DE102005060940A1

DE102005060940A1 - Getrennt montierbare Filteranordnung

Info

Publication number: DE102005060940A1
Application number: DE102005060940A
Authority: DE
Inventors: John M. Glasford Seipold
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-09-14
Also published as: US7300581B2; US20060201864A1

Abstract

Eine Filteranordnung wird entweder direkt mit einem Getriebegehäuse oder aber einer anderen Konstruktion als dem Getriebegehäuse verbunden. Das Getriebegehäuse besitzt eine Aussparung oder Fuge zur Aufnahme eines Dichtungselements, welches zur Anwendung kommt, wenn die Filteranordnung direkt am Getriebegehäuse befestigt werden soll. Sowohl das Getriebegehäuse als auch die Filteranordnung umfassen Gewindeabschnitte, welche im Eingriff mit weiteren Fugen oder Fasen stehen, die zusätzliche Dichtungselemente aufnehmen. Zur getrennten Anordnung werden Schläuche, die mit Kupplungselementen versehen sind, mit den Gewindeabschnitten in der Weise verbunden, dass die Filteranordnung mit der Konstruktion, die nicht das Getriebegehäuse darstellt, verbunden werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Filter und insbesondere auf Filteranordnungen, welche entweder unmittelbar mit einem Gehäuse verbindbar sind oder aber im Abstand zu einer anderen Konstruktion montierbar sind.
Hintergrund
Abrasive Partikel in einem Ölvorrat können Motoren- und Getriebekomponenten beschädigen und die Wirkungsweise der Maschine negativ beeinflussen. Aus diesem Grunde ist die Notwendigkeit von Routineölwechseln bestens bekannt. Eine derartige Pflege stellt eine der am meisten kosteneffizienten Maßnahmen dar, welche in Bezug auf die Erhaltung und Verlängerung der Standzeit eines Getriebes getroffen werden können.
Unglücklicherweise ist der Vorgang des Getriebeölwechsels sowohl zeitaufwendig als auch schmutzig. Dazu kommt, dass im Hinblick auf den immer eingeschränkter werdenden Arbeitsraum innerhalb des Motorraums eines modernen Kraftfahrzeugs es immer schwieriger wird, einen Ölwechsel so häufig, wie vorgeschrieben, durchzuführen. Im Allgemeinen erfordert dieser Prozeß das Anheben des Fahrzeuges auf einer hydraulischen Hebebühne, das Hinunterkriechen unter das Fahrzeug, das Finden eines Ölfilters, die Entfernung des Ölfilters und den Einbau eines neuen Filters. Die räumlichen Einschränkungen sind enorm, die Maschine und das Getriebe können dabei extrem heiß sein und der Mechaniker, der den Ölwechsel durchführt, wird schmutzig. Dies hat zur Folge, dass der Ölwechsel mit gewisser Wahrscheinlichkeit hinausgeschoben oder zum Nachteil des Getriebes völlig vergessen wird. Bei Flottenfahrzeugen kann ein Routinekundendienst, wie beispielsweise festgelegte Ölwechsel, durch Flottenbetreiber vorgeschrieben sein. Während dies sicherstellt, dass die Fahrzeuge routinemäßig gepflegt werden, trägt dies in keiner Weise zur Reduzierung oder Eliminierung des für einen Ölwechsel erforderlichen Zeitaufwandes und des dabei anfallenden Schmutzes bei. Diese Probleme und Vorschriften zu deren Vermeidung sind für den Flottenbetreiber kostspielig und zwar sowohl im Hinblick auf die Ausfallzeiten als auch die erforderlichen Mannstunden.

Das U.S. Patent Nr. 4,492,632 im Namen von Fred P. Mattson, versucht das zuvor beschriebene Problem zu beseitigen, indem es einen Adapter bereit stellt, welcher mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist. Eine Ölversorgungsleitung führt aus dem Getriebe in Speiseleitungen und führt das Öl zu einem getrennt montierten Filter, welcher das Öl zur Entfernung von Verunreinigungen filtert. Das Öl kehrt in das Getriebe über eine Rückleitung und durch den Adapter zurück. Das Mattson Patent hat zumindest einen Nachteil, indem es den Adapter für die Filteranordnung einführt, welcher zusätzlichen Raum erfordert und die Kosten erhöht.

Die vorliegende Erfindung ist auf die Überwindung der vorerwähnten Nachteile gerichtet.

