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Die
Erfindung bezieht sich auf einen Ölfilter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine.
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In
der Druckschrift
DE
197 46 752 A1 wird ein Ölfilter
mit einem ringförmigen
Filterelement beschrieben, das in ein Filtergehäuse eingesetzt ist, welches üblicherweise
von einem Gehäusedeckel
zu verschließen
ist. Das ringförmige
Filterelement wird radial von außen angeströmt, wobei das gereinigte Öl über den
zylindrischen Innenraum, der die Reinseite darstellt, axial abströmen kann.
Um für
Wartungsarbeiten das Filterelement auszutauschen, muss der Gehäusedeckel
geöffnet
werden, wobei das Problem auftreten kann, dass das im Filtergehäuse verbliebenes
Restöl
auslaufen und zu Verschmutzungen führen kann. Dieses Problem verschärft sich
bei einer schrägen
Einbaulage des Ölfilters.
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Dieses
Problem wurde bei aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen dadurch
zu beheben versucht, dass am Ölfilter
eine Ablassschraube angeordnet ist, die vor dem Öffnen des Deckels geöffnet werden
muss, so dass das Öl über die Öffnung der
Ablassschraube kontrolliert ablaufen kann. Dies setzt jedoch Einbauverhältnisse
voraus, die einen Zugang zu der Ablassschraube ermöglichen,
was jedoch nicht in jedem Fall gegeben ist.
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Aus
der WO 00/29724 A1 ist ein Flüssigkeitsfilter
insbesondere für Öl oder Kraftstoff
von Brennkraftmaschinen bekannt. An diesem ist eine Ölablassschraube
vorgesehen, wobei das Filterelement so positioniert werden muss,
dass die Ölablassschraube
am geodätisch
unteren Ende liegt und deshalb ein Ölablauf erfolgen kann. Es ist
ferner aus der
EP 1
094 203 A1 eine Ölfiltervorrichtung
für Brennkraftmaschinen
bekannt, mit einem hängend
an geordneten Ölfiltergehäuse, mit
einer geodätisch
unteren Öffnung,
wobei ein topfförmiger
Verschlussdeckel in Schließstellung
mittels eines freien Topfabschnittes und einer im Ölfiltergehäuse vorgesehenen Ringdichtung
gegenüber
einer stromab im Ölfiltergehäuse in die Ölwanne gerichtet
angeordneten Ablauföffnung
eine Ablaufsperre bildet. Ferner beschreibt die
DE 197 00 561 A1 einen Ölfilter,
bestehend aus einem Gehäuse,
einem Deckel sowie einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement,
wobei am Gehäuse
ein offener Ablaufkanal für
das, aus dem Filterelement zu entfernende Öl vorgesehen ist, sobald der
Deckel geöffnet
wird.
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Der
Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Ölfilter anzugeben, bei dem
für Wartungszwecke
im Filtergehäuse
verbliebenes Restöl
mit einfachen Maßnahmen
abgelassen werden kann.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Der
erfindungsgemäße Ölfilter
besitzt zum Ablassen des Öls
aus dem Gehäuseinnenraum
eine Ablassöffnung,
die in das Filtergehäuse
bzw. den Gehäusedeckel
eingebracht ist, wobei die Verbindung zwischen der Ablassöffnung und
dem Gehäuseinnenraum
in Abhängigkeit
der Relativposition des Gehäusedeckels
bezüglich
des Filtergehäuses
entweder versperrt oder geöffnet
ist. In Schließposition
des Gehäusedeckels,
d. h. bei auf das Filtergehäuse
aufgesetztem Gehäusedeckel,
ist die Ablassöffnung
versperrt, so dass das gereinigte Öl über die reguläre Abströmöffnung aus
dem Filtergehäuse
abgeleitet werden kann und der Ölfilter
seine normale Reinigungsfunktion ausüben kann. Beim Öffnen des
Gehäusedeckels
wird dagegen in einer Zwischenposition des Gehäusedeckels – zwischen Schließposition und Öffnungsposition,
in welcher der Gehäusedeckel abgenommen
werden kann – die
Verbindung zwischen der Ablassöffnung
und dem Gehäuseinnenraum freigegeben,
so dass das verbliebene Öl
aus dem Filtergehäuse über die
Ablassöffnung
abgeleitet wird. Da das Versperren und Freigeben der Verbindung
zwischen Gehäuseinnenraum
und Ablassöffnung über die
Position des Gehäusedeckels
gesteuert wird, sind grundsätzlich
keine zusätzlich
zu betätigenden
Stellglieder für
das Ablassen des Öls
erforderlich. Vielmehr wird die Verbindung zur Ablassöffnung automatisch
beim Öffnungsvorgang
des Gehäusedeckels
freigegeben und das Öl
abgeleitet. Da bereits in der Zwischenposition das Öl abgeführt wird,
also noch vor Erreichen der Öffnungsposition des
Gehäusedeckels,
besteht noch eine Verbindung zwischen Filtergehäuse und Gehäusedeckel und es kann durch
entsprechende Dichtungselemente sichergestellt werden, dass der
Innenraum gegenüber der
Umgebung flüssigkeitsdicht
abgedichtet ist und kein Öl
versehentlich in die Umgebung gelangt.
