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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Ventilkörperbaugruppe einer solchen Vorrichtung sowie ein Baukastensystem einer solchen Ventilkörperbaugruppe. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Baukastensystem einer solchen Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine.
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Aus der
EP 2 532 848 A2 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine mit einem Träger zum Montieren an einem Gehäuse der Brennkraftmaschine bekannt, wobei die Vorrichtung zudem einen Ölkühler und ein Ölfilter umfasst. In dem Träger ist ein permanent offener Bypasskanal vorgesehen, der den Ölkühler ölseitig umgeht und ein Drosselelement aufweist, welches den Durchfluss durch den Bypasskanal drosselt. Dadurch kann eine kompakt bauende Vorrichtung geschaffen werden.
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Bei modernen Ölfiltermodulen ist neben dem Ölfilter auch ein Ölkühler vorgesehen, um das Öl der Brennkraftmaschine zum einen zu reinigen und zum anderen zu kühlen. Um in einer Fahrzeugreihe das gleiche Ölfiltermodul bzw. die gleiche Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl für unterschiedliche Brennkraftmaschinen mit unterschiedlicher Leistung und daher auch mit unterschiedlichem Kühlbedarf verwenden zu können, musste bisher entweder in der Vorrichtung ein definierter Bypasskanal geschaffen werden, das heißt für jede Motorvariante ein jeweils adaptierter Bypasskanal und damit eine eigens angepasste Vorrichtung, oder es müssen unterschiedlich leistungsstarke Ölkühler für die jeweilige Kühlleistung verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine gattungsgemäße Vorrichtung eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine hohe Flexibilität und kostengünstige Herstellbarkeit auszeichnet.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, für unterschiedliche Motorvarianten eine gemeinsame Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl vorzusehen und die jeweilige Vorrichtung lediglich durch Einsatz eines Ventilkörpers mit unterschiedlich dimensionierter Bypassöffnung an das jeweilige Ölfiltermodul bzw. die jeweilige Vorrichtung anzupassen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine besitzt dabei in bekannter Weise einen Träger zum Montieren der Vorrichtung an einem Gehäuse, vorzugsweise an einem Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine, einen Ölkühler und ein Ölfilter, die beide am Träger angeordnet sind, wobei in dem Träger zudem ein Bypasskanal ausgebildet ist, der den Ölkühler ölseitig umgeht. Erfindungsgemäß ist nun in dem Bypasskanal eine einen Ventilkörper und einen damit zusammenwirkenden Ventilsitz aufweisende Ventileinrichtung zum Aufteilen eines durch den Ölkühler und den Bypasskanal strömenden Ölstroms angeordnet, wobei in dem Ventilkörper selbst eine permanent offene Bypassöffnung vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Idee ist somit, einen permanenten Bypasskanal mittels der erfindungsgemäßen Bypassöffnung im Bypassventil zu integrieren. Je nach Motorvariante muss daher nicht mehr der Träger mit dem Bypasskanal bzw. der Ölkühler individuell angepasst werden, sondern lediglich noch ein entsprechendes Bypassventil (Ventileinrichtung) mit oder ohne Bypassöffnung eingesetzt werden. Die Bypassöffnung dient dabei als Strömungsteiler. Da der Träger, das Ölfilter und der Ölkühler nunmehr für alle Motorvarianten die gleichen bleiben können, wird der Ölkühler für die Brennkraftmaschine mit der stärksten Abwärme ausgelegt. Dies würde jedoch bei Brennkraftmaschinen mit geringerer Abwärme und voller Kühlleistung bedeuten, dass die Brennkraftmaschine nicht oder nicht genügend erwärmt wird. In diesem Fall wird deshalb mittels des Bypasskanals ein Teilstrom am Ölkühler vorbeigeleitet. Dadurch verringert sich die Gesamtkühlleistung des Systems und der Ölkühler kann für alle Motorvarianten verwendet werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit möglich, die besonders kostenträchtigen Komponenten der Vorrichtung, das heißt den Träger, den Ölkühler und den Ölfilter stets gleich auszubilden und lediglich die Ventileinrichtung hinsichtlich ihres Ventilkörpers an die jeweils geforderte Kühlleistung der Brennkraftmaschine anzupassen. Hierdurch kann eine Vorrichtung mit einer hohen Gleichteilanzahl geschaffen werden, wodurch nicht nur die Lager- und Logistikkosten, sondern auch die Herstellungskosten reduziert werden können.
