DE10103345A1

DE10103345A1 - Filterpackung zum Filtern von flüssigen oder gasförmigen Medien

Info

Publication number: DE10103345A1
Application number: DE2001103345
Authority: DE
Inventors: Hermann Trabold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-25
Filing date: 2001-01-25
Publication date: 2002-08-14
Also published as: WO2002058815A2; AU2002242604A1; DE20214023U1; WO2002058815A3

Abstract

Die Filterpackung wird in ein Filtergehäuse (9) mit einem Zulauf (10) und einem Ablauf (11) für das Medium eingesetzt. Die Filterpackung weist einen internen Strömungsweg auf, durch den ein Teil des zu filternden Mediums ungefiltert strömt. In diesem Strömungsweg (2; 15, 2) ist vorzugsweise ein Überdruckventil (12) gelegen, das unterhalb eines gewissen Druckwertes den Strömungsweg verschließt und oberhalb dieses Wertes den Strömungsweg freigibt. Eine derartige Filterpackung wird bevorzugt zum Filtern von Motoröl benutzt, wobei sicher gestellt ist, dass der Motor sofort nach dem Start mit Öl versorgt und geschmiert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Filterpackung zum Filtern von flüssigen oder gasförmigen Medien nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Derartige Filterpackungen werden insbesondere zum Filtern von Motoröl in Kraftfahrzeugen verwendet, wobei die Filterpackung in einem Filtergehäuse mit einem Einlass und einem Auslass für das Medium eingesetzt ist. Die Filterpackung enthält hierbei ein feinporiges Material, durch das das zu filternde Medium strömt, z. B. eine Rolle aus Saugpapier, die ggf. von einem Käfig umgeben ist, einen Block aus offenporigem Kunststoff oder Metallfasern etc..

Eine derartige Filterpackung mit einem zugehörigen Filtergehäuse ist z. B. aus der EP-B1-0 503 028 des Anmelders bekannt. Ein solcher Ölfilter kann z. B. in einem Nebenstrom gelegen sein, dient somit neben dem bereits in dem Verbrennungsmotor eingebauten Hauptölfilter als Feinfilter. Mit einem solchen zusätzlichen Ölfilter können die Intervalle zwischen Ölwechseln drastisch vergrößert werden, sodass im Wesentlichen nur das jeweils verbrannte Öl nachgefüllt werden muss.

Werden derartige Ölfilter im Hauptstrom betrieben, so muss dafür gesorgt werden, dass bereits beim Start des Verbrennungsmotors sofort Öl zu diesem gelangt, um die Schmierung des Motors zu sichern. Hierzu wird üblicherweise am Einlass des Filtergehäuses, z. B. in dessen Deckel, ein Überdruckventil vorzusehen, das öffnet, wenn die Ölpumpe zu laufen beginnt, und einen direkten Strömungsweg zwischen dem Einlass und dem Auslass des Filters freigibt. Hierdurch gelangt ein Teil des Öles sofort nach dem Start des Motors ungefiltert zu diese, wohingegen der Rest des Öles durch die Filterpackung strömt und gereinigt wird.

Die bei der derartigen Filtern verwendeten Überdruckventile sind jedoch einer Alterung ausgesetzt, insbesondere die darin verwendeten Schließfedern, sodass bei langer Betriebsdauer unter Umständen die Funktion derartiger Filter beeinträchtigt wird. Ferner ist die Konstruktion der Gehäuse relativ aufwändig, da immer das anfällige Überdruckventil vorgesehen sein muss. Schließlich muss, je nachdem, ob der Filter im Haupt- oder Nebenstrom betrieben wird, ein unterschiedliches Gehäuse zur Verfügung gestellt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Filterpackung der in Rede stehenden Art mit einfacher Konstruktion anzugeben, die universell anwendbar, zuverlässig, praktisch wartungsfrei und nicht aufwändig ist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Demgemäß weist die Filterpackung einen internen Strömungsweg mit einem Einlass und einem Auslass auf, durch den ein Teil des Mediums ungefiltert strömt, während der Rest des Mediums das Filtermaterial durchströmt und gefiltert wird. In diesem Strömungsweg ist vorzugsweise ein Überdruckventil vorgesehen, das somit direkt in die Filterpackung integriert ist und nicht mehr im Filtergehäuse vorgesehen sein muss. Das Filtergehäuse bleibt völlig unverändert, muss kein Überdruckventil aufweisen und kann somit für den Hauptstromweg als auch den Nebenstromweg verwendet werden, je nach dem, ob eine Filterpackung mit oder ohne internem Strömungsweg bzw. Überdruckventil eingesetzt wird. Da derartige Überdruckventile sehr billig sind, ist der Aufwand für die Filterpackung nicht wesentlich höher als bisher.

