DE1014389B - Hauptstrom-OElfilter fuer Fahrzeug-Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hauptstrom-Ölfilter für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen und betrifft insbesondere eine Ventilanordnung an diesen ölfiltern, durch die ein Rücklauf des Öls bei Stillstand der Maschine aus dieser in den Ölsumpf verhindert wird und eine Versorgung der Schmierstellen der Maschine mit Öl auch bei einer Verstopfung des Filters durch Freigabe einer Umleitung gewährleistet ist.

Bei manchen Ausbildungen von Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschinen ist der Ölfilter von einer Grundplatte aufgenommen, die unmittelbar an dem Maschinengehäuse befestigt ist. Miteinander in Verbindung stehende Kanäle oder Bohrungen in der Gehäusewand und der Grundplatte stellen die Verbindung zwischen den beiden. Teilen her, so daß Öl von der Maschine nach dem Filter und von diesem nach den zu schmierenden Teilen der Maschine gepumpt werden kann. Bei diesen bekannten Ausbildungen ergibt sich aber beim Stillsetzen oder Drosseln der Brennkraftmaschine ein Rücklauf von Öl von den bewegten Teilen der Maschine, beispielsweise den Lagern, oder dem Filter nach der Pumpe bzw. dem ölsumpf. Bei der Inbetriebnahme der Maschine fehlt es dann an den bewegten Teilen der Maschine an ausreichendem Schmieröl, bis durch die anlaufende Maschine wieder ein ausreichender Öldruck aufgebaut ist. Dieser Mangel an Schmieröl beim Starten der Maschine kann sich aber auf die Maschine schädlich auswirken.

Weiterhin sind Ölfilter bekannt, die mit einem als Rückflußsperre wirkenden Steigrohr versehen sind, über das das öl von der Schmierpumpe dem ölfilter zugeführt wird. Bei dieser bekannten Ausführung ist für die Umleitung des Öls neben dem Steigrohr ein noch von diesem getrennt angeordnetes Rückschlagventil vorgesehen. Tritt eine Verstopfung des ölfilters ein, so kann dann das Öl, ohne in das Gehäuse zu gelangen, unmittelbar über das Rückschlagventil abgeleitet werden.

Die Erfindung betrifft nun eine neue Ausbildung, die es ermöglicht, über einen einzigen Sperrkörper sowohl den Rücklauf des Öls aus dem Filtergehäuse zu verhindern als auch gleichzeitig bei verstopftem Filter die Umleitung des ölflusses zu bewirken; ein besonderes Ventil, wie es bisher für derartige Umgehungsleitungen notwendig war, entfällt daher.

Es besteht somit die Erfindung darin, daß bei einem Hauptstrom-Ölfilter für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen mit einem Umgehungsventil und mit einer bei stehender Maschine den Rücklauf des Öls aus dem Filter durch die Ölpumpe hindurch sperrenden Einrichtung die Rücklaufsperre durch einen vom Förderdruck der Pumpe gesteuerten Absperrkolben gebildet wird, welcher in einer die Förderleitung von der Hauptstrom-Ölülter
für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen

Anmelder:

Purolator Products, Inc.,
Rahway, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. Januar 1954

William Herbert Hultgren, Hunterdon, N. J.,

und John Richard Joyce, Union, N. J. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt worden

Pumpe mit der Leitung zu den Schmierstellen verbindenden Ouerbohrung zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist und das Umgehungsventilglied trägt. Die neue Ausbildung ist dabei einfach, billig in der Herateilung und läßt sich leicht einbauen und handhaben. Die neue Ventilanordnung kann dabei in der Grundplatte des Filters oder in der Wandung des Maschinengehäuses vorgesehen sein.

Die neue Ausbildung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Achsenschnitt durch die Filtereinrichtung mit der Lage der Ventilanordnung beim Stillstand der Maschine,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform im Achsenschnitt und der Stellung der Ventilanordnung beim Stillstand der Maschine,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Ventilanordnung in der Stellung während des Laufes der Maschine und Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit der Lage der Teile bei verstopftem Filter.

Die Fig. 1 zeigt einen Durchflußölfilter 10, der an der Wandung 11 des Maschinengehäuses befestigt ist. Die Wandung 11 ist mit einer Bohrung 12 versehen, die an die ölpumpe angeschlossen ist, und hat eine zweite Bohrung 13, die zu den Schmierstellen der Maschine führt.

