DE202011104691U1

DE202011104691U1 - Flüssigkeitsfilter, insbesondere ein Ölfilter

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Publication number: DE202011104691U1
Application number: DE201120104691
Authority: DE
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2012-01-16
Anticipated expiration: 2021-08-19

Abstract

Flüssigkeitsfilter (1), insbesondere ein Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, – mit einem Filtergehäuse (2), das einen Aufnahmeraum (3) für ein darin eingesetztes Ringfilterelement (4) zum Filtern einer Flüssigkeit enthält, – mit einem Einlass für Rohflüssigkeit und einem Auslass für gereinigte Flüssigkeit, – mit einem durch Herausnehmen des Ringfilterelements (4) frei werdenden Leerlaufkanal (5), wobei an eine untere Endscheibe (6) des Ringfilterelements ein parallel zur Längsachse und exzentrisch abstehender Zapfen (7) angeformt ist, der bei in das Filtergehäuse (2) eingesetztem Ringfilterelement (4) dichtend in eine Öffnung des Leerlaufkanals (5) eindringt, – wobei am Boden des Aufnahmeraumes (3) eine Rampe (8) ausgebildet ist, die mit einem unteren Ende an der Öffnung des Leerlaufkanals (5) am Boden beginnt und mit zunehmender Rampenlänge in das Innere des Aufnahmeraumes (3) vorstehend ansteigt, – wobei die Rampe (8) und der Zapfen (7) so aufeinander abgestimmt sind,...

