DE102009010385A1

DE102009010385A1 - Siebeinrichtung

Info

Publication number: DE102009010385A1
Application number: DE102009010385A
Authority: DE
Inventors: Wojtek Kolasinski; Oliver Dr. Göb
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-16

Abstract

Siebeinrichtung mit mindestens einer flächig ausgebildeten Funktionslage (3), insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Getriebesteuerplatten (1), wobei zumindest eine der Funktionslagen (3) mit mindestens einem Siebteil (9; 21) mit vorgebbaren Sieböffnungen (19) versehen ist, das zum Abtrennen von Partikelverschmutzungen einen Medienstrom überdeckt, der die jeweilige Funktionslage (3) durchquert, und wobei das jeweilige Siebteil (9; 21) Bestandteil dieser Funktionslage (3) ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Siebeinrichtung mit mindestens einer flächig ausgebildeten Funktionslage, insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Getriebesteuerplatten, wobei mindestens eine der Funktionslagen mit mindestens einem Siebteil mit vorgebbaren Sieböffnungen versehen ist, das zum Abtrennen von Partikelverschmutzungen einen Medienstrom überdeckt, der die jeweilige Funktionslage durchquert.
In technischen Systemen, bei denen Medienströme, wie Hydraulikflüssigkeiten, Schmier- oder Kraftstoffe oder gasförmige Medien, beispielsweise Abgase aus der Verbrennung von Diesel- oder Ottokraftstoffen, als systemimmanente Medien beteiligt sind, führen Partikelverschmutzungen, etwa aus Abrieb oder in Form von Verbrennungsrückständen, zu Problemen bei nachgeschalteten, möglicherweise teueren Systemkomponenten. Die Benutzung von Filtereinrichtungen zur Abreinigung von Partikeln erweist sich jedoch in vielen Fällen als schwierig oder aufwendig, weil wegen der kompakten Bauweise der betreffenden Anlagen die Anbringung von Filtereinheiten aus Platzgründen schwierig oder nicht möglich ist. Angesichts dieser Problematik ist es bereits Stand der Technik, vergleiche DE 10 2007 019 946 A1 , eine Siebeinrichtung in Form einer flächig ausgebildeten Funktionslage in ein System einzubeziehen, das zusammen mit weiteren Funktionslagen eine Flachdichtung bildet. Man erreicht dadurch den Vorteil einer optimalen Bauraumausnutzung, da durch das Zusammenfassen von Sieb funktion und Dichtungsfunktion kein zusätzlicher Bauraum für Einrichtungen zum Schutz gegen Partikelverschmutzung benötigt wird. Bei der bekannten Lösung bildet die gesamte Funktionslage ein über deren ganzen Flächenbereich durchgehendes Siebteil in Form eines Stahldrahtgewebes.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Siebeinrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, die sich vergleichsweise einfacher und kostengünstiger herstellen lässt und sich gleichzeitig durch ein sehr gutes Betriebsverhalten auszeichnet.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe gemäß dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass bei einer Siebeinrichtung der eingangs genannten Art das jeweilige, die Sieböffnungen aufweisende Siebteil Bestandteil der betreffenden Funktionslage ist.
Bei ein Bestandteil der betreffenden Funktionslage bildenden Sieböffnungen des jeweiligen Siebteiles kommt das Stahldrahtgewebe in Wegfall. Dies führt zu einer Vereinfachung und Verbilligung der Herstellung durch Einsparung der Kosten und des Aufwandes für die Bereitstellung des Stahldrahtgewebes. Was das Betriebsverhalten anbelangt, ist eine verbesserte Betriebssicherheit erreichbar, weil die bei der Verwendung eines Stahldrahtgewebes auftretende Gefahr des seitlichen Auswanderns von gegebenenfalls unter Druck stehenden Medien vermieden ist.
Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass das Siebteil einstückiger Bestandteil der Funktionslage ist oder als Einsatzteil in die Funktionslage eingebracht ist. Als einstückiger Bestandteil können Sieböffnungen durch unmittelbar in der Funktionslage ausgebildete Perforationslöcher gebildet sein.
Die Erfindung eröffnet die weitere vorteilhafte Möglichkeit, die mit zumindest einem Siebteil versehene Funktionslage selbst als metallische Flachdichtung auszugestalten. Die Anordnung kann vorzugsweise so getroffen sein, dass die mit dem jeweiligen Siebteil versehene Funktionslage mindestens ein ringförmiges Dichtteil aufweist, das das zuordenbare Siebteil umfasst und auf mindestens einer Seite der betreffenden Funktionslage vorsteht und/oder dass die das Siebteil aufweisende Funktionslage mit einer weiteren Funktionslage zusammenwirkt, die weitere Dichtteile aufweist, die das jeweilige Siebteil an der anderen Funktionslage gegenüber der Umgebung abdichtet.
Mit besonderem Vorteil kann hierbei mindestens eine mit zumindest einem Siebteil versehene Funktionslage Bestandteil einer Dichtungsanordnung bilden, bei der die das zumindest eine Siebteil enthaltende Funktionslage zwischen weiteren mit Durchlassöffnungen versehenen Funktionslagen angeordnet ist. Eine derartige Dichtungsanordnung kann beispielsweise in Form einer Getriebesteuerplatte zwischen einem Ventilgehäuse und einem Getriebegehäuse angeordnet sein, wobei Siebteile den Durchlassöffnungen zugeordnet sein können, durch die Fluidströme fließen, die zur Erzeugung von Kupplungsdrücken, zur Versorgung des Wandlers und/oder zur Bereitstellung des Schmierdruckes dienen.
Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, dass das jeweilige Dichtteil band- oder linienförmig das zugeordnete Siebteil umfasst.
Diesbezüglich kann vorgesehen sein, dass das jeweilige Dichtteil durch ein vorzugsweise im Siebdruck aufgetragenes Elastomermaterial, etwa ein Kautschukmaterial, gebildet ist.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, dass das jeweilige Dichtteil durch eine Einsickung am betreffenden Funktionsteil gebildet ist.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen ist eine Einsickung in Form einer Mikrosicke vorgesehen.
Jedenfalls können Dichtteile an beiden Seiten der jeweils betreffenden Funktionslage vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist das jeweilige Siebteil durch ein Muster von in der betreffenden Funktionslage ausgebildeten Perforationslöchern gebildet.
Derartige Perforationsöffnungen lassen sich besonders einfach und wirtschaftlich durch Lasern oder Ätzen einer die Funktionslage bildenden metallischen Platte in der Weise herstellen, dass in der betreffenden Funktionslage Siebteile mit in wählbarer Musteranordnung und/oder wählbarer Lochgröße und/oder wählbarer Lochform ausgebildeten Perforationslöchern vorhanden sind. Dadurch kann das Sieb so ausgelegt werden, dass bei einem Mindestmaß an Strömungsverlusten eine möglichst optimale Rückhaltewirkung für Partikelverschmutzungen erreicht wird.
