DE4128153C2

DE4128153C2 - Scheibenölkühler

Info

Publication number: DE4128153C2
Application number: DE19914128153
Authority: DE
Inventors: Horst Armbruster; Gebhard Schwarz
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1991-08-24
Filing date: 1991-08-24
Publication date: 1994-08-25
Anticipated expiration: 2011-08-25
Also published as: BR9203282A; US5236043A; DE9216351U1; DE4128153A1; FR2680544A1; FR2680544B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Scheibenölkühler, bestehend aus einem Gehäuse mit Anschlüssen für die Zu- und Abfuhr eines Kühlmittels und aus mehreren, vom zu kühlenden Öl durchström ten, mit ihren Innenräumen untereinander in Verbindung stehen den Hohlscheiben, die auf eine im Gehäuse vorgesehene Hohl schraube aufgesteckt und ausgerichtet sind, die zur Befestigung des Gehäuses am Motorblock und zum Anschluß an eine Rückführ bohrung für das Öl dient, das durch die Innenräume der Hohl scheiben und über eine auf der vom Motorblock abgewandten Seite des Gehäuses liegende und durch eine kreisförmige Ringwand be grenzte Kammer durch die Hohlschraube abströmt.

Scheibenölkühler dieser Art sind bekannt (US 43 60 055 und 45 61 494). Diese Scheibenölkühler werden in Verbindung mit ei nem Ölfilter eingesetzt, der auf der vom Motorblock abgewandten Seite des Ölkühlers aufgesetzt und durch die Hohlschraube ge halten wird. Sollen solche Scheibenölkühler ohne Filter verwen det werden, dann wird es in der Regel notwendig, das Gehäuse und das Paket der Hohlscheiben so abzuändern, daß auf der vom Motorblock abgewandten Seite kein Austritt von Öl mehr statt findet. Es ist daher notwendig, verschiedene Scheibenölkühler vorzusehen, je nachdem, ob sie mit Ölfilter oder ohne einen solchen verwendet werden sollen. Dies ist aufwendig.

Aus der US 46 69 532 ist es zwar auch schon bekannt gewor den, einen Ölkühler der eingangs genannten Art mit einem offen en Gehäuse auf der vom Motorblock abgewandten Seite durch eine gesonderte Gehäusekappe abzuschließen, die sich mit einer Dich tung außen auf eine Ringfläche des Gehäuses aufsetzt und über eine Hohlschraube am Gehäuse gehalten wird, die mit einem Ge windestutzen in einen Dom der Kappe hereinragt und in dem Raum zwischen Dom und einem Sechskant Bohrungen zur Verbindung der innerhalb der Kappe gebildeten Kammer mit dem Innenraum der Hohlschraube aufweist. Solche Bauarten nehmen wegen der zu sätzlichen Kappe aber relativ viel Raum ein, der in Kraftfahr zeugen mitunter nicht zur Verfügung steht. Die Montage der Ab schlußkappe ist außerdem relativ aufwendig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Scheibenölkühler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er so wohl für die Verwendung mit einem Filter als auch für die Ver wendung ohne einen solchen geeignet ist und ohne Aufwand je weils für den gewünschten Einsatzzweck zur Verfügung gestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Scheibenölkühler der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Hohlschraube auf der zum Gehäuse gerichteten Seite der Angriffsflächen für ein Schraubwerkzeug mit einer kragenartig an ihr angebrachten Ab schlußscheibe versehen ist, die mit einer an der Ringwand an liegenden Dichtfläche versehen ist und dadurch, daß auf der dem Gehäuse zugewandten Seite der Abschlußscheibe eine in den In nenraum der Hohlschraube führende Öffnung vorgesehen ist.

Durch diese Ausgestaltung braucht nur die für die Verwendung mit Fil ter vorzusehende, an beiden Enden offene Hohlschraube durch die Hohlschraube mit der Abschlußscheibe ersetzt werden, wobei die an der einseitig geschlossenen Hohlschraube vorgesehenen An griffsflächen für ein Schraubwerkzeug in sehr einfacher Weise auch zum Abdichten der Abschlußscheibe eingesetzt werden kön nen.

