DE202011105968U1

DE202011105968U1 - Flüssigkeitsfilter, insbesondere ein Ölfilter

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Publication number: DE202011105968U1
Application number: DE201120105968
Authority: DE
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-09-21
Publication date: 2011-12-06
Anticipated expiration: 2021-09-22
Also published as: FR2979063A1; FR2979063B1

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 dabei 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, die insbesondere eine gesteigerte Robustheit und eine verbesserte Montagesicherheit für ein Ringfilterelement aufweist.
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 Flüssigkeitsfilter, insbesondere bei einem Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, Strukturen vorzusehen, die einen Falscheinbau eines Ringfilterelements verhindern und somit die für einen störungsfreien und langlebigen Betrieb erforderliche hohe Filterleistung gewährleisten und die insbesondere das Filtergehäuse zusätzlich aussteifen. Gelöst wird dieses Problem einerseits durch ein spezielles Schlüssel-Schloss-Prinzip, wobei das Ringfilterelement den Schlüssel und ein Filtergehäuse bzw. ein in diesem angeordneter Funktionsträger das zugehörige Schloss bilden und andererseits durch zusätzliche Strukturen, die im Bodenbereich eines Filtergehäuses angeordnet sind und dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsfilter die gesteigerte Robustheit verleihen und den Falscheinbau des Ringfilterelements verhindern. Das Filtergehäuse ist im Einbauzustand im Wesentlichen stehend angeordnet und enthält einen Aufnahmeraum für das darin eingesetzte Ringfilterelement zum Filtern der Flüssigkeit. Ebenso besitzt das Flüssigkeitsfilter einen Einlass für Rohflüssigkeit sowie einen Auslass für gereinigte Flüssigkeit sowie einen Leerlaufkanal, der durch ein Herausnehmen des Ringfilterelements geöffnet wird. An einer unteren Endscheibe des Ringfilterelementes ist hierfür ein parallel zur Längsachse und exzentrisch abstehender Zapfen angeformt, der bei in das Filtergehäuse eingesetztem Ringfilterelement dichtend in eine Öffnung des Leerlaufkanals eindringt. 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. Erfindungsgemäß ist nun benachbart zu der Rampe am Boden des Aufnahmeraums zumindest eine Struktur angeordnet, die derart ausgebildet ist, dass sie einerseits das Filtergehäuse im Bodenbereich aussteift und zudem ein funktionstüchtiges Einsetzen des Ringfilterelementes ausschließlich dann erlaubt, sofern das Filterelement mit seinem Zapfen auf die Rampe aufgesetzt wird und entlang dieser abgleitet bis der Zapfen am unteren Ende der Rampe in die Öffnung des Leerlaufkanals eindringt und die zumindest eine sich im wesentlich parallel zur Rampe erstreckende Rippe aufweist. Derartige Rippen/Strukturen können beispielsweise zusammen mit dem Filtergehäuse oder dem Funktionsträger in einem gemeinsamen Spritzvorgang gespritzt werden und sind dadurch einerseits kostengünstig und andererseits in nahezu beliebiger Ausgestaltung herzustellen, so dass durch die Erfindung vergleichsweise preisgünstig der hohe Zusatznutzen für den Kunden, nämlich die Qualitätssteigerung, sichergestellt werden kann. Die Rippen verhindern wiederum den Falscheinbau des Ringfilterelements, da sie das funktionstüchtige Einsetzen des Ringfilterelements ausschließlich dann erlauben, sofern es – wie vorgesehen – 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. Insbesondere ein Abrutschen des Zapfens von der Rampe und damit ein Verkanten/Verklemmen des Ringfilterelements kann durch die erfindungsgemäßen Rippen ebenso zuverlässig vermieden werden, wie der Einbau von ungeeigneten Filterelementen. Mit der erfindungsgemäßen Struktur kann die Robustheit mit marginalem Mehraufwand gesteigert 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 vorlegenden 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 einen Längsschnitt durch ein Flüssigkeitsfilter in einem Bodenbereich mit einer erfindungsgemäßen Struktur,
2 einen Querschnitt durch den Flüssigkeitsfilter gemäß der 1 im Bereich der Struktur,
3 eine Darstellung wie in 1, jedoch mit einer anders ausgebildeten Struktur,
4 eine Darstellung wie in 2, jedoch bei der gemäß der 3 gezeigten Struktur,
5 einen Längsschnitt durch ein Flüssigkeitsfilter in einem Bodenbereich mit einem erfindungsgemäßen Ringfilterelement mit einem Schwert,
6 einen Querschnitt durch den Flüssigkeitsfilter gemäß der 5 im Bereich des Schwertes,
7 einen Längsschnitt durch ein Flüssigkeitsfilter in einem Bodenbereich mit einem erfindungsgemäßen Ringfilterelement mit einem zwei Schwertabschnitte aufweisenden Schwert,
8 einen Querschnitt durch den Flüssigkeitsfilter gemäß der 7 im Bereich des Schwertes,
9 eine Ansicht auf ein erfindungsgemäßes Ringfilterelement.