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Gemäß der Erfindung
ist der Ablasskanal in die Wandung des Gehäusedeckels bzw. des Filtergehäuses eingebracht, über den
die Verbindung zwischen der Ablassöffnung und dem Gehäuseinnenraum
herzustellen ist. In der Zwischenposition des Gehäusedeckels
kommuniziert der Ablasskanal mit der Ablassöffnung, wohingegen in Schließposition des
Gehäusedeckels
der Ablasskanal von der Ablassöffnung
getrennt ist. Der Ablasskanal kann einen Durchbruch in der Wandung
des Gehäusedeckels umfassen,
welcher die Wandung radial von außen nach innen durchbricht,
oder alternativ bzw. zusätzlich
als ein axial verlaufender Kanal zwischen Gehäusedeckel und Filtergehäuse ausgeführt sein,
indem beispielsweise das Gewinde über einen begrenzten Winkelabschnitt
gegenüber
der Kreisform abgeflacht ist, wodurch eine Einströmung von Öl in diesem
Winkelabschnitt ermöglicht
wird.
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Das Öffnen und
Schließen
der Ablassöffnung
bzw. der Verbindung zwischen Gehäuseinnenraum
und Ablassöffnung
erfolgt zweckmäßig ausschließlich über die
axiale Stellkomponente des Gehäusedeckels
bei dessen Öffnungsbewegung,
die üblicherweise
eine Schraubbewegung ist. Darüber hinaus
bzw. alternativ hierzu kann es aber auch zweckmäßig sein, die Drehbewegung
des Gehäusedeckels
als Steuerungsbewegung für
das Öffnen
und Schließen
der Ablassöffnung
heranzuziehen.
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Zur
Abdichtung des Gehäuseinnenraumes
in Schließposition
des Gehäusedeckels
ist vorteilhaft ein Dichtring zwischen Gehäusedeckel und Filtergehäuse angeordnet,
der in der Schließposition
axial zwischen dem Ablasskanal und der Ablassöffnung liegt, jedoch durch
die Öffnungsbewegung
des Gehäusedeckels
axial so weit in eine Außerdichtstellung verschoben
wird, bis der Ablasskanal mit der Ablassöffnung kommuniziert, so dass
das Restöl
abgeleitet werden kann. Über
einen weiteren Dichtring, der zwischen der Ablassöffnung und
einer axialen Stirnseite des Gehäusedeckels
bzw. des Filtergehäuses
angeordnet ist, wird in Ablassposition – bei einer Strömungsverbindung
zwischen Gehäuseinnenraum
und Ablassöffnung – der Strömungsweg
zwischen Gehäuseinnenraum
und Ablassöffnung
gegenüber
der Umgebung abgedichtet, so dass sichergestellt ist, dass beim
Ablassen kein Öl versehentlich
nach außen
gelangt. Dieser weitere Dichtring ist vorteilhaft axial verschieblich
gehalten, wobei derjenige Wandabschnitt am Gehäusedeckel, an dem der Dichtring
anliegt, reibungsarm und der zugeordnete Wandabschnitt am Filtergehäuse reibungsbehaftet ausgeführt ist,
so dass bei der Öffnungsbewegung des
Gehäusedeckels
dieser Dichtring über
die Reibung am Filtergehäuse
in einer gegenüber
dem Filtergehäuse
unveränderten
Position gehalten wird, wohingegen zwischen diesem Dichtring und
dem Gehäusedeckel
eine Relativ-Axialbewegung stattfindet. Der Vorteil dieser Ausführung liegt
darin, dass zumindest bis zum Erreichen der Zwischen- bzw. Ablassposition
der betreffende Dichtring seine Dichtfunktion ausüben kann
und den Ablasskanal bzw. die Ablassöffnung gegenüber der Ölfilterumgebung
abdichtet. Im Verlauf der weiteren Öffnungsbewegung des Gehäusedeckels
kann der betreffende Dichtring von einem Anschlag am Gehäusedeckel
mitgenommen werden, bis der Gehäusedeckel
einschließlich
dem weiteren Dichtring vollständig
vom Filtergehäuse
gelöst
ist.
