-
Die Erfindung betrifft eine Filteroberschale für ein Ölfilter mit Saugstromaufladung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie die Verwendung einer Filteroberschale in einem Ölfilter mit Saugstromaufladung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
-
Bei Getrieben von Kraftfahrzeugen ist es regelmäßig erforderlich, das Getriebeöl mittels eines Filters zu reinigen. Zum Fördern des Getriebeölstroms durch das betreffende Filter ist üblicherweise eine Pumpe vorgesehen. Um die Ölförderung mittels dieser Pumpe zu verbessern, ist es im Stand der Technik bereits bekannt, in Wirkverbindung mit der Pumpe bzw. an dem daran angeordneten Filter eine sogenannte Saugstromaufladung vorzusehen.
-
Eine Pumpen- und Filtereinheit mit Saugstromaufladung für Getriebe oder Verbrennungsmotoren ist beispielsweise aus der
DE 10 2009 050 330 A1 bekannt. Hierbei weist die Ölfiltereinheit eine Rückführungseinrichtung zur Saugstromaufladung auf, mittels der ein rückgeführter Druckölvolumenstrom in einen Saugkanal einspeisbar ist, um sich von dort mit einem aus dem Innenraum des Ölfiltergehäuses kommenden Filterölvolumenstrom zu vermischen. Dabei erfolgt eine Energieübertragung von dem rückgeführten Druckölvolumenstrom auf den Filterölvolumenstrom dadurch, dass der rückgeführte Druckölvolumenstrom den Filterölvolumenstrom mitreißt und beschleunigt. Um diesen Effekt zu unterstützen, ist am Strömungsende des Rückführungskanals eine Düseneinrichtung mit einer Düse angeordnet, welche Düse geometrisch genau auf die Betriebsparameter der Ölfiltereinheit abgestimmt sein muss, um über eine dynamische Unterdruckwirkung die gewünschte Saugstromaufladung zu erreichen.
-
Aus der
DE 10 2012 010 939 A1 ist ein weiterer, für ein Getriebe oder einen Verbrennungsmotor verwendbarer Saugölfilter mit Saugstromaufladung bekannt. Das aus Kunststoff ausgebildete Filtergehäuse weist einen mit einer Ölpumpe verbindbaren Saugkanal und einen Rückführungskanal für einen von der Ölpumpe zwecks Ansaugaufladung des Pumpensaugölstroms zurückgeführten Druckölvolumenstrom auf. Der Rückführungskanal ist im Bereich seiner Mündung in den Saugkanal mit einer speziellen Düse versehen, deren Düsenkörper in den Rückführungskanal eingesetzt ist. Die nicht einstückige Ausführung von Rückführungskanal und Düsenkörper ermöglicht, die Düse als separates Einlegeteil auszuführen, wodurch eine größere Designfreiheit in Bezug auf Material und geometrischer Ausgestaltung der Düse erzielt wird.
-
- Integrale Bestandteile der Filteroberschale sind der Saugkanal und ein Druckstutzen, der einen Teil des Rückführungskanals bildet und auf der Oberseite der Filteroberschale angeordnet ist, wobei eine Seite des Druckstutzens in den Saugkanal mündet, wohingegen die andere Seite des Druckstutzens über ein Druckölzufuhrrohr mit der Ölpumpe verbindbar ist. Der Düsenkörper der Düse ist in den Abschnitt des Druckstutzens druckmitteldicht eingesteckt, der in den Saugkanal mündet. Dabei stützt sich der Düsenkörper auf seiner dem Saugkanal zugewandten Seite an einer Anlageschulter des Druckstutzens axial ab. Auf seiner dem Saugkanal abgewandten Seite ist der Druckstutzen muffenartig erweitert, um dort ein Steckende des Druckölzufuhrrohr druckmitteldicht aufzunehmen. In Verbindung mit der Anlageschulter des Druckstutzens arretiert das Druckölzufuhrrohr im montierten Zustand den Düsenkörper in axialer Richtung, sodass kein separates Haltemittel zur Sicherung des Düsenkörpers gegen eine axiale Verschiebung erforderlich ist. Außen am Düsenkörper sind zwei diametral gegenüberliegende, radial nach außen vorstehende Stege vorgesehen, die in entsprechend ausgebildete Nuten am Innenumfang des Druckstutzens eingreifen, sodass auch zur Sicherung des Düsenkörpers gegen Verdrehen kein separates Haltemittel erforderlich ist.
