DE102014019145A1

DE102014019145A1 - Filtervorrichtung für einen Kraftwagen und Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit

Info

Publication number: DE102014019145A1
Application number: DE102014019145.1A
Authority: DE
Inventors: Eric Schumacher
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2015-12-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung (10) für einen Kraftwagen, mit einem Filtereinsatz (12) zum Filtern einer Flüssigkeit (46) und mit einem Filtergehäuse (14), welches einen Aufnahmeraum (15) zum Aufnehmen des Filtereinsatzes (12), einen Einlass (16) zum Zuführen der ungefilterten Flüssigkeit (46) in den Aufnahmeraum (15), einen aus dem Aufnahmeraum (15) herausführenden Abfluss (18) zum Abführen der gefilterten Flüssigkeit (46) und einen zumindest eine Durchgangsöffnung (26) aufweisenden Stützdom (22), auf welchen der Filtereinsatz (12) aufgesetzt ist, umfasst, wobei der Stützdom (22) mit einem Bereich (24) im Abfluss (18) angeordnet ist und mit einem restlichen, die zumindest eine Durchgangsöffnung (26) aufweisenden Bereich (28) teilweise in den Aufnahmeraum (15) hineinragt; ein Verschlussteil (30) zwischen einer die Durchgangsöffnung (26) verschließenden Verschlussstellung und einer die Durchgangsöffnung freigebenden Durchflussstellung verschiebbar am Stützdom (22) angeordnet und mittels eines Federelements (32) in Richtung der Verschlussstellung mit einer Kraft beaufschlagt ist; am vom Abfluss (18) abgewandten Ende des Verschlussteils (30) eine Anlagefläche (36) ausgebildet ist, an welcher der Filtereinsatz (12) bei bestimmungsgemäßer Anordnung im Filtergehäuse (14) mit einer filtereinsatzseitigen Anlagefläche (38) anliegt und das Verschlussteil (30) in der Durchflussstellung hält.