Der Filter umfaßt einen Grundkörper 15 aus Metall oder sonst einem geeigneten Werkstoff, der unter Zwischenlage einer Dichtung 59 mittels Schrauben 58 an der Gehäusewand 11 befestigt und mit Anschlußbohrungen für die Bohrungen 12, 13 der Gehäuse-

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wand 11 versehen ist. Von dem Grundkörper 15 ragt ein Becher 16 nach oben, der an der Oberkante mit einem Flanschrand 17 versehen ist. Der Becher 16 bildet eine Filterkammer 18, die durch eine Kappe 19 abschließbar ist. Die Kappe 19 hat hierzu einen Flanschrand 20, der sich unter Zwischenlage einer Dichtungsscheibe 21 auf den Flanschrand 17 das Bechers 16 aufsetzt und durch einen die beiden Flaniscihränder 17, 20 übergreifenden Klemmring 22 gehalten ist. Der

Herausschrauben des Stopfens 57 aus dem Grundkörper 15 die Querbohrung 35 mit dem von ihr aufgenommenen Ventil 42 und dem Ventilring 47 frei zugänglich ist.

Die Arbeitsweise der neuen Ausbildung ist nachstehend erläutert. Bei stillstehender Maschine ist die Bohrung 12, 34 drucklos. Die Ventilanordnung 42 nimmt die aus Fig. 1 ersichtliche untere Endstellung ein, in welcher die untere Abschrägung 46 des Kör-

Klemmring 22 ist durch einen Spannbolzen 23 mit xo pers 43 auf dem Abdichtring 47 aufsitzt. Dabei hält Mutter 24 (Fig. 2) in der Klemmlage gehalten. die Feder 51 die Ventilscheibe 49 auf dem Sitz 55 des

Vom Boden des Bechers 16 ragt ein Stutzen 25 auf, oberen Durchganges 56 des Ventilkörpers 43. Zufolge in den ein Rohr 26 eingesteckt ist, das in dem aus der Ventilabschlüsse 46, 47 bzw. 49, 55 kann das über dem Stutzen 25 herausragenden Teil mit Löchern 27 dem Ventilring 47 stehende öl nicht durch die Bohversehen ist. Der Grundkörper 15 trägt ein das Rohr 15 rung 34, 12 in die Pumpe oder den ölsumpf zurück-26 gleichachsig durchsetzendes Rohr 28, das mit dem laufen. Damit kann weder ein Rückfluß des Öls aus Rohr 26 einen Ringraum 29 einschließt, der in dem irgendeinem Teil des Filters 10, noch aus der zu den Grundkörper 15 mit einer Bohrung 32 in Verbindung Schmierstellen führenden Leitung eintreten, steht und am oberen Ende durch eine Wand 30 abge- Mit der Inbetriebnahme der Maschine wird das öl

schlossen ist. Das Rohr 28 mündet dagegen in eine 20 in der Bohrung 12, 34 unter Druck gesetzt, und mit

Aussparung 31 der Wand 30 und steht daher mit dem Filterraum 18 in freier Verbindung. Die Bohrung 32 ist so geführt, daß sie sich bei an die Gehäusewand 11 angeschraubtem Grundkörper 15 an die Bohrung 13

dem sich aufbauenden Druck wird der Ventilkörper 43 angehoben, bis die obere Abschrägung 44 sich gegen den Sitz 45 am oberen Ende der Querbohrung 35 legt. In dieser Stellung kann kein öl unter Um

anschließt. Das Rohr 28 geht in dem Grundkörper 15 25 gehung des Filters 10 aus der Querbohrung 35 in die von einer Bohrung 33 aus, die in eine Querbohrung Bohrung 32 übertreten, solange die Feder 51 die

Ventilscheibe 49 auf dem Sitz 55 hält. Die Feder 51 ist so bemessen, daß die Ventilscheibe 49 in der Schließlage verbleibt, solange der Druck in der Quer-30 bohrung 35 eine vorbestimmte Größe, etwa 0,7 kg/cm², nicht übersteigt. Bei allen darunterliegenden Drücken fließt das von der nicht dargestellten Pumpe geförderte Öl durch die Bohrungen 12, 34, 35, 33 nach dem Rohr 28, aus dessen Mündung 31 es in die Filtergleichachsig zu dem Rohr 26 um dieses herum, wobei 35 kammer 18 gedruckt wird. Sobald die Filterkammer die untere Stirnwand 39 auf dem Stutzen 25 aufliegt. 18 mit öl angefüllt ist, wird das öl durch den Filterkörper 37, das gelochte Filterrohr 40 und die Löcher 27 des Rohres 26 in den Ringraum 29 zwischen den Rohren 26 und 28 gedrückt. Während des Durchbeschriebene Filterelement 36 kann auch durch jedes 40 ganges durch den Filterkörper 37 werden die in dem andere handelsübliche Filterelement ersetzt sein. öl enthaltenen Verunreinigungen zurückgehalten, und

In der Querbohrung 35 ist eine Ventilanordnung 42 das gereinigte öl wird aus dem Ringraum 29 in die in Form eines Absperrkolbens verschiebbar geführt, Bohrung 32, 13 und von dort nach den Schmierstellen deren Ausbildung den Fig. 3 und 4 im einzelnen zu
entnehmen ist. Diese Ventilanordnung besteht aus 45
einem in der Bohrung 35 verschiebbaren Zylinderkörper 43 mit oberem, kegelförmigem Ende 44, dem

35 mündet, von der eine den Anschluß an die Bohrung 12 der Gehäusewand 11 vermittelnde Bohrung 34 ausgeht. Die Querbohrung 35 bildet dabei eine Verbindung zwischen den Bohrungen 32, 34.

