DE10156888B4

DE10156888B4 - Flüssigkeitsfilter mit automatischer Spülung für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE10156888B4
Application number: DE10156888.6A
Authority: DE
Inventors: Jean-Marc Petra; Francois Coquemon; Yann Lopez; Pascal LE GOFF
Original assignee: Filtrauto SA
Current assignee: Sogefi Filtration SA
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2001-11-20
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: DE10156888A1; FR2816985A1

Abstract

Flüssigkeitsfilter für einen Verbrennungsmotor, umfassend: – eine Aufnahme (2), die eine Mittelachse (Z) aufweist, – eine Abdeckung (9), die geeignet ist, auf der Aufnahme (2) befestigt zu werden, und dabei mit dieser einen geschlossenen Filtrierraum (11) bildet, – einen Flüssigkeitseinlass (12), der mit dem Filtrierraum (11) in Verbindung steht – einen Flüssigkeitsauslass (14), der mit dem Filtrierraum (11) in Verbindung steht, – ein abnehmbares Filtrierelement (16), das auf abdichtende Weise zwischen dem Flüssigkeitseinlass (12) und dem Flüssigkeitsauslass (14) angeordnet ist, wobei dieses Filtrierelement (16) auf der Mittelachse (Z) der Aufnahme (2) angeordnet ist, – einen Spülkanal (15), der auf der Aufnahme (2) ausgespart ist, und der sich gemäß der Mittelachse (Z) nach unten erstreckt, – und eine Verschlussvorrichtung (21), die von einem Träger (17) getragen wird, der selbst den Filtereinsatz (16) trägt, wobei der Träger (17) innerhalb eines Totwegs verschiebbar unter der Abdeckung (9) angebracht ist, wobei die Verschlussvorrichtung (21) verschiebbar auf der Mittelachse (Z) der Aufnahme (2) angeordnet ist und dazu geeignet ist, den Spülkanal (15) zu schließen, wenn die Abdeckung (9) geschlossen ist, und den Spülkanal (15) zu öffnen, wenn die Abdeckung (9) geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (21) ein einstückiges Organ ist, das eine ringförmige, konvexe Auflage (26) aufweist, die gemäß einer ringförmigen Linie mit einem ringförmigen Sitz (27), welcher am oberen Abschnitt des Spülkanals (15) trichterförmig ausgebildet ist, in Kontakt kommt, wobei die Verschlussvorrichtung (21) auf dem Träger (17) axial verschiebbar angebracht ist und elastisch in Richtung auf den Sitz (27) belastet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Flüssigkeitsfilter mit automatischer Spülung für Verbrennungsmotoren.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Flüssigkeitsfilter für Verbrennungsmotoren, welcher umfasst:

– eine Aufnahme, die eine Mittelachse aufweist,
– eine Abdeckung, die geeignet ist, auf der Aufnahme befestigt zu werden und dabei mit dieser einen geschlossenen Filtrierraum abgrenzt,
– einen Flüssigkeitseinlass, der mit dem Filtrierraum in Verbindung steht,
– einen Flüssigkeitsauslass, der mit dem Filtrierraum in Verbindung steht,
– ein abnehmbares Filtrierelement, das abdichtend zwischen dem Flüssigkeitseinlass und dem Flüssigkeitsauslass angeordnet ist, wobei dieses Filtrierelement auf der Mittelachse der Aufnahme zentriert ist,
– einen Spülkanal, der auf der Aufnahme ausgespart ist, und der sich gemäß der Mittelachse nach unten erstreckt,
– und eine Verschlussvorrichtung, die von einem Träger getragen wird, wobei der Träger selbst einen Filtereinsatz trägt und innerhalb eines Totwegs unter der Abdeckung verschiebbar ist, wobei diese Verschlussvorrichtung auf der Mittelachse der Aufnahme angeordnet ist und geeignet ist, den Spülkanal zu schließen, wenn die Abdeckung geschlossen ist, und den Spülkanal zu öffnen, wenn die Abdeckung geöffnet ist.

