DE102010029832B4

DE102010029832B4 - Saugölfilter mit Nebenstromfilter

Info

Publication number: DE102010029832B4
Application number: DE102010029832.8A
Authority: DE
Inventors: Marco Rosendahl; Stefan Brussa; Thomas Kramer; Dominik Kümper
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2022-04-28
Anticipated expiration: 2030-06-10
Also published as: DE102010029832A1; CN102274653B; CN102274653A

Abstract

Saugölfilter, bestehend aus einem, einen unteren Gehäuseteil (1) mit einer Öleintrittsöffnung (2) und einen oberen Gehäuseteil (3) mit einer Ölaustrittsöffnung (4) aufweisenden Filtergehäuse und aus einem in dem Filtergehäuse, zwischen der Öleintrittsöffnung (2) und der Ölaustrittsöffnung (4) angeordneten Filtermedium (5), bezüglich welchem ein mittels eines Bypassventils (7) zu öffnender und zu schließender Bypass (6) mit einem Nebenstromfilter (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstromfilter (8) durch eine entsprechende Ausbildung und Anordnung des Bypasses (6) im Bereich der Öleintrittsöffnung (2) des Saugölfilters angeordnet ist, wobei der Nebenstromfilter (8) in einen, die Öleintrittsöffnung (2) aufweisenden Stutzen (9) des unteren Gehäuseteils (1) hineinragt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Saugölfilter mit einem Nebenstromfilter. Sie bezieht sich auf einen Saugölfilter mit einem bezüglich dem Filtermedium beziehungsweise dem Hauptfilter ausgebildeten Bypass, in welchem ein den Bypass öffnendes oder schließendes Ventil und ein Nebenstromfilter angeordnet sind.
Gattungsgemäße Saugölfilter bestehen im Wesentlichen aus einem Filtergehäuse mit einer Öleintrittsöffnung und einer Ölaustrittsöffnung und aus einem in dem Filtergehäuse zwischen der Öleintrittsöffnung und der Ölaustrittsöffnung angeordneten Filtermedium. Dabei besteht das Filtergehäuse aus einem vorzugsweise schalenförmigen unteren Gehäuseteil, an welchem die Öleintrittsöffnung ausgebildet ist, und aus einem vorzugsweise ebenfalls schalenförmigen Gehäuseoberteil, an welchem die mit einer Pumpe zu verbindende Ölaustrittsöffnung ausgebildet ist. Zur Ausbildung der Öleintrittsöffnung und der Ölaustrittsöffnung sind vorzugsweise entsprechende Stutzen an dem unteren beziehungsweise dem oberen Gehäuseteil angeformt.
Das von dem Filtergehäuse aufgenommene Filtermedium besteht im Allgemeinen aus einem Vliesstoff, mittels welchem in dem Öl enthaltene Verunreinigungen durch Tiefenfiltration herausgefiltert werden. Die Filterung des Öls erfolgt dabei im Volumen des entsprechenden Filters, welcher demnach eine dreidimensionale Filterwirkung aufweist. Derartig ausgebildete Filter weisen eine hohe Lebensdauer auf und besitzen vorteilhafterweise eine hohe Schmutzaufnahmekapazität. Bedingt hierdurch ist jedoch der dem Öl entgegen gesetzte Strömungs- beziehungsweise Fließwiderstand solcher Filter verhältnismäßig hoch. Dies kann insbesondere bei der Inbetriebnahme eines