DE10063283A1

DE10063283A1 - Siebfilter für Fluidleitungen, insbesondere für hydraulische Druckleitungen in Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10063283A1
Application number: DE10063283A
Authority: DE
Inventors: Eduard Golovatai-Schmidt; Frank Lauterbach; Rainer Ottersbach
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-06-20
Also published as: US20020074273A1; US6613221B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Siebfilter für Fluidleitungen, insbesondere für hydraulische Druckleitungen (2) in Brennkraftmaschinen, welcher im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Grundkörper (3) mit einem Fluideinlass (4) und einem Fluidauslass (5) und aus einem vom Fluid durchströmten, feinmaschigen Filterelement (6) besteht sowie bei zugesetztem Filterelement (6) oder bei hochviskosem Fluid eine Bypass-Funktion aufweist. DOLLAR A Erfindungsgemäß steht der Siebfilter (1) mit einem Federelement (7) in Wirkverbindung und ist zusammen mit dem Federelement (7) derart zwischen zwei axial beabstandete Gegenflächen (8, 9) innerhalb der Druckleitung (2) einsetzbar, dass dessen Fluideinlass (4) und das Federelement (7) unter Vorspannung an den Gegenflächen (8, 9) anliegen, wobei der Grundkörper (3) des Siebfilters (1) einen am Filterelement (6) vorbeiführenden Bypass-Fluidkanal verschließt, der durch eine aus dem Anstieg des Fluiddrucks am Filterelement (6) resultierende Axialverschiebung des Grundkörpers (3) entgegen der Kraft des Federelementes (7) freischaltbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Siebfilter für Fluidleitungen nach den oberbegriffs bildenden Merkmalen des Anspruchs 1, und sie ist insbesondere vorteilhaft für hydraulische Druckleitungen in Brennkraftmaschinen geeignet.

Hintergrund der Erfindung

Dem Fachmann ist es allgemein bekannt, dass es nach der Montage der Ein zelteile einer Brennkraftmaschine nicht zu vermeiden ist, dass einige ferti gungsbedingte Schmutzpartikel, wie Späne, Dichtmittelreste und dergleichen, trotzt Reinigung der Einzelteile im Inneren der Brennkraftmaschine verbleiben. Insbesondere bei Brennkraftmaschinen, die mit einer hydraulischen Vorrich tung zur Relativverdrehung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ausgerüstet sind, besteht dadurch die Gefahr, dass diese Schmutzpartikel in den Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine gelangen, aus dem zumeist auch die Vorrichtung zur Relativverdrehung der Nockenwelle hydraulisch versorgt wird. Da dieser Vorrichtung in aller Regel ein elektromag netisches Steuerventil vorgeschaltet ist, welches über eines der Nockenwel lenlager im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine die Druckmittelzu- und -ab führung zu und von dieser Vorrichtung steuert, ist es somit nicht auszuschlie ßen, dass die Schmutzpartikel im Schmierkreislauf bei Überschreitung einer bestimmten Größe Funktionsbeeinträchtigungen des Steuerventils bis hin zu dessen vollständiger Blockierung verursachen. Eine gründlichere Reinigung der Einzelteile der Brennkraftmaschine zur Vermeidung dieser Funktionsbe einträchtigungen hat sich jedoch vor allem bei Großserienfertigungen als un wirtschaftlich erwiesen, so dass zur Schaffung von Abhilfe zunächst ein fein maschiger Drahtgewebefilter in den Ölkanal zum elektromagnetischen Steuer ventil der Vorrichtung eingebaut wurde. Dieser Filter schützt zwar das Steuer ventil vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln, in der Praxis hat es sich je doch gezeigt, dass es bei völliger Verstopfung des Filters nicht nur zu Fehl funktionen bei der zur steuernden Vorrichtung sondern auch zur Unterversor gung des zur Druckmittelzu- und -abführung genutzten Nockenwellenlagers mit Schmiermittel kommt, die im ungünstigsten Fall sogar zum Totalausfall der Brennkraftmaschine durch Lagerfresser führt.