Bei jedem Wechsel der Filterpackung wird somit ein neues Überdruckventil zur Verfügung gestellt. Aufgrund der relativ kurzen Betriebsdauer der Filterpackung, die wesentlich niedriger als diejenige des Filtergehäuses ist, treten praktisch keine Betriebsstörungen des Überdruckventils auf.

Weitere Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in zwei Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser stellen dar:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Filterpackung gemäß der Erfindung; und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Filterpackung gemäß der Erfindung.

Die beiden Figuren sind sehr schematisch; gleiche oder ähnliche Elemente haben in beiden Figuren die gleichen Bezugszeichen.

Eine Filterpackung 1 weist einen zentralen hohlen Kern 2 auf, um den eine Rolle aus Saugpapier 3 gewickelt ist. Die Filterwicklung kann von einem Stabilisierungsnetz 4 umgeben sein; außerdem können noch quer zum Mittelrohr 2 Stabilisatoren, z. B. einzelne Stäbe 5 vorgesehen sein.

Das Mittelrohr weist noch eine Vielzahl von Öffnungen 6 auf und erstreckt sich zwischen einem Einlass 7 an der Oberseite der Filterpackung und einem Auslass 8 an der Unterseite.

Diese Filterpackung wird in ein gestrichelt angedeutetes Filtergehäuse 9 eingesetzt, welches einen Zulauf 10 und einen Ablauf 11 aufweist. Der Ablauf 11 kann z. B. ein Schraubgewinde aufweisen, in das ein Außengewinde des Auslasses 8 eingeschraubt wird, wodurch die Filterpackung 1 stabil in dem Filtergehäuse 9 gehalten ist.

Bei der Figur sind Zulauf 10 und Ablauf 11 auf gegenüber liegenden Seiten des Filtergehäuses angeordnet; es ict natürlich möglich, beide auf einer Seite des Gehäuses anzuordnen.

Am Einlass 7 der Filterpackung ist in das Mittelrohr 2 ein kleines Überdruckventil 12 eingesetzt, welches einen Schließkörper 13 und eine Druckfeder 14 aufweist. Dieses Überdruckventil ist normalerweise geschlossen. Strömt ein Medium, in diesem Falle Motoröl durch den Zulauf 10 mit einem bestimmten, durch eine hier nicht gezeigte Ölpumpe aufgebauten Druck, so strömt ein Teil dieses Öles auch in das Überdruckventil 7 und öffnet den Ventilteller 13 gegen den Druck der Druckfeder 14. Dieser Teil des Öles strömt dann durch das hohle Mittelrohr 2 und anschließend aus dem Auslass 8 der Filterpackung direkt zum Verbrennungsmotor, wie dieses durch die beiden Pfeile am Ein- und Auslass angedeutet ist. Ein anderer Teil des Öles strömt dann entweder in axialer Richtung bzw. in radialer Richtung durch die Filterwicklung, wie ebenfalls durch axiale bzw. radiale Pfeile angedeutet. Das radial durch die Filterpackung strömende Öl strömt durch die Öffnungen 6 im Mittelrohr in dieses ein und verlässt den Filter über den Auslass 8. Das axial durch die Filterwicklung 3 strömende Öl wird unten am Boden der Filterpackung gesammelt und strömt dann ebenfalls durch den Auslass 8.