Für die Ansammlung zurückgehaltener Partikel kann die Anordung so getroffen sein, dass zumindest ein Siebteil in Form einer napfartigen Auswölbung der betreffenden Funktionslage ausgebildet ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
1 eine stark schematisch vereinfachte perspektivische Schrägansicht, die in Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Siebeinrichtung zeigt, wobei mehrere Möglichkeiten der Ausbildung der an flächiger Funktionslage befindlichen Siebteile dargestellt sind, wobei Form und Mu steranordnung von Sieböffnungen im Interesse der Deutlichkeit der Darstellung teils übertrieben groß gezeichnet sind;
2 einen gegenüber 1 stark vergrößert gezeichneten Teilausschnitt entsprechend der Schnittlinie II-II von 1;
3 eine Draufsicht der Funktionslage von 1 und
4 eine auseinandergezogen gezeichnete perspektivische Schrägansicht einer mehrlagigen Getriebesteuerplatte, versehen mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Siebeinrichtung.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines Anwendungsbeispieles beschrieben, bei dem die Siebeinrichtung bei einer mehrlagigen, als Ganzes mit 1 bezeichneten Getriebesteuerplatte, die in 4 auseinandergezogen dargestellt ist, eine Funktionslage 3 bildet, die zwischen weiteren Funktionslagen 5 und 7 angeordnet ist. Bei einem derartigen Einsatz der Siebeinrichtung können Siebteile 9 der Funktionslage 3 auf Durchlassöffnungen 11, 13 und 15 in den Funktionslagen 5 und 7 ausgerichtet sein. Im Betrieb sind diese Durchlassöffnungen 11, 13 und 15 von Betriebsfluiden durchströmt, die für ein zugeordnetes, nicht dargestelltes, elektrohydraulisch gesteuertes Automatikgetriebe als Betriebsmittel dienen, beispielsweise zur Bereitstellung von Kupplungsdrücken, für Öl zur Kühlung und Schmierung sowie zur Versorgung des hydrodynamischen Wandlers. Die Siebeinrichtung erfüllt diesbezüglich eine Sicherheitsfunktion durch Abtrennung von Partikelverschmutzungen wie Abrieb oder Partikel, die als Reste aus dem Herstellungsvorgang verblieben sind, aus den betreffenden Betriebsfluiden. Es versteht sich, dass die Erfindung mit Vorteil für andere Hydraulikapplikationen einsetzbar ist, ebenso wie für den Einsatz im Abgasbereich von Verbrennungsmotoren zur Filterung von Partikeln im Abgasstrang oder dergleichen.
Die 1 bis 3 zeigen stark schematisiert lediglich die prinzipielle Gestaltung der mit Siebteilen 9 versehenen Funktionslage 3 in Form einer ebenen Platte mit durchgehenden Schraubenlöchern 17. Wenn die Funktionslage 3 eine metallische Platte ist, kann sie mit den gegebenenfalls weiteren Funktionslagen 5 und 7 durch Punktschweißen oder Löten verbunden sein. Bei einer nichtmetallischen Funktionslage 3, beispielsweise aus einem Fasermaterial oder einem Polymer, kann eine Klebeverbindung vorgesehen sein. Bei einstückige Bestandteile der Funktionslage 3 bildenden Siebteilen 9 sind die Sieböffnungen durch die Funktionslage 3 selbst durchdringende Perforationslöcher 19 gebildet, die in 1 und 3 nur teilweise beziffert sind. Wie diesen Figuren entnehmbar ist, sind die Perforationslöcher 19 jeweils in einem Muster und an der Funktionslage 3 in solcher Lageanordnung ausgebildet, dass die Siebteile 9 auf Durchlassöffnungen ausgerichtet sind, die von einem betreffenden, zu reinigenden Mediumstrom durchströmt sind. Bei dem in 4 gezeigten Einsatz bei einer Getriebesteuerplatte 1 ist eine Ausrichtung auf die in den Funktionslagen 5 und 7 mit 11, 13 und 15 bezeichneten Durchlassöffnungen vorgesehen, die von Betriebsfluiden eines zugeordneten Getriebes durchströmt sind.
In 1 und 3 ist auch verdeutlicht, dass die Perforationslöcher 19 sowohl in unterschiedlicher Musteranordnung als auch in unterschiedlichen Lochgrößen und Lochformen ausgebildet sein können. So zeigen 1 und 3 beispielsweise kreisrunde Perforationslöcher 19 und ovale Perforationslöcher 19. Andere Lochformen können vorgesehen sein, wobei die Lochgröße entsprechend den Strömungsverhältnissen und/oder Partikelgrößen gewählt sein kann. Des Weiteren kann die Lochkontur im Querschnitt so ausgelegt sein, dass die Strömungsverluste so gering wie möglich bleiben.