Durch die gattungsbildende EP 0 965 376 A1 wurde deshalb ein stabförmiger Rohrfilter für Fluidleitungen vorgeschlagen, der im Bereich einer Abzweigung von einer Druckleitung angeordnet ist und eine Bypass-Funktion bei zuge setztem Filterelement bereitstellt. Dieser Rohfilter besteht im wesentlichen aus einem feinmaschigen Filterelement und einem hohlzylindrischen Grundkörper aus Kunststoff, der einen durch Versteifungsstege miteinander verbundenen Fluideinlass und einen Fluidauslass bildet. Die Versteifungsstege sind dabei mit nockenartigen Abstandshaltern versehen, die das Filterelement im Abstand zur Wandung der Druckleitung halten. Der Fluideinlass des Rohrfilters ist ge genüber der Wandung der Druckleitung abgedichtet, während der an einem Absatz in der Druckleitung anliegende Fluidauslass mehrere Bypassöffnungen aufweist, die eine Verbindung vom Innenraum des Rohrfilters zum Außenraum herstellen. Unter normalen Betriebsbedingungen erfolgt somit die Hauptströ mung des Fluids durch den Innenraum des Rohrfilters durch dessen Filterele ment hindurch in den Außenraum sowie zur Abzweigung der Druckleitung und bei zugesetztem Filterelement oder hochviskosem Fluid gelangt das Fluid un gefiltert durch die Bypassöffnungen im Fluidauslass zum Außenraum und somit ebenfalls zur Abzweigung der Druckleitung.

Nachteilig an diesem bekannten Rohrfilter ist es jedoch, dass dieser nur im Bereich einer Abzweigung von einer Druckleitung einsetzbar ist und somit eine bestimmte Konfiguration der Fluidleitungen in einer Brennkraftmaschine vor aussetzt, die nicht immer gegeben oder realisierbar ist. Darüber hinaus hat die Ausführung der Bypass-Funktion dieses Rohrfilters zumindest unter normalen Betriebsbedingungen den Nachteil, dass das Fluid nach dem Prinzip des ge ringsten Widerstandes eher ungefiltert durch die immer geöffneten Bypass-Öff nungen im Fluidauslass zum Außenraum des Rohrfilters sowie zur Abzweigung der Druckleitung gelangt, als dass es wie vorgesehen durch das feinmaschige Filtergewebe hindurch gefiltert zum Außenraum des Rohrfilters und zur Ab zweigung der Druckleitung fließt. Dadurch wird ein derartiger Rohrfilter grak tisch funktionslos, so dass die im Fluid enthaltenen Schmutzpartikel die meiste Zeit wieder ungehindert bis zu dem mit einem feingefilterten Fluid zu versor genden Aggregat vordringen und bei einem elektromagnetischen Steuerventil die genannten Funktionsstörungen verursachen können. Außerdem kann es nicht ausgeschlossen werden, dass beim Einsetzen der Fluidströmung über die Bypass-Öffnungen am Fluidauslass des Rohrfilters bereits herausgefilterte Schmutzpartikel vom Innenraum des Rohrfilters durch die Bypass-Öffnungen zum Abzweig der Druckleitung mitgerissen werden, so dass sich die Gefahr von Funktionsstörungen an einem elektromagnetischen Steuerventil noch wei ter erhöht.

Durch die DE 37 18 068 C1 ist darüber hinaus noch ein stabförmiger Siebfilter bekannt, der vom Grundaufbau mit der zuvor genannten Lösung vergleichbar ist und sich besonders zum Einbau in den Strömungsweg eines hydraulischen Stellwerkes einer Kraftstoff-Einspritzpumpe für eine Brennkraftmaschine eignet. Dieser ebenfalls mit einer Bypass-Funktion ausgebildete stabförmige Siebfilter weist für den Fall der Paraffin-Verstopfung seines Siebmaschengewebes bei extrem niedrigen Temperaturen in seinem Inneren ein zusätzliches Bypass- Rohr mit einem in Strömungsrichtung öffnenden Überdruckventil auf, welches in Höhe des Fluideinlasses des Siebfilters angeordnet und als gefedertes Ku gelventil oder als Thermostat-Ventil ausgebildet ist.

