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Die Erfindung betrifft einen Ölfilter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus der
DE 39 03 675 C2 ist ein Ölfilter mit einem Bypassventil bekannt. Das Bypassventil besitzt ein Ventilelement, das von einer Schraubenfeder in Schließstellung gehalten ist. Die Schraubenfeder erstreckt sich dabei zwischen dem Ventilelement und einer im Mittelrohr angeordneten Halterung.
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Die
WO 99/51 318 A1 zeigt ein Filtergehäuse und einen Flansch mit einer Bodenwand, der einen Flüssigkeitseinlass, einen Auslass und eine Kappe aufweist, die abnehmbar fixiert ist und mit dem Flansch ein Volumen definiert, wobei im Filtergehäuse ein Filterelement zwischen Einlass und Auslass angeordnet ist.
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Dem Dokument
DE 70 15 397 U1 ist ein Filter zu entnehmen mit einem ringförmigen Filtereinsatz, dessen Innenraum mit der Reinseite und dessen Äußeres mit der Rohseite in Verbindung steht und an dessen Stirnseite eine die Reinseite von der Rohseite trennende Abdeckung vorgesehen ist, die ein federbelastetes Überströmventil aufweist. Ein Ventilteller des Überströmventils ist zur Reinseite hin sphärisch gekrümmt und der dem Ventilteller angeformte Ventilsitz ist der vordere Rand eines koaxial in die Abdeckung eingesetzten Rohrstückes.
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Aus der
JP 2001029712 A ist eine Filteranordnung mit einem Entlastungsventil bekannt. Das Ventil weist ein Ventilelement auf, das mit einem mittleren Teil an einem Ventilsitz befestigt ist. Ein bogenförmiges Federteil ist von einem zentralen Stutzen zur Außenumfangsseite vorgesehen. Wenn ein Differenzdruck zwischen einer Seitenkammer und einer Filterkammer anliegt, wird das Ventil geöffnet und ein Bypass gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ölfilter der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der einen einfachen Aufbau besitzt.
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Diese Aufgabe wird durch einen Ölfilter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Das elastische Kunststoffelement kann einfach in den Filter integriert werden und ermöglicht einen einfachen Aufbau des Ölfilters. Aufgrund der Anordnung des Kunststoffelements unter Zugbelastung ist eine separate Halterung vermieden. Das Kunststoffelement kann vergleichsweise klein ausgebildet sein und ermöglicht so einen kompakten Aufbau des Bypassventils. Weiterhin kann das Kunststoffelement einfach montiert werden, da es nur in eine Öffnung im Ventilelement und einer Gegenplatte eingeknüpft werden muss. Kunststoffelemente sind insbesondere in hohen Stückzahlen einfach und kostengünstig herstellbar. Dadurch, dass keine Schraubenfeder benötigt wird, kann das Bypassventil metallfrei ausgebildet sein, so dass die Entsorgung des Ölfilters vereinfacht ist.
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Zweckmäßig besitzt das Filterelement ein Mittelrohr, wobei das Bypassventil insbesondere im Bereich einer Stirnseite des Mittelrohrs angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich ein einfacher, kompakter Aufbau. Vorteilhaft besitzt das Ventilelement eine Dichtung, die in Schließstellung mit der Innenfläche des Mittelrohrs abdichtet. Der Dichtsitz des Ventilelements wird so an der Innenfläche des Mittelrohrs gebildet und kann integral mit dem Mittelrohr hergestellt werden. Insbesondere weist das Mittelrohr an einer Stirnseite eine Bodenplatte auf. Die Bodenplatte trennt dabei zweckmäßig Rohseite und Reinseite an der dem Auslass gegenüberliegenden Seite. Das Ventilelement ist in Schließstellung vorteilhaft von dem Kunststoffelement in Richtung auf die Bodenplatte gedrückt. Das Ventilelement ist dadurch fest an Mittelrohr und Bodenplatte gehalten.
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Es ist vorgesehen, dass die Bodenplatte mindestens einen Durchlass besitzt, der in Öffnungsstellung des Ventilelements eine fluidische Verbindung zwischen Rohseite und Reinseite herstellt. Zusätzliche Kanäle oder dgl. können hierdurch vermieden werden. Um auf einfache Weise in Öffnungsstellung des Ventilelements eine fluidische Verbindung zum Innenraum des Mittelrohrs herstellen zu können, ist vorgesehen, dass das Mittelrohr in einem Abstand von der Bodenplatte mindestens eine radial außerhalb des Ventilelements angeordnete Aussparung aufweist. In Öffnungsstellung des Ventilelements befindet sich das Ventilelement im Bereich der Aussparung. Über die Aussparung ist am Außenumfang des Ventilelements eine Verbindung zwischen Rohseite und Reinseite gebildet. Zweckmäßig sind mehrere Aussparungen vorgesehen, die insbesondere in Umfangsrichtung durch Streben getrennt sind. Die Streben dienen zweckmäßig zur Führung des Ventilelements in der Öffnungsstellung. Vorteilhaft sind die Aussparungen in Richtung auf die der Bodenplatte abgewandte Seite hin offen. Das Mittelrohr kann so mit den Streben und den Aussparungen in einem Spritzgussverfahren hergestellt und problemlos entformt werden. Vorteilhaft erstrecken sich die Streben in Richtung der Längsmittelachse an der Innenfläche des Mittelrohrs.
