DE102014015268A1

DE102014015268A1 - Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine sowie Filtereinsatz für eine solche Filtereinrichtung

Info

Publication number: DE102014015268A1
Application number: DE102014015268.5A
Authority: DE
Inventors: Joris De Jong; Philipp Weber; Uwe Bindel; Eric Schumacher; Ling Dettmann
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-10-16
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2016-04-21
Also published as: WO2016058657A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit wenigstens einem einen Aufnahmeraum (14) zumindest teilweise begrenzenden Gehäuseelement (12) und mit einem zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (14) angeordneten Filtereinsatz (16) zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit, insbesondere Schmieröl, der Verbrennungskraftmaschine, wobei der Filtereinsatz (16) ein erstes Befestigungselement (40) aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz (16) unter Befestigen des Filtereinsatzes (16) am Gehäuseelement (12) mit einem mit dem ersten Befestigungselement (40) korrespondierenden zweiten Befestigungselement (42) des Gehäuseelements (12) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie einen Filtereinsatz für eine solche Filtereinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
Eine solche Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, sowie ein Filtereinsatz für eine solche Filtereinrichtung sind beispielsweise der DE 10 2008 040 319 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Filtereinrichtung umfasst dabei wenigstens ein Gehäuseelement, durch welches ein Aufnahmeraum zumindest teilweise begrenzt ist. Der Filtereinsatz ist zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und beispielsweise vollständig, in dem Aufnahmeraum angeordnet und dient zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit der Verbrennungskraftmaschine. Bei der Betriebsflüssigkeit handelt es sich beispielsweise um ein Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, mittels welchem die Verbrennungskraftmaschine gekühlt und/oder geschmiert wird. Insbesondere werden Bauteile der Verbrennungskraftmaschine, die sich während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine relativ zueinander bewegen, mittels des Schmiermittels geschmiert.
Technisch bedingt kommt es zu einem Abrieb der sich relativ zueinander bewegenden Bauteile, so dass von den Bauteilen abgeriebene Partikel in das Schmiermittel beziehungsweise die Betriebsflüssigkeit gelangen. Der Filtereinsatz dient insbesondere dazu, derartige Partikel aus der Betriebsflüssigkeit herauszufiltern, so dass ein durch die Partikel bewirkter, übermäßiger Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine zumindest geringgehalten werden kann. Zum Filtern der Betriebsflüssigkeit weist der Filtereinsatz beispielsweise ein Filtermaterial auf, welches ein Vlies oder Papier sein kann. Das Filtermaterial weist Durchströmöffnungen in Form von Poren auf, durch die die Betriebsflüssigkeit hindurchströmen kann. Partikel, welche größer als die Poren sind, bleiben an dem Filtermaterial hängen, so dass diese Partikel aus der Betriebsflüssigkeit mittels des Filtereinsatzes herausgefiltert werden. Daraus resultiert jedoch auch, dass sich der Filtereinsatz mit zunehmender Betriebsdauer zunehmend mit Partikeln zusetzt, was mit einem zunehmenden Strömungswiderstand für die den Filtereinsatz durchströmende Betriebsflüssigkeit einhergeht. Um einen übermäßigen Anstieg des Strömungswiderstands zu vermeiden, wird der Filtereinsatz beispielsweise nach einer vorgebbaren Betriebsdauer, insbesondere im Rahmen einer Wartung der Verbrennungskraftmaschine, ausgetauscht und dabei gegen einen neuen Filtereinsatz, welcher nicht mit Partikeln zugesetzt ist, ausgetauscht. Hierzu wird der alte Filtereinsatz aus dem Aufnahmeraum entnommen, und der neue Filtereinsatz wird anstelle des alten Filtereinsatzes in dem Aufnahmeraum angeordnet. Dieser Austausch des Filterelements ist üblicherweise umständlich und somit zeit- und kostenintensiv.
Des Weiteren offenbart die DE 42 40 656 A1 einen Filter für Kraft- und/oder Schmierstoffe eines Verbrennungsmotors, mit einem Gehäuse, bestehend aus einer Grundplatte und einem Deckelteil und einem im Gehäuse angeordneten Filtereinsatz, wobei das Deckelteil an der Grundplatte lösbar befestigt ist und der Filtereinsatz zwischen Grundplatte und Deckelteil abstützend angeordnet und austauschbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Filtereinrichtung sowie einen Filtereinsatz der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich ein besonders einfacher und zeit- und kostengünstig durchzuführender Austausch des Filtereinsatzes realisieren lässt.