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 einen
Schnitt durch einen Ölfilter
mit Filtergehäuse
und Gehäusedeckel,
wobei der Gehäusedeckel
sich in Schließposition
befindet,
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2 der Ölfilter
mit dem Gehäusedeckel
in einer Zwischenposition zwischen Schließ- und Öffnungsstellung, in welcher
der Gehäuseinnenraum zum
Ableiten von verbliebenem Öl
mit einer nach außen
führenden
Ablassöffnung
verbunden ist,
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3 einen
Schnitt durch den Gehäusedeckel
gemäß Schnittlinie
III-III aus 1,
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4 einen
Schnitt durch einen Ölfilter
in einer modifizierten Ausführung,
mit dem Gehäusedeckel
in Schließposition,
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5 der Ölfilter
gemäß 4 mit
dem Gehäusedeckel
in einer Zwischenposition zwischen Schließ- und Öffnungsstellung.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der Ölfilter 1 für eine Brennkraftmaschine umfasst
ein Filtergehäuse 2,
in welchem ein Filterelement 6 zur Reinigung des zuzuführenden Öls angeordnet
ist, sowie einen das Filtergehäuse 2 verschließenden Gehäusedeckel 3.
Filtergehäuse 2 und
Gehäusedeckel 3 sind
zylindrisch aufgebaut, wobei der Gehäusedeckel 3 in das
Filtergehäuse 2 einzusetzen und
mit diesem zu verschrauben ist. Zum Austauschen des Filterelementes 6,
beispielsweise für
Wartungszwecke, wird der Gehäusedeckel 3 aus
der in 1 dargestellten Schließposition, die der regulären Betriebsstellung
des Ölfilters 1 entspricht,
durch Aufschrauben axial entfernt, so dass das Filtergehäuse 2 axial
stirnseitig geöffnet
ist und das im Filtergehäuse
befindliche Filterelement 6 entnommen und ein neues Filterelement
eingesetzt werden kann.
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Bei
dem Filterelement 6 handelt es sich um einen ringförmigen bzw.
hohlzylindrischen Filter, der radial von außen nach innen angeströmt wird,
wobei das gereinigte Öl
axial aus dem Filterinnenraum über einen
Ablaufkanal 8 im Filtergehäuse 2 abgeleitet wird.
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Um
zu vermeiden, dass beim Öffnen
des Gehäusedeckels 3 Öl aus dem
Gehäuseinnenraum 7 unkontrolliert
ausläuft
und die Umgebung verschmutzt, weist der Ölfilter 1 eine Ablassöffnung 4 auf,
die in einem Ablassstutzen 5 gebildet ist, welcher sich
an der ra dialen Außenseite
des Filtergehäuses 2,
benachbart zu dessen offener, axialer Stirnseite, befindet. Der
Ablassstutzen 5 ist zweckmäßig an die Wandung des Filtergehäuses 2 angegossen
und bildet dadurch ein einteiliges Bauteil mit diesem. Die Ablassöffnung 4 befindet
sich zweckmäßig am tiefsten
Punkt des Ölfilters. Über die
Ablassöffnung 4 kommuniziert
der Gehäuseinnenraum 7 mit
der Umgebung des Ölfilters 1 und
kann verbliebenes Öl
aus dem Gehäuseinnenraum 7 abgeleitet
werden, beispielsweise in eine Ölwanne
der Brennkraftmaschine geführt
werden, wozu an den Ablassstutzen 5 ein Schlauch aufgesteckt
werden kann. Die Ablassöffnung 4 bildet
das stirnseitige Ende eines Ablasskanals 9, der die Außenseite
des Filtergehäuses 2 mit dem
Gehäuseinnenraum 7 verbindet.