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Es ist vorgesehen, dass das Kunststoffelement einen Kopf und einen Boden aufweist, die durch einen Steg verbunden sind. Kopf und Boden dienen dabei zweckmäßig der Fixierung des Kunststoffelements, während der Steg bei Belastung gedehnt wird und das Bypassventil dadurch öffnet. Der Steg durchragt vorteilhaft eine Öffnung in der Bodenplatte und eine Öffnung in dem Ventilelement. Kopf und Boden des Kunststoffelements liegen in der Bodenplatte und an dem Ventilelement an. Hierdurch kann ein einfacher, kompakter Aufbau erreicht werden. Der Kopf des Kunststoffelements ist vorteilhaft kegelförmig ausgebildet, so dass das Kunststoffelement einfach in die Bodenplatte und das Ventilelement eingeknüpft werden kann. Hierdurch ist eine einfache Montage gewährleistet. Um einen sicheren Halt des Kunststoffelements zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass der Boden des Kunststoffelements scheibenförmig ausgebildet ist. Erfindungsgemäß besteht das Kunststoffelement aus einem Elastomer.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen Flansch mit angeschraubtem Ölfilter,
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2 einen Schnitt durch den Ölfilter aus 1 entlang der Linie II-II,
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3 einen Ausschnitt aus 2, der das Bypassventil zeigt, in vergrößerter Darstellung.
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2 zeigt einen Ölfilter 1 im Längsschnitt, der ein topfförmiges Gehäuse 2 besitzt. Das Gehäuse 2 ist aus einem Gehäusetopf 4 gebildet, der fest mit einem Deckel 3 verbunden ist. Der Deckel 3 ist in einem Flansch 7 eingeschraubt, der in 1 in Draufsicht gezeigt ist. Der Flansch 7 besitzt eine zentrale Auslassöffnung 10 sowie radial außerhalb der Auslassöffnung 10 angeordnete Einlassöffnungen 9. Die Auslassöffnung 10 mündet, wie in 2 dargestellt, an einem Auslass 6 des Ölfilters 1. Der Auslass 6 ist über eine innere Dichtung 12 radial nach außen abgedichtet. Die Dichtung 12 ist auf der dem Flansch 7 zugewandten Seite des Deckels 3 in einer Nut im Deckel 3 gehalten und erstreckt sich über den Deckel 3 hinaus. Der Deckel 3 ist mit einem Gewinde 8, das sich am Außenumfang des Deckels 3 erstreckt, in den Flansch 7 eingeschraubt. In an den Flansch 7 angeschraubtem Zustand liegt die Dichtung 12 am Flansch 7 an. Die radial außerhalb der Auslassöffnung 10 angeordneten Einlassöffnungen 9 münden am Deckel 3 des Ölfilters 1 in einen Bereich zwischen der inneren Dichtung 12 und einer äußeren Dichtung 11, die ebenfalls im Deckel 3 angeordnet ist und sich bis zum Flansch 7 erstreckt. In einem Ringbereich zwischen der inneren Dichtung 12 und der äußeren Dichtung 11 besitzt der Deckel 3 einen Einlass 5, der durch mehrere Einlassbohrungen gebildet ist. Der Einlass 5 ist in 1 in Draufsicht dargestellt.
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Der Einlass 5 mündet auf der Rohseite 14 eines im Gehäuse 2 angeordneten Filterelements 13. Das Filterelement 13 ist zylindrisch ausgebildet und besteht insbesondere aus lamellenartig gefaltetem Filterpapier. Das Filterelement 13 besitzt einen Zentralkanal, in dem ein Mittelrohr 16 angeordnet ist. Das Mittelrohr 16 ist dabei auf der Reinseite 15 des Ölfilters 1 angeordnet. Das Mittelrohr 16 ist zylindrisch ausgebildet und fest mit dem Deckel 3 verbunden oder einteilig mit diesem ausgebildet. In einem Bereich seiner Längserstreckung ist das Mittelrohr 16 gitterförmig ausgebildet, so dass Öl aus dem Filterelement 13 in den Zentralkanal fließen kann. Auf der dem Deckel 3 abgewandten Seite ist das Mittelrohr 16 mit einer Bodenplatte 17 verschlossen. Die Bodenplatte 17 erstreckt sich an einer Stirnseite 29 des Mittelrohrs 16. In der Bodenplatte 17 ist ein Bypassventil 30 angeordnet, das bei Überschreiten einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen Rohseite und Reinseite, also beispielsweise bei zugesetztem Filterelement 13, eine Ölversorgung sichert.