Diese Aufgabe wird durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Filtereinsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welcher sich ein besonders einfach, zeit- und kostengünstig durchzuführender Austausch des Filtereinsatzes realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Filtereinsatz ein erstes Befestigungselement aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz unter Befestigen des Filtereinsatzes am Gehäuseelement mit einem mit dem ersten Befestigungselement korrespondierenden zweiten Befestigungselement des Gehäuseelements verbunden ist. Durch Verbinden der Befestigungselemente kann der Filtereinsatz beispielsweise unabhängig von einem am Gehäuseelement befestigbaren und das Gehäuseelement verschließenden Deckel an dem Gehäuseelement gehalten werden, so dass der Filtereinsatz beispielsweise auch dann sicher und fest an dem Gehäuseelement gehalten ist, wenn der Deckel von dem Gehäuseelement gelöst und demzufolge das Gehäuseelement beziehungsweise der Aufnahmeraum offen ist.
Dadurch kann vermieden werden, dass der Filtereinsatz beispielsweise im Rahmen einer Wartung der Filtereinrichtung unerwünschterweise selbsttätig, beispielsweise schwerkraftbedingt, aus dem Aufnahmeraum herausfällt. Die mittels der Befestigungselemente bewirkte Halterung des Filtereinsatzes am Gehäuseelement ermöglicht somit die Darstellung einer besonders einfachen Wartung der Filtereinrichtung, da der Filtereinsatz mittels der Befestigungselemente am Gehäuseelement gehalten bleibt und nicht etwa beispielsweise durch eine die Wartung durchführende Person umständlich gehalten werden muss, insbesondere wenn der Deckel vom Gehäuseelement gelöst wird beziehungsweise nachdem der Deckel von dem Gehäuseelement entfernt wurde. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn eine Wartung der Verbrennungskraftmaschine von unten stattfindet, in deren Rahmen der Filtereinsatz in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum entfernt wird und gegen einen neuen Filtereinsatz ausgetauscht wird, welcher wiederum in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum hineingesteckt wird. Mittels der Befestigungselemente können die jeweiligen Filtereinsätze am Gehäuseelement gesichert und somit gegen Herausfallen blockiert werden, wobei das Gehäuseelement beispielsweise ein fahrzeugseitiges Gehäuseelement ist, welches an einem korrespondierenden, am Kraftwagen vorgesehenen Halteelement befestigt ist.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei herkömmlichen Filtereinrichtungen üblicherweise vorgesehen ist, dass der Filtereinsatz zwar in das Gehäuseelement eingesteckt beziehungsweise hinein bewegt wird, jedoch eine endgültige Sicherung und Fixierung des Filtereinsatzes im Aufnahmeraum mittels eines Deckels erfolgt, welcher zum Verschließen des Gehäuseelements und des Aufnahmeraums reversibel lösbar mit dem Gehäuseelement verbunden wird.
Würde nun der Deckel von dem Gehäuseelement gelöst werden, so würde insbesondere bei einer Wartung der Filtereinrichtung von unten der Filtereinsatz unkontrolliert aus dem Aufnahmeraum herausfallen oder eine die Wartung durchführende Person müsste den Filtereinsatz gleichzeitig beim Lösen und Entfernen des Deckels vom Gehäuseelement aufwendig und somit zeit- und kostenintensiv festhalten. Diese Problematik kann bei der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung vermieden werden, da der Filtereinsatz unabhängig von einem Deckel am Gehäuseelement fixiert bleibt. Nach Lösen und Entfernen des Deckels vom Gehäuseelement kann schließlich auch der Filtereinsatz auf einfache Weise gezielt vom Gehäuseelement gelöst und entfernt werden, indem die Befestigungselemente voneinander gelöst werden. Daran anschließend kann ein neuer Filtereinsatz über die jeweiligen Befestigungselemente mit dem Gehäuseelement verbunden werden, so dass der neue Filtereinsatz unabhängig vom Deckel, das heißt während dieser noch von dem Gehäuseelement gelöst ist, am Gehäuseelement befestigt werden. Daran anschließend kann schließlich der Deckel wieder am Gehäuseelement befestigt werden, wobei die die Wartung durchführende Person beim Befestigen des Deckels am Gehäuseelement den bereits am Gehäuseelement befestigten Filtereinsatz nicht umständlich, beispielsweise manuell halten und sichern muss.