-
Jedoch ist es wünschenswert, die Strömungs- und Beschleunigungswirkung der bisherigen aus dem Stand der Technik bekannten Anordnungen noch weiter zu verbessern, um insbesondere eine genau auf eine gegebene Ölfiltereinheit bzw. eine bestimmte Anwendung abgestimmte Saugstromaufladung zu ermöglichen, ohne die komplette Filtereinheit oder Filteroberschale austauschen zu müssen.
-
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filteroberschale und einen Filter bereitzustellen, bei welchen die Strömungs- und Beschleunigungswirkung der Saugaufladung flexibel und ohne größeren Aufwand anpassbar und/oder verbesserbar ist.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Filteroberschale mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und die Verwendung einer Filterschale in einem Ölfiltermit den Merkmalen gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
-
Es wird eine Filteroberschale für ein Ölfilter mit Saugstromaufladung, insbesondere zum Anordnen in bzw. an einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs, bereitgestellt, wobei auf einer Oberseite der Filteroberschale ein Druckkanal angeordnet ist, welcher eine Druckaufladung zur Unterstützung einer Saugleistung einer an das Filter angeschlossenen Pumpe vorsieht, wobei in bzw. an einem Auslassstutzen des Druckkanals eine Blende oder Düse, insbesondere eine sogenannte Venturi-Düse, lösbar fixiert angeordnet ist. Durch Vorsehen einer Blende oder (Venturi-)Düse im bzw. am Auslassstutzen kann der Strömungs- und Beschleunigungseffekt der Saugstromaufladung im Vergleich zu den bekannten Konfigurationen noch weiter verbessert werden. Aufgrund der Tatsache, dass die Blende oder (Venturi-)Düse lösbar im Bereich des Druckkanal-Auslassstutzens befestigt ist, kann sie bei Bedarf, insbesondere zu Wartungs- oder Reparaturzwecken oder zur Optimierung der Saugaufladung, ohne weiteres ausgetauscht bzw. ersetzt werden. Es ist somit leicht und ohne Aufwand möglich, eine Düse mit anwendungsspezifisch optimierter Düsenform oder - Geometrie vorzusehen, ohne die restlichen Bestandteile der Filtereinheit ersetzen zu müssen.
-
Vorliegend bedeutet die Bezeichnung „Venturi-Düse“, dass die betreffende Düse oder Blende am Ausgang des Auslassstutzens eine Geometrie aufweist, die unter Nutzung des an sich bekannten Venturi-Effekts für einen dynamischen Unterdruck und damit für eine Saugwirkung sorgt. Eine Venturi-Düse besitzt eine dem Fachmann geläufige nicht-lineare Querschnittsabnahme über die Düsenlängserstreckung.
-
Gemäß der Erfindung ist die (Venturi-)Düse in oder an dem Auslassstutzen, bezogen auf eine zumindest lokal definierte Erstreckungsrichtung des Druckkanals in diesem Bereich, axial fixiert. Vorzugsweise ist die (Venturi-)Düse zusätzlich auch radial, das heißt in einer den Düsenquerschnitt bzw. die Düsenöffnung enthaltenen Ebene fixiert, um den hohen Druckbelastungen im Druckkanal der Saugstromaufladung standzuhalten und ihre Position genau definiert beizubehalten.
