DE10329199A1 - Oil filter for internal combustion engine of motor vehicle, has centrifuge with oil inlet having a safety valve preventing intake of oil into centrifuge when the centrifugal insert is missing - Google Patents

Oil filter for internal combustion engine of motor vehicle, has centrifuge with oil inlet having a safety valve preventing intake of oil into centrifuge when the centrifugal insert is missing Download PDF

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Abstract

The oil inlet (10) of the centrifuge is provided with a safety valve (12), which prevents the intake of oil into the centrifuge when the centrifugal insert (4) is missing, or limits the volume flow when the centrifugal insert is available. The valve slider (13), as a result of the oil pressure, is displaced inside the oil filter in its sealing position, and is held in that position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ölfilter eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to an oil filter an internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.

Ein solches Ölfilter ist bekannt aus DE 44 20 868 C2 .Such an oil filter is known from DE 44 20 868 C2 ,

Bei einem solchen Filter sind das Haupt- und das Nebenstromfilter jeweils als ein austauschbarer Einsatz ausgebildet. Bei einer Wartung des Filters ist es möglich, dass das Filtergehäuse mit lediglich einem Hauptstrom- und fehlendem Nebenstromfilter geschlossen wird. Bei Motorbetrieb bewirkt ein fehlendes Nebenstromfilter einen den Motorbetrieb beeinträchtigenden Abfall des Öldruckes. Dies ergibt sich daraus, dass bei einer gattungsgemäßen Zentrifuge das zentrifugierte Öl durch Drosselbohrungen in einen drucklosen Raum, der beispielsweise das Motorkurbelgehäuse ist, austritt. Die Drosselbohrungen sind derart angeordnet, dass das Öl tangential um die Lagerachse des Zentrifugeneinsatzes austritt, wodurch die Zentrifuge in Rotation versetzt wird. Damit ein für die Ausübung der Rotation ausreichender Druckabfall an den Drosselbohrungen erhalten bleibt, erfolgt die Ölzufuhr in den Zentrifugeneinsatz ungedrosselt über einen relativ großen Einlassströmungsquerschnitt. Bei in dem Filter fehlendem Zentrifugeneinsatz kann das Öl durch diesen großen Einlassquerschnitt ungehindert durch denjenigen Teil des Filtergehäuses hindurch, in dem an sich der Zentrifugeneinsatz sich befinden sollte, in den drucklosen Raum ungehindert abfließen. Die führt zu einem für einen einwandfreien Motorbetrieb unzulässig hohen Öldruckverlust.at Such a filter is the main and the bypass filter respectively designed as a replaceable insert. During maintenance of the Filters it is possible that the filter housing closed with only one Hauptstrom- and missing bypass filter becomes. When the engine is running, a missing bypass filter will cause a interfering with engine operation Drop in oil pressure. This results from the fact that in a generic centrifuge the centrifuged oil through throttle holes in a non-pressurized space, for example the engine crankcase is, exit. The throttle bores are arranged such that the oil tangentially around the bearing axis of the centrifuge insert, whereby the centrifuge is rotated. Thus one for the exercise of the Sufficient pressure drop is maintained at the throttle bores, the oil supply takes place in the centrifuge insert unthrottled over a relatively large inlet flow area. When missing in the filter centrifuge insert, the oil can through this big one Inlet cross-section unhindered through that part of the filter housing, in which the centrifuge insert should be located, in the unpressurized space flow unhindered. That leads to one for one perfect motor operation inadmissible high oil pressure loss.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, bei fehlendem Nebenstromfiltereinsatz noch einen funktionsfähigen Betrieb des gattungsgemäßen Ölfilters sicherzustellen.The Invention busy with the problem, in the absence of bypass filter insert another functional Operation of the generic oil filter sure.

Gelöst wird dieses Problem durch eine Ausführung eines gattungsgemäßen Filters nach dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.Is solved this problem by an execution a generic filter according to the characterizing feature of patent claim 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous and appropriate embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Einrichtung vorzusehen, die bei fehlendem Zentrifugeneinsatz zwangsläufig für ein Verschließen der Einlassöffnung sorgt, durch die das Öl bei vorhandenem Zentrifugeneinsatz in dessen Inneres geleitet wird. Diese Einrichtung umfasst ein eine Durchströmung dieser Einlassöffnung sperrendes Sicherheitsventil, das an sich an einer beliebigen Stelle der Zuführleitung angeordnet sein kann. Betätigt kann das Sicherheitsventil mechanisch direkt oder auch indirekt werden. Bei einer indirekten Betätigung kann beispielsweise ein elektrisches Stellventil eingesetzt sein, das die Stellimpulse von einem entfernt liegenden Signalgeber erhält, der das Vorhanden- bzw. Nichtvorhandensein eines Zentrifugeneinsatzes innerhalb des Ölfilters detektieren kann.The The invention is based on the general idea of a device be provided in the absence of centrifuge insert necessarily for closing the inlet port ensures, through which the oil existing centrifuge insert is directed into the interior. This device comprises a flow-through of this inlet opening blocking Safety valve, which in itself at any point of the supply line can be arranged. Can be operated the safety valve mechanically directly or indirectly. In an indirect operation can For example, be used an electric control valve, the receives the control pulses from a remote signal generator, the the presence or absence of a centrifuge insert within of the oil filter can detect.