entsprechenden Saugölfilters beziehungsweise eines mit einem solchen Saugölfilter ausgestatteten Systems dazu führen, dass eine mit dem Öl zu versorgende Baueinheit, beispielsweise das Getriebe eines Kraftfahrzeugs, nicht ausreichend mit Öl versorgt wird, da das in einem Umlauf gehaltene Öl zunächst eine recht hohe Viskosität besitzt und daher den Fließwiderstand des Hauptfilters mit Tiefenfiltration nur schwer überwinden kann. Erst im Laufe des Betriebs eines entsprechenden Systems erwärmt sich das Öl, so dass seine Viskosität sinkt und es dadurch das Filtermedium ohne größeren Widerstand passieren kann. In diesem niedrigviskosen Zustand des Öls ist es dann sichergestellt, dass auf der, der Ölaustrittsöffnung zugewandten Seite des Hauptfilters genügend Öl beziehungsweise ein hinreichend hoher Öldruck ansteht, so dass beispielsweise ein mit dem Öl zu versorgendes Getriebe ausreichend mit dem durch die Pumpe über die Ölaustrittsöffnung aus dem Filtergehäuse angesaugten Betriebsmittel versorgt werden kann.
Um die genannten Schwierigkeiten zu umgehen und auch in der Anlaufphase eine hinreichende Versorgung einer mit dem Öl zu versorgenden Baueinheit zu gewährleisten, ist es bekannt, in gattungsgemäßen Saugölfiltern bezüglich des Filtermediums beziehungsweise des Hauptfilters einen Bypass auszubilden. In diesem Bypass ist ein Bypassventil angeordnet, mittels welchem der Bypass zumindest beim Anlauf des Systems geöffnet wird, um auch in dieser Phase des Betriebs ausgangsseitig des Saugölfilters, also an dessen Ölaustrittsöffnung, eine ausreichende Menge Öl zur Verfügung zu stellen. Um Verschmutzungen der mit dem Öl zu versorgenden Baueinheit zu vermeiden, ist zwar in der Regel auch in dem Bypass ein Filter, nämlich ein so genannter Nebenstromfilter angeordnet. Ein entsprechend ausgebildeter Saugölfilter mit einem Bypass und einem in dem Bypass angeordneten Nebenstromfilter wird beispielsweise in der DE 10 2005 027 920 A1 oder der DE 10 2005 004 287 A1 beschrieben.
Der Nebenstromfilter wird vorzugsweise gegenüber dem Hauptfilter strömungsdurchlässiger gestaltet, so dass er dem Öl einen geringeren Fließwiderstand entgegensetzt. Dies wird dadurch erreicht, dass für den Nebenstromfilter in der Regel Oberflächenfilter verwendet werden, bei denen die Filterung des Öls im Wesentlichen im Bereich ihrer Oberfläche erfolgt. Hierdurch und aufgrund der gegenüber dem Hauptfiltermedium deutlich geringeren Größe des Nebenstromfilters besteht jedoch die Gefahr, dass sich die insoweit kleine Oberfläche des Nebenstromfilters durch in dem Öl enthaltene Verunreinigungen sehr schnell zusetzt, so dass der Bypass seine Funktion nicht mehr im vollen Umfang erfüllen kann. Daher wird das Bypassventil so ausgelegt, dass der Bypass möglichst wirklich nur dann freigegeben wird, wenn auf der Filtersaugseite, also an dessen Ölaustrittsöffnung, die Gefahr einer Unterversorgung mit Öl besteht. Bei