DE102018009928A1

DE102018009928A1 - Ölfilter für einen Kraftwagen und Filterkartusche für einen Ölfilter

Info

Publication number: DE102018009928A1
Application number: DE102018009928.9A
Authority: DE
Inventors: Markus Sander; Lionel Le Clech; Eric Schumacher
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: BR112021010705A8; WO2020126186A1; EP3897910A1; JP7227379B2; US11530632B2; US20220018271A1; BR112021010705A2; JP2022514301A; CN113195075A; CN113195075B; KR20210087534A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filterkartusche (12) und einen Ölfilter (10) mit einer Filterkartusche (12), welche in einem Ölfiltergehäuse (14) des Ölfilters (10) angeordnet ist. Ein Kolben (36) der Filterkartusche (12) umfasst einen Kanal (20) für gefiltertes Öl und ein zwischen zwei Endplatten (30, 40) des Kolbens (36) angeordnetes Filtermaterial (12). Der Kolben (36) ist in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) in eine axiale Richtung (38) der Filterkartusche (12) verschiebbar, um einen Eintritt von gefiltertem Öl über in einem Auslassstutzen (28) des Kolbens (36) ausgebildete Durchtrittsöffnungen (32) in einen Kanal (34) des Ölfiltergehäuses (14) in einer Verschlussposition des Kolbens (36) zu unterbinden und in einer Offen-Position zuzulassen. Die Filterkartusche (12) weist ein Verschlusselement (54) zum Verschließen eines Ablasskanals (56) auf, welches an wenigstens einer Strebe (64) der Filterkartusche (12) gehalten ist, wobei das freie Ende der wenigstens einen Strebe (64) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) abstützbar ist. Der Kolben (36) ist relativ zu der wenigstens einen Strebe (64) verschiebbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ölfilter für einen Kraftwagen, mit einer Filterkartusche, welche in einem Ölfiltergehäuse des Ölfilters angeordnet ist. Das Ölfiltergehäuse umfasst einen Grundkörper und ein Deckelelement. Ein Kolben der Filterkartusche umfasst einen Kanal für gefiltertes Öl, welcher in radialer Richtung zumindest bereichsweise von einem Filtermaterial der Filterkartusche umgeben ist, und einen Auslassstutzen. Das Filtermaterial ist zwischen einer ersten Endplatte und einer zweiten Endplatte des Kolbens angeordnet. Der Kolben ist in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse in eine axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar, um in einer Verschlussposition des Kolbens einen Eintritt von gefiltertem Öl über zumindest eine in dem Auslassstutzen ausgebildete Durchtrittsöffnung in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Schmiermittel zu unterbinden, und in einer Offen-Position des Kolbens den Eintritt zuzulassen. In der Offen-Position ist der Kolben bezogen auf die Verschlussposition weiter von dem Deckelelement beabstandet als in der Verschlussposition. Die Filterkartusche weist ein Verschlusselement auf, mittels welchem ein Ablasskanal verschließbar ist. Der Ablasskanal ist zum Ablassen von Öl aus einem Aufnahmebereich des Ölfiltergehäuses ausgebildet, in welchem die Filterkartusche angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Filterkartusche für einen solchen Ölfilter.
Ein derartiger Ölfilter ist in der WO 2017/088962 A1 beschrieben. Hierbei ist die Filterkartusche in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse schwimmend gelagert. Wenn ein Verbrennungsmotor des den Ölfilter aufweisenden Kraftwagens nicht in Betrieb ist, und somit kein Öl das Filtermaterial der Filterkartusche durchströmt, befindet sich die Filterkartusche in der Verschlussposition. Aus in einem Auslassstutzen des Kanals der Filterkartusche ausgebildeten Durchtrittsöffnungen kann dann kein gefiltertes Öl in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zur Versorgung der Brennkraftmaschine mit Schmiermittel eintreten. Wird der Verbrennungsmotor eingeschaltet, so wird die Filterkartusche in die Offen-Position verschoben. Hierbei drückt der Auslassstutzen des Kanals der Filterkartusche eine haubenförmige Verschlusseinrichtung gegen die Kraft einer Rückstellventilfeder weg von einer rohrförmigen Aufnahme des Grundkörpers des Ölfiltergehäuses. In diese rohrförmige Aufnahme ragt der Auslassstutzen hinein. Durch das Wegdrücken der Verschlusseinrichtung aus ihrem Sitz an der Aufnahme kann über die in dem Auslassstutzen ausgebildeten Durchtrittsöffnungen das gefilterte Öl in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal eintreten. Bei zugesetztem Filtermaterial wird die Filterkartusche noch weiter, hin in eine Bypassposition, verschoben, wobei die rohrförmige Aufnahme gegen die Kraft einer Bypassventilfeder von ihrem Sitz an einer Wandung weg bewegt wird. Dann kann das ungefilterte Öl in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal gelangen.
Bei dem Ölfilter der WO 2017/088962 A1 ist das Verschlusselement an der Filterkartusche als relativ zu den Endplatten verschiebbare Hülse ausgebildet, welche mittels einer dritten Feder oder Serviceventilfeder gegen einen Einlass des Ablasskanals gedrückt wird. Über den Ablasskanal kann im Servicefall das Öl aus dem für die Filterkartusche vorgesehenen Aufnahmebereich des Ölfiltergehäuses abgelassen werden. Durch das mittels der Kraft der dritten Feder gegen den Einlass des Ablasskanals gedrückte Hülsenelement ist somit die Funktion eines Serviceventils für den Ölfilter bereitgestellt.
Die dritte Feder beziehungsweise Ausgleichsfeder ist derart bemessen, dass bei geschlossenem Ölfiltergehäuse in jeder Position der Filterkartusche der Ablasskanal verschlossen ist. Die Ausgleichsfeder muss somit den Hub beziehungsweise die Verschiebebewegung der Filterkartusche ausgleichen und ein an der Hülse angeordnetes Dichtelement stets gegen den Ablauf am Boden des Filtertopfes beziehungsweise Ölfiltergehäuses drücken.
Ist diese dritte Feder beziehungsweise Ausgleichsfeder aus Metall gebildet, so lässt sich bei einer Entsorgung der Filterkartusche durch Verbrennen keine vollständige Verbrennung der Filterkartusche erreichen. Die Filterkartusche ist somit nicht voll veraschbar.
Außerdem muss die Kraft der dritten Feder beziehungsweise Ausgleichsfeder oder Serviceventilfeder zusätzlich zu der Kraft der Rückschlagventilfeder und der Bypassventilfeder überwunden werden, wenn die Filterkartusche in die Offen-Position oder in die Bypassposition verschoben werden soll. Für einen Toleranzausgleich ist zudem bereits in der Verschlussposition der Filterkartusche dafür zu sorgen, dass die dritte Feder zumindest so weit komprimiert ist, dass das Verschlusselement den Ablasskanal bei geschlossenem Ölfiltergehäuse verschließt. Dadurch, dass beim Verbringen der Filterkartusche in die Offen-Position und in die Bypassposition stets auch die Kraft der dritten Feder beziehungsweise Serviceventilfeder zu überwinden ist, geht das Verschieben der Filterkartusche in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse mit einem höheren Druckverlust einher als dies ohne das Vorsehen der dritten Feder beziehungsweise Ausgleichsfeder der Fall wäre.