Zur Realisierung einer besonders einfachen Wartung beziehungsweise eines besonders einfachen Austausches des Filtereinsatzes ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass das erste Befestigungselement ein erstes Gewinde, insbesondere ein Innengewinde, und das zweite Befestigungselement ein zweites Gewinde, insbesondere ein Außengewinde, ist. Durch Verschrauben der Gewinde, das heißt durch Verschrauben des Filtereinsatzes mit dem Gehäuseelement, kann der Filtereinsatz unabhängig von dem am Gehäuseelement befestigbaren und das Gehäuseelement verschließenden Deckel an dem Gehäuseelement auf einfache Weise befestigt und gehalten werden, so dass der Filtereinsatz auch dann sicher und fest an dem Gehäuseelement gehalten ist, wenn der Deckel von dem Gehäuseelement gelöst und demzufolge das Gehäuseelement beziehungsweise der Aufnahmeraum offen ist.
Nach Lösen und Entfernen des Deckels vom Gehäuseelement kann der Filtereinsatz auf einfache Weise gezielt vom Gehäuseelement gelöst und entfernt werden, indem der Filtereinsatz vom Gehäuseelement abgeschraubt wird. Daran anschließend kann ein neuer Filtereinsatz über die jeweiligen Gewinde mit dem Gehäuseelement verschraubt werden, so dass der neue Filtereinsatz unabhängig vom Deckel am Gehäuseelement befestigt werden. Daran anschließend kann schließlich der Deckel wieder am Gehäuseelement befestigt werden, wobei die die Wartung durchführende Person beim Befestigen des Deckels am Gehäuseelement den bereits am Gehäuseelement befestigten Filtereinsatz nicht umständlich halten und sichern muss.
Darüber hinaus kann mittels der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung die Gefahr einer Fehlmontage besonders geringgehalten werden, da beispielsweise der Filtereinsatz dann und erst dann in einer gewünschten und korrekten Einbaulage in dem Gehäuseelement beziehungsweise dem Aufnahmeraum angeordnet ist, wenn die Befestigungselemente miteinander verbunden, insbesondere die Gewinde miteinander verschraubt, sind und demzufolge zusammenwirken. Des Weiteren kann der Betrieb der Filtereinrichtung und somit der Verbrennungskraftmaschine insgesamt mit einem ungeeigneten und nicht für den Betrieb zugelassenen Filtereinsatz vermieden werden, da ein solcher Filtereinsatz, welcher beispielsweise das erste Befestigungselemente beziehungsweise Gewinde nicht aufweist, nicht in der vorgebbaren Einbaulage in dem Aufnahmeraum montiert und an dem Gehäuseelement befestigt werden kann. Derartige, ungeeignete Filtereinsätze, beispielsweise von Drittanbietern, könnten den effizienten Betrieb der Filtereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine insgesamt negativ beeinträchtigen, was mittels der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung jedoch vermieden werden kann.
Bei einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das zweite Gewinde an einem im Aufnahmeraum angeordneten Dom vorgesehen, auf welchem der Filtereinsatz aufgesteckt ist. Der Dom ist beispielsweise ein Abstützrohr, mittels welchem der Filtereinsatz abgestützt wird. Bei Anordnen des Filtereinsatzes in dem Aufnahmeraum wird der Filtereinsatz beispielsweise auf den Dom aufgefädelt und auf diesen aufgesteckt, so dass der Dom auch zum Führen des Filtereinsatzes bei dessen Montage und Demontage verwendet werden kann, wodurch sich eine besonders einfache Wartung realisieren lässt.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Filtereinsatz wenigstens eine eigensteife, insbesondere stirnseitige, Platte mit einer Aufnahmeöffnung aufweist, in welcher das Innengewinde angeordnet und der Dom zumindest teilweise aufgenommen hat. Die Platte ist beispielsweise eine Scheibe und ermöglicht die Realisierung einer stabilen Halterung des Filtereinsatzes am Aufnahmeelement über den Dom.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Platte eine Mehrzahl von voneinander und von der Aufnahmeöffnung beabstandete, weitere Aufnahmeöffnungen aufweist, über welche zum Drehen des Filtereinsatzes die Platte in formschlüssiges Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Werkzeug bringbar ist, dessen mit den weiteren Aufnahmeöffnungen korrespondierende Stifte zumindest teilweise in die weiteren Aufnahmeöffnungen einsteckbar sind. Die Stifte und die weiteren Aufnahmeöffnungen der Platte können nach einem Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip zusammenwirken, da beispielsweise ein Muster, in welchem die weiteren Aufnahmeöffnungen in der Platte angeordnet ist, einem Muster, in welchem die Stifte des Werkzeugs angeordnet sind, entspricht. Hierdurch können die Stifte in die korrespondierenden weiteren Aufnahmeöffnungen eingesteckt werden, so dass das Werkzeug über die Stifte formschlüssig mit der Platte und somit dem Filtereinsatz insgesamt zusammenwirken kann.