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung für einen Kraftwagen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit.
Zum Filtern von unterschiedlichen Betriebsmitteln eines Kraftwagens, insbesondere von Öl oder Kraftstoffen, werden in an sich bekannter Weise Filtervorrichtungen eingesetzt, welche einen Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit sowie ein Filtergehäuse aufweisen, in welchem ein derartiger Filtereinsatz einsetzbar ist. Beim Austauschen eines zum Filtern von Öl ausgebildeten Filtereinsatzes muss vermieden werden, dass Reste von abtropfendem Schmutzöl von der Ölpumpe kommend in einen Reinölabfluss tropfen. Mit anderen Worten muss also sichergestellt werden, dass keine Schmutzpartikel an entsprechende Schmierstellen gelangen und somit die Schmierung beeinträchtigen können.
Um sicherzustellen, dass kein Schmutzöl beziehungsweise keine Schmutzpartikel an entsprechende Schmierstellen gelangen, werden beispielsweise sogenannte Stützdome eingesetzt, dessen Abflussöffnungen über einen Rand eines entsprechenden Filtergehäuses hinausgehend angeordnet sind. Somit kann kein Schmutzöl bei einem Filtereinsatzwechsel in den besagten Reinölabfluss gelangen. Durch den derartig lang ausgebildeten Stützdom muss der zu wechselnde Filtereinsatz allerdings sehr weit aus dem Filtergehäuse gezogen werden. Dies ist aus Bauraumgründen nicht immer möglich. Zudem ist der aus dem Filtergehäuse herausragende Stützdom anfällig für ein Abbrechen bei der Entnahme des verschmutzen Filtereinsatzes sowie auch beim Einsetzen eines neuen Filtereinsatzes.
Die DE 197 11 457 A1 zeigt eine gattungsgemäße Filtervorrichtung für einen Kraftwagen, mit einem Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit und mit einem Filtergehäuse, welches einen Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Filtereinsatzes, einen Einlass zum Zuführen der ungefilterten Flüssigkeit in den Aufnahmeraum, einen aus dem Aufnahmeraum herausführenden Abfluss zum Abführen der gefilterten Flüssigkeit und einen zumindest eine Durchgangsöffnung aufweisenden Stützdom umfasst, auf welchen der Filtereinsatz aufgesetzt ist.
Die DE 200 04 431 U1 zeigt eine Filtervorrichtung für einen Kraftwagen, bei welcher der Stützdom an einem Deckel des Filtergehäuses angeordnet ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Lösung bereitzustellen, mittels welcher sichergestellt werden kann, dass bei einem Austauschen eines Filtereinsatzes bei einer Filtervorrichtung für einen Kraftwagen keine ungefilterte Flüssigkeit auf unerwünschte Weise aus dem Filtergehäuse gelangt.
Diese Aufgabe wird durch eine Filtervorrichtung für einen Kraftwagen sowie durch einen Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Um bei einem Wechsel des Filtereinsatzes bei der Filtervorrichtung für einen Kraftwagen ein unerwünschtes Austreten von ungefilterter Flüssigkeit aus dem Filtergehäuse der Filtervorrichtung zu verhindern, ist es bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung vorgesehen, dass der Stützdom mit einem Bereich im Abfluss angeordnet ist und mit einem restlichen, die zumindest eine Durchgangsöffnung aufweisenden Bereich teilweise in den Aufnahmeraum hineinragt. Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein Verschlussteil zwischen einer die Durchgangsöffnung verschließenden Verschlussstellung und einer die Durchgangsöffnung freigebenden Durchflussstellung verschiebbar am Stützdom angeordnet und mittels eines Federelements in Richtung der Verschlussstellung mit einer Kraft beaufschlagt ist. Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass am vom Abfluss abgewandten Ende des Verschlussteils eine Anlagefläche ausgebildet ist, an welcher der Filtereinsatz bei bestimmungsgemäßer Anordnung im Filtergehäuse mit einer filtereinsatzseitigen Anlagefläche anliegt und das Verschlussteil in der Durchflussstellung hält.
Es ist also erfindungsgemäß vorgesehen, einen relativ kurz ausgebildeten Stützdom innerhalb des Filtergehäuses vorzusehen, welcher nicht über einen Randbereich des Filtergehäuses hinausragt. Sobald der Filtereinsatz zum Wechseln des Filtereinsatzes aus dem Filtergehäuse entnommen wird, schiebt sich die an dem Stützdom angeordnete Verschlusshülse aufgrund der Federkraft über die Durchgangsöffnungen und verschließt diese. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Filtereinsatzes innerhalb des Filtergehäuses wird durch die filtereinsatzseitige Anlagefläche hingegen sichergestellt, dass das Verschlussteil gegen die Federkraft in die Durchflussstellung gedrückt bleibt, wodurch bei eingesetztem Filtereinsatz die Durchgangsöffnungen, welche als Abflussöffnungen dienen, offengehalten werden.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann also sichergestellt werden, dass bei einem Wechsel des Filtereinsatzes keine ungefilterte Flüssigkeit in unerwünschter Weise aus dem Filtergehäuse entweichen kann.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Stützdom und das Verschlussteil rohrförmig ausgebildet sind und das Verschlussteil an einer Mantelfläche des Stützdoms anliegt. Mit anderen Worten ist das Verschlussteil als eine Art Hülse ausgebildet, welche außenumfangsseitig und axial verschiebbar an dem Stützdom angebracht ist. Dadurch können die Durchgangsöffnungen auf besonders zuverlässige Weise bei einem Wechsel des Filtereinsatzes verschlossen werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Filtergehäuse einen weiteren aus dem Aufnahmeraum herausführenden Abfluss aufweist, durch welchen ein überflüssiger Teil der Flüssigkeit, insbesondere ein ungefilterter Teil der Flüssigkeit, abführbar ist.
Die Filtervorrichtung kann dabei zum Filtern von Öl oder zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere von Diesel oder Benzin, ausgebildet sein. Je nachdem, ob die Filtervorrichtung zum Filtern von Öl oder zum Filtern von Kraftstoff dient, ist der Filtereinsatz dementsprechend ausgebildet, so dass eine zuverlässige Filterung von Öl oder auch von Kraftstoff sichergestellt werden kann.