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Das Bypassventil 30 umfasst ein Ventilelement 28, das von einem Kunststoffelement 20 an der Bodenplatte 17 gehalten ist. Das Ventilelement 28 ist aus einer Dichtung 24 gebildet, die als Dichtscheibe ausgebildet ist, und einer Scheibe 26, die auf der der Bodenplatte 17 abgewandten Seite der Dichtung 24 angeordnet ist. Die Scheibe 26 kann aus Kunststoff oder aus Metall bestehen und hält die Dichtung 24. Damit ist gewährleistet, dass das Bypassventil gleichmäßig öffnet und schließt. Die Bodenplatte 17 besitzt Durchlässe 18, die beispielsweise segmentförmig ausgestaltet sein können. Die Durchlässe 18 münden an der Dichtung 24. Bei der in 2 dargestellten Stellung des Ventilelements 28 sind die Durchlässe 18 von dem Ventilelement 28 verschlossen. Die Dichtung 24 dichtet dabei an ihrem Außenumfang mit der Innenfläche des Mittelrohrs 16 ab. Im Bereich des Bypassventils 30 besitzt das Mittelrohr 16 eine durchgehende Innenwandung ohne Durchbrüche in Richtung auf das Filterelement 13.
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In 3 ist das Bypassventil 30 vergrößert dargestellt. Das Kunststoffelement 20 des Bypassventils 30 besitzt einen Boden 21, der etwa scheibenförmig ausgebildet ist und der an der Bodenplatte 17 anliegt. Weiterhin umfasst das Kunststoffelement einen Kopf 22, der mit dem Boden 21 über einen insbesondere zylindrisch ausgebildeten Steg 23 verbunden ist. Der Kopf 22 des Kunststoffelements 20 ist kegelförmig ausgebildet. Die Unterseite 27 des den Kopf 22 bildenden Kegels liegt an der Scheibe 26 des Ventilelements 28 an. Der Steg 23 durchragt eine Öffnung 32 in der Bodenplatte 17 und eine Öffnung 33 im Ventilelement 28. Um ein gleichmäßiges Öffnen und Schließen des Bypassventils 30 zu gewährleisten, ist das Kunststoffelement 20 koaxial zur Längsmittelachse 25 des Ölfilters 1 angeordnet.
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In einem Abstand a von der Bodenplatte 17 in Richtung auf den Deckel 3 des Ölfilters 1 besitzt das Mittelrohr 16 Aussparungen 31. Im Bereich der Aussparungen 31 ist die Innenwand des Mittelrohrs 16 gegenüber dem an die Bodenplatte 17 angrenzenden Bereich radial nach außen versetzt angeordnet. Die Aussparungen 31 sind in Richtung auf den Deckel 3 hin offen, so dass das Mittelrohr 16 sich mit dem größeren Innendurchmesser in Richtung auf den Deckel 3 fortsetzt. Die Aussparungen 31 sind durch Streben 19 voneinander getrennt. Die Streben 19 besitzen einen radialen Abstand zur Längsmittelachse 25, der dem Radius des Ventilelements 28 entspricht. Die Streben 19 verlaufen dabei in Richtung der Längsmittelachse 25.
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Bei einer Druckerhöhung auf der Rohseite 14 wird auf das Ventilelement 28 über die Durchlässe 18 in der Bodenplatte 17 eine Kraft in Richtung auf den Deckel 3 des Ölfilters 1 ausgeübt. Die Kraft führt zu einer Dehnung des Stegs 23 des Kunststoffelements 20, so dass das Ventilelement 28 in Richtung auf den Deckel 3 gedrückt wird. Der Steg 23 des Kunststoffelements 20 ist dabei auf Zug belastet. Bei einem geringen Weg des Ventilelements 28 liegt die Dichtung 24 weiterhin am Mittelrohr 16 an, so dass Rohseite 14 und Reinseite 15 des Ölfilters 1 fluidisch voneinander getrennt sind. Sobald das Ventilelement 28 einen Weg in Richtung auf den Deckel 3 zurückgelegt hat, der größer als der Abstand a ist, werden Rohseite 14 und Reinseite 15 des Ölfilters 1 über die Durchlässe 18 und die Aussparungen 31 miteinander verbunden und Öl kann von der Rohseite 14 auf die Reinseite 15 fließen. Nimmt die Druckdifferenz zwischen Rohseite und Reinseite wieder ab, zieht das Kunststoffelement 20 das Ventilelement 28 zurück in Richtung auf die Bodenplatte 17, an der es in Schließstellung des Ventilelements 28 anliegt. Das Kunststoffelement 20 ist dabei so ausgelegt, dass das Ventilelement 28 in Schließstellung gegen die Bodenplatte 17 gedrückt wird.
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Das Kunststoffelement 20 besteht aus einem Elastomer. Vorteilhaft besteht das Ventilelement 28 vollständig aus Kunststoff, es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass die Scheibe 26 eine Metallscheibe ist. Das Ventilelement kann auch durch eine einzige Scheibe gebildet sein, an deren Außenumfang eine Dichtung angeordnet ist. Bei der Montage des Ölfilters 1 muss lediglich das Kunststoffelement 20 in die Bodenplatte 17 und das Ventilelement 28 eingeknüpft werden. Der Ölfilter 1 lässt sich hierdurch auf einfache Weise fertigen.