Mit diesem an sich sehr vorteilhaften Siebfilter für Fluidleitungen ist es zwar möglich, die Nachteile der vorgenannten Lösung weitestgehend zu vermeiden, er weist jedoch den Nachteil auf, dass dessen Herstellung durch das zusätzli che Bypass-Rohr mit dem Überdruckventil einen relativ hohen Fertigungs- und Kostenaufwand erfordert.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, einen konstruktiv einfach aufgebauten, kostengünstigen Siebfilter für Fluidleitungen, insbesondere für hydraulische Druckleitungen in Brennkraftmaschinen, zu konzipieren, welcher an einer beliebigen Stelle innerhalb einer Fluidleitung einsetzbar ist und eine Bypass-Funktion bereitstellt, die eine Fluidströmung über den Bypass nur bei zugesetztem Filterelement oder hochviskosem Fluid zuläßt und dabei ein Mit reißen bereits aus dem Fluid herausgefilterter Schmutzpartikel vermeidet.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Siebfilter nach dem Oberbeg riff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass der Fluidauslass des Siebfilters mit einem Federelement in Wirkverbindung steht und der Siebfilter zusammen mit dem Federelement derart zwischen zwei axial beabstandeten Gegenflächen innerhalb der Druckleitung einsetzbar ist, dass der Fluideinlass des Siebfilters und das Federelement unter Vorspannung an den Gegenflächen anliegen und der Grundkörper des Siebfilters zwischen den Gegenflächen axial beweglich ist. Dabei verschließt der Grundkörper des Siebfilters bei normal fluid durchströmten Filterelement einen zusätzlichen, am Filterelement des Siebfil ters vorbeiführenden Bypass-Fluidkanal, welcher bei zugesetztem Filterele ment oder bei hochviskosem Fluid durch eine aus dem Anstieg des Fluiddrucks am Filterelement resultierende Axialverschiebung des Grundkörpers des Sieb filters entgegen der Kraft des Federelementes freischaltbar ist.

In bevorzugter Verwendung des erfindungsgemäßen Siebfilters ist die mit den Gegenflächen ausgebildete Druckleitung dabei als Ölkanal zu einer Vorrich tung zur Relativverdrehung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine ausgebildet und der Siebfilter direkt vor dem elekt romagnetischen Steuerventil der Vorrichtung in die Druckleitung eingesetzt. Dieses elektromagnetische Steuerventil ist mit seinem zylindrischen Ventilteil innerhalb einer Einsteckbohrung angeordnet, die entweder direkt in den Zylin derkopf der Brennkraftmaschine oder in ein Ventilgehäuse eingearbeitet ist, welches am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt ist. Dabei mündet die Druckleitung axial in die bevorzugt einen größeren Durchmesser aufwei sende Einsteckbohrung, so dass der zwischen der Druckleitung und der Ein steckbohrung gebildete Absatz als Gegenfläche für den Fluideinlass des Sieb filters verwendbar ist. Die Gegenfläche des mit dem Fluidauslass des Siebfil ters in Wirkverbindung stehenden Federelementes wird dagegen durch die Stirnseite oder eine in deren Nähe angeordnete Ringfläche des Ventilteils des elektromagnetischen Steuerventils gebildet. Möglich ist es jedoch auch, durch eine örtliche Durchmessererweiterung der Druckleitung, welche die Gegenflä chen für den Fluideinlass und für das Federelement des Siebfilters bildet, den Siebfilter an ihrer beliebigen Stelle innerhalb der Druckleitung anzuordnen.

Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebil deten Siebfilters wird dessen hohlzylindrischer Grundkörper bevorzugt durch einen ringförmigen Fluideinlass und einen hülsenförmigen Fluidauslass mit jeweils gleichem Innen- und Außendurchmesser gebildet, welche über ihre zueinander weisenden Innenringflächen durch mehrere gleichmäßig umfangs verteilte Versteifungsstege in einem axialen Abstand zueinander miteinander verbunden sind. An der Innenringfläche des Fluideinlasses ist dabei zusätzlich das bevorzugt in Form eines Hohlkegelstumpfes ausgebildete Filterelement des Siebfilters mit seiner Öffnung befestigt, welches sich axial bis zum Fluid auslass des Siebfilters erstreckt. Eine solche Form des Filterelementes hat sich dabei in zweierlei Hinsicht als besonders vorteilhaft erwiesen, da zum einen die vergrößerte Fläche des Filterelementes einen großen Fluiddurchsatz gewähr leistet und zum anderen die korbartige Ausbildung des Federelements das Sammeln einer größeren Menge von Schmutzpartikeln ermöglicht.

Der hülsenförmige Fluidauslass des Siebfilters ist dann in weiterer Ausgestal tung der ersten Ausführungsform der Erfindung derart zwischen den Gegenflä chen des Siebfilters in der Druckleitung angeordnet, dass er mit seiner Mantel fläche die Öffnung einer zusätzlichen, mit der Druckleitung rückgekoppelten Bypass-Leitung verschließt. Durch diese zusätzliche Bypass-Leitung wird das Fluid durch die Abstände zwischen den Versteifungsstegen des Siebfilters hin durch und am Filterelement vorbei ungefiltert zum Fluidauslass geleitet, wenn bei zugesetztem Filterelement oder bei hochviskosem Fluid eine Axialver schiebung des Siebfilters in Strömungsrichtung erfolgt und der Fluidauslass die Öffnung der Bypass-Leitung freigibt.

