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Stand der
Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Ölfiltersystem
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es
ist im Stand der Technik bekannt, Ölfilter für Brennkraftmaschinen an einen
Flansch anzuschrauben. Der Flansch verfügt über Kanäle durch welche das zu reinigende Öl bis zu
dem Ölfilter
strömen
kann. Der Rohölkanal
in dem Flansch endet an dem Einlass des Ölfilters und der Reinölkanal beginnt bei
dem Auslass des Ölfilters.
Somit kann das zu reinigende Öl
durch den Flansch in den Ölfilter
strömen, wird
in dem Ölfilter
gereinigt und strömt
dann wieder aus dem Ölfilter
in den Flansch.
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Da
in Kraftfahrzeugen der Bauraum beschränkt ist, müssen die Zusatzteile wie z.B.
Filter, Kühler
oder Klappenantriebe an freien Stellen im Motorraum angeordnet werden.
An diesen Stellen sind jedoch die erforderlichen Anschlüsse unter
Umständen
nicht vorhanden. Daher verfügen
die Zusatzteile über
komplizierte Anschlüsse
z.B. Schlauchleitungen, welche teuer und aufwändig sind. Außerdem besteht
das Problem, dass Toleranzen der umliegenden Bauteile eine individuelle
Anpassung der Zusatzteile erforderlich machen, um keine Leckagen
oder Spannungen zu erzeugen. Diese Maßnahme ist sehr teuer. Weiterhin
bestehen bei Filtern, insbesondere bei Flüssigkeitsfiltern, Probleme
bei der Abdichtung der Anschlüsse,
weshalb teure, formstabile Materialien verwendet werden müssen.
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Aufgabe
der Erfindung ist daher die Schaffung eines Ölmoduls, welches kostengünstig in
der Herstellung und einfach in der Montage ist. Diese Aufgabe wird
durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Ölmodul kann
einfach in beengten Motorräumen
und an ungünstigen Stellen
angeordnet werden. Dieser für
das Ölmodul ungünstige Einbauraum
besteht bei Brennkraftmaschinen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere
bei Brennkraftma schinen mit zwei parallelen Zylinderbänken in
V-Anordnung. Das Ölmodul
besitzt ein Gehäuse
und eine Aufnahmeplatte. In dem Gehäuse können diverse Ölbehandlungseinheiten,
wie z.B. Heizungen angeordnet sein. Unter Ölbehandlungseinheiten sind
Bauteile zu verstehen, welche das Öl in seinen chemischen oder
physikalischen Eigenschaften verändern.
Das Gehäuse
ist an der Brennkraftmaschine bzw. an den, die Brennkraftmaschine umgebenden
Bauteile befestigt, wobei an dieser Stelle keine direkten Anschlüsse vorhanden
sind. Das Gehäuse
verfügt über einen
Einlass und einen Auslass, wobei das Öl durch den Einlass in das
Gehäuse
einströmen
und durch den Auslass wieder ausströmen kann. Der Einlass und der
Auslass sind als Rohrstutzen ausgeführt, wobei sowohl Einlass als auch
Auslass in einen einzigen Rohrstutzen integriert sein können. Der
Rohrstutzen ist zur Überbrückung von
Distanzen vorgesehen, wobei dieser z.B. als flexible Schlauchleitung
oder als steifes Rohr ausgebildet sein kann. Bei einer Ausbildung
als flexible Schlauchleitung kann in ihrem Endbereich ein Anschlussstück vorgesehen
sein. Bei einer Ausbildung als steifes Rohr, kann der Rohrstutzen
einteilig mit dem Gehäuse
ausgeführt
sein. Der Rohrstutzen ist mit einer Stutzenaufnahme verbunden, wobei
diese Verbindung öldicht
und in vorgegebenen Grenzen beweglich ist. Die Stutzenaufnahme ist
an einer Aufnahmeplatte angeordnet, welche über einen ersten Ölkanal für das zu
behandelnde Öl
und einen zweiten Ölkanal
für das
behandelte Öl
aufweist. Der erste Ölkanal
ist mit dem Einlass des Gehäuses
verbunden und der zweite Ölkanal
ist mit dem Auslass des Gehäuses
verbunden. Die Aufnahmeplatte kann z.B. direkt auf einem Motorblock
oder seinen Anbauteilen angeordnet sein.