Des Weiteren ist für das Hülsenelement und die dritte Feder vergleichsweise viel Bauraum vorzusehen, zusätzlich zu dem für den Hub der Filterkartusche vorzusehenden Bauraum. Dies bringt es mit sich, dass die zur Verfügung stehende Filterfläche des Filtermaterials geringer ist als ohne das Vorsehen der Ausgleichsfeder und der Hülse beziehungsweise als dies bei einer unbeweglich in dem Ölfiltergehäuse angeordneten Filterkartusche der Fall wäre.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ölfilter und eine Filterkartusche der eingangs genannten Art mit einem vereinfachten Aufbau zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch einen Ölfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine Filterkartusche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Ölfilter für einen Kraftwagen umfasst eine Filterkartusche, welche in einem Ölfiltergehäuse des Ölfilters angeordnet ist. Das Ölfiltergehäuse umfasst einen Grundkörper und ein Deckelelement. Ein Kolben der Filterkartusche umfasst einen Kanal für gefiltertes Öl und einen Auslassstutzen. Der Kanal des Kolbens ist in radialer Richtung zumindest bereichsweise von einem Filtermaterial der Filterkartusche umgeben. Das Filtermaterial ist zwischen einer ersten Endplatte und einer zweiten Endplatte des Kolbens angeordnet. Der Kolben ist in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse in eine axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar, um in einer Verschlussposition des Kolbens einen Eintritt von gefiltertem Öl über zumindest eine in dem Auslassstutzen ausgebildete Durchtrittsöffnung in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zu unterbinden. Des Weiteren ist der Kolben in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse in die axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar, um in einer Offen-Position des Kolbens den Eintritt des Öls in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zuzulassen. In der Offen-Position des Kolbens ist der Kolben bezogen auf die Verschlussposition weiter von dem Deckelelement beabstandet als in der Verschlussposition. Die Filterkartusche weist ein Verschlusselement auf, mittels welchem ein Ablasskanal verschließbar ist. Der Ablasskanal ist zum Ablassen von Öl aus einem Aufnahmebereich des Ölfiltergehäuses ausgebildet. In dem Aufnahmebereich ist die Filterkartusche angeordnet. Das Verschlusselement ist an wenigstens einer Strebe der Filterkartusche gehalten, wobei das freie Ende der Strebe in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse abgestützt ist. Der Kolben ist relativ zu der wenigstens einen Strebe in die axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar. Durch die Abstützung der wenigstens einen Strebe im Ölfiltergehäuse ist es ermöglicht, mittels der wenigstens einen Strebe das Verschlusselement derart gegen einen Einlass des Ablasskanals zu drücken, dass bei geschlossenem Ölfiltergehäuse der Ablasskanal stets geschlossen ist. Es braucht also keine Feder an der Filterkartusche vorgesehen zu werden, um das Verschließen des Ablasskanals mittels des Verschlusselements zu bewirken. Dementsprechend ist der Aufbau des Ölfilters und insbesondere der Filterkartusche vereinfacht.
Bei der Verschlussposition des Kolbens handelt es sich um eine Position des Kolbens der Filterkartusche, welche der Kolben in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse dann einnimmt, wenn ein Verbrennungsmotor des den Ölfilter aufweisenden Kraftwagens ausgeschaltet ist. Die Verschlussposition des Kolbens kann somit auch als Motor-Aus-Position bezeichnet werden.
Demgegenüber handelt es sich bei der Offen-Position des Kolbens um eine Position des Kolbens, in welcher ein Rückschlagventil auf Seiten des Ölfiltergehäuses mittels des Auslassstutzens der Filterkartusche aufgedrückt bzw. geöffnet ist. Dies wird im Betrieb des Ölfilters dadurch bewirkt, dass eine Ölpumpe des den Ölfilter aufweisenden Kraftwagens Öl durch das Ölfiltergehäuse fördert, welches hierbei vorzugsweise mittels des Filtermaterials der Filterkartusche gereinigt wird. Da die Ölpumpe üblicherweise von dem laufenden Verbrennungsmotor des Kraftwagens angetrieben wird, kann die Offen-Position des Kolbens auch als Motor-Ein-Position bezeichnet werden.
Das Verschieben des Kolbens aus der Verschlussposition in die Offen-Position wird durch die in dem Ölfiltergehäuse herrschenden Druckverhältnisse bewirkt, welche sich dann einstellen, wenn das von der Ölpumpe geförderte Öl das Ölfiltergehäuse und die in dem Ölfiltergehäuse angeordnete Filterkartusche durchströmt. Der Kolben der Filterkartusche ist somit in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse schwimmend gelagert. Und der Kolben wird aufgrund der sich im Betrieb der Ölpumpe einstellenden Druckverhältnisse in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse aus der Verschlussposition relativ zu der wenigstens einen Strebe in die Offen-Position verschoben. Dabei ist der auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehene Ablasskanal bei geschlossenem Ölfiltergehäuse durch das an der wenigstens einen Strebe der Filterkartusche gehaltene Verschlusselement, das mittels der Strebe gegen das Ölfiltergehäuse abgestützt wird, stets verschlossen.
Die Filterkartusche weniger Teile auf als dies beim Vorsehen der dritten Feder, beziehungsweise Serviceventilfeder, der Fall ist, welche bei dem Ölfilter der WO 2017/088962 A1 die Hülse gegen den Einlass des Ablasskanals drückt. Durch den Entfall einer derartigen Feder ist auch der Druckverlust der Filterkartusche im Betrieb des Ölfilters verringert. Denn zum Verschieben des Kolbens der Filterkartusche braucht nicht mehr die von der Serviceventilfeder aufgebrachte Kraft überwunden zu werden. Der geringere Druckverlust im Betrieb des Ölfilters, beziehungsweise der Filterkartusche, geht mit einem verringerten Kraftstoffverbrauch des den Ölfilter aufweisenden Kraftwagens im Fahrbetrieb einher.
Des Weiteren kann die wenigstens eine Strebe aus einem brennbaren Material, beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial, hergestellt sein. Auf diese Weise ist es möglich, eine Entsorgung der Filterkartusche durch vollständiges Verbrennen, also durch vollständiges Überführen in Asche, zu erreichen. Es kann also mit besonders geringem Aufwand die Filterkartusche als vollständig veraschbares Bauteil bereitgestellt werden.
Darüber hinaus kann erreicht werden, dass bei dem Verschieben des Kolbens in die axiale Richtung der Filterkartusche gegebenenfalls infolge von Verschleiß auftretender Abrieb auf der Schmutzseite der Filterkartusche anfällt, also auf der Seite des zu filternden Öls. Zudem lässt sich aufgrund des Vorsehens der wenigstens einen Strebe anstelle der mittels der Serviceventilfeder verschiebbaren Hülse eine vergrößerte Filterfläche für das Filtermaterial der Filterkartusche bereitstellen, da eine Freihaltung für den Hub-Weg der Hülse relativ zum Kolben der Filterkartusche entfällt.
Der Kolben der Filterkartusche, welcher das zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte angeordnete Filtermaterial umfasst, ist relativ zu der wenigstens einen Strebe bewegbar. Trotz der Verschieblichkeit des Kolbens ist mit der Filterkartusche selbst das Verschlusselement bereitgestellt, welches die Serviceventilfunktion der Filterkartusche beinhaltet. Das Verschlusselement wird mittels der wenigstens einen Strebe, die in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse abstützbar ist, dichtend gegen den Ablasskanal in seiner Position gehalten.
Von besonderem Vorteil ist hierbei, dass die mit WO 2017/088962 A1 beschriebene dritte Feder, oder auch Ausgleichsfeder beziehungsweise Serviceventilfeder an dem austauschbaren Bauteil in Form der Filterkartusche komplett entfallen kann.