Die Größe des Überdruckventils und insbesondere die Federkraft der Schließfeder sind hierbei so auf den Betriebsdruck des Filters angepasst, dass eine Aufteilung des Ölstromes erfolgt und lediglich ein Teil des Öles ungefiltert direkt durch die Filterpackung fließt, wohingegen der restliche Teil die Filterwicklung durchströmt und gefiltert wird.

Das Überdruckventil 7 kann prinzipiell an jedem Ort des Strömungsweges zwischen Einlass und Auslass liegen, z. B. am Ende des Strömungsweges, d. h. in der Nähe des Auslasses angeordnet sein.

In Fig. 2 ist eine Variante einer Filterpackung 1 dargestellt, wobei hier an der Seite des Zulaufes 10 die Filterpackung geschlossen ist, sodass das eintretende Öl nur in die Filterwicklung, entweder an der Oberseite oder über das Netz 4 an der Außenseite in die Filterwicklung 3 einströmt. Um auch hier beim Start des Motors diesem schnell Öl zuzuführen, wird die Filterwicklung 3 radial mit einem dünnen Rohr 15 durchstoßen, das von der Außenseite der Filterpackung bis in das Mittelrohr 2 reicht. Auf der Außenseite mündet das Rohr 15 in ein Überdruckventil, das wiederum einen Schließkörper 13 und eine Druckfeder 14 aufweist. Sobald Öl über den Zulauf 10 in das Filtergehäuse 9 strömt, wird das Überdruckventil 12 geöffnet und ein Teil des Öles strömt ungefiltert von dessen Einlass 7 in das Mittelrohr 2 und aus dem Auslass 8 bzw. Ablauf 11 direkt zum Motor. Der übrige Teil des Öles durchströmt axial/radial die Filterpackung, wird gereinigt und verlässt die Filterpackung durch den Auslass 8.

Es wäre theoretisch möglich, den internen Strömungsweg ohne ein Überdruckventil zu gestalten, indem z. B. der Querschnitt des Strömungsweges so bemessen wird, dass immer nur ein Teil des zu filternden Öles durch diesen Strömungsweg fließt; jedoch ist die Lösung mit einem Überdruckventil herstellungstechnisch einfacher und in der Funktion zuverlässiger.

Selbstverständlich ist diese Filterpackung nicht nur zum Filtern von Motoröl, sondern auch von anderen flüssigen bzw. gasförmigen Medien geeignet.

Claims

1. Filterpackung zum Filtern von flüssigen oder gasförmigen Medien, insbesondere zum Filtern von Motoröl für Verbrennungsmotoren, wobei die Filterpackung in ein Filtergehäuse mit einem Zulauf und einem Ablauf für das Medium einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpackung (1) einen internen Strömungsweg (2; 15, 2) aufweist, durch den ein Teil des Mediums ungefiltert strömt.

2. Filterpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem internen Strömungsweg ein Überdruckventil (12) aufweist, das unterhalb eines gewissen Druckwertes den Strömungsweg verschließt und oberhalb dieses Wertes den Strömungsweg freigibt.

3. Filterpackung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der interne Strömungsweg ein Mittelrohr (2) der Filterpackung ist, und dass in diesem Mittelrohr das Überdruckventil (12) angeordnet ist.

4. Filterpackung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterpackung ein Mittelrohr (2) und ein von der Außenseite der Filterpackung (1) in das Mittelrohr (2) hineinreichendes Rohr (15) aufweist, das an der Außenseite der Filterpackung in das Überdruckventil (12) mündet.

5. Filterpackung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil (12) in Strömungsrichtung des Mediums durch die Filterpackung am Anfang des internen Strömungsweges gelegen ist.

6. Filterpackung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Überdruckventil (12) in Strömungsrichtung des Mediums durch die Filterpackung am Ende des internen Strömungsweges gelegen ist.