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitsfilter, insbesondere ein Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Ringfilterelement für ein derartiges Flüssigkeitsfilter.
Aus der EP 1 229 985 B1 ist ein gattungsgemäßes Flüssigkeitsfilter mit einem im Einbauzustand im Wesentlichen stehend angeordneten Filtergehäuse bekannt, das einen Aufnahmeraum für ein darin eingesetztes Ringfilterelement zum Filtern einer Flüssigkeit enthält. Das Ringfilterelement ist derart an das Filtergehäuse angepasst, dass es im Aufnahmeraum um seine Längsachse frei drehbar ist, solange ein axial und exzentrisch von der unteren Endscheibe des Ringfilterelements abstehender Zapfen nicht in eine Öffnung eines Leerlaufkanals eingreift. Am Boden des Aufnahmeraums ist dabei eine Rampe ausgebildet, die mit einem unteren Ende an der Öffnung des Leerlaufkanals am Boden beginnt und mit zunehmender Rampenlänge in das Innere des Aufnahmeraums vorstehend ansteigt. Beim Einsetzen des Ringfilterelements in das Filtergehäuse liegt der Zapfen (Pin) auf der Rampe auf und gleitet entlang dieser bei Drehung des Ringfilterelementes nach unten ab, wobei er am unteren Ende der Rampe in die Öffnung des Leerlaufkanals eindringt. Diese Ausführungsform erfordert die Verwendung eines ganz speziellen, nämlich eines einen solchen Zapfen aufweisenden Ringfilterelements, da bei der Verwendung herkömmlicher Ringfilterelemente ohne den Zapfen eine Kurzschlussverbindung zwischen dem Leerlaufkanal und dem Einlass bzw. dem Auslass vorhanden wäre und damit die Funktionsfähigkeit nicht mehr gegeben ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Flüssigkeitsfilter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte bzw. eine alternative Ausführungsform anzugeben, welche einerseits konstruktiv einfach aufgebaut ist und andererseits eine Montage der Ringfilterelements erleichtert.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Flüssigkeitsfilter, insbesondere bei einem Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, wenigstens eine Struktur vorzusehen, die einen Falscheinbau eines Ringfilterelements verhindern und somit die für einen störungsfreien und langlebigen Betrieb erforderliche hohe Filterleistung gewährleisten kann. Gelöst wird dieses Problem einerseits durch ein spezielles Schlüssel-Schloss-Prinzip, wobei das Ringfilterelement den Schlüssel in Form eines Zapfens und ein Filtergehäuse bzw. ein in diesem angeordneter Funktionsträger eine Teil des zugehörigen Schlosses bilden und andererseits durch eine als zumindest teilweise durchgängiger Boden ausgebildete Struktur, die im Bereich des Filtergehäuses angeordnet sind und die erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfilter die gesteigerte Robustheit verleiht und den Falscheinbau des Ringfilterelements verhindert. An der Struktur ist ein Standrohr vorgesehen, das als Führung für das in das Filtergehäuse einzusetzende Ringfilterelement dient. Das zu verwendende Ringfilterelement weist an seiner unteren Endscheibe einen axial abstehenden Zapfen auf, mittels welchem es bei montiertem Flüssigkeitsfilter zumindest teilweise in einen Leerlaufkanal eingreift und diesen dicht verschließt. Das Standrohr hingegen greift bei montiertem Flüssigkeitsfilter in einen Innenraum des Ringfilterelements ein. An seinem freien Ende weist dieses Standrohr eine Führungskontur auf, die mit einem am Ringfilterelement angeordneten Führungselement derart zusammenwirkt, dass dieses bei der Montage entlang der Führungskontur geführt wird und dadurch ein einfaches und passgenaues Einführen des Zapfens in den Leerlaufkanal ermöglicht. Das Filtergehäuse ist im Einbauzustand im Wesentlichen stehend angeordnet und enthält einen Aufnahmeraum für das darin eingesetzte Ringfilterelement zum Filtern der Flüssigkeit. Zusätzlich ist am Boden des Aufnahmeraums eine Rampe vorgesehen, die mit einem unteren Ende an der Öffnung des Leerlaufkanals am Boden beginnt und mit zunehmender Rampenlänge in das innere des Ausnahmeraums vorstehend ansteigt, wobei die Rampe und der Zapfen so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Einsetzen des Ringfilterelements in das Filtergehäuse der Zapfen – solange er noch nicht in die Öffnung des Leerlaufkanals eingedrungen ist – auf der Rampe aufliegt und bei Drehung des Ringfilterelementes nach unten entlang der Rampe abgleitet und am unteren Ende der Rampe in die Öffnung des Leerlaufkanals eindringt und diesen dadurch verschließt. Dabei ist zusätzlich benachbart zu der Rampe am Boden des Aufnahmeraums zumindest eine als zumindest teilweise durchgängiger Boden ausgebildete Struktur angeordnet, die ein funktionstüchtiges Einsetzen des Ringfilterelements ausschließlich dann erlaubt, sofern das Ringfilterelement mit seinem Zapfen auf die Rampe aufgesetzt wird und entlang dieser gleitet, bis der Zapfen am unteren Ende der Rampe in die Öffnung des Leerlaufkanals eindringt und damit einen Falscheinbau verhindert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die standrohrseitige Führungskontur eine Axialnut auf, zu welcher das Führungselement bei der Montage hingeführt wird, und die relativ zu dem ringfilterelementseitigen Zapfen derart angeordnet ist, dass dieser in den Leerlaufkanal eingeführt wird, sofern das Führungselement in die Axialnut eintritt. Bei der Verwendung von Ringfilterelementen mit Zapfen, muss sowohl das Führungselement als auch ein Abstand zwischen diesem und dem Zapfen genau vordefinierten Maßen entsprechen, damit bei einem Zusammenwirken des Führungselements mit der standrohrseitigen Führungskontur der Zapfen auch in den Leerlaufkanal eintritt, sofern das Führungselement in die Axialnut der Führungskontur geschoben wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Führungskontur am Standrohr in der Art einer abgeschrägten Kanüle ausgebildet ist, wobei an der tiefsten Stelle die Axialnut angeordnet ist. In diesem Fall kann ein besonders leichtgängiges Zuführen des Führungselements zur Axialnut und damit ein besonders leichtgängiges Zuführen des Zapfens zum Leerlaufkanal erreicht werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Struktur und die Rampe am Filtergehäuse oder an einem Funktionsträger, der im Filtergehäuse eingesetzt wird, angeordnet. Dies soll zeigen, dass die erfindungsgemäße Rampe und die erfindungsgemäße Struktur nicht unbedingt zwangsläufig direkt am Filtergehäuse angeordnet werden müssen, sondern beispielsweise auch an einem Einsatzteil, nämlich dem Funktionsträger, welches dann im Filtergehäuse eingebaut wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1, 2 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitsfilter,