Vorzugsweise ist das freie Ende der wenigstens eine Strebe in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse an dem Deckelelement des Ölfiltergehäuses abgestützt. So kann beim Festlegen des Deckelelements an dem Grundkörper des Ölfiltergehäuses auf einfache Art und Weise dafür gesorgt werden, dass das Verschlusselement gegen den Ablasskanal gedrückt wird beziehungsweise der Ablasskanal mittels des Verschlusselements verschlossen wird. Weiterhin erlaubt eine Abstützung des freien Endes der wenigstens einen Strebe am Deckelelement auch eine einfache Entnahme der Filterkartusche im Servicefall, da bei der Entfernung des Deckelelementes die Filterkartusche ohne Weiteres aus dem Aufnahmebereich im Grundkörper des Ölfiltergehäuses entnehmbar ist.
Die erfindungsgemäße Filterkartusche für einen Ölfilter eines Kraftwagens kann in einem einen Grundkörper und ein Deckelelement umfassenden Ölfiltergehäuse des Ölfilters angeordnet werden. Ein Kolben der Filterkartusche umfasst einen Kanal für gefiltertes Öl und einen Auslassstutzen. Der Kanal für das gefilterte Öl ist in radialer Richtung zumindest bereichsweise von einem Filtermaterial der Filterkartusche umgeben. Das Filtermaterial ist zwischen einer ersten Endplatte und einer zweiten Endplatte des Kolbens angeordnet. Der Kolben ist in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse in eine axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar, um in einer Verschlussposition des Kolbens einen Eintritt von gefiltertem Öl über zumindest eine in dem Auslassstutzen ausgebildete Durchtrittsöffnung in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zu unterbinden. Des Weiteren ist der Kolben in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse in die axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar, um in einer Offen-Position des Kolbens, in welcher der Kolben bezogen auf die Verschlussposition weiter von dem Deckelelement beabstandet ist als in der Verschlussposition, den Eintritt des Öls in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses vorgesehenen Kanal zuzulassen. Die Filterkartusche weist ein Verschlusselement auf, mittels welchem ein Ablasskanal verschließbar ist. Der Ablasskanal ist zum Ablassen von Öl aus einem Aufnahmebereich des Ölfiltergehäuses ausgebildet, wobei der Aufnahmebereich zum Aufnehmen der Filterkartusche vorgesehen ist. Das Verschlusselement ist an wenigstens einer Strebe der Filterkartusche gehalten, wobei das freie Ende der wenigstens eine Strebe in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse abstützbar ist. Der Kolben ist relativ zu der wenigstens einen Strebe in die axiale Richtung der Filterkartusche verschiebbar.
Eine derartige Filterkartusche weist einen besonders einfachen Aufbau auf und gewährleistet durch das mittels der wenigstens einen Strebe gehaltene und im geschlossenen Ölfiltergehäuse abgestützte Verschlusselement die Funktion eines Serviceventils. Die vorliegende Konstruktion macht eine metallische Serviceventilfeder überflüssig. Durch die wenigstens eine im Ölfiltergehäuse abstützbare Strebe, die mit dem Verschlusselement verbunden ist, kann das Verschlusselement, wenn die Filterkartusche in das Ölfiltergehäuse eingebaut ist, zuverlässig dichtend gegen den Ablasskanal gedrückt werden.
Vorzugsweise ist das freie Ende der wenigstens einen Strebe in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse an dem Deckelelement des Ölfiltergehäuses abstützbar. Eine Abstützung des freien Endes der wenigstens einen Strebe am Deckelelement erlaubt insbesondere eine einfache Entnahme der Filterkartusche im Servicefall, da nach einer Entfernung des Deckelelementes vom Grundkörper des Ölfiltergehäuses die Filterkartusche ohne Weiteres aus dem Aufnahmebereich des Ölfiltergehäuses entnehmbar ist.
Als vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die wenigstens eine Strebe als Führungselement zum Führen des Kolbens der Filterkartusche beim Verschieben des Kolbens relativ zu der wenigstens einen Strebe ausgebildet ist. Dadurch ist die Funktionalität der wenigstens einen Strebe erhöht und zudem ein prozesssicheres Verschieben des Kolbens der Filterkartusche in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse erreichbar.
Beispielsweise kann die wenigstens eine Strebe in Nuten geführt sein, welche in wenigstens einer der Endplatten ausgebildet sind, oder es können an der wenigstens einen Endplatte ausgebildete Fortsätze in Nuten eingreifen, welche in der wenigstens einen Strebe ausgebildet sind.
Eine besonders zuverlässige Führung des Kolbens ist jedoch erreichbar, wenn in wenigstens einer der Endplatten eine Durchtrittsöffnung ausgebildet ist, durch welche die wenigstens eine Strebe hindurchgeführt ist. Die wenigstens eine Strebe ist dann in einer Art Öse geführt, welche in der wenigstens einen Endplatte ausgebildet ist.
Die Durchtrittsöffnung kann in einer Lasche ausgebildet sein, welche in radialer Richtung über einen Rand der wenigstens einen Endplatte übersteht. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die wenigstens eine Strebe außerhalb des Filtermaterials der Filterkartusche verläuft. Dadurch ist ein Hindurchtreten von zu filterndem Öl von außen durch das Filtermaterial hindurch in den Kanal der Filterkartusche besonders wenig beeinträchtigt. Zudem kann so eine sehr prozesssichere Führung des Kolbens relativ zu der wenigstens einen Strebe erreicht werden.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die wenigstens eine Strebe zumindest einen Führungsbereich aufweist, entlang welchem eine jeweilige Endplatte beim Verschieben des Kolbens führbar ist, wobei der Führungsbereich im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung der Filterkartusche ausgerichtet ist. Durch den wenigstens einen, gerade verlaufenden Führungsbereich lässt sich eine leichtgängige und reibungslose Führung des Kolbens der Filterkartusche erreichen.
Insbesondere kann die wenigstens eine Strebe in dem zumindest einen Führungsbereich durch die Durchtrittsöffnung hindurchgeführt sein, welche in wenigstens einer der Endplatten der Filterkartusche ausgebildet ist. Wenn die wenigstens eine Strebe in jeweiligen Führungsbereichen durch jeweilige Durchtrittsöffnungen hindurchgeführt ist, welche in der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte ausgebildet sind, so lässt sich eine besonders präzise Führung des Filterbereichs sicherstellen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung weist die wenigstens eine Strebe zwischen einem ersten, im Bereich der ersten Endplatte ausgebildeten Führungsbereich und einem zweiten, im Bereich der zweiten Endplatte ausgebildeten Führungsbereich einen weiteren Längenbereich auf. In dem weiteren Längenbereich ist die wenigstens eine Strebe bogenförmig ausgebildet. Auf diese Weise können Fertigungstoleranzen des Ölfiltergehäuses und/oder der Filterkartusche kompensiert werden und des Weiteren sichergestellt werden, dass das Verschlusselement bei geschlossenem Ölfiltergehäuse stets den Ablasskanal verschließt. Die Bogenform der wenigstens einen Strebe erlaubt auf einfache Weise einen Ausgleich etwaiger Toleranzen von Ölfiltergehäuse und/oder Filterkartusche, so dass bei geschlossenem Ölfiltergehäuse das Verschlusselement zuverlässig mit einem das Abdichten des Ablasskanals bewirkenden Druck beaufschlagt wird.