Dabei ist es möglich, die Dichtfläche gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 jeweils an den Umfang der Abschlußscheibe zu legen und mit der nach innen gerichteten Fläche der Ringwand zusammenwir ken zu lassen, oder die Dichtfläche auf der zum Gehäuse weisen den Seite der Abschlußwand anzuordnen und mit der nach außen weisenden Stirnseite der Ringwand zusammenwirken zu lassen. Insbesondere im ersten Fall, wo die Abschlußwand der Hohl schraube nahezu vollständig versenkt innerhalb des Raumes der Ringwand liegt, ergibt sich eine äußerst platzsparende Ausfüh rung. Die Handhabung der Hohlschraube ist in jedem Fall ein fach.

Besonders vorteilhaft ist es - nicht nur im Zusammenhang mit den Merkmalen nach Anspruch 1 - auf der von der Kammer abge wandten Seite des Gehäuses zusätzlich zu der an den vom Motor block kommenden Zufluß angeschlossenen Zuführöffnung der ersten Hohlscheibe eine zusätzliche Öffnung im Gehäuse und in der an das Gehäuse angrenzenden Seite der ersten Hohlscheibe vorzuse hen, die durch ein auf der Innenseite der Hohlscheibe sitzendes und nach innen öffnendes Oberdruckventil geschlossen gehalten werden kann. Durch diese Ausgestaltung wird es auch bei der kompakten, raumsparenden Bauart nach der eingangs geschilderten Erfindung möglich, den Ölkühler dann, wenn das Öl noch sehr kalt und dementsprechend zäh ist, sehr schnell vom Motoröl durchströmen zu lassen. Die auf der Motorseite liegende Venti lanordnung öffnet nämlich in einem solchen Fall den direkten Durchströmungsweg durch die Hohlscheiben, so daß ein zu hoher Druckverlust vermieden werden kann.

Es ist zwar bei Scheibenölkühlern grundsätzlich bekannt, solche bei höheren Drücken öffnenden Ventile vorzusehen. Beispielswei se zeigt die US 46 69 532 ein solches spiralförmig ausgebil detes Ventil. Auch die US 37 43 011 ist mit einem solchen Ventil innerhalb des Bereiches der Hohlschraube versehen und die US 43 60 055 zeigt ein bügelförmiges Ventil in dem Zwi schenraum zwischen Filter und Ölkühlergehäuse. Bei der vorlie genden Weiterbildung der Erfindung wird das Ventil aber auf der anderen Seite des Ölkühlergehäuses, nämlich auf der dem Motor block zugewandten Seite, angeordnet, und zwar nach innen öff nend. Diese Ausgestaltung macht es möglich, einen Scheibenöl kühler mit einem solchen Ventil zu versehen, ohne daß zusätz licher Platz für die Anordnung des Ventiles auf der vom Motor block abgewandten Seite des Gehäuses erforderlich wäre.

Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Ventiles, die eine sehr einfache Realisierung bei geringem Platzbedarf ermöglichen, sind in den Unteransprüchen 6 bis 9 gekennzeichnet.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Scheibenölkühler nach der Erfindung,

Fig. 2 die Draufsicht auf den Scheibenölkühler der Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II gesehen,

Fig. 3 den Teilschnitt durch die äußere Gehäusewand und die erste Hohlscheibe des Scheibenölkühlers der Fig. 1 und 2 längs der Schnittlinie III-III gesehen,

Fig. 4 eine schematische Darstellung des Ölkühlers der Fig. 1 mit einer Herstellung des Strömungsverlaufes des zu kühlenden Öles,

Fig. 5 die für die Ausführungsform der Fig. 1, 2 und 4 ver wendete Abschlußhohlschraube,

Fig. 6 die Ansicht der Hohlschraube in Richtung des Pfeiles VI der Fig. 5,

Fig. 7 die Darstellung des Gehäuses und des Scheibenpaketes des Scheibenölkühlers der Fig. 1 und 2, jedoch mit einer anderen Abschlußhohlschraube, die axial abdich tet,

Fig. 8 die Abschlußhohlschraube, die für den Scheibenöl kühler der Fig. 7 verwendet worden ist und

Fig. 9 schließlich die Ansicht der Abschlußhohlschraube der Fig. 8 in Richtung des Pfeiles IX der Fig. 8 gesehen.