Zusammenfassung der Erfindung

Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Filteranordnung beschrieben, die entweder unmittelbar mit einem Getriebegehäuse verbindbar ist oder die, getrennt gelagert, mit einer separaten Konstruktion verbindbar ist. Die Filteranordnung weist eine Getriebegehäuse-Trennfläche mit einem ersten Flüssigkeitsdurchgang, eine Filter-Trennfläche mit einem zweiten Flüssigkeitsdurchgang, eine erste den ersten Flüssigkeitsdurchgang umfassende Fuge sowie eine zweite den zweiten Flüssigkeitsdurchgang umfassende Fuge auf. Ein Durchmesser einer der ersten oder zweiten Fugen ist größer als der Durchmesser der jeweils anderen ersten oder zweiten Fuge.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Filteranordnung zum Filtern von Verunreinigungen aus einer Flüssigkeit beschrieben.

Diese Filteranordnung besitzt eine Getriebegehäuse-Trennfläche mit einer einlassseitigen Flüssigkeitsöffnung und einer auslassseitigen Flüssigkeitsöffnung, mit ersten Fugen, welche die einzelnen einlassseitigen und auslassseitigen Flüssigkeitsöffnungen der Getriebegehäuse-Trennfläche umfassen, und mit zweiten Fugen, welche die einzelnen einlassseitigen und auslassseitigen Flüssigkeitsöffnungen der Filter-Trennfläche umfassen. Die Durchmesser der ersten Fugen sind entweder größer oder kleiner als die Durchmesser der zweiten Fugen.

