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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für einen
Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit
einem, eine derartige Filtereinrichtung aufweisenden Verbrennungsmotor.
Die Erfindung betrifft außerdem
ein Verschlusselement zum zeitweiligen dichten Verschließen einer Öffnung eines
drucklos mit einer Flüssigkeit
gefüllten
Körpers/Volumens,
vorzugsweise einer Filtereinrichtung.
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Bei
modernen Verbrennungsmotoren ist es üblich, einen Ölfilter
an einen Kühler
anzuschließen, um
dadurch das Motoröl
neben einem Filtrationsprozess gleichzeitig einer Kühlung unterziehen
zu können.
Solche Kühler
können
zum einen mittels einer Flüssigkeit
gekühlt
werden, dann sind sie als Kombinationsmodul mit dem Filter auch
in der Testphase von Verbrennungsmotoren am Verbrennungsmotor befestigt,
zum anderen können
sie luftgekühlt
sein, dann sind sie üblicherweise
nicht am Verbrennungsmotor, sondern an der Karosserie des Fahrzeugs
befestigt und werden erst nach der Testphase mit der Filtereinrichtung
beim Einbau des Verbrennungsmotors mit dieser verbunden. Bei einem
Kalttest ist eine Kühlung
des Verbrennungsmotors nicht erforderlich. Die Filtereinrichtung
hingegen ist auch für
einen kurzfristigen Betrieb unbedingt erforderlich, da bei der Herstellung
anfallende Metallspäne
von Anfang an aus dem Motorenöl
herausgefiltert werden müssen. Hierdurch
entsteht das Problem, dass sowohl der Verbrennungsmotor als auch
die Filtereinrichtung nach dem Kalttest mit Motorenöl befüllt sind
und diese Einheit aus Verbrennungsmotor und Filtereinrichtung bei
der Lagerung und dem Transport bis zum Einbau in ein Kraftfahrzeug
dicht bleiben soll bis sie an die Kühlereinrichtung angeschlossen
werden kann. Dies soll unerwünschte
Verschmutzungen sowohl der Umwelt als auch des Fahrzeuges vermeiden.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, eine Filtereinrichtung anzugeben, bei welcher
beim Lagern und Transportieren kein Motorenöl austritt.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem in Richtung
einer Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf einer Filtereinrichtung für einen
Verbrennungsmotor jeweils eine Verschlusseinrichtung vorzusehen,
die die zugehörigen
in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauföffnungen
oder Kanäle
der Filtereinrichtung öffnet,
sofern die Filtereinrichtung an die Kühlereinrichtung angeschlossen
ist und schließt,
sofern ein derartiger Anschluss der Filtereinrichtung an die Kühlereinrichtung
noch nicht erfolgt ist. Im letzten Fall, dass heißt bei verschlossenem
in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf
ist dabei ein, die Filtereinrichtung durchströmender Bypass gegeben. Für den Kalttest
des Verbrennungsmotors ist u. U. ein Druckausgleichsmittel in Form
einer angepressten Platte nötig,
da die Verschlusseinrichtungen zwar durch den O-Ring selbstdichtend
sind und bei drucklosem Motorenöl
an ihrer Position verbleiben, jedoch im Kalttest von unter Druck
befindlichem Motorenöl herausgedrückt werden.
Generell weist die Filtereinrichtung einen in Richtung des Verbrennungsmotors orientierten
Zu-/Ablauf und oben erwähnten
in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf auf, wobei die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung
lediglich in letzterem Zu-/Ablauf vorgesehen ist. Mit der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung
ist es möglich,
den Verbrennungsmotor während
einer Testphase, bspw. auf einem Motorenprüfstand, ohne Anschluss an die
Kühlereinrichtung
zu betreiben, wobei zum Betrieb des Verbrennungsmotors in der Testphase
die am Verbrennungsmotor angeordnete Filtereinrichtung vorgesehen
ist.
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Da
die Verschlusseinrichtung dabei derart ausgebildet ist, dass bei
verschlossenem in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf (Zu-/Ablauf-Kanäle, bzw.