In den Fig. 1, 2 und 4 ist ein Scheibenölkühler gezeigt, der aus einem dosenförmigen Gehäuse (1) mit zwei seitlichen Anschlüssen (2, 3) für den Zu- und Ablauf eines Kühlmittels und aus einem in dieses Gehäuse (1) eingesetzten Scheibenpaket (4) besteht. Das Gehäuse (1), das der besseren Übersichtlichkeit halber in der Fig. 4 ohne das Scheibenpaket gezeichnet ist, ist von einer Hohlschraube (5) durchsetzt, die durch eine Hülse (6) geführt ist, die mittig im Gehäuse (1) sitzt. Die Hohlschraube (5) ist mit einem Sechskant (7) und mit einer Abschlußscheibe (8) versehen und auf der von dem Sechskant (7) abgewandten Seite mit einem Gewinde in nicht näher dargestellter Weise mit einem Motorblock verbunden. Das zu kühlende Öl aus dem Motorblock kommt dabei aus einem ebenfalls nicht dargestellten Kanal in Richtung des Pfeiles (9), tritt durch eine etwa nierenförmige Öffnung (10) und eine entsprechend ausgebildete, aber nicht im einzelnen dargestellte Öffnung in den Hohlraum der ersten Scheibe ein und verteilt sich dann im Sinn der in Fig. 4 ange deuteten Strömungspfeile (11) innerhalb der einzelnen Scheiben des Scheibenpaketes (4) und verläßt das Gehäuse (1) über eine Öffnung (12) in der unteren Stirnwand (1b) des Gehäuses (1). Das so durch die einzelnen Scheiben geströmte Öl wird dann in einer Kammer (13), die durch eine Ausnehmung auf der Innenseite der Abschlußscheibe (8) gebildet ist, umgelenkt und kann dann durch den Zwischenraum (14) zwischen der Hülse (6) und der Hohlschraube (5) in vier gleichmäßig auf dem Umfang der Hohl schraube (5) verteilte Bohrungen (15) eintreten und im Inneren der Hohlschraube (5), die durch einen Dichtring (16) gegenüber der Hülse (6) abgedichtet ist, im Sinn des Pfeiles (17) gekühlt wieder zum Motor zurückgeführt werden. Die Abschlußscheibe (8) sitzt dabei innerhalb einer von einer Ringwand (18) der unteren Abschlußwand (1b) gebildeten kreisförmigen Ausnehmung und wird durch einen umlaufenden Dichtring (19) gegenüber der Innenseite der Ringwand (18) abgedichtet, der in einer umlaufenden Nut (20) am Umfang der Abschlußscheibe (8) gehalten ist. Wie die Fig. 5 und 6 dabei im einzelnen zeigen, ist die Hohlschraube (5), die auch einstückig sein könnte, aus Herstellungsgründen aus zwei Teilen zusammengesetzt, wovon die Abschlußscheibe (8) einen dieser Teile bildet. Die Abschlußscheibe (8) ist unlösbar mit der Hohlschraube (5) verbunden. Sie könnte aber auch mit einer zentralen Bohrung auf die Hohlschraube aufgeschoben sein, die in diesem Fall mit dem Sechskant (7) versehen wird. Zwi schen Hohlschraube (5) und Abschlußscheibe müßte auch noch eine Dichtung vorgesehen sein.

Wie bei der Betrachtung der Fig. 1, 2 und 4, insbesondere der Fig. 4, deutlich wird, ist es nach Abnahme der Hohlschraube (5), die im übrigen mit der außen liegenden Stirnfläche ihrer Abschlußscheibe (8) mit der nach außen gerichteten Stirnfläche (18a) der Ringwand (18) fluchtet, auch möglich, das gleiche Gehäuse mit dem Scheibenpaket auch für einen Ölkühler zu ver wenden, dem zusätzlich auf der Seite der Ringwand (18) ein Öl filter zugeordnet wird. Dieser Ölfilter würde dann dichtend auf der Fläche (18a) aufsitzen und das im Sinne der Pfeile (11) durch das Scheibenpaket strömende Öl würde dann zunächst in den Filter und von dort aus erst durch eine Hohlschraube im Sinn des Pfeiles (17) zurückströmen, die in den Filter hereinragt. Ein und dasselbe Ölkühlergehäuse, einschließlich des Scheiben paketes, kann daher mit oder ohne Ölfilter verwendet werden. Die in den Fig. 1 bis 6 gezeigte Hohlschraube (5) weist dabei den Vorteil auf, daß der Platzbedarf des Ölkühlers bei Verwen dung ohne Filter nur sehr klein ist. Die Abschlußscheibe benö tigt nämlich keinen zusätzlichen Platz und lediglich der für die Betätigung der Hohlschraube (5) notwendige Sechskant (7) ragt über die Kontur des Gehäuses (1) nach außen vor.