In alternativer Gestaltung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Siebfilters ist es auch möglich, den Fluideinlass ebenso wie den Fluidauslass des Siebfilters hülsenförmig auszubilden und über Versteifungsstege mit die sem zu verbinden oder dem Grundkörper des Siebfilters überhaupt durch eine einteilige Rohrhülse zu bilden. In diesem Fall bietet es sich zur Weiterleitung des Fluids in Bypass-Stellung des Siebfilters an, an der Mantelfläche des Grundkörpers an gleicher Stelle wie die Abstände zwischen den Versteifungs stegen mehrere gleichmäßig umfangsverteilte Radialbohrungen anzuordnen, über welche das Fluid am zugesetzten Filterelement vorbeigeleitet werden kann. Dabei kann das Filterelement auch andere in Strömungsrichtung konka ve Formen als die genannte Form eines Hohlkegelstumpfes aufweisen oder auch scheibenförmig ausgebildet sein, wenn der damit erzielbare Fluiddurch satz ausreichend erscheint. Unabhängig von der jeweiligen Gestaltung eines solchen Siebfilters ist es darüber hinaus für den Fall, dass die Versteifungsste ge oder die Stege zwischen den Radialbohrungen im Grundkörper des Siebfil ters eine etwa dem Durchmesser der zusätzlichen Bypass-Bohrung entspre chendes Breite aufweisen, von Vorteil, die Materialstärke dieser Stege bei spielsweise durch eine umlaufende Ringnut etwas abzuflachen, so dass auch dann, wenn direkt über der Öffnung der Bypass-Leitung einer dieser Stege des Siebfilters angeordnet ist, der Fluidstrom über die Bypass-Leitung am Filter element vorbei möglich ist.

Eine ebenfalls bevorzugte zweite Ausführungsform des erfindungsgemäß aus gebildeten Siebfilters unterscheidet sich von der beschriebenen ersten Ausfüh rungsform vor allem dadurch, dass für die Bypass-Funktion des Siebfilters kei ne zusätzliche mit der Druckleitung rückgekoppelte Bypass-Leitung mehr not wendig ist. Bei dieser Ausführung wird der hohlzylindrische Grundkörper des Siebfilters bevorzugt durch eine einteilig Rohrhülse gebildet, in der das in die sem Fall bevorzugt scheibenförmig ausgebildete Filterelement etwa axial mittig befestigt ist. An der Außenmantelfläche des Grundkörpers sind dabei über dessen axiale Länge mehrere gleichmäßig umfangsverteilte Distanzstege an geordnet, die an der Innenwandung der Druckleitung bzw. der Einsteckbohrung anliegen und zwischen denen mehrere im Querschnitt kreissegmentförmige, von der Außenmantelfläche des Grundkörpers und der Innenwandung der Druckleitung begrenzte Bypass-Kanäle gebildet werden.

In weiterer Ausgestaltung der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist der hohlzylindrische Grundkörper des Siebfilters dann derart in der Druckleitung bzw. der Einsteckbohrung angeordnet, dass der stirnseitig an der Gegenfläche in der Druckleitung anliegende Fluideinlass die zwischen den Distanzstegen des Grundkörpers gebildeten Bypass-Kanäle verschließt. Durch diese Bypass- Kanäle wird das Fluid entlang der Außenmantelfläche des Grundkörpers am Filterelement vorbei ungefiltert zum Fluidauslass des Siebfilters geleitet, wenn bei zugesetztem Filterelement oder hochviskosem Fluid eine Axialverschie bung des Siebfilters in Strömungsrichtung erfolgt und der Fluideinlass die By pass-Kanäle freigibt.