Bei einer in den Unteransprüchen näher beschriebenen Ausführung des Sicherheitsventiles enthält dieses einen Ventilschieber, dessen Verschiebestellung bestimmt, ob die Einlassöffnung für die Zentrifuge verschlossen oder offen ist. Der Ventilschieber ist in einer ortsfesten Halterung derart verschiebbar gelagert, dass ein in dem Ölfilter vorhandener Zentrifugeneinsatz lediglich eine den Einlass freigebende Verschiebeposition zuläßt. Hierfür sorgt ein in dem Zentrifugeneinsatz entsprechend vorgesehenes, auf den Ventilschieber einwirkendes Widerlager. Bei in dem Ölfilter fehlenden Zentrifugeneinsatz, bei dem das entsprechende Widerlager fehlt, nimmt der Ventilschieber eine einlassverschließende Position ein. Diese verschließende Position kann beispielsweise durch eine Federbeaufschlagung des Ventilschiebers erreicht werden. Im einfachsten Falle wird der Ventilschieber allerdings durch den an diesem anstehenden Öldruck in der Zuleitung in die Verschlussposition bewegt.at one in the subclaims described in more detail execution of the safety valve this one valve spool whose displacement position determines whether the inlet opening for the Centrifuge is closed or open. The valve spool is in a stationary holder so slidably mounted that a in the oil filter existing centrifuge insert only a release position releasing the sliding position allows. This ensures a provided in the centrifuge insert accordingly, on the Valve slide acting abutment. In in the oil filter missing centrifuge insert, in which the corresponding abutment is missing, the valve spool takes a einlassverschließende position one. This occlusive Position can, for example, by a spring loading of the Valve spool can be achieved. In the simplest case, the valve spool However, by the pending on this oil pressure in the supply line in moves the shutter position.

Ein Verschluss der Einlassöffnung muss nicht vollständig sein. Es genügt vielmehr, dass in der Verschlussposition des Ventiles durch dieses nicht ein höherer Ölstrom hindurchtreten kann als bei vorhandenem Zentrifugeneinsatz durch die Zentrifuge als Nebenstromfilter.One Closure of the inlet opening does not have to be complete be. It is sufficient Rather, that in the closed position of the valve through this do not pass a higher oil flow can be considered as existing centrifuge use by the centrifuge as Bypass filters.

Ein besonders vorteilhaftes, weil konstruktiv einfach ausgeführtes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.One particularly advantageous because structurally simple embodiment executed is shown in the drawing.

In dieser zeigenIn show this

1 einen Längsschnitt durch ein Haupt- und Nebenstromfilter mit einer Zentrifuge als Nebenstromfilter, 1 a longitudinal section through a main and bypass filter with a centrifuge as a bypass filter,

2 einen Ausschnitt aus 1 mit verschlossenem Sicherheitsventil. 2 a section from 1 with closed safety valve.

Das Haupt- und Nebenstromfilter besteht aus einem teilbaren Gehäuse mit einem unteren Gehäusetopf 1 und einem oberen Gehäusedeckel 2, der glockenförmig ausgebildet auf den Gehäusetopf 1 dicht aufschraubbar ist.The main and bypass filters consist of a divisible housing with a lower housing pot 1 and an upper housing cover 2 , the bell-shaped formed on the housing pot 1 is screwed tight.

Innerhalb des Ölfilters befindet sich in dem Gehäusetopf 1 als Hauptstromfilter ein Ringfiltereinsatz 3, während in dem Gehäusedeckel 2 ein Zentrifugeneinsatz 4 als Nebenstromfilter gelagert ist.Inside the oil filter is located in the housing pot 1 as main flow filter a ring filter insert 3 while in the case cover 2 a centrifuge insert 4 is stored as a bypass filter.