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Zweckmäßig ist der Ventilkörper Bestandteil einer Ventilkörperbaugruppe, die zudem eine Feder und einen Halter umfasst, wobei der Ventilkörper über die Feder gegen den Halter vorgespannt ist. Die Ventilkörperbaugruppe wird dabei vor dem Einbau in den Bypasskanal des Trägers vorgefertigt und über die Auswahl eines entsprechenden Ventilkörpers an die später erforderliche Kühlleistung angepasst. Hierfür können beispielsweise Ventilkörper mit unterschiedlicher großer Bypassöffnung oder mit gar keiner Bypassöffnung vorgehalten werden.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind an dem Halter Rastelemente angeordnet, über die Ventilkörperbaugruppe leicht in dem Bypasskanal verrastbar und damit fixierbar ist. Derartige Rastelemente ermöglichen ein einfaches Einschieben der Ventilkörperbaugruppe in den Bypasskanal und beim Hintergreifen der Rastelemente von im Bypasskanal angeordneten Gegenrastkonturen ein einfaches Fixieren der Ventilkörperbaugruppe im Bypasskanal. Ein Austausch der Ventilkörperbaugruppe erfolgt durch ein einfaches Lösen der Rastelemente mit einem anschließenden Entnehmen der Ventilkörperbaugruppe aus dem Bypasskanal.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Ventilkörperbaugruppe für eine zuvor beschriebene Vorrichtung zu schaffen, die einen Ventilkörper, eine Feder und einen Halter umfasst, wobei der Ventilkörper über die Feder gegen den Halter vorgespannt ist und eine permanent offene Bypassöffnung aufweist. Eine solche Ventilkörperbaugruppe kann beispielsweise bereits bei einem Zulieferer vorgefertigt und dann entsprechend der jeweiligen gewünschten Kühlleistung eingebaut werden.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, ein Baukastensystem für eine im vorherigen Absatz beschriebene Ventilkörperbaugruppe anzubieten, welches eine Feder, einen Halter sowie zumindest zwei Ventilkörper mit unterschiedlich großer Bypassöffnung umfasst. Hierdurch lassen sich zumindest zwei unterschiedliche Ventilkörperbaugruppen einfach herstellen und als vorgefertigte Baugruppe in einen Bypasskanal eines zugehörigen Trägers einsetzen.
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In gleicher Weise kann auch ein Baukastensystem für eine Vorrichtung zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer Brennkraftmaschine konzipiert werden, wobei ein derartiges Baukastensystem einen Ölkühler und einen Ölfilter sowie einen Träger umfasst, in welchem ein einen Ventilsitz aufweisender Bypasskanal vorgesehen ist, der den Ölkühler ölseitig umgeht. Des Weiteren besitzt das Baukastensystem für die Vorrichtung eine Ventilkörperbaugruppe zum Einbau in den Bypasskanal mit einer Feder, einem Halter und zumindest zwei unterschiedlichen Ventilkörpern mit unterschiedlich großer Bypassöffnung. Auch hierdurch ist es vergleichsweise einfach möglich, eine Vorrichtung individuell an einen jeweiligen Kühlbedarf anzupassen und dabei trotzdem mit Ausnahme des Ventilkörpers ausschließlich Gleichteile zu verwenden.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Es zeigen, jeweils schematisch
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Dabei zeigen, jeweils schematisch
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1 eine Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
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2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene II-II,
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3 eine Detailansicht von oben auf die erfindungsgemäße Ventilkörperbaugruppe,
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4 eine Seitenansicht auf die erfindungsgemäße Ventilkörperbaugruppe,
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5 ein Baukastensystem für eine Ventilkörperbaugruppe,
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6 ein Baukastensystem für eine Vorrichtung 1 zum Filtern und Kühlen von Schmieröl in einer Brennkraftmaschine,
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7 eine Detaildarstellung aus 1,
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8 unterschiedliche Ansichten auf einen Ventilkörper.