Entsprechend den 1–4, 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. 2 und 4), wobei an eine untere Endscheibe 6 des Ringfilterelementes 4 ein parallel zur Längsachse und exzentrisch abstehender Zapfen 7 angeformt ist (vgl. 1, verkleinert dargestellt), 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 Struktur 9 angeordnet ist, die ein funktionstüchtiges Einsetzen des Ringfilterelements 4 ausschließlich dann erlaubt, sofern das Ringfilterelement 4 mit seinem Zapfen 7 auf die Rampe 8 aufgesetzt wird und entlang dieser gleitet, bis der Zapfen 7 am unteren Ende der Rampe 8 in die Öffnung des Leerlaufkanals 5 eindringt und die zumindest eine sich im Wesentlichen parallel zur Rampe 8 erstreckende Rippe 10 aufweist.
Die zumindest eine Struktur 9 dient dabei insbesondere zur Qualitätssteigerung und kann unterschiedlichste Formen aufweisen, wie dies beispielsweise gemäß den 2 und 4 dargestellt ist. Die Struktur 9 und die Rampe 8 können dabei entweder am Filtergehäuse 2 selbst oder an einem in dieses einsetzbaren Funktionsträger (nicht gezeigt) angeordnet sein. Die Struktur 9 kann dabei die Rampe 8 nach oben überragen, wie dies beispielsweise gemäß der 1 dargestellt ist, oder niedriger als diese ausgebildet sein, wie dies beispielsweise gemäß der 3 dargestellt ist. Selbstverständlich ist auch eine gleichhohe Ausbildung der Struktur 9 und der Rampe 8 denkbar. Ist die Struktur 9 höher ausgebildet als die Rampe 8, so kann diese zusätzlich eine seitliche Führung für den auf der Rampe 8 entlanggleitenden Zapfen 7 des Ringfilterelementes 4 bilden.
Durch die gemäß den 1 bis 4 gezeigten Rippen 10 kann auch eine Falschmontage des Ringfilterelementes 4 unterbunden werden, da das Ringfilterelement 4 an einem unbeabsichtigten Abrutschen seines Zapfens 7 von der Rampe 8 gehindert wird, insbesondere dann, wenn die Rippe 10 höher ausgebildet ist als die Rampe 8. Mittels der Strukturen 9 können somit ein qualitativ hochwertiger Zusammenbau und eine positionsgenaue Montage des Ringfilterelementes 4 im Filtergehäuse 2 erreicht werden.
Betrachtet man nochmals die Struktur 9 gemäß den 1 und 2, so kann man erkennen, dass die dort abgebildete Struktur 9 eine bogenförmige Rippe 10 besitzt, die sich um mehr als 180° parallel zur Rampe 8 erstreckt. Die gemäß den 1 und 2 gezeigte Rippenform ist dabei die einfachste, wobei selbstverständlich auch Rippen 10 mit zusätzlichen seitlichen Ästen 11 denkbar sind. Selbstverständlich ist bei allen gezeigten Ausführungsformen der Strukturen 9 bzw. der Rippen 10 darauf zu achten, dass die für die Funktionsweise des Flüssigkeitsfilters 1 erforderliche Durchlässigkeit für Flüssigkeit zuverlässig gewährleistet werden kann.
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.
Mit der zumindest einen am Boden des Aufnahmeraums 3 angeordneten Struktur 9 kann somit nicht nur die Steifigkeit im Bodenbereich des Filtergehäuses 2 gesteigert, sondern zugleich auch die Gefahr eines Falscheinbaus bzw. die Gefahr eines Verklemmens des Ringfilterelementes 4 bei der Montage reduziert werden. Die gezeigten Ausführungsformen der Strukturen 9 bzw. der zugehörigen Rippen 10 sollen dabei selbstverständlich lediglich rein exemplarisch verstanden werden, so dass auch weitere Strukturen 9, die in Form und/oder Größe von den gezeigten Strukturen 9 abweichen, jedoch denselben Zweck erfüllen, von der Erfindung mitumfasst sein sollen.