Vorzugsweise ist die wenigstens eine Strebe in dem weiteren Längenbereich in radialer Richtung nach außen gekrümmt ausgebildet. So ist einerseits sichergestellt, dass die wenigstens eine Strebe nicht gegen das Filtermaterial der Filterkartusche drückt. Wenn die wenigstens eine Strebe in dem weiteren Längenbereich in radialer Richtung nach außen gekrümmt ist, kann das Filtermaterial ungehindert in radialer Richtung von außen nach innen von dem zu filternden Öl durchströmt werden. Die wenigstens eine bogenförmige Strebe wirkt auch einem Kollabieren des Filtermaterials entgegen. Wenn zudem bei einem Vorhandensein mehrerer Streben diese in dem weiteren Längenbereich mit dem Ölfiltergehäuse in Anlage kommen, so ist eine Einbaulage der Filterkartusche in dem Ölfiltergehäuse besonders gut definierbar.
Zusätzlich oder alternativ zu einer bogenförmigen Ausbildung der wenigstens einen Strebe kann die wenigstens eine Strebe zumindest einen Federbereich aufweisen, in welchem sie, infolge einer in die axiale Richtung der Filterkartusche wirkenden Kraftbeaufschlagung, stauchbar ist. Auch ein derartiger Federbereich sorgt für einen Ausgleich von Toleranzen, insbesondere Fertigungstoleranzen, des Ölfiltergehäuses und/oder der Filterkartusche. Denn durch das Vorsehen des Federbereichs, in welchem eine Höhenerstreckung der wenigstens einen Strebe verringert werden kann, wird das Verschlusselement im geschlossenen Ölfiltergehäuse stets gegen einen Einlass des Ablasskanals gedrückt, selbst wenn Toleranzen des Ölfiltergehäuses und/oder der Filterkartusche vorliegen.
Der Toleranzausgleich, welcher vorzugsweise durch die bogenförmige Ausbildung der wenigstens einen Strebe und/oder durch das Vorsehen des Federbereichs erreicht werden kann, dient insbesondere dazu, Abweichungen eines Ist-Abstandes zwischen dem Deckelelement und dem Ablasskanal von einem Soll-Abstande dieses Bereichs zu kompensieren, und/oder in der axialen Richtung unterschiedliche Längen der Filterkartusche zu kompensieren, welche beispielsweise fertigungsbedingt und/oder durch geringfügig unterschiedliche Einbaupositionen der Filterkartusche bedingt sein können.
Die wenigstens eine Strebe kann in dem zumindest einen Federbereich vorteilhaft wenigstens zwei zueinander V-förmig angeordnete Schenkel aufweisen. Hierbei sind voneinander beabstandete Enden der Schenkel infolge der Kraftbeaufschlagung aufeinander zu bewegbar. Durch einen solchen definierten Knickbereich, welcher die wenigstens zwei Schenkel umfasst, lässt sich auf sehr einfache und zuverlässige Weise ein Federbereich zum Stauchen der Höhenerstreckung der wenigstens einen Strebe bereitstellen.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Federbereich in einem Abschnitt der wenigstens einen Strebe ausgebildet, in welchem diese Strebe über diejenige der beiden Endplatten übersteht, welche dem Verschlusselement näher ist. Denn hier ist es im Hinblick auf den Bauraum einfacher, den Federbereich vorzusehen.
Vorzugsweise weist die dem Verschlusselement nähere Endplatte der beiden Endplatten, den Auslassstutzen des Kanals der Filterkartusche umlaufend, eine Einstülpung auf. Hierbei ist eine innere Wand der Einstülpung durch den Auslassstutzen gebildet, und ein Filtermaterialbereich des Filtermaterials überlappt mit einer äußeren Wand der Einstülpung in der axialen Richtung der Filterkartusche. Eine derartige Einstülpung oder nach Art einer Nut ausgebildete Umstülpung im Bereich der dem Verschlusselement näheren Endplatte ermöglicht das Bereitstellen einer besonders großen Filterfläche des Filtermaterials bei gleichzeitiger Realisierung eines für die Öffnung des Rückschlagventils, beziehungsweise die Öffnung des Bypassventils, notwendigen Verschiebeweges der schwimmend gelagerten Filterkartusche einem gegebenen, für die Filterkartusche in dem Ölfiltergehäuse zur Verfügung stehenden Bauraum. Auch bleibt so eine zuverlässige zentrale Führung der Filterkartusche mittels einer ausreichenden Überlappung des Auslassstutzens der Filterkartusche mit der rohrförmigen Aufnahme auf Seiten des Ölfiltergehäuses gewährleistet.
Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die wenigstens eine Strebe in einem Endbereich wenigstens ein Anschlagelement aufweist, welches die dem Verschlusselement fernere Endplatte der beiden Endplatten hintergreift. Durch ein derartiges Anschlagelement ist ein Anschlag für die Verschiebebewegung des Kolbens der Filterkartusche relativ zu der wenigstens einen Strebe bereitgestellt. Zudem ist so die wenigstens eine Strebe in einer definierten Position bezogen auf die dem Verschlusselement fernere Endplatte angeordnet. Das Anschlagelement kann als Federzunge oder dergleichen Rastelement ausgebildet sein.
Vorzugsweise weist die Filterkartusche eine Mehrzahl von Streben auf, die in Umfangsrichtung der Endplatten voneinander beabstandet sind. Insbesondere können die Streben in die Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sein. So ist einerseits eine homogene Abstützung des Verschlusselements mittels der Streben erreichbar, welche ein zuverlässiges Verschließen des Ablasskanals bewirkt. Andererseits kann so eine verbesserte Führung des Kolbens der Filterkartusche beim Verschieben des Kolbens relativ zu den Streben erreicht werden.
Insbesondere können die Streben zumindest bereichsweise im Querschnitt eine Rechteckform aufweisen. Solche, nach Art von schmalen Latten ausgebildete Streben sind einerseits besonders robust, andererseits ist es möglich, derartige Streben so an der Filterkartusche anzuordnen, dass sie in radialer Richtung vorteilhaft wenig Bauraum in benötigen. Des Weiteren ist durch die im Querschnitt rechteckförmige Gestalt der Streben, deren Breitseite dem Filtermaterial der Filterkartusche zugewandt ist, eine Richtung vorgebbar, in welche sich die Strebe biegen soll, wenn sie mit einer in die axiale Richtung der Filterkartusche wirkenden Kraft beaufschlagt wird. So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass sich die Streben bei einer solchen Kraftbeaufschlagung von dem Filtermaterial weg bewegen. Auf diese Weise wird ein Kontakt der Streben mit dem Filtermaterial verhindert, und es wird eine gute Durchströmbarkeit des Filtermaterials sichergestellt.
Die für den erfindungsgemäßen Ölfilter beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Filterkartusche und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:

1 in einer geschnittenen Perspektivansicht einen Ölfilter für einen Kraftwagen, wobei in ein Ölfiltergehäuse des Ölfilters eine Filterkartusche eingebaut ist;
2 in einer Perspektivansicht eine Variante der in 1 geschnitten dargestellten Filterkartusche;
3 in einer Perspektivansicht diejenige Filterkartusche, welche in das Ölfiltergehäuse des Ölfilters gemäß 1 eingebaut ist;
4 ausschnittsweise und perspektivisch einen Endbereich der Filterkartusche gemäß 3;
5 ausschnittsweise und perspektivisch den anderen Endbereich der Filterkartusche gemäß 3;
6 die Filterkartusche gemäß 3 in einer weiteren geschnittenen Perspektivansicht; und
7 den unteren Endbereich der Filterkartusche gemäß 3 in einer geschnittenen Perspektivansicht.