-öffnungen)
ein die Filtereinrichtung durchströmender Bypass gegeben ist, kann
eine auch für
den Testlauf des Verbrennungsmotors erforderliche Ölfiltration
problemlos erfolgen. Ist der Testlauf erfolgreich abgeschlossen,
kann der Verbrennungsmotor samt der Filtereinrichtung über deren
in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf mit der Kühlereinrichtung verbunden werden,
wobei während
des Verbindens mit der Kühlereinrichtung,
nämlich
durch ein Einstecken von kühlerseitigen
Anschlussstutzen in die Zu-/Ablauf-Kanäle der Filtereinrichtung die
Verschlusseinrichtungen verschoben werden und die Zu-/Ablauföffnungen
geöffnet
werden. Dabei erfolgt die Öffnung
des in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablaufs der Filtereinrichtung erst zu einem Zeitpunkt,
an welchem die Filtereinrichtung bereits dicht mit den Anschlussstutzen
der Kühlereinrichtung
verbunden ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist
die Verschlusseinrichtung als Verschlusselement ausgebildet, das
kolbenartig in dem einen Zylinder bildenden in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung verschiebbar gelagert
ist. Ein derartig ausgebildetes Verschlusselement lässt sich
einfach, bspw. per Hand, bündig
in den Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung einstecken, woraufhin diese
mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden kann. Die als Verschlusselement
ausgebildete Verschlusseinrichtung dichtet dabei den in Richtung
der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung ab und bildet gleichzeitig
einen die Filtereinrichtung durchströmenden Bypass, so dass beispielsweise ein Ölkreislauf
durch die Filtereinrichtung während der
relativ kurzen Testphase des Verbrennungsmotors gegeben ist. Beim
späteren
Anschluss der Filtereinrichtung an die kühlereinrichtungsseitigen Anschlussstutzen,
werden diese in den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten
Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung eingeschoben und bewirken dadurch
das kolbenartige Verschieben des Verschlusselements. Durch die Verschiebung
des derart ausgebildeten Verschlusselements, wird der in Richtung
der Kühlereinrichtung
orientierte Zu-/Ablauf
der Filtereinrichtung geöffnet,
so dass bei vollständig
am Kühler montierter
Filtereinrichtung ein Ölkreislauf
vom Verbrennungsmotor durch den Filter und die Kühlereinrichtung und wieder
zurück
durch die Filtereinrichtung zum Verbrennungsmotor gegeben ist. Dabei
erfolgt ein Öffnen
des in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten
Zu-/Ablaufs der Filtereinrichtung erst zu einem Zeitpunkt, zu dem
die Anschlussstutzen der Kühlereinrichtung
bereits dicht in den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten
Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung eingeführt sind, so dass ein unerwünschter
Austritt von Motorenöl
zuverlässig
vermieden werden kann.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der
nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert, wobei
sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche
Bauteile beziehen.
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Dabei
zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine
stark schematisierte Ansicht einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung in einem nicht
an eine Kühlereinrichtung
angeschlossenen Zustand,
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2 eine
Darstellung wie in 1, jedoch im an die Kühlereinrichtung
angeschlossen Zustand,
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3 die
Filtereinrichtung vor dem Einsetzen der Verschlusseinrichtung,
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4 eine
Darstellung wie in 1,
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5 eine
Darstellung wie in 2.
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Entsprechend
der 1, ist eine Filtereinrichtung 1 an einen
Verbrennungsmotor 2 angebaut und kommunizierend mit diesem
verbunden, so dass durch die Filtereinrichtung 1 bspw.
eine Kühlung
von Motoröl
erfolgen kann. Nicht angeschlossen ist gemäß der 1 die Filtereinrichtung 1 an
eine Kühlereinrichtung 3.
Der gemäß der 1 dargestellte
Zustand entspricht dabei bspw. dem einer Testphase des Verbrennungsmotors 2 auf
einem Prüfstand,
bei welcher eine Filtration des Motorenöls erforderlich ist. Verbunden
werden kann die Filtereinrichtung 1 mit der Kühlereinrichtung 3 über einen
in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zulauf 4 sowie einen ebenfalls in Richtung
der Kühlereinrichtung
orientierten Ablauf 5 an der Filtereinrichtung 1.
Zum Verbinden mit dem Zu-/Ablauf 4, 5, sind an
der Kühlereinrichtung 3 entsprechende
Anschlussstutzen 6 und 7 vorgesehen, wobei bei
mit der Kühlereinrichtung 3 verbundener
Filtereinrichtung 1 der Anschlussstutzen 6 in
den Ablauf 5 eingreift, während der Anschlussstutzen 7 in
den Zulauf 4 der Filtereinrichtung 1 eingreift,
oder umgekehrt, je nach Aufbau der Kühleinrichtung 3 bzw.
der Filtereinrichtung 1.