Anstelle von einstückig mit der Funktionslage 3 ausgebildeten Siebteilen 9 kann ein in 1 und 3 mit 21 bezeichnetes Siebteil durch einen napfartig geformten Siebeinsatz gebildet sein, der in eine Sitzöffnung eingesetzt ist, die in der Funktionslage 3 eine Randvertiefung besitzt, sodass der Napfrand des Siebteiles 21 bündig mit der Außenfläche der Funktionslage 3 ist. Jedes der Siebteile 9 und 21 ist durch ein einen geschlossenen Ring bildendes Dichtteil 23 umfasst, das auch eine Durchgangsbohrung 25 umringt, der kein Siebteil zugeordnet ist. Eine derartige Durchgangsbohrung 25 kann von einem Medium durchströmt sein, das keine Partikelbelastung enthält oder keine Abreinigung benötigt.
Die Dichtteile 23 können durch einen Auftrag eines elastomeren Dichtmaterials, beispielsweise auf Kautschukbasis, gebildet sein, das linien- oder bandförmig, wie in 1 und 3 gezeigt, aufgebracht sein kann. Ein solches Dichtmaterial kann beispielsweise im Siebdruck aufgetragen sein. Bei einer metallischen Funktionslage 3 aus einem beispielsweise für metallische Flachdichtungen geeigneten Werkstoff können anstelle elastomerer Dichtwülste als Dichtteile 23 Sicken vorgesehen sein, die aus der Funktionslage 3 ausgeformt sind. Die 2 zeigt diesbezüglich Vollsicken 27, die mit ihren Kämmen Dichtlinien bilden.
Die 1 bis 3 zeigen die Dichtteile 23 auf lediglich einer Seite der Funktionslage 3. Es können jedoch auch auf beiden Seiten der Funktionslage 3 Dichtteile 23 als Umfassung der betreffenden Bereiche vorhanden sein.
Während die 1 und 3 ein napfartiges Siebteil 21 in Form eines Siebeinsatzes zeigen, könnte eine napfartige Auswölbung durch Ziehen oder Ausprägen auch aus dem Werkstoff der Funktionslage 3 gebildet sein. Ein napfartiges Siebteil könnte also auch einstückiger Bestandteil der Funktionslage 3 selbst sein.
Bei den Sicken 27 kann es sich vorteilhafterweise um Mikrosicken handeln, mit einer Sickenhöhe im Bereich von 0,10 bis 0,15 mm, wobei die Sickenbreite 1 mm betragen kann. In entsprechender Weise können bei dem in 4 gezeigten Einsatz in Verbindung mit einer Getriebesteuerplatte 1 auch die weiteren, außen liegenden Funktionslagen 5 und 7 mit Dichtmitteln 29 versehen sein, die ebenfalls durch Mikrosicken gebildet sein können und die jeweils abzudichtenden Bereiche der weiteren Funktionslagen 5 und 7 umringen. In der bei Getriebesteuerplatten üblichen Weise können diese in 4 nicht im Einzelnen bezifferten Dichtmittel sich entlang von Labyrinthstrukturen erstrecken, um labyrinthartige Strömungswege an Gehäuseteilen abzudichten, die an den Funktionslagen 5 und 7 anliegen, also bei einer Getriebesteuerplatte 1 einerseits am Getriebegehäuse und andererseits am zugeordneten Ventilgehäuse.
1 und 3 zeigen auch einen in den Werkstoff der Funktionslage 3 eingeformten, nutartig vertieften Verbindungskanal 31 zwischen Bohrungen 33. Die Funktionslage 3 kann in Zusatzfunktion somit auch eine Fluidführung zwischen an die Bohrungen 33 angrenzenden Fluidwegen bilden. Wie bei den Siebteilen 9 und 21 könnte auch der die Bohrungen 33 und den Kanal 31 umfassende Bezirk durch ein Dichtteil umringt sein, entsprechend dem Dichtteil 23.