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Sowohl
das Gehäuse,
als auch die Aufnahmeplatte sind fest auf der Brennkraftmaschine
bzw. auf umliegenden Bauteilen angeordnet. Der Montageort der Aufnahmeplatte
und des Gehäuses
sind zueinander beabstandet, wobei die Montageebenen ebenfalls zueinander
beabstandet sind. Die Montageebenen verlaufen vorzugsweise parallel
zueinander, wobei zwischen den Montageebenen eine Höhendifferenz
vorhanden ist. Durch die Toleranzen der Brennkraftmaschine bzw.
der umliegenden Bauteile befinden sich das Gehäuse und die Aufnahmeplatte immer
in einer etwas anderen Position zueinander. Die Position variiert
von einer Brennkraftmaschine zur anderen, kann sich aber auch durch
Temperaturunterschiede und die damit einhergehende Wärmeausdehnungen
geringfügig
verändern.
Der Toleranzausgleich zwischen dem Gehäuse und der Aufnahmeplatte
erfolgt in der Verbindung zwischen dem Rohrstutzen und der Stutzenaufnahme,
so dass weder das Gehäuse
noch die Aufnahmeplatte durch Spannungen beschädigt wird. Durch die Trennung des
Gehäuses
von der Aufnahmeplatte kann die Materialauswahl derart erfolgen,
dass für
den jeweiligen Einsatzort das entsprechende Material ausgewählt wer den
kann. Hierbei kann für
die Aufnahmeplatte ein höherwertiges
Material verwendet werden, da bei der Aufnahmeplatte größere Temperaturen
und höhere
Drücke
herrschen. Für
das Gehäuse
kann ein preiswerteres Material ausgewählt werden, da das Gehäuse über eine
druckgerechte Geometrie verfügt und
bei vorteilhaften Ausgestaltungen zylindrisch ausgeführt ist.
Weiterhin kann das Gehäuse
in einem anderen Fertigungsverfahren hergestellt werden, als die
Aufnahmeplatte. Das Fertigungsverfahren kann entsprechend der erforderlichen
Toleranzen und geometrischen Ausgestaltungen ausgewählt werden. Durch
die entsprechende Material- und Fertigungsverfahrenauswahl wird
das Ölmodul
preiswerter.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung ist der Einlass durch einen ersten Rohrstutzen
und der Auslass durch einen zweiten Rohrstutzen gebildet, wobei
die Rohrstutzen voneinander beabstandet sind. Die Rohrstutzen sind
parallel zueinander angeordnet, wobei die Achsen zueinander parallel
verlaufen. Durch diese Ausgestaltung kann der Einlass an einer dafür vorteilhaften
Stelle angeordnet werden, ohne dass der Auslass an der gleichen
Stelle angeordnet werden muss. Die beiden Rohrstutzen können z.B.
auf einer Ebene im Gehäuse
angeordnet sein und zur selben Ebene an der Aufnahmeplatte führen. Hierbei
sind dann die Stutzenaufnahmen ebenfalls auf der selben Ebene angeordnet.
Weiterhin ist es möglich
die Rohrstutzen auf unterschiedlichen Ebenen an dem Gehäuse anzuordnen
und parallel zueinander zu unterschiedlichen Ebenen der Aufnahmeplatte
verlaufen zu lassen. Durch diese Ausgestaltung ist das Ölmodul auch
an schwierige Einbausituationen anpassbar.
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Es
ist vorteilhaft, dass der Rohrstutzen über eine Dichtungsnut verfügt, in welcher
eine Dichtung, insbesondere eine O-Dichtung, angeordnet ist. Dadurch
ist die Dichtung in einer axialen Position auf dem Rohrstutzen fixiert
und kann nicht verrutschen. Die Dichtung korrespondiert mit der
Stutzenaufnahme und erzeugt so die dichtende Verbindung, wobei die
Dichtung Toleranzen ausgleichen kann.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Rohrstutzen
ein umlaufender Schmutzkragen angeordnet. Der Schmutzkragen ist derart
ausgestaltet, dass er die Stutzenaufnahme vor Verschmutzungen schützt. Hierbei
kann der Schmutzkragen z.B. als umlaufende Ringscheibe ausgestaltet
sein, welche an die Stutzenaufnahme anschließt und so das Eindringen von
Schmutz in die Stutzenaufnahme verhindert. Bei anderen Ausgestaltungen
kann der Schmutzkragen aus einem flexiblen Material bestehen und
einerseits mit dem Rohrstutzen und andererseits mit der Stutzenaufnahme
verbunden sein. Weiterhin ist eine Hohlgeometrie denkbar, welche
die Stutzenaufnahme teilweise überlappt.