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Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Filtern und Kühlen von Schmieröl einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine einen Träger 2 zum Montieren der Vorrichtung 1 an einem ebenfalls nicht gezeigten Gehäuse, vorzugsweise einem Kurbelgehäuse, der Brennkraftmaschine auf, sowie einen Ölkühler 3, der am Träger 2 angeordnet ist, und einen Ölfilter 4, der gemäß der 1 hinter dem Ölkühler 3 angeordnet und dadurch zum großen Teil durch diesen verdeckt ist. Im Träger 2 ist nun ein Bypasskanal 5 ausgebildet, der den Ölkühler 3 ölseitig umgeht. Erfindungsgemäß ist in dem Bypasskanal 5 eine, einen Ventilkörper 6 und einen damit zusammenwirkenden Ventilsitz 7 aufweisende Ventileinrichtung 8 zum Aufteilen eines durch den Ölkühler 3 und den Bypasskanal 5 strömenden Ölstroms angeordnet, wobei in dem Ventilkörper 6 eine Bypassöffnung 9 (vergleiche auch die 2 und 3) vorgesehen ist.
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Der Ventilkörper 6 ist dabei Bestandteil einer Ventilkörperbaugruppe 10, wie diese gemäß den 3 und 4 dargestellt ist. Diese Ventilkörperbaugruppe 10 weist zudem eine Feder 11 sowie einen Halter 12 auf, wobei der Ventilkörper 6 über die Feder 11 gegen den Halter 12 vorgespannt ist. Um unterschiedlichen Kühlleistungsanforderungen Rechnung tragen zu können, ist es möglich, unterschiedliche Ventilkörperbaugruppen 10 mit individuellen Ventilkörpern 6 mit jeweils unterschiedlich großen Bypassöffnungen 9 oder mit gar keiner Bypassöffnung 9 einzusetzen, wodurch der permanent durch den Bypasskanal 5 und damit den Ölkühler 3 nicht durchströmende Ölstromanteil individuell eingestellt werden kann. Mit der erfindungsgemäßen Ventilkörperbaugruppe 10 ist es somit möglich, den Ölkühler 3 auf die maximal erforderliche Kühlleistung auszurichten und den den Ölkühler 3 nicht durchströmenden Ölstromanteil über die Größe der Bypassöffnung 9 im Ventilkörper 6 zu regulieren. Für eine Brennkraftmaschine mit geringerer Kühlleistung kann somit ein Ventilkörper 6 mit größerer Bypassöffnung 9 verwendet werden, so dass der durch Bypasskanal 5 strömende Ölstromanteil größer ist und damit der gesamte Ölstrom weniger stark gekühlt wird. Soll jedoch die Vorrichtung 1 auf eine Brennkraftmaschine mit großer Kühlleistung abgestimmt werden, kann der eingesetzte Ventilkörper 6 eine kleinere Bypassöffnung 9 oder gar keine Bypassöffnung 9 aufweisen, wodurch der durch den Bypasskanal 5 geleitete Ölstrom geringer ausfällt und damit ein größerer oder der gesamte Ölstrom durch den Ölkühler 3 geleitet wird.