Der Ablasskanal 9 umfasst mehrere Abschnitte 9a, 9b und 9c in der
Wandung des Filtergehäuses 2,
in einem Bereich zwischen Filtergehäuse 2 und Gehäusedeckel 3,
sowie in der Wandung des Gehäusedeckels 3.
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Ein äußerer Abschnitt 9a des
Ablasskanals 9 befindet sich in dem Ablassstutzen 5 und
verläuft
in Radialrichtung des Ölfilters 1.
Ein weiterer Abschnitt 9b des Ablasskanals 9 ist
zwischen der Innenseite der Gehäusewandung
des Filtergehäuses 2 und
der Außenseite
des Gehäusedeckels 3 gebildet.
Es handelt sich bei diesem Abschnitt 9b um einen Ringraum,
der sich in Umfangsrichtung über
den Ölfilter 1 erstreckt.
Ein dritter Abschnitt 9c des Ablasskanals 9 ist
als Durchbruch in der Wandung des Gehäusedeckels 3 ausgeführt und
mündet
unmittelbar in den Gehäuseinnenraum 7.
Alternativ zu diesem sich radial erstreckenden Durchbruch kann es
aber auch zweckmäßig sein,
einen axial verlaufenden Kanalabschnitt vorzusehen, der sich insbesondere
im zwischenliegenden Bereich zwischen den Wandungen von Filtergehäuse 2 und
Gehäusedeckel 3 erstreckt und
beispielsweise, wie der 3 zu entnehmen, als Gewindeabflachung
im Gewinde des Gehäusedeckels 3 ausgebildet
ist, wobei diese Gewindeabflachung sich nur über einen Teilumfang bzw. einen
beschränkten
Winkelabschnitt erstreckt.
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In 1 ist
der Gehäusedeckel 3 in
Schließposition
dargestellt, in der der Ablasskanal 9 versperrt ist, so
dass kein Öl
aus dem Gehäuseinnenraum über die
Ablassöffnung 4 abströmen kann.
Der Kanalabschnitt 9c in der Wandung des Gehäusedeckels 3 liegt
in der Schließposition
unmittelbar an der übergreifenden
Wandung des Filtergehäuses 2 an, wodurch
ein freies Abströmen
des Öls
aus dem Gehäuseinnenraum
zumindest erheblich erschwert ist. Ferner ist ein Dichtring 10 vorgesehen,
welcher sich über
den Umfang erstreckt und in eine Nut auf der radialen Außenseite
des Gehäusedeckels 3 eingesetzt ist.
Der Dichtring 10 befindet sich in Schließposition des
Gehäusedeckels 3 axial
zwischen dem als Durchbruch ausgeführten Kanalabschnitt 9c und dem
ringförmigen
Kanalabschnitt 9b und verhindert zuverlässig ein unerwünschtes
Abströmen
von Öl über den
Ablasskanal 9 aus dem Gehäuseinnenraum.
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Der
Kanalabschnitt 9b zwischen Filtergehäuse 2 und Gehäusedeckel 3 ist
stirnseitig von einem Dichtring 11 begrenzt, der zwischen
den benachbarten, zugewandten Wandungen von Filtergehäuse und
Gehäusedeckel
liegt und sich über
den gesamten Umfang des Ölfilters 1 erstreckt.
Es kann sich bei diesem Dichtring um eine preisgünstige Rechteckdichtung handeln,
die beispielsweise vom Schlauch gestochen wird. Der Wandabschnitt
am Gehäusedeckel 3,
an welchem der Dichtring 11 anliegt und der zugleich den
Kanalabschnitt 9b begrenzt, ist reibungsarm ausgebildet,
wohingegen der gegenüberliegende
Wandabschnitt auf der Innenseite des Filtergehäuses 2 eine Riffelung
aufweist, wodurch die Reibung zwischen diesem Wandabschnitt und
dem Dichtring 11 erheblich vergrößert wird. Dies führt dazu,
dass bei einer in 2 dargestellten Öffnungsbewegung
des Gehäusedeckels 3,
bei der dieser in Pfeilrichtung 12 axial aus seiner Schließposition
entfernt wird, der Dichtring 11 seine Position am Filtergehäuse 2 beibehält und an
der anliegenden Wandung am Gehäusedeckel 3 auf
Grund der dort herrschenden geringen Reibung entlang rutscht.