Hierbei verfügt
die Hohlgeometrie über
einen Freiraum, in welchen die Stutzenaufnahme, ohne an den Seitenwänden anzustoßen, hineinragen
kann.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Stutzenaufnahme über einen
Sicherungsbereich, in welchen ein Sicherungselement eingreift und
den Rohrstutzen verliersicher an der Stutzenaufnahme fixiert. Hierbei
kann das Sicherungselement z.B. ein Schnapphaken sein, welcher an
dem Rohrstutzen angeordnet ist und in den, als Öse ausgestalteten Sicherungsbereich
eingreift, wobei auch mehrere Schnapphaken vorgesehen sein können.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Sicherungselement
eine Klammer ist, welche durch den Sicherungsbereich hindurch gesteckt ist
und den Rohrstutzen fixiert. Hierbei ist der Sicherungsbereich durch
eine Nut in der Stutzenwand gebildet, durch welche die Klammer bis
zu dem, in der Stutzenaufnahme angeordneten, Rohrstutzen greift und
diesen an den dafür
vorgesehenen Stegen fixiert.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung sind die Rohrstutzen des Ein- und Auslasses
mit einer gemeinsamen Klammer fixiert. Dadurch ist bei der Montage
ein einziges Sicherungselement erforderlich, welches beide Verbindungen
sichert.
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Bei
einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Gehäuse ein
Filterelement angeordnet, wodurch das Ölmodul ein Ölfiltermodul ist, welches das Öl reinigt.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung ist in dem Gehäuse ein Ölkühler angeordnet, wodurch das Ölmodul ein Ölkühlermodul
ist, welches das Öl
kühlt. Bei
weiteren Ausgestaltungen können
sowohl ein Filterelement als auch ein Ölkühler in dem selben Gehäuse angeordnet
sein, wodurch das Ölmodul
beide Funktionen, Kühlung
und Reinigung, erfüllt.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung besteht das Gehäuse aus Kunststoff, wobei Verschraubungsbereiche
vorgesehen sind, an welchen das Gehäuse an der Brennkraftmaschine
befestigt wird. In diesem Verschraubungsbereich ist eine Hülse angeordnet,
welche vorzugsweise aus Metall ist. Da Metall im Gegensatz zu Kunststoff
nicht kriecht, kann das Gehäuse
dauerhaft sicher auf der Brennkraftmaschine verschraubt werden.
Die Hülse
verfügt über einen
Innendurchmesser, welcher größer ist,
als der Außendurchmesser
einer durch die Hülse
gesteckten Schraube. Somit hat die Schraube in der Hülse Spiel,
wodurch das Gehäuse
auf der Brennkraftmaschine ausgerichtet werden kann. Die Aufnahmeplatte
ist aus Metall gefertigt und kann somit höheren Belastungen, wie Temperatur
und Druck, Stand halten.
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Bei
alternativen Ausgestaltungen kann das Gehäuse aus Metall und die Aufnahmeplatte
aus Kunststoff gefertigt sein. Eine derartige Materialkombination
kann hohen mechanischen Belastungen, wie sie z.B. bei einem Kraftfahrzeugunfall
auftreten, Stand halten, wodurch das in dem Gehäuse befindliche Öl nicht
austreten kann.
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Diese
und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung
gehen außer
aus den Ansprüchen
auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für
sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei
der Ausführungsform
der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für
sich schutzfähige
Ausführungen
darstellen können,
für die
hier Schutz beansprucht wird.
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Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand
von schematischen Ausführungsbeispielen
beschrieben. Hierbei zeigt
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1 ein Ölmodul in
Seitenansicht,
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2 ein Ölmodul in
Draufsicht,
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3 ein Ölmodul in
Draufsicht,
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4 eine
Rohrverbindung im Längsschnitt,
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5 eine
Rohrverbindung im Querschnitt und
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6 eine
alternative Ausgestaltung der Rohrverbindung im Längsschnitt.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Ölmodul 10 in
der Seitenansicht dargestellt. Das Ölmodul 10 weist ein
Gehäuse 11 und
eine Aufnahmeplatte 12 auf. Das Gehäuse 11 besitzt einen
Deckel 13 und einen Topf 14, wobei der Deckel 13 über ein
Gewinde (nicht dargestellt) lösbar mit
dem Topf 14 verbunden ist. Der Deckel 13 verfügt über einen
Sechskant 15, mit welchem der Deckel 13 auf den
Topf 14 geschraubt wird. Sowohl der Deckel 13,
als auch der Topf 14 ist besteht aus Kunststoff. In dem
Topf 14 ist ein Filterelement 16 angeordnet, welches
das Öl
reinigt. Anstelle des Filterelementes 16 können aber
auch andere Bauteile in das Gehäuse 11 integriert
sein. Hierbei ist die Verwendung eines Ölkühlers allein oder in Kombination
mit dem Filterelement 16 eine sinnvolle Ausgestaltung.