Das Dokument EP 0 653 234 A1 beschreibt einen Flüssigkeitsfilter dieses Typs, bei welchem die Verschlussvorrichtung aus dem unteren Ende des Trägers besteht, welches ringsum dicht schließend in den Spülkanal einpasst ist, wenn die Abdeckung geschlossen ist. Die Dichtigkeit ringsum zwischen der Verschlussvorrichtung und dem Spülkanal wird durch eine Elastomerdichtung erreicht, die um die Verschlussvorrichtung aufgesetzt ist, so dass ein gewisses Risiko besteht, dass diese aufgesetzte Dichtung von alleine oder nicht während des Auswechselns des Filtereinsatzes abgestreift wird, wonach der Filtrierraum in Richtung auf den Spülkanal leckt.
Des Weiteren sei aus Gründen der Vollständigkeit auf die DE 33 44 568 A1 und die US 5 770 054 A verwiesen, die ebenfalls Flüssigkeitsfilter mit einer Spülkanal-Verschlussvorrichtung betreffen, die in die Klasse von Verschlussvorrichtungen gehören, die permanent in der Basis des Filters angeordnet sind.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es besonders, diesen Nachteil zu beheben.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß ein Flüssigkeitsfilter der betreffenden Art dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung ein einstückiges Organ ist, welches eine ringförmige konvexe Auflage aufweist, die gemäß einer ringförmigen Linie mit einem ringförmigen Sitz in Verbindung tritt, welcher am oberen Abschnitt des Spülkanals trichterförmig ausgebildet ist, wobei die Verschlussvorrichtung auf dem Träger axial verschiebbar angeordnet ist und elastisch gegenüber dem Sitz belastet wird.
Aufgrund dieser Anordnungen vermeidet man den Einsatz einer Elastomerdichtung, die am Ende der Verschlussvorrichtung eingepasst ist, da:

– die Montage mit Spiel und mit elastischer Belastung der Verschlussvorrichtung in Bezug zum Träger es erlaubt, eine ausreichende Auflagekraft der Verschlussvorrichtung auf ihrem Sitz zu garantieren, um eine gute Dichtigkeit sicherzustellen,
– und die jeweiligen Formen der Verschlussvorrichtung und ihres Sitzes diese Dichtigkeit begünstigen.

Im Übrigen garantiert der trichterförmige Sitz, der das obere Ende des Spülkanals bildet, nicht nur einen guten Kontakt mit der konvexen Auflage der Verschlussvorrichtung, sondern gleichermaßen ein gutes Abfließen der Flüssigkeit in den Spülkanal, während die Abdeckung geöffnet ist.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann man eventuell außerdem auf eine und/oder eine andere der folgenden Anordnungen zurückgreifen:

– die Verschlussvorrichtung ist nach oben durch axiale Arme verlängert, die sich von einer ringförmigen, inneren, mit dem Träger fest verbundenen Krempe verschieben lassen, wobei diese axialen Arme mit Haken enden, die radial nach außen vorspringen, und die geeignet sind, die Verschlussvorrichtung auf dem Träger festzuhalten, wenn die Abdeckung von der Aufnahme abmontiert ist, wobei eine Kompressionsfeder zwischen der inneren Krempe und einer zu der Verschlussvorrichtung gehörenden Schulter angeordnet ist;
– die Haken weisen Unterseiten auf, die sich schräg nach außen und nach unten erstrecken, wobei diese Unterseiten geeignet sind, sich gegen eine ringförmige Oberseite von komplementärer Form abzustützen, die zu der inneren Krempe des Trägers gehört;
– die ringförmige Auflage der Verschlussvorrichtung bildet einen Kugelstumpf;
– der Sitz der Verschlussvorrichtung ist kegelstumpfartig;
– die Verschlussvorrichtung ist aus Kunststoff-Material geformt;
– die Verschlussvorrichtung ist mit einer äußeren Schicht aus ausgegossenem Elastomer beschichtet.

Andere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung werden im Laufe der folgenden Beschreibung einer ihrer Ausführungsformen, die als nicht begrenzendes Beispiel zu den beigefügten Zeichnungen gegeben wird, offenkundig.
In den Zeichnungen
ist 1 eine Ansicht des Längsschnitts eines Flüssigkeitsfilters in Gebrauchsposition gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
und 2 ist eine Ansicht des Details II der 1.
1 stellt einen Flüssigkeitsfilter 1 für einen Verbrennungsmotor dar, der insbesondere einen Ölfilter darstellen kann.
Dieser Flüssigkeitsfilter umfasst eine Aufnahme 2, die eine zylindrische Rotationswanne bildet, die um eine im Wesentlichen vertikale Achse Z angeordnet ist, wobei diese Wanne umfasst:

– eine ringförmige Seitenwand 3, die mit einem Innengewinde 4 versehen ist,
– und einen Boden 5, der nach unten durch einen unteren Rohransatz 6 verlängert ist, welcher im Inneren einen Flüssigkeitskanal 7 begrenzt, und wobei der Boden 5 im Inneren der Wanne 2 durch eine röhrenförmige Schulter 8, die das obere Ende des Flüssigkeitskanals 7 bildet, gleichermaßen nach oben verlängert ist.