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Um
bei einem Anbau der Filtereinrichtung 1 zusammen mit dem
Verbrennungsmotor 2 an die Kühlereinrichtung 3 ein
ungewolltes Austreten von Motorenöl wirkungsvoll verhindert zu
können,
ist in dem in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zulauf 4 und dem in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten
Ablauf 5 jeweils eine Verschlusseinrichtung 8 bzw. 10,
bspw. in der Form eines Verschlusselements 11 bzw. 12 vorgesehen
(vgl. 3–5). Die
Verschlusseinrichtung 8 bzw. 10 sowie die zugehörigen Verschlusselemente 11, 12,
verschließen
dabei den Zulauf 4 sowie den Ablauf 5, sofern
die Filtereinrichtung 1 nicht an die Kühlereinrichtung 3 angeschlossen
ist und öffnet
den Zu-/Ablauf 4, 5, sofern die Filtereinrichtung 1 an
die Kühlereinrichtung 3 angeschlossen
ist. In nicht an die Kühlereinrichtung 3 angeschlossenem
Zustand, dass heißt
bei verschlossenem Zu-/Ablauf 4, 5, ist innerhalb
der Filtereinrichtung 1 ein diese durchströmender Bypass 9 möglich. Wobei
die Nutzung dieses Bypass 9 bei an die Kühlereinrichtung 3 montierter
Filtereinrichtung 1 gezielt bei Bedarf gesteuert werden
kann.
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Betrachtet
man die 3 bis 5, so kann man
erkennen, dass die Verschlusseinrichtung 8, 10, jeweils
ein Verschlusselement 11, 12 aufweist, welches
kolbenartig in dem einen Zylinder bildenden Zulauf 4 bzw.
Ablauf 5 verschiebbar gelagert ist. Stirnseitig des jeweiligen
Verschlusselements 11, 12 ist dabei eine Scheibe 13 mit
einer zugehörigen
O-Ringdichtung 14 angeordnet. Auf seinem, der Scheibe 13 abgewandten
Ende, weist das jeweilige Verschlusselement 11, 12 eine
Führungs-/Abstützeinrichtung 15 auf, über welche
das Verschlusselement 11, 12 im Zu-/Ablauf 4, 5 geführt ist.
Eine axiale Längserstreckung
des jeweiligen Verschlusselements 11, 12 ist dabei
so gewählt, dass
es bei einer Montage auf den zugehörigen kühlerseitigen Anschlussstutzen 6, 7 mit diesem
in Kontakt tritt und von diesem über
die Führungs-/Abstützeinrichtung 15 in
ein dem zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 der
Filtereinrichtung 1 öffnende
Position verstellbar ist. In 3 ist dargestellt,
wie die Verschlusselemente 11, 12 vor dem Anbau
der Filtereinrichtung 1 an den Verbrennungsmotor 2 in
den Zu-/Ablauf 4, 5 eingeführt werden können.
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Gemäß der 4 ist
dabei gezeigt, dass die kühlerseitigen
Anschlussstutzen 6 und 7 zwar an der Führungs-/Abstützeinrichtung 15 der
zugehörigen Verschlusselemente 11, 12 anliegen,
jedoch noch nicht dicht in den jeweils zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 eingreifen.
Aus diesem Grund befinden sich die beiden Verschlusselemente 11, 12 noch
in einem den in Richtung der Kühlereinrichtung
orientierten Zu-/Ablauf 4, 5 verschließenden Zustand.
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Werden
nun die kühlereinrichtungsseitigen Anschlussstutzen 6, 7 in
den jeweils zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 eingesteckt,
wie dies bspw. gemäß der 5 gezeigt
ist, so drücken
diese das jeweils im Zu-/Ablauf 4, 5 steckende
Verschlusselement 11, 12 tiefer in den jeweiligen
Zu-/Ablauf 4, 5 hinein und dadurch in einen den
jeweiligen Zu-/Ablauf 4, 5 öffnenden Zustand. Eine Öffnung des
Zu-/Ablaufs 4, 5 erfolgt dabei jedoch erst zu
einem Zeitpunkt, an dem die kühlerseitigen
Anschlussstutzen 6, 7 soweit in den Zu-/Ablauf 4, 5 der
Filtereinrichtung 1 eingreifen, dass ein Motorenölaustritt
an dieser Stelle zuverlässig
unterbunden werden kann. Die Verschlusselemente 11, 12 sind
dabei so ausgebildet, dass sie während
des gesamten Betriebs der Filtereinrichtung 1 im zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 verbleiben.
