet.

Nach dem Einschwenken des Deckels in die kommunizierende Kontur des Gehäuses, wird der Deckel durch das Verschieben des Befestigungselements mit dem Gehäuse verriegelt.

Zur Abnahme des Deckels wird das Befestigungselement aus der verriegelten Position ausgeschoben und senkrecht zur Stirnseite des Deckels hoch geschwenkt. Zur Abnahme des Deckels kann das Befestigungselement als Haltegriff dienen, mit welchem der Deckel aus dem Gehäuse abgezogen werden kann. Als Material kommt sowohl für den Deckel als auch für das Gehäuse und die beweglichen Zusatzteile sowohl ein Aluminiumdruck- guss oder Magnesiumdruckguss als auch Kunststoffe wie z.B. faserverstärktes Polyamid, Polyethylen, Polybutyl, Polypropylen oder Acrylnitril-Butadien-Styrol in Frage.

Die Erfindung ermöglicht es, den Deckelverschluss in einem stark eingeschränkten Ein- bauraum einzubringen. Durch die einfache Handhabung bei der Verriegelung des Ver¬ schlusses wird der Montageaufwand deutlich minimiert, wobei hier gänzlich auf Werk¬ zeuge verzichtet werden kann. Durch die Nutzung des Befestigungselementes als Aus¬ zugsgriff kann die Handkraft beim Demontieren des Deckels ideal übertragen werden, dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der Deckel nach längeren Wartungsintervallen des Filters im Gehäuse festsitzt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gibt sich durch die Anordnung von radialen oder axialen Dichtungen zwischen den kommunizierenden Bereich des Deckels mit dem Gehäuse. Am Deckel sind hier üblicherweise an der zylindrischen Seite zum Gehäuse hin ein oder mehrere Nuten angebracht, wobei in den Nuten Radialdichtringe integriert sind. Die Anordnung der Radialdichtringe ist jedoch auch an den inneren Umfangsflächen des Gehäuses möglich. Ebenso ist es möglich, an den Stirnseiten zwischen Deckel und Ge¬ häuse eine Axialdichtung anzubringen oder sowohl Axial- als auch Radialdichtringe an- zuordnen. Durch die Anordnung von mehreren Dichtungen bzw. der Abstimmung des Dichtkonzeptes kann die Dichtheit vorteilhaft auch bei höherem Differenzdruck gewähr¬ leistet werden. Weiterhin wird durch eine Axialdichtung der Schmutzeintrag in den Dicht¬ bereich - auch bei Wartungsarbeiten - minimiert.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht sich durch die Anord- nung der Befestigungskontur am Gehäuse in Form eines radialen Steges im Bereich der Stirnseite des Gehäuses. Dieser Steg wird im Wesentlichen als ein trapezförmiger Steg ausgebildet, der das Gehäuse gleichförmig umschließt. In geschlossenem, verriegeltem Zustand wird der Steg von den Klauen des Befestigungselementes umklammert. Der Steg kann auch einen Hinterschnitt aufweisen und dadurch eine Einschnappung der Klauen ermöglichen. Der radiale Steg des Gehäuses ermöglicht in vorteilhafterweise ein ,rj großflächiges, segmentartiges Eingreifen der Klauen des Befestigungselementes und erhöht dadurch die Befestigungskraft zwischen Gehäuse und Deckel. Wird der Wulst bzw. der Steg umlaufend ausgeführt, so kann der Deckel in beliebig verdrehter Position auf dem Gehäuse positioniert werden, was einen weiteren Vorteil hinsichtlich der Monta- ge des Deckels ermöglicht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung besteht in der Fixie¬ rung der Schiebepositionen des Befestigungselementes. Der im Gehäuse aufgenomme¬ ne und durch die Befestigungselemente verriegelte Deckel ist im Betriebszustand Er¬ schütterungen und Schwingbelastungen ausgesetzt, deshalb muss verhindert werden, dass sich das Befestigungselement selbständig aus seiner Verschiebeposition bewegt. Eine Rastverbindung ist hier über Langlöcher möglich, die am Befestigungsbügel des Befestigungselementes angebracht sind und in einer Achse des Scharniers aufgenom¬ men sind. Durch diese Rastkontur an den Langlöchern kann der Befestigungsbügel an verschiedenen Rastpositionen fixiert werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Achse an dem Befestigungsbügel zu befestigen und die Langlöcher an den Stegen des Deckels zu integrieren.