den in den vorgenannten Druckschriften beschriebenen Saugölfiltern ist der Nebenstromfilter des Bypasses in der Ebene des Hauptfiltermediums in das Filtergehäuse integriert. Zwar wird der Nebenstromfilter bei einer solchen Anordnung bei geöffnetem Bypass durch die Strömung des den Bypass passierenden Öls zu einem Teil auch wieder abgereinigt, jedoch ist dies möglicherweise nicht ausreichend, um ein vorzeitiges Zusetzen des Nebenstromfilters zu verhindern.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Saugölfilter zur Verfügung zu stellen, welcher mit einem Bypass und einem darin angeordneten Nebenstromfilter ausgestattet und dabei so ausgebildet ist, dass einem vorzeitigen Zusetzen des Nebenstromfilters noch besser entgegengewirkt wird.
Die Aufgabe wird durch einen Saugölfilter mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Aus- beziehungsweise Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben. Der zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagene Saugölfilter besteht, wie grundsätzlich bekannt, aus einem von einem Filtergehäuse und aus einem darin angeordneten Filtermedium. An einem unteren Gehäuseteil weist das Filtergehäuse einer Öleintrittsöffnung und an einem oberen Gehäuseteil eine Ölaustrittsöffnung auf. Bezüglich dem zwischen der Öleintrittsöffnung und der Ölaustrittsöffnung angeordneten Filtermedium (Hauptfilter) ist ein mittels eines Bypassventils zu öffnender und zu schließender Bypass ausgebildet, in dem der Nebenstromfilter angeordnet ist. Der Nebenstromfilter ist jedoch nicht in der Ebene des Hauptfilters oder im Volumen des unteren Gehäuseteils in der Nähe des Hauptfilters angeordnet. Erfindungsgemäß ist der Hauptstromfilter vielmehr durch eine entsprechende Ausbildung und Anordnung des Bypasses im Bereich der Öleintrittsöffnung der Saugölfilters angeordnet und der Nebenstromfilter ragt in einen, die Öleintrittsöffnung aufweisenden Stutzen des unteren Gehäuseteils hinein. Durch diese vorteilhafte Anordnung wird der Nebenstromfilter auch bei geschlossenem Bypass durch zumindest nahezu den gesamten über die Öleintrittsöffnung in das Filtergehäuse eintretenden Ölstrom passiert und durch diesen Ölstrom gewissermaßen permanent abgereinigt. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch einem vorzeitigen Zusetzen des Nebenstromfilters durch im Öl enthaltene Verunreinigungen wirkungsvoll begegnet werden kann. Der Nebenstromfilter kann somit vorzugsweise, wie üblich, durch einen gegenüber dem Filtermedium des Hauptfilters strömungsdurchlässigeren Oberflächenfilter realisiert werden.
Für den Nebenstromfilter wird vorzugsweise ein Edelstahl-Maschengewebe verwendet, dessen Rand zur Fixierung in dem vorgenannten Stutzen mit der Öleintrittsöffnung mit Kunststoff umspritzt ist.
Nachfolgend soll ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Saugölfilters erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