In 1 ist in einer geschnittenen Perspektivansicht ein Ölfilter 10 für einen Kraftwagen gezeigt, bei welchem es sich insbesondere um ein Nutzfahrzeug handeln kann. Eine Filterkartusche 12 des Ölfilters 10 ist in 1 ebenfalls teilweise geschnitten dargestellt. Der Ölfilter 10 umfasst ein Ölfiltergehäuse 14, welches einen Grundkörper 16 und einen Deckel 18, beziehungsweise ein Deckelelement, umfasst. Um die Filterkartusche 12 zu wechseln, wird der Deckel 18 von dem Grundkörper 16 demontiert, beispielsweise abgeschraubt. In 1 ist das Ölfiltergehäuse 14 geschlossen dargestellt. Der Deckel 18 mit der an dem Deckel 18 gehaltenen Filterkartusche 12 ist also in den Grundkörper 16 eingeschraubt.
Die Filterkartusche 12 weist einen Kolben 36 mit einem Kanal 20 auf. Der Kanal 20 in ist radialer Richtung von einem Filtermaterial 22 umgeben. Das Filtermaterial 22 kann beispielsweise als Faltenfilter ausgebildet sein. Der Kanal 20 umfasst ein zentrales Stützrohr 24, in welchem eine Vielzahl von Durchlässen 26 ausgebildet ist. Über diese Durchlässe 26 kann das mittels des Filtermaterials 22 gefilterte Öl in den Kanal 20 gelangen. Das ungefilterte Öl, welches sich in dem Ölfiltergehäuse 14 befindet, tritt demnach in radialer Richtung von außen durch das Filtermaterial 22 hindurch und gelangt so in den Kanal 20, welcher in dem Kolben 36 ausgebildet ist.
An einem dem Deckel 18 gegenüberliegenden Ende der Filterkartusche 12 umfasst der Kanal 20 der Filterkartusche 12 einen rohrförmigen Auslassstutzen 28. Dieser Auslassstutzen 28 kann einstückig mit einer ersten Endplatte 30 des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 ausgebildet sein. In dem Auslassstutzen 28 des Kanals 20 ist eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen 32 ausgebildet. Über diese Durchtrittsöffnungen 32 kann das gefilterte Öl aus dem Kanal 20 austreten und in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses 14 vorgesehenen Kanal 34 zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Schmiermittel eintreten. Dies ist dann möglich, wenn der Kolben 36 der Filterkartusche 12 in eine axiale Richtung 38 der Filterkartusche 12 ausreichend weit von dem Deckel 18 weg verschoben ist. Die axiale Richtung 38 ist in 1 durch eine Mittelachse der Filterkartusche 12 beziehungsweise des Ölfilters 10 veranschaulicht.
In 1 ist der Kolben 36 der Filterkartusche 12, welcher das zwischen der ersten Endplatte 30 und einer zweiten Endplatte 40 des Kolbens 36 angeordnete Filtermaterial 22 umfasst, in einer Verschlussposition gezeigt, in welcher das Austreten von gefiltertem Öl aus den Durchtrittsöffnungen 32 und dementsprechend einen Eintritt von gefiltertem Öl in den Kanal 34 unterbunden ist. In der in 1 gezeigten Verschlussposition des Kolbens 36 ist ein Verbrennungsmotor des Kraftwagens ausgeschaltet. Dementsprechend fördert auch eine üblicherweise durch den Verbrennungsmotor angetriebene (nicht gezeigte) Ölpumpe kein ungefiltertes Öl in das Ölfiltergehäuse 14, Folglich wird auch kein ungefiltertes Öl aufgrund eines Hindurchströmens durch das Filtermaterial 22 der Filterkartusche 12 gereinigt. Die Verschlussposition des Kolbens 36 kann somit auch als Motor-Aus-Position des Kolbens 36 bezeichnet werden.
In einer (vorliegend nicht gezeigten) Offen-Position des Kolbens 36 ist der Kolben 36 in dem Ölfiltergehäuse 14 weiter von dem Deckel 18 beabstandet. Diese in die axiale Richtung 38 erfolgende Verschiebebewegung des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 aus der Verschlussposition (vergleiche 1) in die Offen-Position innerhalb des geschlossenen Ölfiltergehäuses 14 wird durch die im Betrieb des Ölfilters 10 in dem Ölfiltergehäuse 14 herrschenden Druckverhältnisse bewirkt. Im Betrieb des Verbrennungsmotors des Kraftwagens fördert nämlich die Ölpumpe das ungefilterte Öl in das Ölfiltergehäuse 14. Insbesondere ist der von dem ungefilterten Öl auf die flächenmäßig größere obere beziehungsweise zweite Endplatte 40 ausgeübte Druck größer als der Druck des ungefilterten Öls auf die flächenmäßig kleinere untere beziehungsweise erste Endplatte 30. Auch unter Berücksichtigung des beim Hindurchtreten des zu filternden Öls durch das Filtermaterial 22 auftretenden Druckverlusts ist dieser Druckunterschied ausreichend, um mittels des Auslassstutzens 28 gegen die Kraft einer Rückschlagventilfeder 42 ein Verschlussteil 44 des Grundkörpers 16 von einer rohrförmigen Aufnahme 46 wegzudrücken, welche in dem Grundkörper 16 bereitgestellt ist.
Die Offen-Position des Kolbens 36 kann auch als Motor-Ein-Position des Kolbens 36 bezeichnet werden, denn bei laufendem oder angeschaltetem Verbrennungsmotor des Kraftwagens beziehungsweise bei sich im Betrieb befindender Ölpumpe bewirkt das Strömen des Öls durch das Ölfiltergehäuse 14 das Verschieben des Kolbens 36 aus der Verschlussposition in die Offen-Position.
Infolge der durch die Druckverhältnisse im Betrieb des Ölfilters 10 bewirkten Verschiebebewegung des Kolbens 36 drückt also der Kolben 36 mittels des Auslassstutzens 28 das Verschlussteil 44 gegen die Kraft der Rückschlagventilfeder 42 von einem an der rohrförmigen Aufnahme 46 bereitgestellten Ventilsitz weg. Dadurch kann in dieser (nicht gezeigten) Offen-Position des Kolbens 36 das gefilterte Öl aus dem Kanal 20 über die in dem Auslassstutzen 28 ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 32 in den Kanal 34 gelangen.
Wenn bei laufendem Verbrennungsmotor des Kraftwagens das Filtermaterial 22 so stark verstopft ist, dass der Druckverlust beim Hindurchtreten des ungefilterten Öls durch das Filtermaterial 22 in den Kanal 20 nochmals vergrößert ist, so bewegt sich der Kolben 36 der Filterkartusche 12 noch weiter von dem Deckel 18 in die axiale Richtung 38 weg in eine (ebenfalls nicht gezeigte) Bypassposition. Hierbei wird gegen die Kraft einer Bypassventilfeder 48 die rohrförmige Aufnahme 46 mittels des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 von einem Ventilsitz 50 weg gedrückt, welcher ebenfalls auf Seiten des Grundkörpers 16 in dem Ölfiltergehäuse 14 bereitgestellt ist. Daraufhin kann das ungefilterte Öl direkt in den Kanal 34 gelangen.