3 eine Darstellung wie in 2,
4 eine möglich Ausführungsform eines Funktionsträgers mit einem oben gitterrohrförmig ausgebildeten Standrohr und einer Führungskontur,
5 eine Detaildarstellung einer Innenzarge eines Ringfilterelements mit einem zur Führungskontur passenden Führungselement.
Entsprechend den 1 bis 3, weist ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitsfilter 1, welches insbesondere als Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ausgebildet ist, ein Filtergehäuse 2 mit einem Aufnahmeraum 3 auf, in welchem ein Ringfilterelement 4 zum Filtern einer Flüssigkeit eingesetzt ist. Selbstverständlich besitzt das Flüssigkeitsfilter 1 in bekannter Weise zusätzlich einen Einlass für die Rohflüssigkeit und einen Auslass für die gereinigte Flüssigkeit, ebenso wie einen durch Herausnehmen des Ringfilterelements 4 frei werdenden Leerlaufkanal 5 (vgl. 4), wobei an eine untere Endscheibe 6 des Ringfilterelementes 4 ein parallel zur Längsachse und exzentrisch abstehender Zapfen 7 angeformt ist, der bei in das Filtergehäuse 2 eingesetztem Ringfilterelement 4 dichtend in eine Öffnung des Leerlaufkanals 5 eindringt. Am Boden Aufnahmeraums 3 ist zusätzlich eine Rampe 8 ausgebildet, die mit einem unteren Ende an der Öffnung des Leerlaufkanals 5 beginnt und mit zunehmender Rampenlänge in das Innere des Aufnahmeraums 3 vorstehend ansteigt. Die Rampe 8 und der Zapfen 7 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass beim Einsetzen des Ringfilterelementes 4 in das Filtergehäuse 2 der Zapfen 7 – solange er noch nicht in die Öffnung des Leerlaufkanals 5 eingedrungen ist – auf der Rampe 8 aufliegt und bei Drehung des Ringfilterelementes 4 um seine Längsachse nach unten abgleitet und am unteren Ende der Rampe 8 in die Öffnung des Leerlaufkanals 5 eindringt. Erfindungswesentlich ist nun, dass benachbart zu der Rampe 8 am Boden des Aufnahmeraums 3 zumindest eine als zumindest teilweise durchgängiger Boden ausgebildete Struktur 9 angeordnet ist, die einteilig mit einem Standrohr 13 ausgebildet ist, das wiederum in einen Innenraum des Ringfilterelements 4 eingreift und bspw. einen Teil eines Reinkanals bilden kann. An einem freien Ende des Standrohrs 13 ist eine Führungskontur 11 vorgesehen ist, die mit einem am Ringfilterelement 4 angeordneten Führungselement 12 zusammenwirkt, so dass ein funktionstüchtiges Einsetzen des Ringfilterelementes 4 ausschließlich dann gewährleistet ist, sofern der Zapfen 7 in die Öffnung des Leerlaufkanals 5 und das Führungselement 12 in die zugehörige Führungskontur 11 eindringt. Die bodenähnliche Struktur 9 kann dabei Bestandteil der Rampe 8 sein und ist somit integral mit dieser ausgebildet. Die Struktur 9 und die Rampe 8 können dabei entweder am Filtergehäuse 2 selbst oder an einem in dieses einsetzbaren Funktionsträger 14 angeordnet sein (vgl. 4).
Generell kann die Struktur 9 Rippen 10 aufweisen, die in Radialrichtung des Filtergehäuses 2 und damit orthogonal zur Rampe 8 verlaufen. Diese Rippen 10 können an ihrem äußeren Ende miteinander verbunden sein. Die Rippen 10 bilden dabei den Boden, der insbesondere ein Verkanten/Verklemmen eines von der Rampe abgerutschten Zapfens 7 verhindert. Der Boden und die Rippen 10 bzw. Strukturen 9 steifen insbesondere die Rampe 8 gegenüber dem Filtergehäuse 2 aus und machen das Filtergehäuse 2 im Bodenbereich insgesamt deutlich steifer. Mittels der Strukturen 9 können somit ein qualitativ hochwertiger Zusammenbau und eine positionsgenaue Montage des Ringfilterelementes 4 im Filtergehäuse 2 erreicht werden. Die einzelnen Rippen 10 der Struktur 9 weisen in Umfangsrichtung einen nahezu gleichgroßen Abstand auf, wobei sich der Umfangsabstand auch in Abwärtsrichtung der Rampe 8 verringern kann. Hierdurch ist insbesondere eine Aussteifung der Rampe 8 im Bereich des Leerlaufkanals 5 verbessert. Die beiderseits der Rampe 8 angeordneten und sich in Radialrichtung des Filtergehäuses 2 erstreckenden Rippen 10 können dabei die Rampe 8 auch nach oben überragen, wobei sie dann eine Ausnehmung aufweisen müssen, die so groß ist, dass der Zapfen 7 durch sie hindurch passt und die Rippen 10 somit eine Gasse für den Zapfen 7 bilden. Der Boden gemäß den Darstellungen ist beispielsweise siebartig ausgebildet.
Die Struktur 9 liegt an ihrem äußeren Umfang vorzugsweise spielfrei an einer Innenwandung des Filtergehäuses 2 an. Das Filtergehäuse 2 ist üblicherweise ebenso wie das Ringfilterelement 4 im Wesentlichen stehend angeordnet, wobei unter einer stehenden Anordnung Abweichungen von einer Lotrechten von bis zu 40° verstanden werden können.
Das Ringfilterelement 4 ist bezüglich eines Innenraums mittels einer stützstrukturartigen Innenzarge 15 abgestützt ist. Die Führungskontur 11 am Standrohr 13 kann in der Art einer abgeschrägten Kanüle, was bspw. gemäß der 4 dargestellt ist. Die Führungskontur 11 weist eine Axialnut 16 auf, zu welcher das Führungselement 12 bei der Montage der Filtereinrichtung 1 hingeführt wird und die relativ zum Zapfen 7 derart ausgerichtet ist, dass dieser in den Leerlaufkanal 5 einführbar ist, sofern das Führungselement 12 in die Axialnut 16 eintritt bzw. eingeschoben wird.
Das Standrohr 13 weist an seinem freien Ende eine Gitterrohrstruktur auf, wie dies in 3 und 4 besonders gut dargestellt ist. Dies ermöglicht auch ein seitliches Einströmen des Öls in das Standrohr 13, wodurch ein Strömungswiderstand auf der Reinseite reduziert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1229985 B1 [0002]