Auf das obere geöffnete Ende der Seitenwand 3 ist eine Abdeckung 9 geschraubt, welche ein zum Gewinde 4 der Wanne komplementäres Gewinde 10 umfasst.
Wenn die Abdeckung 9 auf die Aufnahme 2 geschraubt ist, begrenzt sie mit dieser Wanne einen geschlossenen Filtrierraum 11, der mit seiner Umgebung lediglich über folgende Zwischenglieder in Verbindung steht:

– einen Flüssigkeitseinlass 12, der in einer bezüglich der Achse Z exzentrischen Position in den Boden 5 der Wanne mündet,
– und den oben genannten Flüssigkeitskanal 7, dessen oberes Ende seitlich mit einem Flüssigkeitsauslass 14 und an seinem unteren Abschnitt mit einem Spülkanal 15 in Verbindung steht.

Im Übrigen enthält der Filtrierraum 11 einen Filtereinsatz 16, der auf Basis von Filterpapier oder anderem hergestellt ist und dessen unterer abdichtender Flansch 16a dichtend abschließend axial auf der röhrenförmigen Schulter 8 ruht, so dass der Einsatz 16 zwischen dem Flüssigkeitseinlass 12 und dem Flüssigkeitsauslass 14 angeordnet ist.
Zudem ist der obere abdichtende Flansch 16b des Filtereinsatzes 16 in dicht schließendem Kontakt um einen röhrenförmigen Träger 17 aus Kunststoff eingepasst, der innerhalb eines Totwegs axial verschiebbar unter der Abdeckung 9 montiert ist.
Der röhrenförmige Träger 17 kann beispielsweise durch Einzwängen, Löten oder anderes mit einem Bügel 18 fest verbunden werden, welcher zum Beispiel zu einer Umgehungsklappe/-ventil 19 gehören kann, welche in eine zentrale, im Inneren des Trägers 17 angebrachte Bohrung 20 eingreift, wobei die zentrale Bohrung mit der niederdruckseitigen Seite des Filtereinsatzes mittels dazwischen liegenden Löchern 17a des Trägers 17 in Verbindung steht. Der Bügel 18 ist seinerseits mittels Haken 9a der Abdeckung, die auf diesen Bügel geklippst sind, innerhalb eines Totwegs verschiebbar unter der Abdeckung angebracht, während eine Kompressionsfeder 9b den Bügel 18 und den Einsatz 16 nach unten drückt und dabei den abdichtenden Kontakt zwischen dem Flansch 16a des Einsatzes und der Schulter 8 der Wanne gewährleistet.
Im Übrigen umfasst der Filter zudem eine Verschlussvorrichtung 21, welche vorteilhafterweise aus Kunststoff (Polyamid o. a.) geformt ist und gegebenenfalls mit einer äußeren Schicht aus ausgegossenem Elastomer beschichtet ist.
Diese Verschlussvorrichtung 21 ist innerhalb eines Totwegs verschiebbar am unteren Ende des röhrenförmigen Trägers 17 angebracht und wird von einer Kompressionsfeder 22 nach unten gedrückt, welche zwischen einer ringförmigen inneren Krempe 23, die am unteren Ende des röhrenförmigen Trägers 17 ausgebildet ist, einerseits, und einer ringförmigen Auflage 24, die am oberen Teil des Vollkörpers 25 der Verschlussvorrichtung ausgebildet ist, andererseits, liegt.
Es wird also während des normalen Betriebs des Filters ein dichtschließender Kontakt gewährleistet zwischen:

– einerseits einer ringförmigen konvexen Auflage, vorzugsweise in Form eines Kugelstumpfs 26, die am unteren Ende des Körpers 22 ausgebildet ist,
– und andererseits einem ringförmigen Sitz 27 in Trichterform, der im inneren des Kanals 6 ausgebildet ist und der gemäß einer ringförmigen Linie im Kontakt mit der Auflage 26 steht.