Für eine detaillierte Darstellung und Erläuterung des Zusammenwirkens von dem schwimmend gelagerten Kolben 36 der Filterkartusche 12 und den Druckverhältnissen mit der fahrzeugseitig im Ölfiltergehäuse 14 angeordneten Verschluss- beziehungsweise Ventileinrichtung wird an dieser Stelle auch auf die Ausführungen in der WO 2017/088962 A1 verwiesen, da die Ventilfunktionen - Rückschlagventil, Bypassventil, Serviceventil - hier wie dort auf die gleiche Weise realisiert sind; lediglich die Filterkartusche weist gegenüber WO 2017/088962 A1 Änderungen auf.
Vorliegend sind also durch den in die axiale Richtung 38 der Filterkartusche 12 bewegbaren Kolben 36 der Filterkartusche 12 sowohl die Funktion eines Rückschlagventils als auch die eines Bypassventils bereitgestellt. In der Offen-Position des Kolbens 36 ist hierbei das Rückschlagventil geöffnet, und in der Bypassposition des Kolbens 36 ist zusätzlich auch das Bypassventil geöffnet.
Zudem ist in die Filterkartusche 12 ein Serviceventil 52 integriert. Für die Serviceventilfunktion wird mittels eines vorliegend ringförmigen Verschlusselements 54 der Filterkartusche 12, welches in 2 und 3 besser als in 1 zu erkennen ist, ein Ablasskanal 56 verschlossen, welcher in 1 geschnitten dargestellt ist. Der Ablasskanal 56 ist in dem Ölfiltergehäuse 14 ausgebildet. Wenn der Ablasskanal 56 nicht mittels des Verschlusselements 54 verschlossen ist, so kann Öl aus einem Aufnahmebereich 58 des Ölfiltergehäuses 14 über den Ablasskanal 56 abgelassen werden. In dem Aufnahmebereich 58 ist die Filterkartusche 12 bei geschlossenem Ölfiltergehäuse 14 angeordnet.
Insbesondere aus 2 und 3 ist gut ersichtlich, dass das Verschlusselement 54 zum Verschließen des Ablasskanals 56 eine äußere, vorliegend ringförmige Dichtung 60 und eine weitere, vorliegend ebenfalls ringförmige innere Dichtung 62 aufweisen kann. Die Dichtungen 60, 62 können mit entsprechenden Bereichen des Ablasskanals 56 in Anlage gebracht sein, wenn das Verschlusselement 54 etwa in der in 1 gezeigten Verschlussposition des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 den Ablasskanal 56 verschließt. Der Ablasskanal 56 ist jedoch auch in der (nicht gezeigten) Offen-Position des Kolbens 36 und in der (ebenfalls nicht gezeigten) Bypassposition des Kolbens 36 mittels des Verschlusselements 54 verschlossen. Lediglich, wenn der Deckel 18 von dem Grundkörper 16 des Ölfiltergehäuses 14 demontiert und die Filterkartusche 12 aus dem Ölfiltergehäuse 14 entnommen ist, ist das Serviceventil 52 geöffnet, weil dann das Verschlusselement 54 von dem Ablasskanal 56 beabstandet ist. Bei geöffnetem Serviceventil 52 kann demnach Öl aus dem Aufnahmebereich 58 des Ölfiltergehäuses 14 in den Ablasskanal 56 gelangen.
Vorliegend braucht jedoch beim Verschieben des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 aus der in 1 gezeigten Verschlussposition in die vorstehend beschriebene Offen-Position, beziehungsweise Motor-Ein-Position, in welcher die Kraft der Rückschlagventilfeder 42 zu überwinden ist, und auch in die Bypassposition, in welcher zusätzlich die Kraft der Bypassventilfeder 48 zu überwinden ist, nicht zusätzlich eine Serviceventilfeder komprimiert zu werden, wie dies bei der Ausgestaltung der schwimmend gelagerten Filterkartusche gemäß der WO 2017/088962 A1 der Fall ist.
Bei dem vorliegend beschriebenen Ölfilter 10 ist nämlich mittels einer Mehrzahl von Streben 64 der Filterkartusche 12 (vergleiche 2 und 3) das Verschlusselement 54 an dem Deckel 18 des Ölfiltergehäuses 14 abgestützt, wenn das Ölfiltergehäuse 14 geschlossen ist. Hierfür stehen die freien Enden der Streben 64, von welchen in 1 lediglich zwei Streben 64 gut zu erkennen sind, in die axiale Richtung 38 sowohl über die erste Endplatte 30 als auch über die zweite Endplatte 40 des Kolbens 36 über.
Wenn das Ölfiltergehäuse 14 geschlossen wird, und somit der Deckel 18 an dem Grundkörper 16 festgelegt wird, drücken folglich die Streben 64 das mit der zumindest einen Dichtung 60, 62 versehene Verschlusselement 54 derart gegen den Ablasskanal 56, dass eine durch den Ablasskanal 56 bereitgestellte Ablassöffnung verschlossen ist. Vorliegend sind die Streben 64 der Filterkartusche 12 länger als der Filterkolben selbst, um ihre Abstützung gegen den Deckel 18 zu erlauben. Es sind aber auch andere Formen der Abstützung der Streben 64 im Grundkörper 16 des Ölfiltergehäuses 14, beziehungsweise in dessen Aufnahme 58, denkbar, wobei die Streben 64 dann auch kürzer als die Länge des Filterkolbens 36 sein können und auch nicht an der zweiten Endplatte 40 geführt sind.
Weitere Details der Filterkartusche 12 sollen mit Bezug auf die weiteren Figuren erläutert werden. So ist aus 2 und aus 3 gut ersichtlich, dass die jeweiligen Streben 64 in jeweiligen Endbereichen 66, welche dem Verschlusselement 54 fern sind und über welche somit das Verschlusselement 54 an dem Deckel 18 abgestützt werden kann, jeweilige Anschlagelemente etwa in Form von federnden Rastzungen 68 aufweisen. Diese Rastzungen 68 hintergreifen die dem Verschlusselement 54 ferne Endplatte 40, also die zweite Endplatte 40, im Bereich von Laschen 70, welche in radialer Richtung über einen Rand der zweiten Endplatte 40 überstehen. In diesen Laschen 70 sind zudem Durchtrittsöffnungen, vorliegend in Form von rechteckigen Schlitzen, ausgebildet, wobei die jeweilige Strebe 64 durch die in der jeweiligen Lasche 70 vorgesehene Durchtrittsöffnung hindurchgeführt ist.
In analoger Weise sind in weiteren Laschen 72, welche in radialer Richtung über einen Rand der ersten Endplatte 30 überstehen, weitere vorliegend nach Art von rechteckigen Schlitzen ausgebildete Durchtrittsöffnungen vorhanden. Auch durch diese Durchtrittsöffnungen sind die jeweiligen Streben 64 hindurchgeführt. Die Streben 64 sind somit als Führungselemente ausgebildet, welche die Verschiebebewegung des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 in die axiale Richtung 38 erleichtern. Bei der Variante der Filterkartusche 12 gemäß 2 sind die Streben 64 über die Länge des Kolbens 36 hinweg im Wesentlichen gerade ausgebildet. Die Streben 64 weisen in einem Abschnitt, in welchem die jeweilige Strebe 64 über die erste, untere Endplatte 30 übersteht, eine Knickstelle 74 auf, die einen Toleranzausgleich zwischen den Streben 64 und der Distanz zwischen Ablasskanal und dem Anschlag für die Streben 64 im Deckel 18 ermöglicht.