1: eine mögliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Saugölfilters in dreidimensionaler Darstellung;
2: die Ausbildungsform gemäß 1 in einer Explosionsdarstellung,
3: die Ausbildungsform gemäß 1 mit einem durch das Filtergehäuse und den Bypass geführten Schnitt.

Die 1 zeigt eine mögliche Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Saugölfilters in einer räumlichen Darstellung mit Blick auf dessen Oberseite. Die Darstellung zeigt den oberen Gehäuseteil 3 und die mit einer nicht gezeigten Pumpe zu verbindende Ölaustrittsöffnung 4, welche an einem Stutzen 10 des oberen Gehäuseteils ausgebildet ist. Darüber hinaus ist in der Darstellung die Position des in dem Filtergehäuse angeordneten Bypasses 6 zu erkennen. Der in der Figur beispielhaft gezeigte Saugölfilter ist mit einer Saugdruckaufladung ausgestattet, wofür an dem oberen Gehäuseteil 3 ein weiterer Stutzen 11 mit einer Rückführöffnung 12 und ein diese Rückführöffnung 12 mit der Ölaustrittsöffnung verbindender Kanal 13 ausgebildet sind, über welche ein Teil des durch die nicht dargestellte Pumpe über die Ölaustrittsöffnung 4 angesaugten Öls in den oberen Gehäuseteil 3 beziehungsweise dem Kanal 13 zurückgeführt und im Bereich der Öleintrittsöffnung 4 wieder eingespritzt wird. Da das Prinzip der Saugdruckaufladung bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung ist, sollen hierzu keine weiteren Ausführungen gemacht werden.
Die 2 zeigt die in der 1 dargestellte Ausbildungsform des erfindungsgemäßen Saugölfilters nochmals als Explosionsdarstellung. Hier sind die wesentlichen Einzelteile des Saugölfilters, insbesondere auch die in dem Bypasses 6 (Bypass siehe 1 und 3) angeordneten Elemente, nochmals besser im Detail zu erkennen. Der Saugölfilter besteht demnach aus einem unteren, im Beispiel schalenförmigen Gehäuseteil 1, dem oberen, hier ebenfalls schalenförmigen Gehäuseteil 3, dem Filtermedium 5 (Hauptfilter), welches nach dem Fügen der Gehäuseteile 1, 3 innerhalb des dadurch gebildeten Filtergehäuses zwischen der Öleintrittsöffnung 2 und der Ölaustrittsöffnung 4 angeordnet ist und bezüglich welchem der Bypass 6 mit einem mit dem unter dem Druck einer Feder 14 stehenden Bypassventil 7 und dem Nebenstromfilter 8 ausgebildet ist. Die Öleintrittsöffnung 2 ist in dem in der Figur gezeigten Stutzen 9 des unteren Gehäuseteils 1 angeordnet. Die Darstellung lässt bereits erkennen, dass der vorzugsweise als Oberflächenfilter ausgebildete Nebenstromfilter 8 nach dem Fügen der Gehäuseteile 1, 3 in den Stutzen 9 für die Öleintrittsöffnung 2 hineinragt und somit im Bereich dieser Öleintrittsöffnung 2 angeordnet ist. Dieser Umstand wird durch die 3 nochmals besser verdeutlicht, welche den Saugölfilter gemäß der 1 nochmals in einer Schnittdarstellung mit einem durch das Filtergehäuse mit dem unteren Gehäuseteil 1 und dem oberen Gehäuseteil 3 sowie durch den Bypass 6 geführten Schnitt zeigt. In dieser Darstellung sind der Bypass 6 und dessen Einordnung in dem Filtergehäuse besonders gut zu erkennen, wobei ersichtlich ist, dass der zugehörige Nebenstromfilter 8 in den Stutzen 9 mit der Öleintrittsöffnung 2 hineinragt und infolgedessen durch einen über die Öleintrittsöffnung 2 in des Filtergehäuse eintretenden Ölstrom gut gespült und damit abgereinigt wird. Die Figur zeigt den Saugfilter mit geöffnetem Bypassventil 7.

Claims

Saugölfilter, bestehend aus einem, einen unteren Gehäuseteil (1) mit einer Öleintrittsöffnung (2) und einen oberen Gehäuseteil (3) mit einer Ölaustrittsöffnung (4) aufweisenden Filtergehäuse und aus einem in dem Filtergehäuse, zwischen der Öleintrittsöffnung (2) und der Ölaustrittsöffnung (4) angeordneten Filtermedium (5), bezüglich welchem ein mittels eines Bypassventils (7) zu öffnender und zu schließender Bypass (6) mit einem Nebenstromfilter (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstromfilter (8) durch eine entsprechende Ausbildung und Anordnung des Bypasses (6) im Bereich der Öleintrittsöffnung (2) des Saugölfilters angeordnet ist, wobei der Nebenstromfilter (8) in einen, die Öleintrittsöffnung (2) aufweisenden Stutzen (9) des unteren Gehäuseteils (1) hineinragt.
Saugfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstromfilter (8) als ein gegenüber dem Filtermedium (5) strömungsdurchlässigerer Oberflächenfilter ausgebildet ist.
Saugölfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Nebenstromfilter (8) durch ein Edelstahl-Maschengewebe ausgebildet ist, dessen Rand zur Fixierung in dem die Öleintrittsöffnung (2) aufweisenden, an das untere Gehäuseteil (1) angeformten, Stutzen (9) mit Kunststoff umspritzt ist.