Selbstverständlich kann die Sicherung der Verschiebeposition auch durch zusätzlich an¬ gebrachte Bauteile wie Federn oder Sicherungsbolzen gewährleistet werden. Vorteilhaft bei der Fixierung des Befestigungselementes über eine Rastverbindung ist, dass keine zusätzlichen Bauteile benötigt werden. Des Weiteren sind keinerlei Werkzeuge für die Fixierung notwendig und die Handhabung wird selbst an schwer zugänglichen Stellen gewährleistet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Deckel durch mehrere auf dem Deckel angeordnete Befestigungselemente, welche symmetrisch zueinander angeordnet sind, auf dem Gehäuse befestigt. Grundsätzlich lässt sich bei der Anordnung von mehreren Befestigungselementen der Umfangsbereich der Verbindung größer umschließen, wobei bereits durch zwei Befestigungselemente eine vollständige Umschließung gewährleistet werden kann. Es ist jedoch auch die Anordnung von vier oder mehr Befestigungselementen möglich, wobei sich der Verschiebeweg des Befesti¬ gungselementes bei gleicher Umschließung des Deckels reduzieren lässt.

Vorteilhaft bei einer symmetrischen Anordnung der Befestigungselemente ist, dass die Befestigungselemente genau gegenüberliegend angeordnet sind und die Befestigungs¬ bügel, welche die Verbindung zwischen Deckel und Befestigungselement herstellen, in einer Linie angeordnet sind, somit können die Scharniere, welche die Schwenk- und Schiebelagerung der Befestigungselemente ermöglichen, von den jeweils gegenüberlie¬ genden Befestigungselementen gemeinsam genutzt werden. Dadurch wird es möglich, durch eine Achse mehrere Befestigungsbügel, die parallel versetzt angeordnet sind, zu lagern.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungselemente als halbkreisförmige Segmente ausgebildet und überdecken den Deckel in heruntergeklapptem Zustand voll¬ ständig. Die als Halbkreis ausgebildeten Befestigungselemente werden hier ebenso über Befestigungsbügel aufgenommen und mit dem Deckel schwenkbar verbunden, wobei der Befestigungsbügel in dieser Gestaltung von dem flächigen Befestigungselement über- deckt wird.

In der entriegelten Position sind die Befestigungselemente in einem Langlochscharnier nach außen geschoben und können somit über einen Bewegungswinkel von ca. 90 Grad nach oben geklappt werden und als Auszugsgriffe dienen. Die Überklammerung der Be- festigungskontur durch die Klauen des Befestigungselementes kann auch hier am voll¬ ständigen Umfang erfolgen. Um den Verschiebeweg des Befestigungselementes über den Klammerbereich zu reduzieren, wird auf eine Umklammerung durch die Klauen an den Eckbereichen der halbkreisförmigen Befestigungselemente verzichtet.

Deckel und Befestigungsbügel sind vorzugsweise einstückig angeordnet, dadurch wird der Deckel und auch die Verbindung zwischen den Klauen und den Befestigungsbügeln in sich stabilisiert. Weitere Vorteile ergeben sich durch die vollständige Überdeckung des Gehäusedeckels bei heruntergeklappten Befestigungselementen, wodurch der Deckel vor Schmutz und mechanischer Beschädigung geschützt ist und durch eine glatte Ober- fläche wenig Ablagerungsmöglichkeiten für Schmulz und Öl bildet.