Auch bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Siebfilters ist es in alternativer Gestaltung natürlich möglich, anstelle des scheibenförmigen Filter elementes ein in Strömungsrichtung konkaves Filterelement in die Rohrhülse einzusetzen, um einen höheren Fluiddurchsatz und eine höhere Sammelkapa zität für die Schmutzpartikel zu erreichen. Ebenso ist es als äquivalente Aus führung zu den Distanzstegen an der Außenmantelfläche des Grundkörpers möglich, statt dessen in die Außenmantelfläche des Grundkörpers über dessen gesamte Länge mehrere gleichmäßig oder auch ungleichmäßig umfangsver teilte Nuten einzuarbeiten, welche dann die vom jeweiligen Nutgrund und von der Innenwandung der Druckleitung begrenzten Bypass-Kanäle bilden.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Siebfilter, insbesondere für hydraulische Druckleitungen in Brennkraftmaschinen, weist somit in beiden Ausführungsfor men gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Siebfiltern den Vorteil auf, dass dieser ebenso wie Siebfilter ohne Bypass-Funktion aus einem einfachen Kunststoff-Grundkörper und einem feinmaschigen Filterelement kostengünstig herstellbar ist und lediglich im Zusammenwirken mit einem Fe derelement und geringfügigen Modifikationen an dessen Grundkörper und/oder an der Druckleitung eine Bypass-Funktion bereitstellt, die eine Fluidströmung über den Bypass nur bei zugsetztem Filterelement oder bei hochviskosem Fluid zuläßt und dabei ein Mitreißen bereits aus dem Fluid herausgefilterter Schmutzpartikel wirksam vermeidet. Bei Einsatz eines erfindungsgemäß aus gebildeten Siebfilters in einer Druckleitung zu einer Vorrichtung zur Relativver drehung der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschi ne ist es dadurch möglich, das elektromagnetische Steuerventil der Vorrichtung wirksam vor dem Eindringen von Schmutzpartikeln und den damit verbundenen Funktionsbeeinträchtigungen zu schützen und gleichzeitig eine Unterversor gung des zur Druckmittelzu- und -abführung benutzten Nockenwellenlagers mit Schmiermittel auszuschließen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen dabei:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschi ne mit einer Vorrichtung zur Relativverdrehung der Nocken welle gegenüber der Kurbelweile, in deren Druckleitung eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Siebfilters ein gesetzt ist;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X nach Fig. 1 mit der ersten Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vor richtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters in Nor malstellung;

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X nach Fig. 1 mit der ersten Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vor richtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters in By pass-Stellung;

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes A-A nach Fig. 3 durch die erste Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vorrichtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters;

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschi ne mit einer Vorrichtung zur Relativverdrehung der Nocken welle gegenüber der Kurbelwelle, in deren Druckleitung eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Siebfilters eingesetzt ist;

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y nach Fig. 5 mit der zweiten Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vor richtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters in Nor malstellung;

Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Y nach Fig. 5 mit der zweiten Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vor richtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters in By pass-Stellung;

Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes B-B nach Fig. 7 durch die zweite Ausführungsform des vor dem Steuerventil der Vorrichtung angeordneten erfindungsgemäßen Siebfilters.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Aus den Fig. 1 und 5 geht eine Teilansicht des Zylinderkopfes 15 einer Brennkraftmaschine hervor, die mit einer Vorrichtung 10 zur Relativverdrehung der Nockenwelle 11 gegenüber der nicht dargestellten Kurbelwelle ausgebildet ist. Deutlich sichtbar ist diese Vorrichtung 10 am Ende der Nockenwelle 11 befestigt und wird von einer ebenfalls nicht dargestellten Motorölpumpe über die Druckleitung 2 sowie über ein elektromagnetisches Steuerventil 12 über das nicht näher bezeichnete Nockenwellenlager im Zylinderkopf 15 der Brenn kraftmaschine mit Motoröl als Hydraulikfluid versorgt. Ebenso ist aus den Fig. 1 und 5 erkennbar, dass innerhalb der Druckleitung 2 zu dieser Vorrichtung 10 ein Siebfilter 1, 1' zum Herausfiltern fertigungsbedingter Schmutzpartikel aus dem Hydraulikfluid angeordnet ist, der, wie die Fig. 2 und 6 verdeutli chen, im wesentlichen aus einem hohlzylindrischen Grundkörper 3, 3' mit ei nem Fluideinlass 4, 4' und einem Fluidauslass 5, 5' sowie aus einem vom Fluid durchströmten, feinmaschigen Filterelement 6, 6' besteht.