Vorteilhafterweise ist der Vollkörper 25 der Verschlussvorrichtung durch axiale Befestigungsarme 28, die an ihrem freien Ende Haken 29 aufweisen, die radial nach außen vorstehen, nach oben verlängert.
Diese Haken 29 weisen eine Unterseite 30 auf, die sich schräg nach außen und nach unten erstreckt. Die Oberseite 31 der oben genannten ringförmigen Krempe 23 weist zudem eine zu den Unterseiten 30 der Haken 29 komplementäre Kegelstumpfform auf, was gewährleistet, dass die Verschlussvorrichtung 21 parallel zur Z-Achse bleibt, wenn die Abdeckung 9 von der Aufnahme 2 abgenommen ist, da die Verschlussvorrichtung 21 dann den Spülkanal 15 öffnet und durch die Feder 22 nach unten zurückgezogen ist, bis die Haken 29 in Anschlag an der inneren Krempe 23 kommen.
Flüssigkeitsfilter für einen Verbrennungsmotor, der ein abnehmbares Filtrierelement (16) umfasst, das zwischen einem Flüssigkeitseinlass (12) und einem Flüssigkeitsauslass (14) angeordnet ist, einen Spülkanal (15), der sich gemäß einer Mittelachse (Z) nach unten erstreckt, und eine Verschlussvorrichtung (21), die innerhalb eines Totwegs verschiebbar unter einem Träger (17) des Filtrierelements angebracht ist, um den Spülkanal abzuschließen.

Claims

Flüssigkeitsfilter für einen Verbrennungsmotor, umfassend: – eine Aufnahme (2), die eine Mittelachse (Z) aufweist, – eine Abdeckung (9), die geeignet ist, auf der Aufnahme (2) befestigt zu werden, und dabei mit dieser einen geschlossenen Filtrierraum (11) bildet, – einen Flüssigkeitseinlass (12), der mit dem Filtrierraum (11) in Verbindung steht – einen Flüssigkeitsauslass (14), der mit dem Filtrierraum (11) in Verbindung steht, – ein abnehmbares Filtrierelement (16), das auf abdichtende Weise zwischen dem Flüssigkeitseinlass (12) und dem Flüssigkeitsauslass (14) angeordnet ist, wobei dieses Filtrierelement (16) auf der Mittelachse (Z) der Aufnahme (2) angeordnet ist, – einen Spülkanal (15), der auf der Aufnahme (2) ausgespart ist, und der sich gemäß der Mittelachse (Z) nach unten erstreckt, – und eine Verschlussvorrichtung (21), die von einem Träger (17) getragen wird, der selbst den Filtereinsatz (16) trägt, wobei der Träger (17) innerhalb eines Totwegs verschiebbar unter der Abdeckung (9) angebracht ist, wobei die Verschlussvorrichtung (21) verschiebbar auf der Mittelachse (Z) der Aufnahme (2) angeordnet ist und dazu geeignet ist, den Spülkanal (15) zu schließen, wenn die Abdeckung (9) geschlossen ist, und den Spülkanal (15) zu öffnen, wenn die Abdeckung (9) geöffnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung (21) ein einstückiges Organ ist, das eine ringförmige, konvexe Auflage (26) aufweist, die gemäß einer ringförmigen Linie mit einem ringförmigen Sitz (27), welcher am oberen Abschnitt des Spülkanals (15) trichterförmig ausgebildet ist, in Kontakt kommt, wobei die Verschlussvorrichtung (21) auf dem Träger (17) axial verschiebbar angebracht ist und elastisch in Richtung auf den Sitz (27) belastet wird.
Filter nach Anspruch 1, in welchem die Verschlussvorrichtung (21) durch axiale Arme, die sich von einer inneren ringförmigen Krempe (23), die mit dem Träger (17) fest verbunden ist, verschieben lassen, nach oben verlängert ist, wobei diese axialen Arme mit Haken (29) enden, die radial nach außen vorspringen und die geeignet sind, die Verschlussvorrichtung (21) auf dem Träger (17) festzuhalten, wenn die Abdeckung (9) von der Aufnahme abmontiert ist, wobei eine Kompressionsfeder (22) zwischen der inneren Krempe (23) und einer Schulter (24), die zu der Verschlussvorrichtung gehört, angeordnet ist.
Filter nach Anspruch 2, in welchem die Haken (29) Unterseiten (30) aufweisen, die sich schräg nach außen und nach unten erstrecken, wobei diese Unterseiten (30) geeignet sind, sich gegen eine ringförmige Oberseite (31) von komplementärer Form abzustützen, die zu der inneren Krempe (23) des Trägers (17) gehört.
Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in welchem die ringförmige Auflage der Verschlussvorrichtung (21) einen Kugelstumpf (26) bildet.
Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in welchem der Sitz (27) der Verschlussvorrichtung (21) kegelstumpfförmig ist.
Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, in welchem die Verschlussvorrichtung (21) aus Kunststoff geformt ist.
Filter nach einem der vorangehenden Ansprüche, in welchem die Verschlussvorrichtung (21) mit einer äußeren Schicht aus ausgegossenem Elastomer beschichtet ist.