Eine weitere zweckmäßige Ausführung der Erfindung bietet sich durch die Anordnung von mehreren Befestigungsbügeln zur Verbindung des Befestigungselementes mit dem Deckel. Die Befestigungsbügel stellen nicht nur die schwenkbare und verschiebbare La¬ gerung zum Scharnier des Deckels dar, sondern stabilisieren auch die Verbindung zu den Klauen, insbesondere wenn sie rippenförmig gestaltet sind und mit einer flächigen Oberfläche des Befestigungselementes einteilig angespritzt sind. In vorteilhafter Weise wird auch die Belastung durch Kraftmomente auf die einzelnen Befestigungsbügel mini¬ miert.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen und Lösen eines Deckels auf dem Gehäuse einer Filtervorrichtung gemäß Anspruch 1 ermöglicht es, den Deckel durch ein¬ fache Handhabung ohne Einsatz von Werkzeugen auf dem Filtergehäuse zu befestigen und zu lösen. Zum Befestigen wird der Deckel in hochgeklapptem Zustand, in welchem die Befestigungselemente ca. 90 Grad zur Stirnseite des Deckels geschwenkt sind, von Hand gegriffen und kann auf dem Gehäuse positioniert werden. Der Deckel wird auf die kommunizierende Kontur des Gehäuses aufgebracht, eingedrückt und findet in der Kon¬ tur des Gehäuses seine Aufnahme. Anschließend werden die Befestigungsbügel im We¬ sentlichen parallel zur Stirnseite des Deckels abgeschwenkt und können nach innen ver¬ schoben werden. Beim Verschieben der Befestigungselemente nach innen, übergreift die klauenförmige Kontur eine Befestigungskontur, die im Bereich der Stirnseite des Gehäu- ses angeordnet ist. Hierdurch wird das Befestigungselement formschlüssig mit dem Ge¬ häuse verriegelt. Die übergreifende axiale Breite der Klauen ist sowohl mit der Befesti¬ gungskontur des Gehäuses als auch mit dem Deckel abgestimmt, so dass bei fehlerhaf¬ ter Positionierung des Deckels auf dem Gehäuse keine Verriegelung stattfinden kann. Dies schließt in vorteilhafter Weise aus, dass eine fehlerhafte Positionierung auf Grund schlechter Zugänglichkeit oder Schmutz zwischen Deckel und Gehäuse entsteht.

Da der Deckel auf dem Filtergehäuse oft die Zusatzfunktion der Fixierung eines Filter¬ elementes im Filtergehäuse wahrnimmt, kann es bei falsch montiertem Filterelement auch zur Fehlpositionierung des Deckels führen, was eine Undichtigkeit zwischen Ge¬ häuse und Deckel zur Folge hat. Auch diese Fehlermöglichkeit wird bei der erfindungs¬ gemäßen Filtervorrichtung ausgeschlossen.

Zur Demontage des Deckels werden die Befestigungselemente nach außen verschoben, wodurch die formschlüssige Verbindung zwischen Deckel und Gehäuse entriegelt wird und wonach die Befestigungselemente wieder nach oben geschwenkt werden können und somit als Auszugsgriff des Deckels dienen. In vorteilhafter Weise wird hier die Dop¬ pelfunktion der Befestigungselemente sowohl zur formschlüssigen Verbindung als auch zur einfachen Handhabung genutzt.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen au- ßer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombi¬ nationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen

Figur 1 die erfindungsgemäße Filtervorrichtung mit verriegeltem Deckel in perspektivi¬ scher Darstellung,

Figur 2 die Filtervorrichtung entsprechend Figur 1 mit geöffneten und geschwenkten Deckel, der Figur 1 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen,

Figur 3 eine Schnittdarstellung des Filtergehäuses mit verriegeltem Deckel, gleiche Bauteile der vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen verse- hen sind, Figur 4 Eine Filtervorrichtung im Vollschnitt mit entriegeltem Deckel, gleiche Bauteile der vorhergehenden Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