Es versteht sich, dass sowohl die vorerwähnte allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende detaillierte Beschreibung exemplarisch sind und lediglich der Erklärung dienen und die Erfindung in keiner Weise einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine schematische Schrägansicht einer modularen Filteranordnung auf einem Getriebe;
2 zeigt eine schematische Schrägansicht einer modularen Filteranordnung mit getrennt angeordnetem Filter;
3 zeigt eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer am Getriebe angebrachten Filteranordnung; und
4 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt einer im Abstand angeordneten Filteranordnung.
Detaillierte Beschreibung
Die Erfindung ist in den unterschiedlichsten Modifikationen und alternativen Formen denkbar, eine bestimmte Ausführungsform ist jedoch beispielhaft in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Detail beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass eine Beschränkung der Erfindung auf diese besonders dargestellte Ausführungsform in keiner Weise beabsichtigt ist; im Gegenteil, es sollen sämtliche Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abgedeckt werden, welche im Rahmen der Erfindung und innerhalb des Schutzumfangs, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, liegen.
Die 1 und 2 zeigen eine Filteranordnung 10, welche zur Entfernung von Verunreinigungen in Schmier- und/oder hydraulischen Flüssigkeiten innerhalb eines Getriebegehäuses 12 dient. Die Filteranordnung 10 besitzt eine Filteranordnung-Trennfläche 14 (siehe 4) sowie eine Getriebe-Trennfläche 16 (siehe 4). Die Trennfläche 14 der Filteranordnung lässt sich entweder direkt mit der Getriebe-Trennfläche 16 verbinden oder aber im Abstand von dieser unter Einsatz einer Reihe von einlassseitigen und auslassseitigen Kommunikationsleitungen oder Schläuchen 18 bzw. 20 anordnen. Dabei können die Schläuche 18 und 20 jede beliebige Länge annehmen. Der Fernzugriff ermöglicht, anders als im Falle der Getriebe-Trennfläche 16, einen erleichterten Zugang zu einem Filter, welches an jeder beliebigen Stelle eines Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt), zum Beispiel in einer Fahrerkabine oder einem Rahmen montiert sein kann.
3 zeigt einen Schnitt durch die Filteranordnung 10, welche unmittelbar mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden ist. Die Getriebe-Trennfläche 16 besitzt eine Dichtungsaussparung oder Dichtungsfuge 22, welche zur Aufnahme einer Dichtung, zum Beispiel eines O-Rings 24 dient. Der O-Ring 24 umfaßt eine Flüssigkeitsöffnung oder Flüssigkeitspassage 26 und passt zwischen die Dichtungsfuge 22 und die Filter-Trennfläche 14. Durch Zusammendrücken des O-Rings 24 zwischen der Filteranordnung-Trennfläche 16 und der Dichtungsfuge 22 wird verhindert, dass Flüssigkeit zwischen den Trennflächen 14 und 16 fliesen kann und verhindert somit Flüssigkeitslecks. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel befindet sich die Dichtungsfuge 22 in der Filter-Trennfläche 14. Bolzen 28 sichern die Verbindung zwischen der Filteranordnung-Trennfläche 14 und der Getriebe-Trennfläche 16. Einem Durchschnittsfachmann wird ohne weiteres klar, dass sich die unterschiedlichsten Befestigungselemente einsetzen lassen, zu denen, ohne darauf eingeschränkt zu sein, Klammern, Verbindungsklammern, Zapfen und Schrauben gehören.
Die Flüssigkeitsöffnung 26 der Getriebe-Trennfläche 16 und der Filteranordnung-Trennfläche 14 weisen Gewindeabschnitte 30 bzw. 32 auf. Darüber hinaus besitzen die Flüssigkeitsöffnungen 26 der Getriebe-Trennfläche 16 und der Filteranordnung-Trennfläche 14 Fugen 34 bzw. 36. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Fuge 34 eine Fase, welche die Dichtungsfuge 22 mit dem Gewindeabschnitt 30 verbindet, während die Fuge 36 eine Fase bildet, welche die Dichtungsfuge 22 mit dem Gewindeabschnitt 32 verbindet. Die Durchmesser der Fugen 34 und 36 sind im wesentlichen gleich. Die Filteranordnung-Trennfläche 14 besitzt eine einlassseitige sowie eine auslassseitige Öffnung oder eine Filtereinlass- bzw. eine Filterauslassöffnung 38 sowie 40, während die Getriebe-Trennfäche 16 eine einlassseitige und auslassseitige Öffnung bzw. eine getriebeseitige Einlass- sowie Auslassöffnung 42 und 44 besitzt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Gewindeabschnitte 30 und 32 durch Schnellverbindungen oder andere vergleichbare Einrichtungen ersetzt werden.
Gemäß 4 passen zweite und dritte O-Ringe 46 und 48 in die Fugen 34 bzw. 36. Wird die getrennte Anordnung des Filters vorgezogen, dann besitzen die Schläuche 18 getriebeseitige und filterseitige Kopplungsstücke 50 bzw. 52. Die Kopplungsstücke 50 und 52 weisen Gewindeabschnitte 54 bzw. 56 auf, welche in die Flüssigkeitsöffnungen 26 ragen und die Gewindeabschnitte 30 und 32 berühren.
Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Gewindeabschnitte 30, 32, 54 und 56 unter Berücksichtigung wohlbekannter Flüssigkeitsnormen ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Gewindeabschnitte 30, 32, 54 und 56 insbesondere eine Geradverzahnung und führen zu einer festen Verbindung bei Anlage einer Lippe 58 der Kopplungsstücke mit der Filter-Trennfläche 14 und der Dichtungsfuge 22.
Die Filteranordnung 10 besitzt ein Filtergehäuse 62 mit einem Filterelement 64 zur Ansammlung von Verunreinigungen innerhalb des Filters. Bei dem Filterelement kann es sich um ein patronenförmiges Filter handeln, das in das Filtergehäuse 62 passt und aus diesem wieder entfernbar ist, oder aber das gesamte Filtergehäuse 62 lässt sich austauschen. Das Filtergehäuse besitzt Gewindeabschnitt 66, welche sicherstellen, dass das Filtergehäuse 62 trennbar mit der Filteranordnung 10 verbunden werden kann.
Die Filteranordnung 10 kann darüber hinaus Lagerflächen besitzen (nicht dargestellt), die dazu dienen, dass die Filteranordnung 10 mit einer vom Getriebe getrennten Konstruktion verbunden werden kann.
Industrielle Anwendbarkeit
Im Betrieb lässt sich die Filteranordnung 10 in Verbindung mit jedem beliebigen System einsetzen, das für den Systembetrieb saubere Flüssigkeit benötigt, beispielsweise ein Getriebe oder ein Motor. Die Filteranordnung 10 ermöglicht dabei die direkte Anbringung eines Filters am Getriebe 12 oder aber die getrennte Verbindung unter Zuhilfenahme von Schläuchen 18 und 20 mit einer Kammer oder einem anderen Bereich des Kraftfahrzeuges.
Zur direkten Anbringung wird der O-Ring 24 in der Dichtungsfuge 22 des Getriebegehäuses 12 gelagert. Dabei wird die Filteranordnung derart in Berührung mit dem Getriebegehäuse 12 gebracht, dass die Trennfläche 14 der Filteranordnung und die Trennfläche 16 des Getriebegehäuses im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind. Die Filteranordnung 10 wird mittels Bolzen mit dem Getriebegehäuse 12 verbunden.
Bei einer getrennten Anordnung werden der zweite O-Ring 46 sowie der dritte O-Ring 48 innerhalb der Fugen 34 bzw. 36 angeordnet. Die Gewindeabschnitte 54 und 56 der Kopplungsstücke 50 bzw. 52 werden in die Gewindeabschnitte 30 und 32 des Getriebegehäuses 12 bzw. der Filteranordnung 10 soweit geschraubt, dass die O-Ringe 46 und 48 zusammengedrückt werden. Die Schläuche 18 und 20 verbinden die Kopplungsstücke 50 bzw. 52 und lassen damit eine im Abstand erfolgende Verbindung der Filteranordnung 10 mit einer anderen Konstruktion zu, beispielsweise der Fahrerkabine unter Verwendung zusätzlicher Befestigungslöcher und/oder Klammern.
Unabhängig von der Art der Anbringung fließt die Flüssigkeit oder das Öl (nicht dargestellt) durch die Ausgangsöffnung 42 (Hinweis des Übersetzers: Muß wohl Einlassöffnung 42 heißen) und zwar in Richtung des Pfeils 60.
Weitere Aspekte, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich durch Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der beigefügten Ansprüche ermitteln.