Dieser Siebfilter 1, 1' stellt bei zugesetztem Filterelement 6, 6' oder bei hoch viskosem Fluid eine Bypass-Funktion bereit, indem dessen Fluidauslass 5, 5' erfindungsgemäß mit einem Federelement 7 in Wirkverbindung steht und der Siebfilter 1, 1' zusammen mit dem Federelement 7 derart zwischen zwei axial beabstandete Gegenflächen 8, 9 innerhalb der Druckleitung 2 eingesetzt wird, dass der Fluideinlass 4, 4' des Siebfilters 1, 1' und das Federelement 7, wie in den Fig. 1 und 2 bzw. 5 und 6 gezeigt, unter Vorspannung an den Gegen flächen 8, 9 anliegen und der Grundkörper 3, 3' des Siebfilters 1, 1' zwischen den Gegenflächen 8, 9 axial beweglich ist. Die in diesen Figuren dargestellte Stellung des Siebfilters 1, 1' entspricht dabei dessen Normalstellung, bei der das Federelement 6, 6' vom Fluid durchströmt wird und der Grundkörper 3, 3' des Siebfilters 1, 1' einen gesonderten, am Filterelement 6, 6' vorbeiführenden und nachfolgend noch näher erläuterten Bypass-Fluidkanal fluiddicht ver schließt, der bei zugesetztem Filterelement 6, 6' oder bei hochviskosem Fluid durch eine aus dem Anstieg des Fluiddrucks am Filterelement 6, 6' resultie rende Axialverschiebung des Grundkörpers 3, 3' des Siebfilters 1, 1' entgegen der Kraft des Federelementes 7 freischaltbar ist.

Wie aus den Fig. 1 und 5 darüber hinaus hervorgeht, ist der erfindungsge mäß ausgebildete Siebfilter 1, 1' dabei direkt vor dem elektromagnetischen Steuerventil 12 der Vorrichtung 10 angeordnet, welches mit seinem zylindri schen Ventilteil 13 innerhalb einer Einsteckbohrung 14 angeordnet ist, die in ein am Zylinderkopf 15 der Brennkraftmaschine befestigtes Ventilgehäuse 16 eingearbeitet ist. Dabei mündet die Druckleitung 2 axial in die einen größeren Durchmesser aufweisende Einsteckbohrung 14, so dass der gebildete stufen förmige Absatz zwischen der Einsteckbohrung 14 und der Druckleitung 2 die Gegenfläche 8 für den Fluideinlass 4, 4' des Siebfilters 1, 1' bildet, während eine in der Nähe der Stirnseite des zylindrischen Ventilteils 13 des elektromag netischen Steuerventils 12 angeordnete Ringfläche als Gegenfläche 9 des mit dem Fluidauslass 5, 5' des Siebfilters 1, 1' in Wirkverbindung stehenden Fe derelementes 7 ausgebildet ist.

Bei der in den Fig. 2 bis 4 detailliert dargestellten ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Siebfilters 1 wird dessen hohlzylindrischer Grundkör per 3 durch einen ringförmigen Fluideinlass 4 und einen hülsenförmigen Flui dauslass 5 gebildet, die den gleichen Innen- und Außendurchmesser aufwei sen und über ihre zueinander weisenden Innenringflächen 17, 18 durch vier gleichmäßig umfangsverteilte, in Fig. 4 deutlich erkennbare Versteifungsstege 19 in einem axialen Abstand zueinander miteinander verbunden sind. An der Innenringfläche 17 des Fluideinlasses 4 ist dabei zusätzlich noch das Filter element 6 des Siebfilters 1 befestigt, welches sich axial zum Fluidauslass 5 des Siebfilters 1 erstreckt und die Form eines Hohlkegelstumpfes aufweist, um ei nen hohen Fluiddurchsatz und das Sammeln einer größeren Menge an Schmutzpartikeln zu ermöglichen.

Im Hinblick auf die bereits erwähnte Bypass-Funktion der ersten Ausführungs form des erfindungsgemäßen Siebfilters 1 ist des Weiteren aus Fig. 2 er kennbar, dass der hülsenförmige Fluidauslass 5 in Normalstellung des Siebfil ters 1 mit seiner Mantelfläche 20 die Öffnung 21 einer zusätzlichen, mit der Druckleitung 2 rückgekoppelten Bypass-Leitung 23 verschließt, so dass das Fluid durch den Fluideinlass 4 und durch das Filterelement 6 hindurch zum Fluidauslass 5 des Siebfilters 1 bzw. in das Ventilteil 13 des elektromagneti schen Steuerventils 12 strömen kann. Ist das Filterelement 6 des Siebfilters 1 dagegen mit Schmutzpartikeln zugesetzt oder weist das Fluid beispielsweise temperaturbedingt eine hohe Viskosität auf, erfolgt die in Fig. 3 dargestellte Axialverschiebung des Grundkörpers 3 des Siebfilters 1 in dessen Bypass- Stellung, in welcher das Fluid durch die Abstände zwischen den Versteifungs stegen 19 des Grundkörpers 3 hindurch und am Filterelement 6 vorbei unge filtert zum Fluidauslass 5 des Siebfilters 1 sowie in das Ventilteil 13 des elekt romagnetischen Steuerventils 12 geleitet wird.