In der Folge können Drehmomente von dem Werkzeug auf den Filtereinsatz übertragen werden, so dass der Filtereinsatz auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise mittels des Werkzeugs relativ zum Dom gedreht werden kann. Hierdurch kann der Filtereinsatz über die Platte mit dem Dom verschraubt beziehungsweise vom Dom losgeschraubt werden, um den Filtereinsatz auf einfache Weise austauschen zu können.
Zur Realisierung einer besonders sicheren Halterung des Filtereinsatzes am Gehäuseelement ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass der Filtereinsatz eine in Längserstreckungsrichtung des Doms von der Platte beabstandete, eigensteife zweite Platte mit einer in Überdeckung mit der Aufnahmeöffnung angeordneten, zweiten Aufnahmeöffnung aufweist, in welcher der Dom teilweise angeordnet ist. Bei der Montage des Filtereinsatzes wird der Dom teilweise in der ersten Aufnahmeöffnung und teilweise in der zweiten Aufnahmeöffnung angeordnet, so dass der Dom und die Aufnahmeöffnung Führungsaufgaben übernehmen, wodurch der Filtereinsatz besonders einfach zu montieren ist. Ferner kann dadurch ein unerwünschtes Verkippen des Filtereinsatzes sicher vermieden werden.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Filtereinsatz ein Filtermaterial zum Filtern der Betriebsflüssigkeit aufweist, wobei das Filtermaterial an den beispielsweise als Scheiben ausgebildeten Platten gehalten ist. Hierdurch kann der Filtereinsatz selbst besonders einfach gehandhabt werden, so dass sich eine besonders einfach durchzuführende, zeit- und kostengünstige Wartung realisieren lässt.
Zur Erfindung gehört auch ein Kraftwagen mit einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung, wobei der Kraftwagen beispielsweise ein Personenkraftwagen ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftwagens anzusehen und umgekehrt.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dabei dadurch aus, dass der Filtereinsatz in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum einsteckbar ist. Hierdurch kann eine besonders einfache Wartung realisiert werden, in deren Rahmen der Filtereinsatz beispielsweise in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum entfernt und gegen einen neuen Filtereinsatz ersetzt wird, welcher in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum eingesteckt wird. Da der Filtereinsatz unabhängig von einem mit dem Gehäuseelement zu verbindenden und das Gehäuseelement beziehungsweise den Aufnahmeraum verschließenden Deckel über die Befestigungselemente, insbesondere die Gewinde, an dem Gehäuseelement gehalten werden kann, fällt der Filtereinsatz nicht aus dem Aufnahmeraum heraus, wenn der Deckel von dem Gehäuseelement gelöst und dadurch der Aufnahmeraum freigegeben ist.
Um einen Filtereinsatz der im Oberbegriff des Patentanspruchs 10 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich eine besonders einfache Wartung des Filtereinsatzes realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Filtereinsatz ein erstes Befestigungselement, insbesondere Gewinde, aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz unter Befestigen des Filtereinsatzes an einem Gehäuseelement der Filtereinrichtung mit einem mit dem ersten Befestigungselement korrespondierenden zweiten Befestigungselement, insbesondere Gewinde, des Gehäuseelements verbindbar, insbesondere verschraubbar, ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung des erfindungsgemäßen Kraftwagens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Filtereinsatzes anzusehen und umgekehrt.