Um das Rohr 26 ist ein übliches Filterelement 36 angeordnet, das aus dem Filterstofrmantel 37, den beiden Stirndeckeln 38, 39 und einem gelochten Innenrohr 40 besteht. Das Filterelement 36 liegt

Es ist dabei durch eine Feder 41 gehalten, die zwischen dem Deckel 19 und der oberen Stirnwand 38 des Filterelementes 36 angeordnet ist. Das vorgedrückt (Fig. 3).

Im Laufe des Betriebes setzt sich der Filterkörper 37 immer mehr zu, so daß der das öl durch den Filterkörper pressende Druck immer mehr zunimmt. Es baut sich daher von dem Filterkörper her in den Bohrungen 33, 35 ein immer größer werdender Stau-

an der Ausmündung der Bohrung 35 in die Bohrung
32 ein Kegelsitz 45 zugeordnet ist. Auch die Unterkante des Zylinderkörpers 43 ist mit einer kegelförmi- 50 druck auf, der, wenn er die eingestellte Spannung der gen Abschrägung 46 versehen, der an der Ausmün- Feder 51 übersteigt, die Ventilscheibe 49 von dem

Sitz 55 abhebt (Fig. 4). Es kann somit das von der Pumpe geförderte öl unter Umgehung des Filters 10 aus der Querbohrung 35 unmittelbar in die Leitung

dung der Querbohrung 35 in die Bohrung 34 ein Abdichtring 47 aus Gummi od. dgl. zugeordnet ist, der
in eine Ringnut 48 der Bohrung 35 eingesetzt ist. Der
zylindrische Ventilkörper 43 ist somit zwischen zwei 55 32, 13 übertreten, bis der verstopfte Filterkörper 37 Ventilsitzen 45 und 47 verschiebbar. durch einen frischen Körper ersetzt ist.

In dem Ventilkörper 43 ist eine Zugstange 50 durch Mit dem Stillsetzen der Maschine entfällt auch die

eine Feder 51 gehalten, die sich an einer Innen- weitere Förderung von öl durch die Pumpe. Damit schulter 52 des Ventilkörpers 43 und einem unteren geht auch der Öldruck in den Bohrungen 33, 35 zuKopf 54 der Stange 50 abstützt. Die Zugstange 50 60 rück, und mit dem Aufhören der Förderung nimmt trägt unter einem oberen Kopf eine Ventilscheibe 49, der Ventilkörper 43 die Ausgangsstellung nach der die durch die Wirkung der Feder 51 auf einem Ventilsitz 55 gehalten ist, der um den Durchgang 56 des
Zylinderkörpers 43 an dessen oberer Stirnfläche vorgesehen ist. Die Spannkraft der Feder 51 ist so be- 6g
messen, daß sie bis zu einem bestimmten Gegendruck
die Ventilscheibe 49 auf dem Sitz 55 hält. Dieser

Gegendruck kann dabei etwa 0,8 kg/cm² betragen. Die Querbohrung 35 ist unter der Bohrung 34 durch

Fig. 1 wieder ein, in welcher er auf dem Ring 47 aufsitzt und die Feder 51 die Scheibe 49 auf dem Sitz 55 hält, so daß kein öl aus dem Filterrohr 28 und den Bohrungen 33, 35, 34 in die Pumpe oder den ölsumpf zurücklaufen kann. Zufolge dieser Ausbildung bleibt der Filter stets mit öl gefüllt, so daß auch nach längerem Stillstand der Maschine in dem Filtersystem stets noch ausreichend öl vorhanden ist, um mit der

einen Stopfen 57 abgeschlossen, so daß nach dem 70 Wiederinbetriebnahme der Maschine sofort eine aus-

reichende Versorgung der Schmierstelleti sicherzustellen.

Bei der Abwandlung nach der Fig. 2, in welcher mit der Ausbildung nach der Fig. 1 übereinstimmende Teile mit den auch dort verwendeten Bezugszeichen versehen sind, ist die Ventilanordnung 42, die den Rücklauf des Öls verhindert, in der Wandung 11 a des Maschinengehäuses und nicht in dem Grundkörper 15 a des Filters untergebracht. Der Grundkörper 15 a hat hier nur zwei Bohrungen 60, 61, wobei die Bohrung 60 an den Ringraum 29 zwischen den beiden Rohren 28, 26 und die Bohrung 61 an das Rohr 28 angeschlossen ist.