Die in den Fig. 6 bis 8 näher dargestellte zweite Ausführungsform des er findungsgemäßen Siebfilters 1' unterscheidet sich von der ersten Ausfüh rungsform im wesentlichen dadurch, dass der hohlzylindrische Grundkörper 3' des Siebfilters 1' durch eine Rohrhülse gebildet wird, in der das in diesem Fall scheibenförmig ausgebildete Filterelement 6' etwa mittig befestigt ist. Dabei sind an der Außenmantelfläche 23 des Grundkörpers 3' über dessen gesamte axiale Länge drei gleichmäßig umfangsverteilte, in Fig. 8 deutlich erkennbare Distanzstege 24 angeordnet, die an der Innenwandung der Einsteckbohrung 14 anliegen und zwischen denen drei im Querschnitt kreisringsegmentförmige Bypass-Kanäle 25 gebildet werden, die von der Außenmantelfläche 23 des Grundkörpers 3' und der Innenwandung der Einsteckbohrung 14 begrenzt werden.

Die Bypass-Funktion wird bei dieser zweiten Ausführungsform des erfindungs gemäßen Siebfilters 1 derart realisiert, dass der an der Gegenfläche 8 in der Einsteckbohrung 14 anliegende Fluideinlass 4' in der in Fig. 6 gezeigten Normalstellung des Siebfilters 1' mit seiner Außenringfläche 26 die zwischen den Distanzstegen 24 gebildeten Bypass-Kanäle 25 verschließt, so dass das Fluid durch den Fluideinlass 4' und durch das Filterelement 6' hindurch zum Fluidauslass 5' des Siebfilters 1' bzw. in das Ventilteil 13 des elektromagneti schen Steuerventils 12 strömen kann. Bei zugesetztem Filterelement 6' des Siebfilters 1' mit Schmutzpartikeln oder bei temperaturbedingt hochviskosem Fluid erfolgt auch in dieser Ausführungsform die in Fig. 7 dargestellte Axial verschiebung des Grundkörpers 3' des Siebfilters 1' in dessen Bypass- Stellung, in der das Fluid entlang der Außenmantelfläche 23 des Grundkörpers 3' am Filterelement 6' vorbei ungefiltert zum Fluidauslass 5' des Siebfilters 1' sowie in das Ventilteil 13 des elektromagnetischen Steuerventils 12 geleitet wird.

Bezugszahlenliste

1

Siebfilter

2

Druckleitung

3

,

3

' Grundkörper

4

,

4

' Fluideinlass

5

,

5

' Fluidauslass

6

,

6

' Filterelement

7

Federelement

8

Gegenfläche

9

Gegenfläche

10

Vorrichtung

11

Nockenwelle

12

Steuerventil

13

Ventilteil

14

Einsteckbohrung

15

Zylinderkopf

16

Ventilgehäuse

17

Innenringfläche

18

Innenringfläche

19

Versteifungsstege

20

Mantelfläche

21

Öffnung

22

Bypass-Leitung

23

Außenmantelfläche

24

Distanzstege

25

Bypass-Kanäle

26

Außenringfläche

Claims

1. Siebfilter für Fluidleitungen, insbesondere für hydraulische Druckleitungen (2) in Brennkraftmaschinen, welcher im Wesentlichen aus einem hohlzylind rischen Grundkörper (3, 3') mit einem Fluideinlass (4, 4') und einem Flui dauslass (5, 5') und aus einem vom Fluid durchströmten, feinmaschigen Fil terelement (6, 6') besteht sowie bei zugesetztem Filterelement (6, 6') oder bei hochviskosem Fluid eine Bypass-Funktion aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Fluidauslass (5, 5') des Siebfilters (1, 1') mit einem Federelement (7) in Wirkverbindung steht und der Siebfilter (1, 1') zusammen mit dem Fe derelement (7) derart zwischen zwei axial beabstandete Gegenflächen (8, 9) innerhalb der Druckleitung (2) einsetzbar ist,
- dass der Fluideinlass (4, 4') des Siebfilters (1, 1') und das Federelement (7) unter Vorspannung an den Gegenflächen (8, 9) anliegen und der Grundkörper (3, 3') des Siebfilters (11') zwischen den Gegenflächen (8, 9) axial beweglich ist,
- wobei bei normal fluiddurchströmtem Filterelement (6, 6') der Grundkörper (3; 3') des Siebfilters (1, 1') einen gesonderten, am Filterelement (6, 6') des Siebfilters (1, 1') vorbeiführenden Bypass-Fluidkanal fluiddicht ver schließend angeordnet ist,
- welcher bei zugesetztem Filterelement (6, 6') oder bei hochviskosem Fluid durch eine aus dem Anstieg des Fluiddrucks am Filterelement (6, 6') re sultierende Axialverschiebung des Grundkörpers (3, 3') des Siebfilters (1, 1') entgegen der Kraft des Federelementes (7) freischaltbar ist.

2. Siebfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Druckleitung (2) bevorzugt als Ölkanal zu einer Vorrichtung (10) zur Relativverdrehung einer Nackenwelle (11) gegenüber einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ausgebildet und der Siebfilter (1, 1') direkt vor de ren elektromagnetischen Steuerventil (12) angeordnet ist,
- welches mit seinem zylindrischen Ventilteil (13) innerhalb einer Einsteck bohrung (14) angeordnet ist, die in den Zylinderkopf (15) der Brennkraft maschine oder in ein am Zylinderkopf (15) der Brennkraftmaschine befes tigtes Ventilgehäuse (16) eingearbeitet ist,
- wobei die Druckleitung (2) axial in die bevorzugt einen größeren Durch messer aufweisende Einsteckbohrung (14) mündet und ein stufenförmiger Absatz zwischen dieser und der Druckleitung (2) die Gegenfläche (8) für den Fluideinlass (4, 4') des Siebfilters (1, 1') bildet,
- während die Stirnseite oder eine in deren Nähe angeordnete Ringfläche des Ventilteils (13) des elektromagnetischen Steuerventils (12) als Ge genfläche (9) des mit dem Fluidauslass (5, 5') des Siebfilters (1, 1') in Wirkverbindung stehenden Federelementes (7) ausgebildet ist.

3. Siebfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- der hohlzylindrische Grundkörper (3) des Siebfilters (1) bevorzugt durch einen ringförmigen Fluideinlass (4) und einen hülsenförmigen Fluidaus lass (5) gleichen Innen- und Außendurchmessers gebildet wird,
- welche über ihre zueinander weisenden Innenringflächen (17, 18) durch mehrere gleichmäßig umfangsverteilte Versteifungsstege (19) in einem a xialen Abstand zueinander miteinander verbunden sind,
- wobei an der Innenringfläche (17) des Fluideinlasses (4) zusätzlich das bevorzugt in Form eines Hohlkegelstumpfes ausgebildete Filterelement (6) des Siebfilters (1) mit seiner Öffnung befestigt ist.

4. Siebfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- der hülsenförmige Fluidauslass (5) des Siebfilters (1) mit seiner Mantel fläche (20) die Öffnung (21) einer zusätzlichen, mit der Druckleitung (2) rückgekoppelten Bypassleitung (23) verschließend angeordnet ist,
- durch welche das Fluid bei Axialverschiebung des Siebfilters (1) durch die Abstände zwischen den Versteifungsstegen (19) hindurch und am Filter element (6) vorbei ungefiltert zum Fluidauslass (5) leitbar ist.

5. Siebfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- der hohlzylindrische Grundkörper (3') des Siebfilters (1') bevorzugt durch eine Rohrhülse gebildet wird, in der das bevorzugt scheibenförmig aus gebildete Filterelement (6') des Siebfilters (1') befestigt ist, wobei
- an der Außenmantelfläche (23) des Grundkörpers (3') über dessen axiale Länge mehrere gleichmäßig umfangsverteilte, an der Innenwandung der Druckleitung (2) anliegende Distanzsstege (24) angeordnet sind,
- zwischen denen mehrere im Querschnitt kreisringsegmentförmige, von der Außenmantelfläche (23) des Grundkörpers (3') und der Innenwan dung der Druckleitung (2) begrenzte Bypasskanäle (25) vorgesehen sind.

6. Siebfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

- der an der Gegenfläche (8) in der Druckleitung (2) anliegende Fluidein lass (4') mit seiner Außenringfläche (26) die zwischen den Distanzstegen (24) gebildeten Bypasskanäle (25) verschließend angeordnet ist,
- durch welche das Fluid bei Axialverschiebung des Siebfilters (1') entlang der Außenmantelfläche (23) seines Grundkörpers (3') am Filterelement (6') vorbei ungefiltert zum Fluidauslass (5') des Siebfilters (1') leitbar ist.