Die die Sieböffnungen bildenden Perforationslöcher 19 können zur Bildung von vorzugsweise feinen Siebstrukturen beispielsweise durch Lasern oder Bohren in die Funktionslage 3 eingebracht sein. Bei metallischen Funktionslagen 3 kann die Perforation auch durch Ätzen gebildet sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007019946 A1 [0002]

Claims

Siebeinrichtung mit mindestens einer flächig ausgebildeten Funktionslage (3), insbesondere vorgesehen für den Einsatz bei Getriebesteuerplatten (1), wobei zumindest eine der Funktionslagen (3) mit mindestens einem Siebteil (9; 21) mit vorgebbaren Sieböffnungen (19) versehen ist, das zum Abtrennen von Partikelverschmutzungen einen Medienstrom überdeckt, der die jeweilige Funktionslage (3) durchquert, und wobei das jeweilige Siebteil (9; 21) Bestandteil dieser Funktionslage (3) ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebteil (9) einstückiger Bestandteil der Funktionslage (3) ist oder als Einsatzteil (21) in die Funktionslage (3) eingebracht ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem jeweiligen Siebteil (9; 21) versehene Funktionslage (3) mindestens ein ringförmiges Dichtteil (23) aufweist, das das zuordenbare Siebteil um (9; 21) fasst und auf mindestens einer Seite der betreffenden Funktionslage (3) vorsteht und/oder dass die das Siebteil (9; 21) aufweisende Funktionslage (3) mit einer weiteren Funktionslage (5, 7) zusammenwirkt, die weitere Dichtteile (23) aufweist, die das jeweilige Siebteil (9; 21) an der anderen Funktionslage (5, 7) gegenüber der Umgebung abdichtet.
Siebeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mit zumindest einem Siebteil (9; 21) versehene Funktionslage (3) Bestandteil einer Dichtungsanordnung (1) ist, bei der die das zumindest eine Siebteil (9; 21) enthaltende Funktionslage (3) zwischen weiteren mit Durchlassöffnungen (11, 13, 15) versehenen Funktionslagen (5, 7) angeordnet ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Dichtteil (23) band- oder linienförmig das zugeordnete Siebteil (9; 21) umfasst.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Dichtteil (23) durch ein vorzugsweise im Siebdruck aufgetragenes Elastomermaterial, etwa ein Kautschukmaterial, gebildet ist.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Dichtteil (23) durch eine Einsickung (27) am betreffenden Funktionsteil (3) gebildet ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsickung in Form einer Mikrosicke (27) ausgebildet ist.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Dichtteile (23) an beiden Seiten der betreffenden Funktionslage (3) vorgesehen sind.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Siebteil (9; 21) durch ein Muster von Perforationsöffnungen (19) gebildet ist.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bestandteil einer Dichtungsanordnung (1) mit zumindest einer weiteren, daran anliegenden Funktionslage (5, 7) ist, die mit zumindest einer dem Siebteil (9; 21) zugeordneten Durchlassöffnung (11, 13, 15) versehen ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige weitere Funktionslage (5, 7) eine Dichtungslage mit an ihrer Außenseite vorstehenden, Dichtlinien bildenden Dichtelementen (29) ist.
Siebeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente der weiteren Funktionslage oder Funktionslagen (5, 7) durch Sicken, insbesondere Mikrosicken (29), gebildet sind.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der betreffenden Funktionslage (3) Siebteile (9; 21) mit in wählbarer Musteranordnung und/oder wählbarer Lochgröße und/oder wählbarer Lochform ausgebildeten Perforationslöchern (19) vorhanden sind.
Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Siebteil in Form einer napfartigen Auswölbung (21) der betreffenden Funktionslage (3) ausgebildet ist.