Betrachtet man die 3 und 4, so kann man erkennen, dass die Struktur 9 zumindest zwei voneinander getrennte Rippen 10 aufweist, die eine unterschiedliche Gestalt aufweisen. Durch ihre Anordnung können sie ein unbeabsichtigtes Abrutschen des Zapfens 7 von der Rampe 8 und damit ein unbeabsichtigtes Verklemmen/Verkanten des Ringfilterelements 4 zuverlässig verhindern. Generell können selbstverständlich auch weitere Rippen 10 in Umfangsrichtung der Rampe 8 angeordnet sein.
Entsprechend den 5–8 weist ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitsfilter 1, welches insbesondere als Ölfilter zum Reinigen von Schmieröl, insbesondere für Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ausgebildet ist, ein Ringfilterelement 4 auf, an dessen unterer Endscheibe 6 zumindest ein axial abstehendes und sich im Wesentlichen parallel zur Rampe 8 erstreckendes Schwert 12 vorgesehen sein, das sich über einen Umfangswinkel von zumindest 90° erstreckt.
Betrachtet man die 7 und 8, so kann man erkennen, dass an der unteren Endscheibe 6 des Ringfilterelements 4 ein Schwert 12 mit zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Schwertabschnitten 12a, 12b angeordnet ist.
Gemäß der 9 ist ein erfindungsgemäßes Ringfilterelement 4 mit einem an der unteren Endscheibe 6 axial abstehenden und sich im Wesentlichen parallel zur Rampe 8 erstreckenden Schwert 12 gezeigt, das sich über einen Umfangswinkel von über 180° erstreckt.
Üblicherweise sind/ist das Schwert 12 bzw. die Schwertabschnitte 12a, 12b einstückig mit der unteren Endscheibe 6 ausgebildet. Die genaue Form des Schwertes 12 muss an die Gegebenheiten des Filtergehäuses 2 und/oder des Funktionsträgers, bzw. der Rampe 8 angepasst sein. D. h. seine Form kann beispielsweise wie in 9 sein, als einteilig mit abgeschrägten Kanten oder wie in 7 und 8 zweiteilig. Der Umfangswinkel von den einzelnen Teilen (Schwertabschnitten), die zusammen das Schwert 12 bilden, soll zusammen mindestens etwa 90° und maximal etwa 300° betragen, so dass nur der Bereich um die Leerlauföffnung frei bleibt. Das Schwert 12 kann auch aus vielen einzelnen an die Endscheibe angeformten Teilstücken bestehen. Die zusätzlich alle verschieden hoch sein können und jedes eine andere Form aufweisen kann, z. B. rechteckig, dreieckig oder abgerundet.
Sofern genug Platz da ist, kann es auch quer zum Schwert 12 Verstrebungsrippen geben (nicht gezeigt).
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 Struktur (9) angeordnet ist, die ein funktionstüchtiges Einsetzen des Ringfilterelements (4) ausschließlich dann erlaubt, sofern das Ringfilterelement (4) mit seinem Zapfen (7) auf die Rampe (8) aufgesetzt wird und entlang dieser gleitet, bis der Zapfen (7) am unteren Ende der Rampe (8) in die Öffnung des Leerlaufkanals (5) eindringt und die zumindest eine sich im Wesentlichen parallel zur Rampe (8) erstreckende Rippe (10) aufweist, und/oder dass an der unteren Endscheibe (6) des Ringfilterelements (4) zumindest ein axial abstehendes und sich im Wesentlichen parallel zur Rampe (8) erstreckendes Schwert (12) vorgesehen ist, das sich über einen Umfangswinkel von zumindest 90° erstreckt.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (9) und/oder die Rampe (8) am Filtergehäuse (2) oder an einem Funktionsträger, der im Filtergehäuse (2) eingesetzt ist, angeordnet sind.
Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (9) die Rampe (8) überragt oder niedriger als diese ausgebildet ist.
Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur (9) eine einzige oder zumindest zwei voneinander getrennte Rippen (10) aufweist.
Ringfilterelement (4) für ein Flüssigkeitsfilter (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit zumindest einem an der unteren Endscheibe (6) des Ringfilterelements (4) axial abstehenden und kreisbogenförmig verlaufenden Schwert (12), das sich über einen Umfangswinkel von zumindest 90° erstreckt.
Ringfilterelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Schwert (12) über einen Umfangswinkel von zumindest 180° erstreckt.
Ringfilterelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (12) zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Schwertabschnitte (12a, 12b) aufweist.
Ringfilterelement nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (12) einstückig mit der unteren Endscheibe (6) ausgebildet ist.