Wie aus den Fig. 2 und 3 aber auch hervorgeht, ist der Ölkühler der Fig. 1 bis 6 noch zusätzlich mit einem Ventil versehen, das eine unmittelbare Durchströmung des Scheibenpaketes ohne die Ölumlenkung durch die einzelnen Scheiben in dem Fall ermög licht, wo, beispielsweise beim Start des Motors, noch relativ kaltes und viskoses Öl vorliegt, das einem zu großen Druckver lust unterliegen würde, wenn es durch die Hohlscheiben des Scheibenpaketes (4) umgelenkt werden müßte. Dieses Ventil be steht dabei aus einem Blattfederstreifen (21), der an einem En de mit einem Ventilstück in der Form einer Kugelkalotte (22) versehen ist und mit dieser eine kreisförmige Öffnung (23) in der Stirnwand (1a) des Gehäuses (1) und in der an diese Stirn wand (1a) angrenzenden Wandung der ersten Hohlscheibe des Scheibenpaketes (4) verschließt, deren Wandung mit (24) gekenn zeichnet ist. Der Blattfederstreifen (21) ist mit seinem anderen Ende an einem Sockelstück (25) gehalten, das fest in die Wandung (24 und 1a) eingesetzt ist. Das Sockelstück ragt dabei mit dem den Blattfederstreifen (21) tragenden Ende in den Innenraum der ersten, nicht im einzelnen dargestellten Hohlscheibe herein. Dabei ist das Ende des Blattfederstreifens (21) an dem Sockel (25) so befestigt, daß ein Abstand (a) zwischen der Befesti gungsstelle und der Wand (24) verbleibt. Diese Ausgestaltung ermöglicht in besonders guter Weise, daß das Kalottenstück (22) dicht und leicht lösbar in der Öffnung (23) gehalten wird.

Wie beim Betrachten der Fig. 1, 2 und 4 ohne weiteres deutlich wird, steht das vom Motorblock im Sinn des Pfeiles (9) kommende Öl zunächst in der Kammer (26) an, und zwar dann, wenn es kalt und noch sehr viskos ist, unter einem hohen Druck. Durch diesen Druck wird das kugelkalottenförmige Verschlußstück (22) in der Richtung des Pfeiles (9) nach innen aufgedrückt und das Öl kann dann durch die nicht im einzelnen dargestellten, axial zueinan der fluchtenden Verbindungsöffnungen zwischen den einzelnen Hohlscheiben unmittelbar zu der Austrittsöffnung (12) und von dort wieder zurück zum Motor strömen, ohne daß es einem zu gro ßen und unerwünschten Druckverlust unterliegt. Dabei braucht die platzsparende Konstruktion der Fig. 1 bis 6 nicht geändert zu werden, was insbesondere dann, wenn im Motor nur wenig Ein bauraum zur Verfügung steht, sehr vorteilhaft ist. Trotz der kompakten und platzsparenden Ausführung besitzt der neue Ölküh ler - wie andere, wesentlich aufwendigere Konstruktionen - die Möglichkeit, Öl beim Anfahren eines Motors unmittelbar durch den Ölkühler ohne großen Druckverlust zu leiten.