Der erfindungsgemäße Filtereinsatz zum Filtern einer Flüssigkeit ist in der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung oder in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung einsetzbar, wobei der Filtereinsatz eine filtereinsatzseitige Anlagefläche aufweist, welche bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Filtereinsatzes im Filtergehäuse an der Anlagefläche des Verschlussteils anliegt und das Verschlussteil in der Durchflussstellung hält.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Filtereinsatzes ist es vorgesehen, dass die filtereinsatzseitige Anlagefläche an einem Stützkäfig des Filtereinsatzes ausgebildet ist. Dadurch kann die filtereinsatzseitige Anlagefläche auf besonders einfache Weise bei einem Einsetzen des Filtereinsatzes mit der Anlagefläche des Verschlussteils in Kontakt gebracht werden, so dass sichergestellt werden kann, dass bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Filtereinsatzes im Filtergehäuse die Durchgangsöffnungen freigelegt sind.
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 nur 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 teilweise geschnittene Perspektivansicht einer Filtervorrichtung zum Filtern von Öl, wobei ein Filtereinsatz in seiner bestimmungsgemäßen Anordnung innerhalb eines Filtergehäuses der Filtervorrichtung dargestellt ist;
2 eine weitere teilweise geschnittene Perspektivansicht der Filtervorrichtung, wobei der Filtereinsatz gerade in das Filtergehäuse eingeschoben wird;
3 eine perspektivische Detailansicht des Filtereinsatzes, wobei filtereinsatzseitige Anlageflächen gekennzeichnet sind; und in
4 drei Abbildungen, mittels welchen ein Entnahmevorgang des Filtereinsatzes aus dem Filtergehäuse dargestellt ist.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Filtervorrichtung 10 für einen Kraftwagen ist in einer teilweise geschnittenen Perspektivansicht in 1 gezeigt. Die hier gezeigte Filtervorrichtung 10 dient zum Filtern von Öl. Die Filtervorrichtung 10 umfasst einen Filtereinsatz 12 zum Filtern von Öl und ein Filtergehäuse 14, in dessen Aufnahmeraum 15 der Filtereinsatz 12 eingesetzt ist. In der vorliegenden Darstellung ist der Filtereinsatz 12 in seiner bestimmungsgemäßen Anordnung innerhalb des Filtergehäuses 14 gezeigt. Das Filtergehäuse 14 umfasst einen Einlass 16 zum Zuführen von ungefiltertem Öl, welches mittels einer hier nicht dargestellten Ölpumpe gefördert wird. Des Weiteren weist das Filtergehäuse 14 einen aus dem Aufnahmeraum 15 hinausführenden Abfluss 18 zum Abführen des gefilterten Öls zu entsprechenden Schmierstellen des Kraftwagens auf. Ferner weist das Filtergehäuse 14 einen weiteren aus dem Aufnahmeraum 15 herausführenden Abfluss 20 auf, durch welchen ein überschüssiger Teil des Öls einer hier nicht dargestellten Ölwanne zuführbar ist.
Die Filtervorrichtung 10 umfasst des Weiteren einen Stützdom 22, auf welchem der Filtereinsatz 12 aufgesetzt ist. Der Stützdom 22 ist mit einem Bereich 24 im Abfluss 18 angeordnet und mit einem restlichen, jeweilige Durchgangsöffnungen 26 aufweisenden Bereich 28 teilweise innerhalb des Aufnahmeraums 16 angeordnet.
Die Filtervorrichtung 10 umfasst des Weiteren ein Verschlussteil 30, welches zwischen einer die Durchgangsöffnungen 26 verschließenden Verschlussstellung und einer, wie hier gezeigten, die Durchgangsöffnungen 26 freigebenden Durchflussstellung verschiebbar am Stützdom 22 angeordnet und mittels eines Federelements 32 in Richtung der Verschlussstellung, wie mit dem Pfeil 34 schematisch angedeutet, mit einer Kraft beaufschlagt ist.
In 2 ist die Filtervorrichtung 10 in einer weiteren, teilweise geschnittenen Perspektivansicht gezeigt, wobei der Filtereinsatz 12 gerade in das Filtergehäuse 14 eingeführt wird. Am vom Abfluss 18 abgewandten Ende des Verschlussteils 30 ist eine Anlagefläche 36 ausgebildet. Das Verschlussteil 30 umfasst des Weiteren eine weitere Anlagefläche 40, an welcher das Federelement 32 anliegt, so dass mittels des Federelements 32 die in die Verschlussstellung 34 gerichtete Kraft aufgebracht werden kann.
In 3 ist ein Teil des Filtereinsatzes 12 in einer perspektivischen Detailansicht gezeigt. Der Filtereinsatz 12 weist eine filtereinsatzseitige Anlagefläche 38 auf, welche an einem Stützkäfig 42 des Filtereinsatzes 12 ausgebildet ist. Bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Filtereinsatzes 12 im Filtergehäuse 14 – also wie in 1 dargestellt – liegt die filtereinsatzseitige Anlagefläche 38 an der Anlagefläche 36 des Verschlussteils an, wodurch das Federelement 32 gestaucht ist und das Verschlussteil 30 in der Durchflussstellung gehalten wird.
In 4 ist anhand von drei Abbildungen ein Entnahmevorgang des Filtereinsatzes 12 aus dem Filtergehäuse 14 dargestellt. In der linken Abbildung von 4 ist der Zustand gezeigt, bei welchem der Filtereinsatz 12 in seiner bestimmungsgemäßen Anordnung auf den Stützdom 22 aufgesetzt ist. Die Feder 32 ist aufgrund des eingesetzten Filtereinsatzes 12 derart gestaucht, dass die Durchgangsöffnungen 26 freigegeben sind, so dass gefiltertes Öl durch den Austritt 18 hinausströmen kann.
Gemäß der mittleren Darstellung in 4 wird der Filtereinsatz 12 gemäß der mit dem Pfeil 44 gekennzeichneten Entnahmerichtung aus dem Filtergehäuse 14 entnommen. Je weiter der Filtereinsatz 12 in der Entnahmerichtung 44 aus dem Filtergehäuse 14 entnommen wird, desto weiter drückt das Federelement 32 das Verschlussteil 30 in Richtung der Verschlussstellung, so dass sukzessive die Durchgangsöffnungen 26 mittels des Verschlussteils 26 verschlossen werden. Zum Teil ungefiltertes Öl 46 läuft aus dem Filtereinsatz 12 ab, wobei dieses jedoch nicht aus dem Austritt 18 abfließen kann.
In der rechten Darstellung von 4 ist schließlich der Zustand gezeigt, in welchem der Filtereinsatz 12 vollständig aus dem Aufnahmeraum 15 des Filtergehäuses 14 entnommen worden ist. Wie zu erkennen, drückt das Federelement 32 in diesem Zustand das Verschlussteil 30 so weit nach oben, dass die Durchgangsöffnungen 26 vollständig verschlossen sind, so dass kein Öl 26 aus dem Austritt 18 austreten und somit auch nicht an entsprechend zu schmierende Teile des Kraftfahrzeugs gelangen kann.
Bezugszeichenliste