Vorzugsweise sind dabei die Verschlusseinrichtung 8, 10 und
insbesondere deren Verschlusselemente 11, 12 aus
Kunststoff ausgebildet und dadurch kostengünstig herstellbar.
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Mit
der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 ist
es somit möglich,
einen Testlauf des Verbrennungsmotors 2 bei gleichzeitiger
Filtration des Motorenöls
durch die Filtereinrichtung 1 zu ermöglichen, während in diesem Zustand die
Kühlereinrichtung 3 noch
nicht mit der Filtereinrichtung 1 verbunden ist. Wird der
Verbrennungsmotor 2 zusammen mit der Filtereinrichtung 1 in
einem späteren
Produktionsschritt in ein Kraftfahrzeug eingebaut, so wird die Filtereinrichtung 1 an
die zugehörige
Kühlereinrichtung 3 angeschlossen,
so dass im weiteren Betrieb des Verbrennungsmotors 2, insbesondere
bei einem länger
andauernden Betrieb, dessen Motoröl von der Kühlleinrichtung 3 gekühlt werden
kann. Der Anschluss erfolgt dabei durch ein Einstecken der Anschlussstutzen 6, 7 in
den Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1.
Bei diesem Einstecken werden die kolbenartig im Zu-/Ablauf 4, 5 beweglichen
Verschlusselemente 11, 12 derart verstellt, dass
sie den jeweiligen Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1 öffnen, so dass
eine kommunizierende Verbindung zwischen Verbrennungsmotor 2,
Filtereinrichtung 1 und Kühlereinrichtung 3 gegeben
ist. Das Öffnen
des Zu-/Ablaufs 4, 5 erfolgt
dabei jedoch erst zu einem Zeitpunkt, an dem die Anschlussstutzen 6, 7 soweit
in den zugehörigen
Zu-/Ablauf 4, 5 eingeschoben sind, dass ein Austritt
von Motorenöl
in die Umgebung an dieser Stelle nicht mehr möglich ist. Generell ist die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung 8, 10 äußerst kostengünstig herstellbar
und auch bei bereits vorhandenen Filtereinrichtungen 1 einsetzbar.
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Bei
Bedarf kann auch das zweite Ende des Verschlusselementes 11, 12 tellerförmig ausgebildet sein
und beispielsweise eine O-Ringdichtung 14 tragen, um den
Eintrag von Schmutz in den zu-/Ablauf 4, 5 zu
vermeiden.
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Prinzipiell
ist dabei in den 1 bis 5 stets
eine Filtereinrichtung 1 beschrieben, wobei die Erfindung
selbstverständlich
auf weitere beliebige Körper übertragbar
ist, beispielsweise für
einen beliebigen ersten Körper
der drucklos mit einer Flüssigkeit gefüllt ist.
Für die
Lagerung und zum Transport ist in mindestens einen Zu-/Ablauf, allgemein
zumindest in eine Aufnahme, mindestens ein Verschlusselement 11, 12 der
Verschlusseinrichtung 8, 10 eingesteckt. Diese
verschließt
dicht die jeweiligen Aufnahme und/oder die zugehörige Öffnung. Wird dann ein weiterer
Körper,
der über
mindestens einen Anschlussstutzen verfügt, so angeschlossen, dass
der Anschlussstutzen des zweiten Körpers in die Aufnahme des ersten
Körpers
eingesteckt wird, so wird durch Verschieben der Verschlusseinrichtung
die zur Aufnahme zugehörige Öffnung freigegeben.
Dadurch kann die Flüssigkeit
vom ersten zum zweiten Körper gelangen.
Bei Bedarf, wenn zwei Anschlüsse
zwischen den beiden Körpern
bestehen, kann die Flüssigkeit
auch im Kreis fließen,
bzw. von einem der beiden Körper
in einen weiteren fließen.
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Für den Fall
dass man diese Verschlusseinrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeiten
benutzen will, muss man ein Haltemittel, wie z. B eine Verklammerung
oder ein ähnliches
Verspannmittel vorsehen, das die Verschlusselemente trotz des Drucks
vom Inneren des ersten Körpers
aus am Platz hält.