Mittels des ersten Befestigungselements des Filtereinsatzes kann sichergestellt werden, dass der beispielsweise als Ölfiltereinsatz ausgebildete Filtereinsatz korrekt, das heißt in seiner vorgebbaren Einbaulage, sicher und vollständig am Gehäuseelement montiert wird. Ferner kann vermieden werden, dass der Filtereinsatz selbständig und beispielsweise schwerkraftbedingt aus dem Aufnahmeraum herausfällt, wenn das beispielsweise als Filtergehäuse, insbesondere Ölfiltergehäuse, ausgebildete Gehäuseelement geöffnet ist, da beispielsweise ein Deckel nicht mit dem Gehäuseelement verbunden ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn das Gehäuseelement hängend am Kraftwagen vorgesehen ist, wobei bei einer solchen hängenden Anordnung der Filtereinsatz in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum heraus bewegt beziehungsweise in Fahrzeughochrichtung nach unten nach oben in den Aufnahmeraum eingesteckt wird. Ferner kann zusätzlich sichergestellt werden, dass ungeeignete und den effizienten Betrieb der Filtereinrichtung der Verbrennungskraftmaschine insgesamt beeinträchtigende Filtereinsätze nicht montiert und die Filtereinrichtung mit solchen ungeeigneten, minderwertigen Filtereinsätzen nicht betrieben werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
1 eine schematische Schnittansicht einer Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Gehäuseelement und einem zumindest teilweise in dem Gehäuseelement angeordneten Filtereinsatz zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit der Verbrennungskraftmaschine, wobei der Filtereinsatz ein erstes Befestigungselement in Form eines ersten Gewindes aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz unter Befestigen des Filtereinsatzes am Gehäuseelement mit einem mit dem ersten Befestigungselement korrespondierenden zweiten Befestigungselement in Form eines zweiten Gewindes des Gehäuseelements verschraubt ist,
2 eine schematische Unteransicht des Filtereinsatzes; und
3 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht des Filtereinsatzes und eines Werkzeugs, mittels welchem der Filtereinsatz mit dem zweiten Gewinde des Gehäuseelements verschraubt und von dem Gehäuseelement gelöst werden kann.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, welche beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist und zum Antreiben eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens dient. Die Filtereinrichtung umfasst ein fahrzeugseitiges Gehäuseelement in Form eines Filtergehäuses 12, das an einem in 1 nicht erkennbaren und korrespondierenden Halteelement des Kraftwagens, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine, gehalten ist. Durch das Filtergehäuse 12 ist ein Aufnahmeraum 14 begrenzt, in welchem ein im Ganzen mit 16 bezeichneter Filtereinsatz der Filtereinrichtung 10 zumindest teilweise aufgenommen ist.
Wie in 1 erkennbar ist, ist der Filtereinsatz 16 zumindest überwiegend und vorliegend vollständig in den Aufnahmeraum 14 des fahrzeugseitigen Filtergehäuses 12 aufgenommen. Der Filtereinsatz 16 dient zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit in Form eines Schmieröls der Verbrennungskraftmaschine, so dass die Filtereinrichtung 10 als Ölfilter und das Filtergehäuse 12 als Ölfiltergehäuse ausgebildet ist. Das Filtergehäuse 12 umfasst einen als Abstützrohr 18 ausgebildeten, zumindest im Wesentlichen rohrförmigen Dom, welcher in den Aufnahmeraum 14 aufgenommen ist. Durch das Abstützrohr 18 ist ein von dem Schmieröl durchströmbarer Kanal 20 begrenzt, wobei eine umfangseitige Mantelfläche 22 des Abstützrohrs 18 eine Mehrzahl von Durchströmöffnungen 24 für das Schmieröl aufweist. Das Schmieröl wird beispielsweise mittels einer Pumpe gefördert und strömt zunächst in den auf einer sogenannten Rohseite angeordneten Aufnahmeraum 14 ein. Das Schmieröl strömt dann durch Filtereinsatz 16, so dass das Schmieröl mittels des Filtereinsatzes 16 gefiltert wird. Dadurch werden beispielsweise in dem Schmieröl aufgenommene Partikel aus dem Schmieröl herausgefiltert. Das Schmieröl strömt dann weiter über die Durchströmöffnungen 24 in den Kanal 20 auf eine sogenannte Reinseite, auf der der Kanal 20 angeordnet ist.
Der Filtereinsatz 16 umfasst ein Filtermaterial 26, welches beispielsweise ein Vlies ist. Ferner umfasst der Filtereinsatz 16 stirnseitige, eigensteife Platten in Form von eigensteifen Scheiben 28 und 30, welche in Längserstreckungsrichtung des Abstützrohrs 18 (Dom) voneinander beabstandet angeordnet sind. Das Filtermaterial 26 ist dabei an den Scheiben 28 und 30 befestigt, so dass der Filtereinsatz 16 insgesamt besonders einfach gehandhabt werden kann.
Die Scheiben 28 und 30 weisen jeweilige, in gegenseitiger Überdeckung angeordnete und als Durchgangsöffnungen ausgebildete Aufnahmeöffnungen 32 und 34 auf, in denen das Abstützrohr 18 jeweils teilweise aufgenommen ist. Im Rahmen der Montage des Filtereinsatzes 16 wird der Filtereinsatz 16 in eine durch einen Richtungspfeil 36 veranschaulichte Montagerichtung in den Aufnahmeraum 14 hinein bewegt und dabei auf das Abstützrohr 18 aufgesteckt, wobei das Abstützrohr 18 durch die Aufnahmeöffnung 34, das Filtermaterial 26 und schließlich durch die Aufnahmeöffnung 32 hindurchgesteckt wird. In fertig montiertem Zustand des Filtereinsatzes 16 durchdringt somit das Abstützrohr 18 die Aufnahmeöffnungen 32 und 34 sowie den Filtereinsatz 16.