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Betrachtet man die 1, 3 und 4, so kann man erkennen, dass an dem Halter 12 Rastelemente 13 angeordnet sind, über die die Ventilkörperbaugruppe 10 in dem Bypasskanal 5 verrastbar und damit fixierbar ist. An dem Ventilkörper 6 wiederum können Verbindungselemente 14 (vergleiche 1) angeordnet sein, über welche dieser beweglich mit dem Halter 12 verbunden ist. Betrachtet man die Bypassöffnung 9, so kann man gemäß den 2 und 3 erkennen, dass diese üblicherweise als Langloch ausgebildet ist. Mittels der als Langloch ausgebildeten Bypassöffnung 9 können die vom Ventilkörper 6 zum Halter 12 gerichteten Verbindungselemente 14 (Rastelemente) dargestellt werden. Die Verbindungselemente 14 sind dabei beispielsweise als radial nach außen gerichtete Rastnasen 17 ausgebildet (vgl. 8), die einen ringförmigen radial nach innen ragenden Kragen 18 hintergreifen, wie dies insbesondere aus der Detaildarstellung aus 7 deutlich zu erkennen ist. Der Kragen ist dabei an einem Dom 19 des Halters 12 angeordnet. Zwischen den Verbindungselementen 14 verläuft der Bypass. Je nach Querschnitt kann das Langloch auch in einer anderen Form (z.B. Kreis, Rechteck usw.) ausgeführt werden.
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Um die gemäß den 1 bis 4 gezeigte Ventilkörperbaugruppe 10 individuell und einfach herstellen zu können, kann ein Baukastensystem 15 (vergleiche 5) für eine solche Ventilkörperbaugruppe 10 vorgesehen sein, welches eine Feder 11, einen Halter 12 sowie zumindest zwei unterschiedliche Ventilkörper 6 mit jeweils unterschiedlich großer Bypassöffnung 9 aufweist. Darüber hinaus kann auch ein Baukastensystem 16 (vergleiche 6) für eine gemäß der 1 dargestellte Vorrichtung 1 zum Filtern und Kühlen von Schmieröl in einer Brennkraftmaschine vorgesehen werden, welches zumindest einen Träger 2, zumindest einen Ölkühler 3, zumindest einen Ölfilter 4 und zumindest zwei unterschiedliche Ventilkörperbaugruppen 10 zum Einbau in den Bypasskanal 5 des Trägers 2 umfasst. Die beiden Ventilkörperbaugruppen 10 unterscheiden sich dabei jeweils nur durch unterschiedliche Ventilkörper 6 mit unterschiedlich großer Bypassöffnung 9. Rein theoretisch kann hierbei auch zusätzlich eine Ventilkörperbaugruppe 10 mit einem Ventilkörper 6 ohne Bypassöffnung 9 vorgesehen werden. Mit dem erfindungsgemäßen Baukastensystem 16 kann somit eine Vorrichtung 1 mit üblicherweise stets gleichem Träger 2, Ölkühler 3 und Ölfilter 4 angeboten werden, die zur Adaption an eine jeweilige geforderte Kühlleistung der Brennkraftmaschine mit unterschiedlichen Ventilkörperbaugruppen 10, mit unterschiedlich großer Bypassöffnung 9 oder mit gar keiner Bypassöffnung 9 ausgestattet ist. Der große Vorteil eines derartigen Baukastensystems 15, 16 bzw. generell der Vorrichtung 1 ist, dass beispielsweise der Ölkühler 3 auf die größte Kühlleistung ausgelegt, aber dennoch für sämtliche Motorvarianten, das heißt auch für Motorvarianten mit deutlich kleinerer geforderter Kühlleistung, verwendet werden kann. Es können somit mit Ausnahme des Ventilkörpers 6 ausschließlich Gleichteile für alle erdenklichen Varianten verwendet werden. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung 1 nicht nur kostengünstig herstellen, sondern es können auch deutliche Kosteneinsparungen im Bereich der Lager- und Logistikkosten erzielt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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