-
Dabei ist die (Venturi-)Düse mittels eines lösbaren Fixierelements befestigt. Dieses Fixierelement ist in Form einer Klammer ausgestaltet, welche - betrachtet in Montageposition - in radialer Richtung seitlich an der (Venturi-)Düse in Anlage tritt und welche vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig ausgebildet ist und entsprechend zwei freie und einen mittleren (Verbindungs-)Schenkel aufweist. An wenigstens einem freien Schenkel der Klammer kann ein Rastvorsprung vorgesehen sein, welcher in eine an der Filteroberschale vorgesehene Rastaufnahme einrastbar ist. Mittels der so ausgebildeten Klammer ist es möglich, eine (Venturi-)Düse mit komplexer, angepasster Geometrie sicher an den ölführenden Bauteilen des Saugölfilters, insbesondere in dem Auslassstutzen des Druckkanals der Saugstromaufladung, zu verbauen. Durch die Klammer kann die Düse in der sehr eng tolerierten Position in dem Auslassstutzen genau fixiert und gehalten werden. Die im Stand der Technik bislang nicht bekannt gewesene Integration einer (Venturi-)Düse in bestehende Filterbauteile der oben genannten Art wird hierdurch auf überraschend einfache und kostengünstige Weise ermöglicht. Zudem nimmt die Klammer bzw. das Fixierelement die reaktiven Kräfte der (Venturi-)Düse auf, welche durch die hohe Druckbelastung in dem Druckkanal bzw. in dem Auslassstutzen des Druckkanals entstehen. Weiterhin bietet die Klammer eine bauraumoptimierte Lösung, da die zu fügenden Bauteile, welche die (Venturi-)Düse, die Klammer und vorzugsweise zumindest noch eine Dichtung umfassen, sich so harmonisch und strömungsoptimiert in die Filteroberschale integrieren und bei Bedarf leicht auswechseln lassen.
-
Die zumindest eine Rastaufnahme ist vorzugsweise integral mit der Filteroberschale, insbesondere dem Auslassstutzen des Druckkanals, ausgebildet. Die vereinfacht die Herstellung und senkt somit die Herstellungskosten.
-
Vorzugsweise ist die Klammer eine selbstsichernde Klammer, welche beim Erreichen der Endposition bzw. Montageposition der (Venturi-)Düse mit darauf aufgesteckter Klammer automatisch verrastet. Durch Verwenden der selbstsichernden Klammer kann auf einfache und zuverlässige Weise ein positionsgenaues axiales und/oder Fixieren der (Venturi-)Düse an der Filteroberschale realisiert werden.
-
Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn die (Venturi-)Düse gegenüber dem Druckkanal radial und/oder axial abgedichtet ist, insbesondere mittels eines O-Rings oder einer an den Auslassstutzen bzw. die Düse selbst angespritzten Dichtung.
-
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird darüber hinaus die Verwendung einer Filteroberschale in einem Ölfilter mit Saugstromaufladung für ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Filter eine Filteroberschale gemäß einer der obigen Ausführungsformen und eine damit verbindbare Filterunterschale aufweist, wobei vorzugsweise ein zwischen Filteroberschale und Filterunterschale definierter Innenraum zum Auslassstutzen der Filteroberschale hin öffnet. Auch der Filter weist die oben bereits diskutierten Vorteile auf.
-
Im Nachfolgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
- 1 eine isometrische Ansicht einer Filteroberschale gemäß einer Ausführungsform;
- 2 eine Schnittansicht durch einen Abschnitt der in 1 dargestellten Filteroberschale im Bereich des Auslassstutzens; und
- 3A, 3B jeweilige Seitenansichten einer Befestigungseinrichtung zum Fixieren einer (Venturi-)Düse in einem Auslassstutzen.