Die Filtereinrichtung 10 beziehungsweise das Filtergehäuse 12 ist dabei hängend am Kraftwagen montiert, wobei die durch den Richtungspfeil 36 veranschaulichte Montagerichtung in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben verläuft. Dies bedeutet, dass der Filtereinsatz 16 in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum 14 eingesteckt oder bei einer entsprechenden Montage in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum 14 herausbewegt wird.
Hierzu weist das Filtergehäuse 12 eine als Durchgangsöffnung ausgebildete Öffnung 38 auf, über welche der Filtereinsatz 16 in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum 14 hineinbewegt und von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum 14 herausbewegt werden kann. Um zu vermeiden, dass während des Betriebs der Verbrennungskraftmaschine das mittels des Filtereinsatzes 16 gefilterte Schmieröl aus der Filtereinrichtung 10 herausströmt, umfasst die Filtereinrichtung 10 einen mit dem Filtergehäuse 12 korrespondierenden und in 1 nicht dargestellten Deckel, welcher unter Verschließen der Öffnung 38 und somit des Filtergehäuses 12 reversibel lösbar mit dem Filtergehäuse 12 verbindbar ist. Hierzu weist das Filtergehäuse 12 wenigstens ein in 1 nicht dargestelltes Außengewinde auf, wobei der Deckel ein mit dem Außengewinde des Filtergehäuses 12 korrespondierendes Innengewinde aufweist. Der Deckel kann über sein Innengewinde und das Außengewinde des Filtergehäuses 12 auf das Filtergehäuse 12 aufgeschraubt werden, so dass der Deckel in seinem mit dem Filtergehäuse 12 verbundenen Zustand über das Filtergehäuse 12 am Kraftwagen beziehungsweise der Verbrennungskraftmaschine gehalten ist.
Um den Filtereinsatz 16 auszutauschen und beispielsweise gegen einen anderen, neuen Filtereinsatz zu ersetzen, wird zunächst der Deckel zerstörungsfrei vom Filtergehäuse 12 gelöst. Dadurch werden der Aufnahmeraum 14 und die Öffnung 38 freigegeben, so dass der Filtereinsatz 16 in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten aus dem Aufnahmeraum 14 heraus bewegt werden kann.
Um nun eine besonders einfach, zeit- und kostengünstig durchzuführende Wartung zu ermöglichen, in deren Rahmen der Filtereinsatz 16 ausgetauscht wird, weist der Filtereinsatz 16 ein erstes Befestigungselement in Form eines ersten Gewindes auf, welches als Innengewinde 40 ausgebildet ist, mittels welchem der Filtereinsatz 16 unter Befestigen des Filtereinsatzes 16 am Filtergehäuse 12 und vorliegend am Abstützrohr 18 mit einem mit dem Innengewinde 40 korrespondierenden zweiten Gewinde in Form eines Außengewindes 42 des Filtergehäuses 12 und vorliegend des Abstützrohrs 18 verschraubt ist. Das Außengewinde 42 ist somit ein mit dem ersten Befestigungselement korrespondierendes, zweites Befestigungselement. Das Innengewinde 40 ist dabei in der Aufnahmeöffnung 32 der eigensteifen, stirnseitigen Scheibe 28 angeordnet. Um den Filtereinsatz 16 mit dem Abstützrohr 18 (Dom) zu verschrauben, wird der Filtereinsatz 16 relativ zu dem Filtergehäuse 12 und somit relativ zu dem Abstützrohr 18 gedreht, so dass das Innengewinde 40 auf das Außengewinde 42 aufgeschraubt wird. Mittels des Innengewindes 40 und des Außengewindes 42 kann der Filtereinsatz 16 unabhängig vom Deckel am Filtergehäuse 12 und somit am Kraftwagen insgesamt gehalten werden.