5 In Figur 1 ist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung 10 in perspektivischer Darstellung gezeigt. Das ausschnittsweise gezeigte Gehäuse 11 ist durch den unterhalb der Befesti¬ gungselemente 15 liegenden, in Figur 2 sichtbaren Deckel 14 verschlossen. Die Befesti¬ gungselemente 15 sind in diesem Ausführungsbeispiel als zwei Halbschalen gestaltet und überdecken den Deckel 14 vollständig. An den Umfangsseiten der Befestigungsele- 10 mente 15 sind Klauen 17 angebracht, welche einen in Figur 3 dargestellten umlaufenden Steg des Gehäuses 24, so wie den Außenumfang des verdeckten Deckels 14 umschlie¬ ßen. Dadurch wird die Außenseite 12 zur Gehäuseseite 13 hin verschlossen.

Figur 2 zeigt die Filtervorrichtung 10, wobei der Deckel 14 in die kommunizierende Kontur des Gehäuses 11 eingebracht ist und das Befestigungselement 15 nach oben ge- 15 schwenkt ist und somit als Handgriff zum Auszug des Deckels 14 dient. Das Befesti¬ gungselement 15 ist mit dem Befestigungsbügel 16 einstückig hergestellt. Durch die Scharnierverbindung 21 ist der Befestigungsbügel 16 mit dem Deckel 14 schwenkbar und verschiebbar gelagert. Die Kontur der Klauen 17, welche in verschlossenen Zustand eine Verriegelung mit dem Gehäuse herstellen, ist am hochgeklappten Befestigungselement 20 15 sichtbar. Zur Stabilisierung der Klauen 17 sind am Befestigungselement 15 umfangs- seitig Rippen 26 angebracht.

Figur 3 zeigt die Filtervorrichtung 10 im Vollschnitt. Der Deckelabsatz 14a ist in die zylind¬ rische Fläche 22 des Gehäuses 11 eingeschoben. Zur Bildung eines Scharniers sind am Deckel 14 Lagerstege 20 angeordnet, die einen Achsbolzen 19 fixieren. Der Achsbolzen 25 19 dient in Verbindung mit dem Befestigungsbügel 16 zur Aufnahme des Befestigungs¬ elementes 15. Am Befestigungsbügel 16 sind Langlöcher mit Rastung 25 angebracht, welche in der Scharnierverbindung 21 aufgenommen sind und in der Längsachse des Langloches 25 verschiebbar sind, wobei an der äußeren Endstellung ein Schwenken des Befestigungselementes 15 nach oben möglich ist. Die Klauen 17 am umfangsseitigen 30 äußeren Rand des Befestigungselementes 15 umschließen einen umlaufenden Steg 24 des Gehäuses 11, wie auch einen umlaufenden Steg des Deckels 23 und bewirken somit eine formschlüssige Verriegelung zwischen Deckel 14 und Gehäuse 11, wobei in diesem gezeigten Beispiel durch die keilförmige Ausführung der Klauen 17 eine axiale Anpress¬ kraft zwischen Deckel 14 und Gehäuse 11 erreicht werden kann. Die am Deckel 14 auf der Gehäuseseite 13 angebrachten Nocken 18 haben die Funktion, ein nicht dargestell¬ tes Filterelement axial und radial im Gehäuse zu sichern.

In Figur 4 ist das Befestigungselement 15 im Langloch 25 nach außen geschoben, wo¬ durch sich die, durch die Klauen 17 verursachte Verriegelung zwischen Gehäuse 11 und Deckel 14 löst. Die im Langloch 25 sichtbare Rastung bewirkt eine Sicherungskraft, wel¬ che beim Verschieben des Befestigungselementes 15 überwunden werden muss. Im Deckelabsatz 14a ist eine Nut 27 angeordnet, welche einen Radialdichtring 28 aufnimmt, wobei dieser Radialdichtring 28 eine dichte Verbindung zwischen der zylindrischen Flä¬ che 22 und dem Deckel 14 herstellt.