Bei der in 3 gezeigten Variante der Filterkartusche 12 sind weitere Maßnahmen für einen Toleranzausgleich vorgesehen. Durch diese Maßnahmen können ebenfalls Fertigungstoleranzen der Filterkartusche 12 im Hinblick auf die Länge ihrer Streben 64 in die axiale Richtung 38 und auch Fertigungstoleranzen des Ölfiltergehäuses 14 Rechnung getragen werden.
Die jeweiligen Streben 64 weisen gemäß 3 jeweilige Führungsbereiche 76, 78 auf, in welchen die Streben 64 im Wesentlichen parallel zu der axialen Richtung 38 ausgerichtet und somit gerade ausgebildet sind. In den Führungsbereichen 76, 78 tritt die Verschiebebewegung des Kolbens 36 der Filterkartusche 12 relativ zu den Streben 64 auf. Die gerade gestalteten Führungsbereiche 76, 78 sind daher mindestens so lange wie ein zur Realisierung der Funktionen von Rückschlag- und Bypassventil benötigter Hub- oder Verschiebeweg des Kolbens.
Zwischen dem ersten, im Bereich der ersten Endplatte 30 ausgebildeten Führungsbereich 76 und dem zweiten, im Bereich der zweiten Endplatte 40 ausgebildeten Führungsbereich 78 weist die jeweilige Strebe 64 einen weiteren Längenbereich 80 auf, in welchem die jeweilige Strebe 64 bogenförmig ausgebildet und vorliegend in radialer Richtung nach außen gekrümmt ist. Durch diese Bogenform lässt sich auf besonders einfache Art und Weise der Toleranzausgleich zwischen der Ablaufbohrung beziehungsweise dem Ablasskanal 56 und dem Deckel 18 beziehungsweise Filterdeckel bereitstellen.
Zusätzlich oder alternativ kann gemäß 3 die jeweilige Strebe 64 Federbereiche 82 in Form von definierten Knickbereichen aufweisen. In diesen Federbereichen 82 lässt sich eine Länge der jeweiligen Strebe 64 bei einer in die axiale Richtung 38 wirkenden Kraftbeaufschlagung der Streben 64 verringern. Einerseits ist also durch die Bogenform der jeweiligen Strebe 64 in dem Längenbereich 80 ein Ausgleichsbogen zum Toleranzausgleich im Zusammenbau mit dem Ölfiltergehäuse 14 bereitgestellt. Zum Zwecke eines solchen Toleranzausgleichs kann jedoch auch zusätzlich oder alternativ der definierte Knickbereich beziehungsweise Federbereich 82 vorgesehen sein.
Vorliegend weist die jeweilige Strebe 64 an ihrem mit dem Verschlusselement 54 verbundenen Ende in dem Federbereich 82 zwei Schenkel 84, 86 auf, welche eine V-Form bilden. Die beiden voneinander beabstandeten Enden der Schenkel 84, 86 können infolge der Kraftbeaufschlagung aufeinander zu bewegt werden.
Aus 4 ist ersichtlich, wie bei dem Verschieben des Kolbens 36 relativ zu den Streben 64 der zweite Führungsbereich 78 am freien Ende der Strebe 64 im Bereich der zweiten Endplatte 40 weiter durch die in den Laschen 70 der zweiten Endplatte 40 ausgebildeten Durchtrittsöffnungen hindurchtritt, beziehungsweise weiter aus den Durchtrittsöffnungen heraustritt, als dies in der in 1 und in 3 gezeigten Verschlussposition, beziehungsweise Motor-Aus-Position, des Kolbens 36 der Fall ist.
Alle soweit beschriebenen Maßnahmen zum Toleranzausgleich beruhen letztlich darauf, die Streben 64 so zu gestalten, dass sei bei einer Beaufschlagen mit einer axialen Kraft in ihrer Höhenerstreckung stauchbar sind.
Und aus 5 ist ersichtlich, dass in der gleichen Situation, in welcher der Kolben 36 weiter von dem Deckel 18 des Ölfiltergehäuses 14 beabstandet ist als in der 1 gezeigten Verschlussposition des Kolbens 36, der erste Führungsbereich 76 - in Richtung zum Verschlusselement 54 - nur noch ein kleines Stück weit in die axiale Richtung 38 der Filterkartusche 12 über die erste, untere Endplatte 30 übersteht. Die Führung des Kolbens 36 in die axiale Richtung 38 der Filterkartusche 12 entlang der Führungsbereiche 76, 78, welche durch die in den Laschen 70, 72 ausgebildeten Durchtrittsöffnungen hindurchtreten, ist somit insbesondere aus einer Zusammenschau von 3 mit 4 und 5 gut ersichtlich. Des Weiteren ist aus 5 die V-Form der beiden Schenkel 84, 86 in dem Knickbereich beziehungsweise Federbereich 82 gut ersichtl ich.
Aus der Schnittansicht der Filterkartusche 12 in 6 ist insbesondere ersichtlich, dass ein die Dichtungen 60, 62 aufweisender Trägerkörper des Verschlusselements 54 einstückig mit den Streben 64 ausgebildet sein kann. An dem vorliegend ringförmigen Trägerkörper sind hierbei die Dichtungen 60, 62 angeordnet.
Insbesondere aus der vergrößerten Detailansicht in 7 ist erkennbar, dass in der ersten beziehungsweise unteren Endscheibe oder Endplatte 30 vorzugsweise eine nutartige Umstülpung oder Einstülpung 88 ausgebildet ist, welche zu einer Verlängerung des Filtermediums, beziehungsweise Filtermaterials 22, und somit zu einer Vergrößerung der zur Verfügung stehenden Filterfläche bei gleichbleibendem Verschiebeweg der Filterkartusche 12 führt. Die Einstülpung 88 läuft um den Auslassstutzen 28 des Kanals 20 um. Eine innere Wand der Einstülpung 88 ist hierbei durch den Auslassstutzen 28 gebildet. Ein Filtermaterialbereich 90 des Filtermaterials 22 überlappt in der axialen Richtung 38 mit einer äußeren Wand 92 der Einstülpung 88.
Somit ist das Filtermedium beziehungsweise Filtermaterial 22 um eine in 7 durch einen Pfeil veranschaulichte Länge 94 in die axiale Richtung 38 verlängert gegenüber einer Filterkartusche 12, bei welcher das Filtermaterial 22 lediglich bis zu einem Grund 96 der Einstülpung 88 beziehungsweise bis zu einem der zweiten Endplatte 40 näheren Ende des Auslassstutzens 28 reichen würde. Die Länge 94 entspricht im Wesentlichen einer Tiefe der nutartigen Einstülpung 88.