Der Zentrifugeneinsatz 4 ist topfförmig ausgebildet mit einer unteren Stirnwand 5 und einer oberen Stirnwand 6. Drehbar gelagert ist der Zentrifugeneinsatz 4 um eine starre Achse 7, die starr und fest mit dem Filtergehäuse verbunden ist. Die untere Stirnseite 5 des Zentrifugeneinsatzes 4 umgreift die starre Achse 7. Die obere Stirnwand 6 des Zentrifugeneinsatzes 4 ist geschlossen ausgeführt. Die starre Achse 7 ragt von der unteren Stirnwand 5 des Zentrifugeneinsatzes 4 bis nahe an die obere Stirnwand 6.The centrifuge insert 4 is cup-shaped with a lower end wall 5 and an upper end wall 6 , Rotatably mounted is the centrifuge insert 4 around a rigid axis 7 , which is rigidly and firmly connected to the filter housing. The lower front side 5 of the centrifuge insert 4 surrounds the rigid axle 7 , The upper end wall 6 of the centrifuge insert 4 is closed. The rigid axle 7 protrudes from the lower end wall 5 of the centrifuge insert 4 close to the upper end wall 6 ,

Der Zentrifugeneinsatz 4 ist im Bereich der unteren und oberen Stirnwand 5, 6 über Lager, nämlich ein unteres Lager 8 und ein oberes Lager 9, drehbar an der starren Achse 7 gelagert.The centrifuge insert 4 is in the area of the lower and upper end wall 5 . 6 over camp, namely a lower camp 8th and an upper camp 9 , rotatable on the rigid axle 7 stored.

Die starre Achse 7 ist hohl ausgebildet und dient in dieser Form als Zuleitung für der Zentrifuge zuzuführendes Öl. Aus dem Hohlraum der starren Achse 7 gelangt das Öl über eine radial zur starren Achse 7 verlaufende Einlassöffnung 10 in das Innere des Zentrifugeneinsatzes 4. Den Zentrifugeneinsatz 4 verlässt das zentrifugierte Öl im Bereich der unteren Stirnwand 5 über tangential nach außen führende Drosselöffnungen als Auslassöffnungen 11. Der Strömungsquerschnitt sämtlicher Auslassöffnungen 11 ist im Vergleich zu dem Strömungsquerschnitt der Einlassöffnung 10 äußerst gering, damit an den Auslassöffnungen 11 stets eine ausreichende Druckdifferenz zwischen innen und außen aufrechterhalten bleibt. Eine solche Druckdifferenz ist erforderlich, um eine ausreichend hohe Zentrifugendrehzahl sicherzustellen.The rigid axle 7 is hollow and serves in this form as a supply line for the centrifuge zuzuführendes oil. From the cavity of the rigid axis 7 the oil passes through a radial axis to the rigid 7 running inlet opening 10 into the interior of the centrifuge insert 4 , The centrifuge insert 4 leaves the centrifuged oil in the area of the lower end wall 5 via tangentially outwardly leading throttle openings as outlet openings 11 , The flow cross-section of all outlet openings 11 is compared to the flow area of the inlet opening 10 extremely low, so that at the outlet openings 11 always a sufficient pressure difference between inside and outside is maintained. Such a pressure difference is required to ensure a sufficiently high centrifuge speed.

Der Einlassöffnung 10 an der starren Achse 7 ist zur Ausbildung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsventiles 12 im Hohlraum der starren Achse 7 ein Ventilschieber 13 zugeordnet.The inlet opening 10 on the rigid axis 7 is to form a safety valve according to the invention 12 in the cavity of the rigid axis 7 a valve spool 13 assigned.

Dieser Ventilschieber 13 ist längs der Achse der starren Achse 7 verschiebbar gelagert. Im Einzelnen besteht der Ventilschieber 13 aus einem unteren ringförmigen Abschnitt 14 und einem oberen Stößel 15. Der Bereich oberhalb des ringförmigen Abschnittes 14 ist derart ausgebildet, dass eine Umströmung durch Öl innerhalb des Hohlraumes der starren Achse 7 möglich ist. Der Hohlraum der starren Achse 7 ist in demjenigen Bereich, in dem der Ventilschieber 13 verschiebbar ist, zylindrisch ausgeführt. Der ringförmige Abschnitt 14 liegt über seinen Umfang etwa dicht an der Innenwand des Hohlraumes der starren Achse 7 an. Dieser ringförmige Bereich 14 ist in einem zentralen Bereich durchströmbar. Im Fußbereich des Stößels 15 sind radiale Führungsstege 16 angebracht, wobei diese Führungsstege 16 lediglich Führungsfunktion beim Verschieben des Ventilschiebers 13 besitzen.This valve spool 13 is along the axis of the rigid axis 7 slidably mounted. In detail, there is the valve slide 13 from a lower annular section 14 and an upper pestle 15 , The area above the annular section 14 is formed such that a flow around oil within the cavity of the rigid axis 7 is possible. The cavity of the rigid axis 7 is in the area where the valve spool 13 is displaceable, cylindrical. The annular section 14 lies about its circumference about close to the inner wall of the cavity of the rigid axis 7 at. This annular area 14 is flowed through in a central area. In the foot area of the pestle 15 are radial guide webs 16 attached, these guide webs 16 only guide function when moving the valve spool 13 have.