Der Topf 14 verfügt über Verschraubungsbereiche 17,
in welchen metallische Hülsen 18 angeordnet
sind. Durch diese Hülsen 18 ragen
Schrauben 19 hindurch. Der Innendurchmesser „d" der Hülse 18 ist
größer als
der Außendurchmesser „D" der Schraube 19.
Dadurch hat die Schraube 19 Spiel in der Hülse 18.
Der Topf 14 wird mit den Schrauben 19 auf eine
Montagefläche 20 geschraubt,
wobei der Topf 14 durch das Spiel in den Hülsen 18 in
gewissen Grenzen ausgerichtet werden kann. Die Montagefläche kann
durch Motorbauteile wie z.B. eine Zylinderbank 21 gebildet
werden. Der Topf 14 verfügt über einen Rohrstutzen 22, welcher
in eine Stutzenaufnahme 23 ragt. Die Stutzenaufnahme 23 ist
an der Aufnahmeplatte 12 angeordnet. Die Aufnahmeplatte 12 ist
mit Sechskantschrauben 24 auf einem Motorblock 25 befestigt. Zur
Befestigung der Aufnahmeplatte 12 können jedoch auch andere Schrauben,
wie sie im Stand der Technik bekannt sind verwendet werden. Der
Motorblock 25 verfügt über Kanalleitungen
(nicht dargestellt) durch welche das Öl zur Aufnahmeplatte 12 geleitet
wird. In der Aufnahmeplatte 12 sind die Kanäle für das Rohöl dichtend
von dem Reinöl
getrennt. Die Montagefläche 20,
auf welcher das Gehäuse 11 montiert
ist, ist auf einem anderen Niveau angeordnet, als der Montagebereich
der Aufnahmeplatte 12 auf dem Motorblock 25. Die
Montagefläche 20 ist
parallel zu dem Montagebereich auf dem Motorblock 25 angeordnet,
wobei zwischen den Montageorten eine Höhendifferenz ΔH vorliegt,
welche durch den Rohrstutzen 22 und die Stutzenaufnahme 23 überbrückt wird. An
dem Rohrstutzen 22 ist ein scheibenförmiger Schmutzkragen 26 angeordnet,
welcher verhindert, dass grober Schmutz in die Stutzenaufnahme 23 eindringt.
Damit der Rohrstutzen 22 in der Stutzenaufnahme 23 verbleibt
und bei der Montage nicht unkontrolliert herausrutscht, ist eine
Klammer 27 vorgesehen, welche durch die Stutzenaufnahme 23 hindurch zu
dem Rohrstutzen 22 greift und diesen gegen Herausrutschen
sichert. Durch die Klammer 27 hat der Rohrstutzen 22 in
der Stutzenaufnahme 23 jedoch ausreichend Spiel, um Toleranzen
auszugleichen, wodurch eine vorspannungsfreie, dichtende Verbindung
besteht. Diese Verbindung kann Distanzen überbrücken, wodurch das Öl von einer
schlecht zugänglichen
Stelle im Motorraum zu der Stelle geleitet wird, an welcher die Ölbehandlung,
insbesondere Reinigung oder Kühlung
erfolgen kann.
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In 2 ist
das Ölmodul 10 gemäß 1 in Draufsicht
dargestellt. Der 1 entsprechende Bauteile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
verfügt
das Gehäuse 11 über zwei
Rohrstutzen 22. Der erste Rohrstutzen bildet einen Einlass 28 und
der zweite Rohrstutzen bildet einen Auslass 29. Durch den Einlass 28 gelangt
das Öl
in das Gehäuse 11,
wo es durch das Filterelement 16 gereinigt wird und durch
den Auslass 29 tritt das gereinigte Öl wieder aus dem Gehäuse 11 aus.