Claims

Filteranordnung (10) zur direkten Befestigung an einem Getriebegehäuse oder zur getrennten Anbringung an einer separaten Konstruktion, umfassend eine Trennfläche (16) des Getriebegehäuses mit einem ersten Flüssigkeitsdurchgang (42) eine Trennfläche (14) der Filteranordnung mit einem zweiten Flüssigkeitsdurchgang (44) eine erste, den ersten Flüssigkeitsdurchgang (42) umfassende Fuge (22) und eine zweite, den zweiten Flüssigkeitsdurchgang (42) umfassende Fuge (36); wobei ein Durchmesser der ersten oder zweiten Fuge (22, 36) größer ist als der Durchmesser der jeweils anderen ersten oder zweiten Fuge (22, 36).
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Trennfläche (16) des Getriebegehäuses und die Trennfläche (14) des Filters miteinander verbunden sind und dass eine der beiden ersten oder zweiten Fugen (22, 36) ein Dichtungselement (24) besitzt.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste, als auch der zweite Flüssigkeitsdurchgang (42, 44) einen Gewindeabschnitt (30 bzw. 32) besitzen.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses oder der Trennfläche (14) der Filteranordnung eine dritte Fuge (34) ausgebildet ist.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der dritten Fuge (34) mit dem Durchmesser der ersten oder der zweiten Fuge (36) übereinstimmt.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei der ersten, zweiten und dritten Fuge Dichtungselemente aufweisen und dass ein Schlauch mit den jeweiligen Gewindeabschnitten des ersten bzw. zweiten Flüssigkeitsdurchgangs (42, 44) verbunden ist.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die dritte Fuge ein Dichtungselement aufweisen.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der zweiten und dritten Fuge um Fasen in Eingriff mit den Gewindeabschnitten handelt.
Filteranordnung (10) zur direkten Anbringung an einem Getriebegehäuse oder zur entfernten Verbindung mit einer separaten Konstruktion, umfassend eine Trennfläche (16) des Getriebegehäuses mit einer Einlassöffnung (44) und einer Auslassöffnung (42) (Anmerkung des Übersetzers: Die beiden Bezugszahlen sind wohl vertauscht) eine Trennfläche (14) der Filteranordnung mit einer Einlassöffnung (38) und einer Auslassöffnung (40) erste Dichtungsfugen (22), welche jede Einlass- bzw. Auslassöffnung (42, 44) der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses umfassen und zweite Dichtungsfugen (36), welche jede Einlass- bzw. Auslassöffnung (38, 40) der Trennfläche (14) der Filteranordnung umfassen; wobei die Durchmesser der ersten Dichtungsfugen (22) entweder größer oder kleiner sind als der jeweilige Durchmesser der zweiten Dichtungsfugen (36).
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (16) des Getriebegehäuses und die Trennfläche (14) der Filteranordnung miteinander verbunden sind und dass eine der beiden ersten oder zweiten Dichtungsfugen (22, 36) ein Dichtungselement aufweisen.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Flüssigkeitsöffnungen einen Gewindeabschnitt (38, 40, 42, 44) besitzt.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet das jede der ersten und zweiten Fugen (22, 36) ein Dichtungselement aufweisen und das ein erster Schlauch die Auslassöffnung der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses mit der Einlassöffnung der Trennfläche (14) der Filteranordnung verbindet, während ein zweiter Schlauch die Einlassöffnung der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses mit der Auslassöffnung der Trennfläche (14) der Filteranordnung verbindet.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass dritte Dichtungsfugen (34) vorgesehen sind, welche um jede der Flüssigkeitsöffnung der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses oder der Trennfläche (14) der Filteranordnung herum angeordnet sind.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Durchmesser der dritten Fugen (34) mit dem Durchmesser eines der ersten oder zweiten Fugen (22, 36) übereinstimmt.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Flüssigkeitsöffnungen (38, 40, 42, 44) einen Gewindeabschnitt (34, 34) aufweist.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche (16) des Getriebegehäuses und die Trennfläche (14) der Filteranordnung miteinander verbunden sind und das eine der ersten oder zweiten Fugen (22, 36) jeder Flüssigkeitsöffnung der Trennfläche (16) des Getriebegehäuses oder der Trennfläche (14) der Filteranordnung ein Dichtungselement (24) aufweist.
Filteranordnung (10) gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Flüssigkeitsöffnungen einen Gewindeabschnitt aufweist und die zweite und dritte Fuge eine Fase im Eingriff mit diesen Gewindeabschnitten besitzt.