Bei der Darstellung in 1 ist der Zentrifugeneinsatz 4 innerhalb des Ölfiltergehäuses ordnungsgemäß vorhanden, das heißt bei diesem Zustand muss die Einlassöffnung 10 geöffnet sein. Zu diesem Zweck wird der Ventilschieber 13 durch die obere Stirnwand 6 des Zentrifugeneinsatzes 4 als Widerlager in einer geöffneten Stellung des Sicherheitsventiles 12 gehalten.When displayed in 1 is the centrifuge insert 4 inside the oil filter housing properly present, that is, in this state, the inlet opening 10 to be open. For this purpose, the valve spool 13 through the upper end wall 6 of the centrifuge insert 4 as an abutment in an open position of the safety valve 12 held.

Bei der Darstellung des Sicherheitsventiles 12 in 2 fehlt der Zentrifugeneinsatz 4 in dem Ölfiltergehäuse. Damit fehlt für den Ventilschieber 13 das von dem Zentrifugeneinsatz 4 gebildete Widerlager, das den Ventilschieber 13 in Öffnungsstellung des Sicherheitsventiles 12 hält. Durch den in dem Hohlraum der starren Achse 7 bei Motorbetrieb herrschenden Öldruck wandert der Ventilschieber 13 in eine obere Position, in der die Einlassöffnung 10 verschlossen ist.In the representation of the safety valve 12 in 2 the centrifuge insert is missing 4 in the oil filter housing. This is missing for the valve spool 13 that of the centrifuge insert 4 formed abutment, which is the valve spool 13 in opening position of the safety valve 12 holds. By in the cavity of the rigid axis 7 During engine operation prevailing oil pressure moves the valve spool 13 in an upper position, in which the inlet opening 10 is closed.

Damit der Ventilschieber 13 vorgegebene Verschiebe-Endpositionen nicht überschreiten kann, sind in dem Hohlraum der starren Achse 7 Begrenzungslager vorgesehen, nämlich ein unteres Begrenzungslager 17 und ein oberes Begrenzungslager 18. Zur einfachen Montierbarkeit des Ventilschiebers 13 wird das obere Begrenzungslager 18 von einer auf die starre Achse 7 fest aufsetzbaren Kappe 19 gebildet.So the valve spool 13 can not exceed predetermined displacement end positions are in the cavity of the rigid axis 7 Limiting provided, namely a lower limit bearing 17 and an upper bound camp 18 , For easy mounting of the valve spool 13 becomes the upper limit bearing 18 from one to the rigid axis 7 firmly attachable cap 19 educated.

Claims (5)