Der Grundkörper 15 a ist an der Wandung 11a des Maschinengehäuses unter Zwischenlage einer Dichtung 62 durch Schrauben 58 gehalten. In der Wandung 11a ist eine Bohrung 63 vorgesehen, die sich mit der Bohrung 60 des Grundkörpers 15 α deckt und durch die das von dem Filter kommende öl den Schmierstellen zugeführt wird. Eine weitere Bohrung 64 der Gehäusewand 11 α, die mit der Bohrung 61 des Grundkörpers 15 α in Verbindung steht, führt zu einer Querbohrung 65, die die beiden Bohrungen 63, 64 miteinander verbindet. Von der Querbohrung 65 geht noch eine Bohrung 66 aus, an die die Pumpe angeschlossen ist. Der Mündung der Bohrung 65 in die Bohrung 63 ist ein Ventilsitz 67 zugeordnet, während über dar Mündung der Bohrung 66 ein Ventilring 68 eingesetzt ist. Zwischen den beiden Teilen 67, 68 ist in der Querbohrung der Ventilkörper 42 verschiebbar, der in deir Ausbildung dem Ventilkörper 42 nach den Fig. 1, 3 und 4 entspricht. Das untere Ende der Querbohrung 65 ist durch einen Stopfen 69 verschlossen, so daß die Teile 68 und 42 zugänglich sind.

Die Ausbildung nach der Fig. 2 arbeitet in gleicher Weise wie diejenige nach der Fig. 1. Bei Stillstand der Maschine liegt der Ventilkörper 42 auf dem Ventilring 68 auf und sperrt dabei den Rücklauf des Öls aus der Leitung 61, 64 in die Bohrung 65, 66 ab.

Mit der Inbetriebnahme der Maschine wird durch den Druckanstieg in der Leitung 66 der Ventilkörper 42 in der Querbohrung 65 nach oben verschoben, bis er an dem Ventilsitz 67 anliegt. Das von der Pumpe geförderte Öl kann dann durch die Bohrungen 65, 64, 61 und das Rohr 28 in den Filter eintreten und wird nach Durchgang durch den Filterkörper über die Bohrungen 60, 63 den Schmierstellen zugeführt.

Bei Verstopfung des Filterkörpers wird durch den dann eintretenden Druckanstieg in den Bohrungen 61,

64, 65 die Ventil scheibe 49 von ihrem Sitz abgehoben, so daß das von der Pumpe geförderte Öl unter Umgehung des Filters aus der Querbohrung 65 unmittelbar in die Bohrung 63 gefördert wird, die zu den Schmierstellen führt, wobei der Ventilkörper 43 in der Anlagestellung an dem Ventilsitz 67 verbleibt.

Mit dem Abstellen der Maschine nimmt dann der Ventilkörper wieder die Abschlußlage auf dem Ventilring 68 ein und verhindert somit den Rückfluß des Öls aus dem Filter durch die Leitungen 28, 61, 64,

65, 66 in die Pumpe bzw. den Ölsumpf.

Die neue Anordnung verhindert somit bei stillstehender Maschine auf einfache Weise das Zurücklaufen des geförderten Öls aus den Filterbohrungen und gibt bei verstopftem Filter und laufender Maschine selbsttätig eine Umgehungsleitung frei. Damit werden mögliche Schaden an der Maschine wegen ungenügender Schmiermittelversorgung, sei es durch Rücklauf von öl bei Stillstand, sei es durch Verstopfen des Filters bei laufender Maschine, vermieden.

Claims (3)

Patentansprüche·.

1. Hauptstrom-Ölfilter für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen mit einem Umgehungsventil und mit einer bei stehender Maschine den Rücklauf des Öls aus dem Filter durch die Ölpumpe hindurch sperrenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre durch einen vom Förderdruck der Pumpe gesteuerten Absperrkolben (42) gebildet wird, welcher in einer die Förderleitung (34, 66) von der Pumpe mit der Leitung (32, 63) zu den Schmierstellen verbindenden Querbohrung (35, 65) zwischen zwei Endstellungen verschiebbar ist und das Umgehungsventilglied (49, 50) trägt.

2. Hauptstrom-Ölfilter für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (35) mit dem Absperrkolben im Fuß (15) des Filters vorgesehen ist (Fig. 1, 3 und 4).

3. Hauptstrom-Ölfilter für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querbohrung (65) mit dem Absperrkolben zwischen den Anschlußbohrungen (63, 66) für den Filter im Maschinengehäuse (lla) untergebracht ist (Fig. 2).

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 891 726.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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