-
1 zeigt eine isometrische Ansicht einer Filteroberschale 1 gemäß einer Ausführungsform. An einer Oberseite 2 der Filteroberschale 1 ist ein Druckkanal 3 angeordnet, welcher mit der Filteroberschale 1 einstückig ausgebildet ist. Der Druckkanal 3 sieht eine Saugstromaufladung vor und weist zu diesem Zweck einen Einlassstutzen 4 auf, an welchem ein Fluid bzw. das Getriebeöl unter hohem Druck in den Druckkanal 3 eintritt, und einen Auslassstutzen 5. Der Druckkanal 3 ist im Wesentlichen U-förmig ausgebildet mit einem ersten freien Schenkel 6, an welchem sich der Einlassstutzen 4 befindet, und einem zweiten freien Schenkel 7, welcher von der Oberseite 2 der Filteroberschale 1 in einem Winkel nach oben abragt und an welchem sich der Auslassstutzen 5 befindet. Weiterhin ist auf dem Einlassstutzen 4 eine Buchse 8 vorgesehen als Befestigungsmittel zum Fixieren des gesamten Filters bzw. der Filteroberschale 1 an einer vorbestimmten Position, beispielsweise in einem Fahrzeuggetriebe. Eine weitere Buchse 8 ist direkt auf der Oberseite 2 der Filteroberschale 1 vorgesehen und dient ebenfalls zum Fixieren des Filters bzw. der Filteroberschale 1. In dem Auslassstutzen 5 ist eine Venturi-Düse angeordnet, wie sie weiter unten in Zusammenhang mit 2 beschrieben werden wird. Die Filteroberschale 1 ist in der hier dargestellten Ausführungsform aus (faserverstärktem) Kunststoff hergestellt.
-
2 ist eine Schnittansicht durch einen Abschnitt der in 1 dargestellten Filteroberschale im Bereich des Auslassstutzens 5. Der Auslassstutzen 5 öffnet etwa bei Bezugszeichen 5a zu einem Innenraum 2a der Filtereinheit, welcher Innenraum 2a zwischen der Filteroberschale 1 und einer (nicht gezeigten) Filterunterschale definiert ist, wobei sich in dem Innenraum 2a anzusaugendes (Getriebe-)ÖI befindet. Der Auslassstutzen 5 weist außerdem eine Öffnung 9 auf, durch welche die hier dargestellte Venturi-Düse 10 bei der Montage in den im Wesentlichen zylindrischen Hohlraum 11 des Auslassstutzens 5 eingeführt wird, um in ihrer in der 2 dargestellten Endposition mittels einer Befestigungseinrichtung 12 fixiert zu werden. Selbstverständlich kann die Montage der Düse 10 auch von Seiten des Innenraums 2a her erfolgen, wozu allerdings die Filteroberschale 1 von der (nicht gezeigten) Filterunterschale zu trennen wäre. Bei der Montage wird zunächst eine Klammer 13, welche im Wesentlichen U-förmig mit einem ersten und einem zweiten Schenkel (siehe 3A und 3B) ausgebildet ist, von unten in radialer Richtung bezogen auf eine (gedachte) kreisförmige Querschnittsfläche der Düse 10 von außen seitlich an die Venturi-Düse 10 gefügt, so dass die Klammer die Venturi-Düse 10 zumindest teilweise formschlüssig umgreift. Die Venturi-Düse 10 wird positionsgenau in dem Auslassstutzen 5 gefügt, wobei bei Erreichen der oben genannten Endposition an den jeweils freien Schenkeln der U-förmigen Klammer 13 vorgesehene Rastvorsprünge 19 (siehe 3A und 3B) in entsprechende Rastaufnahmen 21, 23 (siehe 3A und 3B), welche an der Filteroberschale 1 vorgesehen sind, selbstsichernd eingreifen bzw. einrasten. Dieser Eingriff der Rastvorsprünge 19 der die Venturi-Düse 10 umgreifenden Klammer 13 mit den Rastaufnahmen 21, 23 an der Filteroberschale 1 sichert die Venturi-Düse 10 zuverlässig vor einem Herausdrücken aus dem Druckkanal 3, welcher in 1 dargestellt ist. Dies gilt insbesondere im Hinblick auf ein Herausdrücken in axialer Richtung, welche Richtung in 2 mit dem Bezugszeichen A bezeichnet ist und mit einer lokalen Erstreckungsachse oder -Richtung des Druckkanals 3 bzw. des Auslassstutzens 5 im Wesentlichen zusammenfällt. Weiterhin ist die Venturi-Düse 10 gegen den Druckkanal 3 mittels einer Dichtung 14 in Form eines O-Rings, welcher in einer entsprechend in dem Umfang 15 des Gehäuses 16 der Venturi-Düse 10 vorgesehenen, umfänglich verlaufenden Aussparung 17 angeordnet ist, radial abgedichtet. Alternativ kann die Venturi-Düse 10 jedoch auch mittels anderer Dichtmittel gegen den Druckkanal 3 abgedichtet werden, beispielsweise mittels einer im 2K-Verfahren (Zweikomponenten-Verfahren) aufgebrachten Dichtung oder dergleichen, was hier nicht gezeigt ist.