Die beiden Stutzenaufnahmen 23 an der Aufnahmeplatte 12 verbinden
die Rohrstutzen 22 mit den jeweiligen Ölkanälen (nicht dargestellt) im
Motorblock 25. Die Klammer 27 fixiert beide Rohrstutzen 22 in
der jeweiligen Stutzenaufnahme 23. Bei einer Kunststoffgerechten
Ausgestaltung des Gehäuses 11 werden
die Rohrstutzen 22 mit allen Geometrien ohne Nacharbeit
fertig gespritzt und entformt, wodurch das Gehäuse 11 einteilig mit
den Rohrstutzen 22 ausgeführt ist. Bei einer Ausgestaltung
des Gehäuses 11 als
Metallteil, werden die Rohrstutzen 22 in einem mechanischen
Bearbeitungsschritt hergestellt.
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In 3 ist
eine alternative Ausgestaltung des Ölmodul 10 in Draufsicht
dargestellt. Der 2 entsprechende Bauteile sind
mit gleichen Bezugszeichen versehen. Von der in 2 dargestellten
Variante unterscheidet sich diese Ausgestaltung dadurch, dass nur
ein einziger Rohrstutzen 22 vorgesehen ist, welcher entsprechend
den Pfeilen den Einlass 28 und den Auslass 29 bildet.
Hierzu verfügt
der Rohrstutzen 22 im Inneren über getrennte Kanäle. Da ein
einziger Rohrstutzen vorhanden ist, ist auch nur eine einzige Stutzenaufnahme 23 erforderlich. Die
Verbindung zwischen dem Rohrstutzen 22 und der Stutzenaufnahme 23 ist
wie in 2 mit einer Klammer 27 gesichert.
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In 4 ist
die Rohrverbindung von dem Rohrstutzen 22 und der Stutzenaufnahme 23 im Längsschnitt
gemäß der Schnittlinie
A-A in 1 dargestellt. Der 1 bzw. 2 entsprechende Bauteile
sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Rohrstutzen 22 verfügt in seinem
Endbereich über
eine Dichtungsnut 30, in welcher eine O-Dichtung 31 angeordnet
ist. Die O-Dichtung 31 kann sich innerhalb der Dichtungsnut 30 bewegen,
wobei die O-Dichtung an dem, durch die Stutzenaufnahme 23 gebildeten Ölkanal 32 dichtend
anliegt. Die Klammer 27 greift in einen Sicherungsbereich 33 in
der Stutzenaufnahme 23 ein. Der Sicherungsbereich 33 ist eine,
in die Stutzenaufnahme 23 eingebrachte Nut. Innerhalb des
Sicherungsbereiches 33 kann die Klammer 27 axiale
Bewegungen ausführen,
wobei die Klammer 27 an dem Rohrstutzen 22 anliegt
und diesen gegen herausrutschen sichert.
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In 5 ist
die Rohrverbindung im Querschnitt gemäß der Schnittlinie B-B in 4 dargestellt.
Der 4 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Die Rohrstutzen 22 und Stutzenaufnahme 23 sind
parallel zueinander angeordnet, wodurch die Klammer 27 beide
Rohrstutzen 23 gleichzeitig sichert. Hierzu verfügt die Klammer 27 über elastische
Schenkel 34, welche über
derart ausgeformte Bereiche ver fügt,
dass die Rohrstutzen 22 teilweise an ihrem Umfang umschlossen
sind. Die Klammer 27 besitzt daher eine Form, welche einem
doppelten Ω entspricht.
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6 zeigt
eine alternative Ausgestaltung der Rohrverbindung im Längsschnitt.
Der 4 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen. Im Unterschied zu der in 4 dargestellten
Variante verfügt
diese Ausgestaltung der Rohrverbindung Schnapphaken 35,
welche an dem Schmutzkragen 26 angeordnet sind. Bei der
Montage federn die Schnapphaken 35 radial nach außen über Rastnasen 36,
welche an der Stutzenaufnahme 23 angeordnet sind. Alternativ
zu den Rastnasen 36 können
auch Ösen
(nicht dargestellt) vorgesehen sein, durch welche die Schnapphaken 35 hindurchgreifen.
Die Anzahl der Schnapphaken 35 kann an die aufzunehmenden
Kräfte
angepasst werden. Hierbei können
die Schnapphaken 35, sofern mehr als ein Schnapphaken 35 vorgesehen
ist, gleichmäßig am Umfang
verteilt angeordnet, oder auf einer Seite in engeren Abständen angeordnet
sein.