Ölfilter eines Verbrennungsmotors eines insbesondere Kraftfahrzeuges mit einem Haupt- und einem Nebenstromfilter, bei dem das Nebenstromfilter eine Zentrifuge ist mit einem innerhalb eines feststehenden, geschlossenen Filtergehäuses austauschbar, drehbar gelagerten Zentrifugeneinsatz (4), aus dem das gefilterte Öl durch das Filtergehäuse hindurch in einen drucklosen Raum abfließen kann, durch die ein im Vergleich zu dem Hauptstromfilter äußerst geringer Volumenstrom geführt wird und bei der ferner der Strömungsquerschnitt vorgesehener Ölauslässe (11) des Zentrifugeneinsatzes (4) im Verhältnis zu dem Strömungsquerschnitt des Öleinlasses (10) einen Drosselquerschnitt darstellt, wobei die Einlassöffnung (10) ortsfest innerhalb des Zentrifugeneinsatzes (4) liegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Öleinlass (10) der Zentrifuge mit einem Sicherheitsventil (12) versehen ist, das einen Einlass von Öl in die Zentrifuge bei fehlendem Zentrifugeneinsatz (4) zwangsweise vollständig verhindert oder zumindest auf einen bei vorhandenem Zentrifugeneinsatz (4) maximal möglichen Volumenstrom begrenzt.Oil filter of an internal combustion engine of a particular motor vehicle with a main and a bypass filter, wherein the bypass filter is a centrifuge with a within a fixed, closed filter housing exchangeable, rotatably mounted centrifuge insert ( 4 ), from which the filtered oil can flow through the filter housing into an unpressurised space, through which an extremely low volume flow is conducted compared to the main flow filter, and in which the flow cross-section of provided oil outlets (FIG. 11 ) of the centrifuge insert ( 4 ) in relation to the flow cross-section of the oil inlet ( 10 ) represents a throttle cross section, wherein the inlet opening ( 10 ) stationary within the centrifuge insert ( 4 ), characterized in that the oil inlet ( 10 ) of the centrifuge with a safety valve ( 12 ), which provides an inlet of oil into the centrifuge in the absence of centrifuge insert ( 4 ) forcibly completely prevented, or at least for a centrifuge insert ( 4 ) limits the maximum possible flow rate. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsventil (12) im Bereich des Öleinlasses (10) angeordnet ist und mit diesem Einlass (10) zusammenwirkt, wobei das bewegliche Verschlussteil des Sicherheitsventiles (12) ein Ventilschieber (13) ist, der bei fehlendem Zentrifugeneinsatz (4) eine die Einlassöffnung (10) im Sinne des kennzeichnenden Merkmals des Anspruchs 1 verschließende Lage einnimmt und bei vorhandenem Zentrifugeneinsatz (4) durch eine von diesem Zentrifugeneinsatz (4) ausgehende Widerlagerfunktion an einer solchen Verschlusslage gehindert wird.Oil filter according to claim 1, characterized gekenn records that the safety valve ( 12 ) in the area of the oil inlet ( 10 ) and with this inlet ( 10 ), wherein the movable closure part of the safety valve ( 12 ) a valve spool ( 13 ), which in the absence of centrifuge insert ( 4 ) one the inlet opening ( 10 ) closes in the sense of the characterizing feature of claim 1 occlusive position and in existing centrifuge insert ( 4 ) by one of this centrifuge insert ( 4 ) outgoing abutment function is prevented at such a closure position. Ölfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungsquerschnitt des Öleinlasses (10) am oberen Ende einer in den Zentrifugeneinsatz (4) ragenden starren Achse (7) liegt, wobei – der Zentrifugeneinsatz (4) topfförmig ausgebildet ist, – die starre Achse (7) die untere Stirnwand (6) des Zentrifugeneinsatzes (4) durchgreift und bis in den Bereich der oberen Stirnwand (6) verläuft, – die obere Stirnwand (6) geschlossen ausgeführt ist, – die starre Achse (7) zur Ölführung innen hohl ausgeführt ist, – der Querschnitt des Einlasses (10) aus dem inneren Hohlraum der starren Achse (7) radial nach außen führt, – der Ventilschieber (13) durch Anschlag an die obere Stirnwand (6) in Offenstellung gehalten ist, während er bei fehlendem Zentrifugeneinsatz (4) und damit fehlendem Anschlag eine den Einlass (10) verschließende Stellung einnimmt.Oil filter according to claim 1 or 2, characterized in that the flow cross-section of the oil inlet ( 10 ) at the upper end of a centrifuge insert ( 4 ) projecting rigid axis ( 7 ), wherein - the centrifuge insert ( 4 ) is cup-shaped, - the rigid axis ( 7 ) the lower end wall ( 6 ) of the centrifuge insert ( 4 ) and into the area of the upper end wall ( 6 ), - the upper end wall ( 6 ) is closed, - the rigid axis ( 7 ) is designed to be hollow inside the oil duct, - the cross-section of the inlet ( 10 ) from the inner cavity of the rigid axle ( 7 ) leads radially outwards, - the valve spool ( 13 ) by abutment against the upper end wall ( 6 ) is held in open position, while in the absence of centrifuge insert ( 4 ) and thus missing a stop the inlet ( 10 ) occupies an occlusive position. Ölfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (13) durch vorhandenen Öldruck innerhalb des Ölfilters in seine Verschlussposition verlagert und dort gehalten wird.Oil filter according to one of the preceding claims, characterized in that the valve slide ( 13 ) is displaced by existing oil pressure within the oil filter in its closed position and held there. Ölfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeweg des Ventilschiebers (13) durch Begrenzungslager (17, 18) in der starren Achse (7) begrenzt ist.Oil filter according to one of the preceding claims, characterized in that the displacement of the valve spool ( 13 ) by confinement storage ( 17 . 18 ) in the rigid axis ( 7 ) is limited.
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