Eine derartige Einstülpung 88 oder nach Art einer Nut ausgebildete Umstülpung im Bereich der dem Verschlusselement näheren Endplatte 30 ermöglicht das Bereitstellen einer besonders großen Filterfläche des Filtermaterials 22 unter Beibehaltung des für die Öffnung des Rückschlagventils beziehungsweise die Öffnung des Bypassventils notwendigen Verschiebeweges der schwimmend gelagerten Filterkartusche 12 in einem gegebenen, für die Filterkartusche in dem Ölfiltergehäuse 14 zur Verfügung stehenden Bauraum. Gleichermaßen ermöglicht die Einstülpung 88 die Beibehaltung einer zuverlässigen zentralen Führung der Filterkartusche mittels einer ausreichenden Überlappung des Auslassstutzens 28 der Filterkartusche 12 mit der rohrförmigen Aufnahme 46 auf Seiten des Ölfiltergehäuses 14.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2017/088962 A1 [0002, 0003, 0014, 0018, 0050, 0054]

Claims

Ölfilter für einen Kraftwagen, mit einer Filterkartusche (12), welche in einem Ölfiltergehäuse (14) des Ölfilters (10) angeordnet ist, wobei das Ölfiltergehäuse (14) einen Grundkörper (16) und ein Deckelelement (18) umfasst, wobei ein Kolben (36) der Filterkartusche (12) einen Kanal (20) für gefiltertes Öl, welcher in radialer Richtung zumindest bereichsweise von einem Filtermaterial (22) der Filterkartusche (12) umgeben ist, und einen Auslassstutzen (28) umfasst, wobei das Filtermaterial (12) zwischen einer ersten Endplatte (30) und einer zweiten Endplatte (40) des Kolbens (36) angeordnet ist, wobei der Kolben (36) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) in eine axiale Richtung (38) der Filterkartusche (12) verschiebbar ist, um in einer Verschlussposition des Kolbens (36) einen Eintritt von gefiltertem Öl über zumindest eine in dem Auslassstutzen (28) ausgebildete Durchtrittsöffnung (32) in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses (14) vorgesehenen Kanal (34) zu unterbinden und in einer Offen-Position des Kolbens (36), in welcher der Kolben (36) bezogen auf die Verschlussposition weiter von dem Deckelelement (18) beabstandet ist als in der Verschlussposition, den Eintritt des Öls in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses (14) vorgesehenen Kanal (34) zuzulassen, und wobei die Filterkartusche (12) ein Verschlusselement (54) aufweist, mittels welchem ein Ablasskanal (56) verschließbar ist, welcher zum Ablassen von Öl aus einem Aufnahmebereich (58) des Ölfiltergehäuses (14) ausgebildet ist, in welchem die Filterkartusche (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (54) am Ende wenigstens einer Strebe (64) der Filterkartusche (12) gehalten ist, und das freie Ende der wenigstens einen Strebe (64) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) abgestützt ist, wobei der Kolben (36) relativ zu der wenigstens einen Strebe (64) in die axiale Richtung (38) der Filterkartusche (12) verschiebbar ist.
Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der wenigstens einen Strebe (64) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) an dem Deckelelement (18) des Ölfiltergehäuses (14) abgestützt ist.
Filterkartusche für einen Ölfilter (10) eines Kraftwagens, welche in einem einen Grundkörper (16) und ein Deckelelement (18) umfassenden Ölfiltergehäuse (14) des Ölfilters (10) anordenbar ist, wobei ein Kolben (36) der Filterkartusche (12) einen Kanal (20) für gefiltertes Öl, welcher in radialer Richtung zumindest bereichsweise von einem Filtermaterial (22) der Filterkartusche (12) umgeben ist, und einen Auslassstutzen (28) umfasst, wobei das Filtermaterial (12) zwischen einer ersten Endplatte (30) und einer zweiten Endplatte (40) des Kolbens (36) angeordnet ist, wobei der Kolben (36) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) in eine axiale Richtung (38) der Filterkartusche (12) verschiebbar ist, um in einer Verschlussposition des Kolbens (36) einen Eintritt von gefiltertem Öl über zumindest eine in dem Auslassstutzen (28) ausgebildete Durchtrittsöffnung (32) in einen auf Seiten des Ölfiltergehäuses (14) vorgesehenen Kanal (34) zu unterbinden, und in einer Offen-Position des Kolbens (36), in welcher der Kolben (36) bezogen auf die Verschlussposition weiter von dem Deckelelement (18) beabstandet ist als in der Verschlussposition, den Eintritt des Öls in den auf Seiten des Ölfiltergehäuses (14) vorgesehenen Kanal (34) zuzulassen, und wobei die Filterkartusche (12) ein Verschlusselement (54) aufweist, mittels welchem ein Ablasskanal (56) verschließbar ist, welcher zum Ablassen von Öl aus einem zum Aufnehmen der Filterkartusche (12) vorgesehenen Aufnahmebereich (58) des Ölfiltergehäuses (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlusselement (54) an wenigstens einer Strebe (64) der Filterkartusche (12) gehalten ist, und das freie Ende der wenigstens einen Strebe (64) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) abstützbar ist, und der Kolben (36) relativ zu der wenigstens einen Strebe (64) in die axiale Richtung (38) der Filterkartusche (12) verschiebbar ist.
Filterkartusche nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der wenigstens einen Strebe (64) in dem geschlossenen Ölfiltergehäuse (14) an dem Deckelelement (18) des Ölfiltergehäuses (14) abstützbar ist.
Filterkartusche nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) als Führungselement zum Führen des Kolbens (36) der Filterkartusche (12) beim Verschieben des Kolbens (36) relativ zu der wenigstens einen Strebe (64) ausgebildet ist.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Endplatten (30, 40) eine Durchtrittsöffnung ausgebildet ist, durch welche die wenigstens eine Strebe (64) hindurchgeführt ist.
Filterkartusche nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnung in einer Lasche (70, 72) ausgebildet ist, welche in radialer Richtung über einen Rand der wenigstens einen Endplatte (30, 40) übersteht.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) zumindest einen Führungsbereich (76, 78) aufweist, entlang welchem eine jeweilige Endplatte (30, 40) beim Verschieben des Kolbens (36) führbar ist, der im Wesentlichen parallel zur axialen Richtung (38) der Filterkartusche (12) ausgerichtet ist.
Filterkartusche nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) zwischen einem ersten, im Bereich der ersten Endplatte (30) ausgebildeten Führungsbereich (76) und einem zweiten, im Bereich der zweiten Endplatte (40) ausgebildeten Führungsbereich (78) einen weiteren Längenbereich (80) aufweist, in welchem die wenigstens eine Strebe (64) bogenförmig ausgebildet ist.
Filterkartusche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) in dem weiteren Längenbereich (80) in radialer Richtung nach außen gekrümmt ausgebildet ist.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) zumindest einen Federbereich (82) aufweist, in welchem sie, infolge einer in die axiale Richtung der Filterkartusche (12) wirkenden Kraftbeaufschlagung, stauchbar ist.
Filterkartusche nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) in dem zumindest einen Federbereich (82) wenigstens zwei eine V-Form bildende Schenkel (84, 86) aufweist, wobei voneinander beabstandete Enden der Schenkel (84, 86) infolge der Kraftbeaufschlagung aufeinander zu bewegbar sind.
Filterkartusche nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Federbereich (82) in einem Abschnitt der wenigstens einen Strebe (64) ausgebildet ist, in welchem die wenigstens eine Strebe (64) über diejenige Endplatte (30) übersteht, welche von den beiden Endplatten (30, 40) dem Verschlusselement (54) näher ist.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Verschlusselement (54) nähere Endplatte (30) der beiden Endplatten (30, 40), den Auslassstutzen (28) des Kanals (20) der Filterkartusche (12) umlaufend, eine Einstülpung (88) aufweist, wobei eine innere Wand der Einstülpung (88) durch den Auslassstutzen (28) gebildet ist, und ein Filtermaterialbereich (90) des Filtermaterials (22) mit einer äußeren Wand (92) der Einstülpung (88) in der axialen Richtung (38) der Filterkartusche (12) überlappt.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Strebe (64) in einem Endbereich (66) wenigstens ein Anschlagelement (66) aufweist, welches die dem Verschlusselement (54) fernere Endplatte (40) der beiden Endplatten (30, 40) hintergreift.
Filterkartusche nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterkartusche (12) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung der Endplatten (30, 40) voneinander beabstandete Streben (64) aufweist und/oder die Streben (64) zumindest bereichsweise im Querschnitt eine Rechteckform aufweisen.