-
Am Umfang 15 des Düsengehäuses 16 ist zudem eine (umlaufende) vorspringende Struktur nach Art einer Schulter 10a ausgebildet, welche gemäß 2 in axialer Richtung seitlich an der Klammer 13 bzw. deren Schenkeln 18 anliegt. Dies trägt zu der bereits angesprochenen Fixierung der Düse 10, insbesondere gegen axial wirkende Druckkräfte aus dem Druckkanal 3, bei.
-
Die bereits erwähnten 3A und 3B zeigen jeweilige Seitenansichten einer Befestigungseinrichtung 12 zum Fixieren einer Venturi-Düse 10 in einem Auslassstutzen 5 eines Druckkanals 3 (siehe 1), wobei 3A eine anfängliche Position der Klammer 13 bei ihrer Montage und 3B die Endposition der Klammer 13 zeigt, in welcher Endposition eine sichere und nicht ohne weitere Hilfsmittel lösbare Fixierung der Venturi-Düse 10 (siehe 2) in ihrer Montageposition erfolgt ist. Die Befestigungseinrichtung 12 umfasst, wie oben bereits in Zusammenhang mit 2 erläutert, die im Wesentlichen U-förmige Klammer 13, an deren freien Schenkeln 18 jeweils ein Rastvorsprung 19 angeformt ist. Bei einem Fügevorgang in der Pfeilrichtung 20 bewegt sich die Klammer 13 mit dem den Rastvorsprung 19 aufweisenden Schenkel 18 in einem in der Rastaufnahme 21 vorgesehenen Kanal 22 parallel zu einem Steg 21a bis zum Erreichen der Endposition, welche in 3B dargestellt ist. In der Endposition greift der Rastvorsprung in eine Öffnung 23 (siehe 3A) zwischen Steg 21a und dem Ende der Rastaufnahme 21 an einem oberen Ende des Kanals 22 ein und bewirkt eine Verrastung der Klammer 13 in der Filteroberschale 1. Zusätzlich erfolgt über einen seitlichen Klammerfortsatz 13a bzw. dessen abgeschrägte Stirnseite 13b eine stabilisierende Abstützung an einer Innenfläche 21b der Rastaufnahme 21 (3B).
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Filteroberschale
- 2
- Oberseite
- 2a
- Innenraum
- 3
- Druckkanal
- 4
- Einlassstutzen
- 5
- Auslassstutzen
- 6
- erster Schenkel der U-Form
- 7
- zweiter Schenkel der U-Form
- 8
- Buchsen
- 9
- Öffnung
- 10
- (Venturi-)Düse
- 10a
- vorspringende Struktur
- 11
- Hohlraum
- 12
- Befestigungseinrichtung
- 13
- Klammer
- 13a
- Fortsatz
- 13b
- Stirnseite
- 14
- Dichtung
- 15
- äußerer Umfang der Venturi-Düse
- 16
- Gehäuse der Venturi-Düse
- 17
- Aussparung
- 18
- freier Schenkel der Klammer
- 19
- Rastvorsprung
- 20
- Richtung des Pfeils
- 21
- Rastaufnahme
- 21a
- Steg
- 21b
- Innenfläche
- 22
- Kanal
- 23
- Öffnung
- A
- Erstreckungsrichtung (von 3)