Dies bedeutet, dass der Deckel nicht zum Halten und Fixieren des Filtereinsatzes 16 am Filtergehäuse 12 vorgesehen und erforderlich ist. Wird der Deckel im Rahmen der Wartung der Filtereinrichtung 10 somit vom Filtergehäuse 12 gelöst, so bewegt sich der Filtereinsatz 16 nicht selbständig und schwerkraftbedingt entgegen der Montagerichtung aus dem Aufnahmeraum 14 heraus, da der Filtereinsatz 16 mittels des Innengewindes 40 und des damit zusammenwirkenden Außengewindes 42 am Abstützrohr 18 fixiert ist. Zum Demontieren des Filtereinsatzes 16 wird dieser relativ zum Abstützrohr 18 gedreht, so dass das Innengewinde 40 vom Außengewinde 42 gelöst wird. Entsprechend ist es bei der Montage des Filtereinsatzes möglich, den Filtereinsatz 16 unabhängig vom Deckel am Filtergehäuse 12 und vorliegend am Abstützrohr 18 zu befestigen. Der Filtereinsatz 16 ist somit auch dann am Abstützrohr 18 gehalten, wenn der Aufnahmeraum 14 beziehungsweise die Öffnung 38 geöffnet sind, das heißt wenn der Deckel vom Filtergehäuse 12 unter Freigeben dieses gelöst ist. Die mittels des Innengewindes 40 und des Außengewindes 42 darstellbare Verschraubung verhindert somit, dass der als Ölfiltereinsatz ausgebildete Filtereinsatz 16 vor dem Hintergrund der hängenden Anordnung der Filtereinrichtung 10 von alleine aus dem geöffneten Filtergehäuse 12 herausfällt. Die jeweilige Verschraubung des Filtereinsatzes 16 und des nicht dargestellten Deckels erfolgt beispielsweise mittels eines Werkzeugs oder eines Handlinggerätes über eine koaxiale kombinierte links-rechts-Drehbewegung, so dass eine besonders einfache Montage darstellbar ist.
2 zeigt eine schematische Unteransicht des Filtereinsatzes 16, wobei in 2 die stirnseitige, eigensteife Scheibe 28 mit der Aufnahmeöffnung 32 erkennbar ist. Die Scheibe 28 weist darüber hinaus ein Lochbild oder Lochmuster mit einer Mehrzahl von voneinander und von der Aufnahmeöffnung 32 beabstandet angeordneten, weiteren Aufnahmeöffnungen 44 auf.
3 zeigt in einer schematischen Schnittansicht einen Schlüssel 46 des genannten Werkzeugs, wobei der Schlüssel 46 ein Stiftbild oder Stiftmuster mit einer Mehrzahl von Stiften 48 aufweist, die von einem Grundkörper 50 des Schlüssels 46 abstehen. Das Stiftbild entspricht dabei dem Lochbild, so dass – wie in 3 durch Richtungspfeile veranschaulicht ist – die Stifte 48 in die korrespondierenden und beispielsweise als Durchgangsöffnungen ausgebildeten weiteren Aufnahmeöffnungen 44 eingesteckt werden können. Infolge dieses Einsteckens wirkt das Werkzeug, insbesondere der Schlüssel 46, formschlüssig mit der Scheibe 28 und somit dem Filtereinsatz 16 zusammen, so dass Drehmomente von dem beispielsweise als Schraubwerkzeug ausgebildeten Werkzeug (Handlinggerät) auf den Filtereinsatz 16 übertragen werden können. Somit ist es möglich den Filtereinsatz 16 mittels des Werkzeugs über den Schlüssel 46 relativ zum Abstützrohr 18 in zwei entgegengesetzte Drehrichtungen zu drehen, so dass durch Drehen des Filtereinsatzes 16 mittels des Werkzeugs das Innengewinde 40 auf das Außengewinde 42 aufgeschraubt oder von diesem abgeschraubt werden kann.
Da das Stiftbild dem Lochbild entspricht, sind der Filtereinsatz 16, insbesondere die Scheibe 28, und der Schlüssel 46 nach dem sogenannten Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip ausgebildet, da die Stifte 48 nach Art eines Schlüssels in die korrespondierenden und beispielsweise als Schlüsselloch fungierenden weiteren Aufnahmeöffnungen 44 eingesteckt werden können, woraufhin der Filtereinsatz 16 mittels des Schlüssels 46 gedreht werden kann. Dieses Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip kann analog auf den Deckel übertragen werden, so dass der Deckel als sogenannter verschlüsselter Deckel ausgebildet ist.
