DE10237668A1

DE10237668A1 - Ölfilter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10237668A1
Application number: DE10237668A
Authority: DE
Inventors: Herbert Jainek
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2002-08-16
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-17
Also published as: FR2828909A1; ITRM20020432A0; FR2828909B1; ITRM20020432A1; DE10237668B4

Abstract

Ein Ölfilter weist einen von einem lösbaren Gehäusedeckel zu verschließendes Filtergehäuse auf, in dem ein Filterelement aufgenommen ist. Weiterhin ist eine Ablassöffnung zum Ablassen des Öls aus dem Gehäuseinnenraum in das Filtergehäuse bzw. den Gehäusedeckel eingebracht, wobei die Verbindung zwischen Ablassöffnung und Gehäuseinnenraum bei geschlossenem Gehäusedeckel versperrt und in einer Zwischenposition des Gehäusedeckels geöffnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ölfilter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

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.

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.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Ölfilter anzugeben, bei dem für Wartungszwecke im Filtergehäuse verbliebenes Restöl mit einfachen Maßnahmen abgelassen werden kann.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

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.

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.

Vorteilhaft 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.

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.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ölfilter mit Filtergehäuse und Gehäusedeckel, wobei der Gehäusedeckel sich in Schließposition befindet,
Fig. 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,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Gehäusedeckel gemäß Schnittlinie III-III aus Fig. 1,
Fig. 4 einen Schnitt durch einen Ölfilter in einer modifizierten Ausführung, mit dem Gehäusedeckel in Schließposition,
Fig. 5 der Ölfilter gemäß Fig. 4 mit dem Gehäusedeckel in einer Zwischenposition zwischen Schließ- und Öffnungsstellung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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 Fig. 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.
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.
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 radialen 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.
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 Fig. 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.
In Fig. 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. Zusätzlich 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.
Der Kanalabschnitt 9b zwischen Filtergehäuse 2 und Gehäusedeckel 3 ist stirnseitig von einem weiteren 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 Fig. 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. 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.
In Fig. 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 Fig. 2 dargestellten Zwischenposition automatisch das gesamte, im Gehäuseinnenraum 7 verbliebene Restöl über den Ablasskanal 9 und die Ablassöffnung 4 nach außen abgeleitet wird.
Bei Erreichen der in Fig. 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.
Der in den Fig. 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 Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführung mit unveränderlichem Querschnitt des Abschnittes 9b besitzt den Vorteil, dass in einer definierten, in Fig. 5 dargestellten Zwischenposition zwischen Schließ- und Öffnungsstellung des Gehäusedeckels 3 ein exakt einstellbarer Querschnitt im Strömungsweg des Ablasskanales 9 gegeben ist.

Claims

1. Ölfilter, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einem von einem lösbaren Gehäusedeckel (3) zu verschließenden Filtergehäuse (2), in dem ein Filterelement (6) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablassöffnung (4) zum Ablassen des Öls aus dem Gehäuseinnenraum (7) in das Filtergehäuse (2) bzw. den Gehäusedeckel (3) eingebracht ist und dass die Verbindung zwischen der Ablassöffnung (4) und dem Gehäuseinnenraum (7) bei geschlossenem Gehäusedeckel (3) versperrt und in einer Zwischenposition des Gehäusedeckels (3) zwischen dessen Schließ- und Öffnungsposition geöffnet ist.

2. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablassöffnung (4) durch eine axiale Verstellbewegung des Gehäusedeckels (3) zu öffnen bzw. zu schließen ist.

3. Ölfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablasskanal (9) in die Wandung des Gehäusedeckels (3) bzw. des Filtergehäuses (2) eingebracht ist, der in der Zwischenposition des Gehäusedeckels (3) mit der Ablassöffnung (4) kommuniziert und in Schließposition des Gehäusedeckels (3) gesperrt ist.

4. Ölfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablasskanal (9) einen die Wandung des Gehäusedeckels (3) radial durchstoßenden Ablassdurchbruch umfasst.

5. Ölfilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablasskanal (9) axial zwischen Gehäusedeckel (3) und Filtergehäuse (2) verläuft.

6. Ölfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablasskanal (9) als Gewindeabflachung im Gewinde zwischen Gehäusedeckel (3) und Filtergehäuse (2) ausgeführt ist.

7. Ölfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Gehäusedeckel (3) und Filtergehäuse (2) ein Dichtring (10) angeordnet ist, der in Schließposition des Gehäusedeckels (3) axial zwischen einem Abschnitt (9c) des Ablasskanals (9) und der Ablassöffnung (4) liegt.

8. Ölfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Dichtring (11) zwischen Ablassöffnung (4) und einer Stirnseite des Gehäusedeckels (3) bzw. des Filtergehäuses (2) angeordnet ist und dass der weitere Dichtring (11) einen Abschnitt (9b) des Ablasskanals (9) axial nach außen begrenzt.

9. Ölfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandabschnitt am Gehäusedeckel (3), an dem der weitere Dichtring (11) anliegt, reibungsarm und der korrespondierende Wandabschnitt am Filtergehäuse (2) reibungsbehaftet ausgeführt ist.

10. Ölfilter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäusedeckel (3) ein Anschlag (13) angeordnet ist, der bei Erreichen der Zwischenposition den weiteren Dichtring (11) beaufschlagt und bei einer weiteren Öffnungsbewegung des Gehäusedeckels (3) den weiteren Dichtring (11) aus seiner Dichtposition löst.

11. Ölfilter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Dichtring (11) unverschiebbar am Gehäusedeckel (3) gehalten ist.