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Auf
diese Weise behält
der Dichtring 11 seine Dichtposition bei und dichtet den
Kanalabschnitt 9b auch während der Öffnungsbewegung des Gehäusedeckels 3 zur
Umgebung hin ab.
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In 2 ist
der Gehäusedeckel 3 in
einer Zwischenposition zwischen Schließ- und Öffnungsposition dargestellt;
in der Zwischenposition ist der Gehäusedeckel 3 noch fest
mit dem Filtergehäuse 2 verbunden,
jedoch ist der Ablasskanal 9 zwischen Gehäuseinnenraum 7 und äußerer Ablassöffnung 4 durchgehend
freigegeben, so dass das Öl
aus dem Gehäuseinnenraum 7 abströmen kann.
Durch die axiale Verschiebung des Gehäusedeckels 3 von der Schließposition
in die Zwischenposition gelangt der Kanalabschnitt 9c in
eine Kommunikationsstellung mit dem Kanalabschnitt 9b,
in welcher der Dichtring 10, welcher in Schließstellung
den Strömungsweg blockiert,
in Richtung des mittleren Kanalabschnittes 9b verschoben
ist und auf Grund dessen den Radius des Dichtringes übersteigender
radialer Erstreckung in Außerdichtstellung
steht. Bei einer liegenden Anordnung des Ölfilters 1 liegt die
Ablassöffnung 4 an der
tiefsten Position des Ölfilters,
so dass bei einem Aufschrauben des Gehäusedeckels 3 bei Erreichen der
in 2 dargestellten Zwischenposition automatisch das
gesamte, im Gehäuseinnenraum 7 verbliebene
Restöl über den
Ablasskanal 9 und die Ablassöffnung 4 nach außen abgeleitet
wird.
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Bei
Erreichen der in 2 dargestellten Zwischenposition
des Gehäusedeckels 3 gelangt
der zweite Dichtring 11 in Kontakt mit einem Anschlag 13 auf
der Außenseite
des Gehäusedeckels 3,
wobei dieser Anschlag 13 eine Wandung derjenigen Nut darstellt,
in der der erste Dichtring 10 aufgenommen ist. Dieser Anschlag 13 sorgt
bei einem weiteren Öffnen
und axialen Entfernen in Pfeilrichtung 12 des Gehäusedeckels 3 dafür, dass
der zweite Dichtring 11 trotz der erhöhten. Reibung an der Wandseite
des Filtergehäuses 2 schließlich aus
seiner Dichtposition entfernt wird und der Gehäusedeckel 3 vollständig vom
Filtergehäuse 2 gelöst werden
kann.
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Der
in den 4 und 5 dargestellte Ölfilter 1 entspricht
in seinem Aufbau im Wesentlichen dem Ölfilter aus den vorhergehenden
Figuren, jedoch mit der Modifikation, dass beide Dichtringe 10 und 11 als
O-Ringe ausgeführt
sind und dass außerdem
beide Dichtringe 10 und 11 jeweils in eine Nut auf
der radialen Außenseite
des Gehäusedeckels 3 eingesetzt
sind und jeweils an ihren beiden Seiten von Nutwandungen des Gehäusedeckels
begrenzt sind. Da nunmehr auch der weitere Dichtring 11 in eine
Nut eingesetzt ist, behält
dieser weitere Dichtring 11 in allen Stellungen des Gehäusedeckels 3 seine
Relativposition am Gehäusedeckel
bei und kann nicht relativ zum Gehäusedeckel 3 axial
verschoben werden. Daher weist auch der mittlere, ringförmige Abschnitt 9b des
Ablasskanales 9 einen festen, gleich bleibenden Querschnitt
auf, wohingegen beim vorhergehenden Ausführungsbeispiel der Querschnitt
in Abhängigkeit
von der Relativposition des weiteren Dichtringes größer oder
kleiner ist und insbesondere in der Zwischenposition, in welcher
ein durchgehender Strömungsweg
im Ablasskanal 9 gebildet ist, ein Minimum einnimmt. Die
in den 4 und 5 dargestellte Ausführung mit
unveränderlichem
Querschnitt des Abschnittes 9b besitzt den Vorteil, dass
in einer definierten, in 5 dargestellten Zwischenposition
zwischen Schließ-
und Öffnungsstellung
des Gehäusedeckels 3 ein
exakt einstellbarer Querschnitt im Strömungsweg des Ablasskanales 9 gegeben
ist.