Das Schmieröl wird in der Verbrennungskraftmaschine beispielsweise in einem Schmiermittelreservoir, insbesondere einer Ölwanne, gespeichert. Zur Ermittlung eines Füllstands des Schmieröls ist beispielsweise ein entsprechender Sensor vorgesehen, welcher als Füllstandssensor bezeichnet wird. Bei einer entsprechenden Wartung des Filtereinsatzes 16 wird das Werkzeug beispielsweise drahtlos mit dem Füllstandssensor gekoppelt. Der Füllstandssensor stellt wenigstens ein Signal bereit, welches den mittels des Füllstandssensors erfassten Füllstand des Schmieröls charakterisiert. Infolge der Kopplung wird das Signal vom Füllstandssensor an das Werkzeug übertragen und von diesem empfangen. Dadurch kann beispielsweise eine die Wartung des Filtereinsatzes 16 beziehungsweise der Filtereinrichtung 10 durchführende Person über das Werkzeug den Füllstand des Schmieröls erkennen, so dass iterative Prüfungen des Füllstands vermieden oder zumindest minimiert werden können. Dadurch kann eine zeitsparende beziehungsweise direkte Hintereinanderschaltung des Wechsels des Filtereinsatzes 16 und einer Befüllung der Verbrennungskraftmaschine mit Schmieröl erfolgen, so dass die Verbrennungskraftmaschine insgesamt besonders einfach, zeit- und kostengünstig gewartet werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Filtereinrichtung
12: Filtergehäuse
14: Aufnahmeraum
16: Filtereinsatz
18: Abstützrohr
20: Kanal
22: Mantelfläche
24: Durchströmöffnungen
26: Filtermaterial
28: Scheibe
30: Scheibe
32: Aufnahmeöffnung
34: Aufnahmeöffnung
36: Richtungspfeil
38: Öffnung
40: Innengewinde
42: Außengewinde
44: weitere Aufnahmeöffnungen
46: Schlüssel
48: Stifte
50: Grundkörper

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008040319 A1 [0002]
DE 4240656 A1 [0004]

Claims

Filtereinrichtung (10) für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit wenigstens einem einen Aufnahmeraum (14) zumindest teilweise begrenzenden Gehäuseelement (12) und mit einem zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (14) angeordneten Filtereinsatz (16) zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit, insbesondere Schmieröl, der Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) ein erstes Befestigungselement (40) aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz (16) unter Befestigen des Filtereinsatzes (16) am Gehäuseelement (12) mit einem mit dem ersten Befestigungselement (40) korrespondierenden zweiten Befestigungselement (42) des Gehäuseelements (12) verbunden ist.
Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Befestigungselement ein erstes Gewinde (40), insbesondere ein Innengewinde (40), und das zweite Befestigungselement ein zweites Gewinde (42), insbesondere ein Außengewinde (42), ist.
Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Gewinde (42) an einem im Aufnahmeraum (14) angeordneten Dom (18) vorgesehen ist, auf welchen der Filtereinsatz (16) aufgesteckt ist.
Filtereinrichtung (10) nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) wenigstens eine eigensteife, insbesondere stirnseitige, Platte (28) mit einer Aufnahmeöffnung (32) aufweist, in welcher das Innengewinde (40) angeordnet und der Dom (18) zumindest teilweise aufgenommen ist.
Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (28) eine Mehrzahl von voneinander und von der Aufnahmeöffnung (32) beabstandete, weitere Aufnahmeöffnungen (44) aufweist, über welche zum Drehen des Filtereinsatzes (16) die Platte (28) in formschlüssiges Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Werkzeug (46) bringbar ist, dessen mit den weiteren Aufnahmeöffnungen (44) korrespondierende Stifte (48) zumindest teilweise in die weiteren Aufnahmeöffnungen (44) einsteckbar sind.
Filtereinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) eine in Längserstreckungsrichtung des Doms (18) von der Platte (28) beabstandete, eigensteife zweite Platte (30) mit einer in Überdeckung mit der Aufnahmeöffnung (32) angeordneten, zweiten Aufnahmeöffnung (34) aufweist, in welcher der Dom (18) teilweise angeordnet ist.
Filtereinrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) ein Filtermaterial (26) zum Filtern der Betriebsflüssigkeit aufweist, welches an den Platten (28, 30) gehalten ist.
Kraftwagen mit einer Filtereinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kraftwagen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben in den Aufnahmeraum (14) einsteckbar ist.
Filtereinsatz (16) für eine Filtereinrichtung (10) einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, mit wenigstens einem Filtermaterial (26) zum Filtern einer Betriebsflüssigkeit, insbesondere Schmieröl, der Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (16) ein erstes Befestigungselement (40) aufweist, mittels welchem der Filtereinsatz (16) unter Befestigen des Filtereinsatzes (16) an einem Gehäuseelement (12) der Filtereinrichtung (10) mit einem mit dem ersten Befestigungselement (40) korrespondierenden zweiten Befestigungselement (42) des Gehäuseelements (12) verbindbar ist.