10: Filtervorrichtung
12: Filtereinsatz
14: Filtergehäuse
15: Aufnahmeraum
16: Einlass
18: Auslass
20: Auslass
22: Stützdom
24: Bereich
26: Durchgangsöffnung
28: Bereich
30: Verschlussteil
32: Federelement
34: Richtung
36: Anlagefläche
38: filtereinsatzseitige Anlagfläche
40: Anlagefläche
42: Stützkäfig
44: Entnahmerichtung
46: Öl

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19711457 A1 [0004]
DE 20004431 U1 [0005]

Claims

Filtervorrichtung (10) für einen Kraftwagen, mit einem Filtereinsatz (12) zum Filtern einer Flüssigkeit (46) und mit einem Filtergehäuse (14), welches einen Aufnahmeraum (15) zum Aufnehmen des Filtereinsatzes (12), einen Einlass (16) zum Zuführen der ungefilterten Flüssigkeit (46) in den Aufnahmeraum (15), einen aus dem Aufnahmeraum (15) herausführenden Abfluss (18) zum Abführen der gefilterten Flüssigkeit (46) und einen zumindest eine Durchgangsöffnung (26) aufweisenden Stützdom (22), auf welchen der Filtereinsatz (12) aufgesetzt ist, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass – der Stützdom (22) mit einem Bereich (24) im Abfluss (18) angeordnet ist und mit einem restlichen, die zumindest eine Durchgangsöffnung (26) aufweisenden Bereich (28) teilweise in den Aufnahmeraum (15) hineinragt; – ein Verschlussteil (30) zwischen einer die Durchgangsöffnung (26) verschließenden Verschlussstellung und einer die Durchgangsöffnung freigebenden Durchflussstellung verschiebbar am Stützdom (22) angeordnet und mittels eines Federelements (32) in Richtung der Verschlussstellung mit einer Kraft beaufschlagt ist; – am vom Abfluss (18) abgewandten Ende des Verschlussteils (30) eine Anlagefläche (36) ausgebildet ist, an welcher der Filtereinsatz (12) bei bestimmungsgemäßer Anordnung im Filtergehäuse (14) mit einer filtereinsatzseitigen Anlagefläche (38) anliegt und das Verschlussteil (30) in der Durchflussstellung hält.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützdom (22) und das Verschlussteil (30) rohrförmig ausgebildet sind und das Verschlussteil (30) an einer Mantelfläche des Stützdoms (22) anliegt.
Filtervorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (14) einen weiteren aus dem Aufnahmeraum (15) herausführenden Abfluss (20) aufweist, durch welchen ein überschüssiger Teil der Flüssigkeit (46), insbesondere ein ungefilterter Teil der Flüssigkeit (46), abführbar ist.
Filtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (10) zum Filtern von Öl ausgebildet ist.
Filtervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtervorrichtung (10) zum Filtern von Kraftstoff, insbesondere von Diesel oder Benzin, ausgebildet ist.
Filtereinsatz (12) zum Filtern einer Flüssigkeit (46), welcher in eine Filtervorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche einsetzbar ist, wobei der Filtereinsatz (12) eine filtereinsatzseitige Anlagefläche (42) aufweist, welche bei bestimmungsgemäßer Anordnung des Filtereinsatzes (12) im Filtergehäuse (14) an der Anlagefläche (36) des Verschlussteils (30) anliegt und das Verschlussteil (30) in der Durchflussstellung hält.
Filtereinsatz (12) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die filtereinsatzseitige Anlagefläche (38) an einem Stützkäfig (42) des Filtereinsatzes (12) ausgebildet ist.