Claims

Flüssigkeitsfilter (1), insbesondere ein Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, – mit einem Filtergehäuse (2), das einen Aufnahmeraum (3) für ein darin eingesetztes Ringfilterelement (4) zum Filtern einer Flüssigkeit enthält, – mit einem Einlass für Rohflüssigkeit und einem Auslass für gereinigte Flüssigkeit, – mit einem durch Herausnehmen des Ringfilterelements (4) frei werdenden Leerlaufkanal (5), wobei an eine untere Endscheibe (6) des Ringfilterelements ein parallel zur Längsachse und exzentrisch abstehender Zapfen (7) angeformt ist, der bei in das Filtergehäuse (2) eingesetztem Ringfilterelement (4) dichtend in eine Öffnung des Leerlaufkanals (5) eindringt, – wobei am Boden des Aufnahmeraumes (3) eine Rampe (8) ausgebildet ist, die mit einem unteren Ende an der Öffnung des Leerlaufkanals (5) am Boden beginnt und mit zunehmender Rampenlänge in das Innere des Aufnahmeraumes (3) vorstehend ansteigt, – wobei die Rampe (8) und der Zapfen (7) so aufeinander abgestimmt sind, dass beim Einsetzen des Ringfilterelements (4) in das Filtergehäuse (2) der Zapfen (7) – solange er noch nicht in die Öffnung des Leerlaufkanals (5) eingedrungen ist – auf der Rampe (8) aufliegt und bei Drehung des Ringfilterelements (4) um seine Längsachse nach unten abgleitet und am unteren Ende der Rampe (8) in die Öffnung des Leerlaufkanals (5) eindringt, dadurch gekennzeichnet, – dass benachbart zu der Rampe (8) am Boden des Aufnahmeraums (3) zumindest eine als zumindest teilweise durchgängiger Boden ausgebildete Struktur (9) angeordnet ist, die einteilig mit einem Standrohr (13) ausgebildet ist, – dass das Standrohr (13) in einen Innenraum des Ringfilterelements (4) eingreift, – dass an einem freien Ende des Standrohrs (13) eine Führungskontur (11) vorgesehen ist, die mit einem am Ringfilterelement (4) angeordneten Führungselement (12) zusammenwirkt.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (9) und/oder die Rampe (8) am Filtergehäuse (2) oder an einem Funktionsträger (14), der im Filtergehäuse (2) eingesetzt ist, angeordnet sind.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die standrohrseitige Führungskontur (11) eine Axialnut (16) aufweist, zu welcher das Führungselement (12) bei der Montage hingeführt wird, und die relativ zum Zapfen (7) so angeordnet ist, dass dieser in den Leerlaufkanal (5) einführbar ist, sofern das Führungselement (12) in die Axialnut (16) eintritt.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) als ein radial nach innen gerichteter Pin ausgebildet ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (12) an einer stützstrukturartigen Innenzarge (15) des Ringfilterelements (4) angeordnet ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskontor (11) in der Art einer abgeschrägten Kanüle ausgebildet ist, wobei an der tiefsten Stelle die Axialnut (16) angeordnet ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Standrohr (13) an seinem freien Ende eine Gitterrohrstruktur aufweist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (9) Bestandteil der Rampe (8) ist.
Ringfilterelement (4) für ein Flüssigkeitsfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.