Die Fig. 7 bis 9 zeigen das Gehäuse (1) in der gleichen Ausfüh rung, wie es anhand der Fig. 1 bis 6 schon erläutert worden ist. Auch in diesem Fall kann ein Ventil gemäß Fig. 3 vorgese hen sein. Unterschiedlich ist lediglich die beim Ausführungs beispiel der Fig. 7 bis 9 verwendete Hohlschraube (5′), die an stelle der Abschlußscheibe (8), die sich an die Innenwand der Ringwand (18) anliegt, mit einer Abschlußwand (8′) versehen ist, die als ein Teller ausgebildet ist, dessen Abmessungen dem Durchmesser der Ringwand (18) und deren Stirnseite (18a) ent sprechen. Diese tellerartige Abschlußscheibe (8′) stützt sich axial an der Fläche (18a) ab und wird gegenüber dieser durch einen umlaufenden Dichtring (27) abgedichtet, der in eine auf der Innenseite der Abschlußwand (8′) umlaufende Ringnut (28) eingesetzt ist. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, ist die tellerför mige Abschlußscheibe (8′) durch radial verlaufende Rippen (29) verstärkt. Die übrige Ausgestaltung entspricht aber wieder je ner der Fig. 1 bis 6. In diesem Fall ist die Umlenkkammer (13′), die zwischen der Abschlußscheibe (8′) und dem Gehäuse (1) ge bildet wird, etwas größer. Auch der Platzbedarf ist durch die außen an der Fläche (18a) anliegende Scheibe (8′) etwas größer als bei der Ausführungsform der Fig. 1, 2 und 4. Auch bei die ser Variante könnte die Abschlußscheibe mit einer Bohrung auf die Hohlschraube aufgesetzt sein, so daß sie auf der zum Ge häuse gerichteten Seite des Sechskantes (7) liegt.

Claims

1. Scheibenölkühler, bestehend aus einem Gehäuse mit An schlüssen für die Zu- und Abfuhr eines Kühlmittels und aus mehreren, vom zu kühlenden Öl durchströmten, mit ihren Innen räumen untereinander in Verbindung stehenden Hohlscheiben, die auf eine im Gehäuse vorgesehene Hohlschraube aufgesteckt und ausgerichtet sind, die zur Befestigung des Gehäuses an einem Motorblock und zum Anschluß an eine Rückführbohrung für das Öl dient, das durch die Innenräume der Hohlscheiben und über eine auf der vom Motorblock abgewandten Seite des Gehäuses liegende und durch eine kreisförmige Ringwand begrenzte Kammer durch die Hohlschraube abströmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohl schraube (5, 5′) auf der zum Gehäuse gerichteten Seite der An griffsflächen (7) für ein Schraubwerkzeug mit einer kragenartig an ihr angebrachten Abschlußscheibe (8, 8′) versehen ist, die mit einer an der Ringwand (18) anliegenden Dichtfläche versehen ist und dadurch, daß auf der dem Gehäuse (1) zugewandten Seite der Abschlußscheibe (8, 8′) eine in den Innenraum der Hohl schraube (5, 5′) führende Öffnung (15) vorgesehen ist.

2. Scheibenölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtfläche (19) am Umfang der Abschlußscheibe (8) liegt und mit der nach innen gerichteten Fläche der Ringwand (18) zusammenwirkt.

3. Scheibenölkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtfläche (27) auf der zum Gehäuse (1) weisenden Seite der Abschlußwand (8′) liegt und mit der nach außen wei senden Stirnseite (18a) der Ringwand (18) zusammenwirkt.

4. Scheibenölkühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche (27) Teil eines um laufenden Dichtringes (19, 27) ist, der in einer Nut (20, 28) der Abschlußwand (8, 8′) gehalten ist.

5. Scheibenölkühler, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der von der Kammer (13) abgewandten Seite des Gehäuses (1) zusätzlich zu der an den vom Motorblock kommenden Zufluß angeschlossenen Zufuhröffnung (10) zur ersten Hohlscheibe eine zusätzliche Öffnung (23) im Gehäuse (1) und in der an das Gehäuse angrenzenden Wand (24) der ersten Hohl scheibe vorgesehen ist, die durch ein auf der Innenseite der Hohlscheibe sitzendes und nach innen öffnendes Überdruckventil (22, 21) geschlossen gehalten ist.

6. Scheibenölkühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß das Überdruckventil aus einem von einem Blattfeder streifen (21) gehaltenen Verschlußstück (22) besteht.

7. Scheibenölkühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß das Verschlußstück (22) ein an eine kreisrund ausge staltete Öffnung (23) angepaßtes kugelkalottenförmiges Teil ist.

8. Scheibenölkühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß das Verschlußstück (22) über einen Blattfederstreifen (21) an einem Sockelstück (25) gehalten ist, das fest in die Wand (24) der Hohlscheibe und des Gehäuses (1a) eingesetzt ist.

9. Scheibenölkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß das am Sockelstück (25) befestigte Ende des Blattfe derstreifens (21) im Abstand (a) zu der Wand (24) der Hohl scheibe liegt.