DE19540251C2 - Kühlmittelfilter - Google Patents

Kühlmittelfilter

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühlmittelfil­ ter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Kühlmittelfilter sind aus dem praktischen Be­ trieb bekannt. Sie werden für die Filterung des Kühlmit­ tels an einem Verbrennungsmotor und zur Ergänzung des Kühlmittelzusatzes eingesetzt. Sie können als stehende und auch als hängende Gehäuse ausgebildet sein.
In diese Gehäuse wird beim Service ein neuer Filterein­ satz eingesetzt. Dabei sind zweckmäßig die stabilisieren­ den Filterendscheiben aus einem verbrennbaren Material hergestellt, und am äußeren Umfang ist ein gefaltetes Filtermedium, beispielsweise aus Papier angebracht, das sich auf einem ebenfalls verbrennbaren Innendom ab­ stützt.
Aus der EP 05 01 851 A1 ist es bereits bekannt, ein Aus­ tauschfilter zu verwenden, der chemische Additive ent­ hält. Nachteilig ist hierbei, daß zum Ersatz der chemi­ schen Additiven auch jeweils das Filter gewechselt wer­ den muß.
Weiterhin offenbart DE-OS 26 13 481 ein Ölfilter, bei dem ein vorzugsweise ringförmiger fester Körper aus Polymeri­ sat im Filtergehäuse an einem Platz angeordnet wird, an dem ein Mindestmaß an Ölbewegung und kein turbulenter Ölstrom auftritt. Damit soll erreicht werden, daß der feste Körper sich allmählich über eine möglichst lange Betriebszeit in dem Motorenöl auflöst.
Aus der DE 37 12 284 C2 ist weiterhin ein tragbares Gerät zur Verbesserung der Qualität von Trinkwasser bekannt, bei dem eine Filterpatrone mit einem durchstoßbaren Ver­ schlußteil vorhanden ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen be­ kannten Kühlmittelfilter derart weiterzuentwickeln, daß der Kühlmittelzusatz in exakt dosierbarer Menge bequem in flüssiger Form in dem Kühlmittelfilter eingebracht werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Kühlmittelfilter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.
Dadurch, daß im Innenraum des hohlzylinderförmigen Fil­ tereinsatzes eine allseitig umschlossene Kammer vorhan­ den ist, die Kühlmittelzusatz enthält, und daß ein Be­ reich der Außenhaut der Kammer sich durch Einwirkung von Druck und/oder Wärme nach dem Verbinden des Gehäuses mit dem Motorgehäuse bzw. der zwei Gehäuseteile oder eines Öffnungsmittels beim Verbinden des Gehäuses mit dem Mo­ torgehäuse bzw. der zwei Gehäuseteile öffnet, wird die vorteilhafte Wirkung erzielt, daß der flüssige Kühlmit­ telzusatz in einer allseitig umschlossenen Kammer bequem transportier- und lagerbar ist, und daß sich der Inhalt der Kammer beim oder nach dem Ineinanderfügen der Gehäu­ seteile selbsttätig öffnet, ohne daß dabei eine nach außen tretende Leckage auftritt.
Vorteilhaft ist vorgesehen, daß das Öffnungsmittel min­ destens ein an einem Gehäuseteil angebrachter Dorn ist und der zu öffnende Bereich durch eine Membrane gebildet ist, die mit dem mindestens einen Dorn durchdringbar ist. Dabei ist die Länge des Dorns so zu dimensionieren, daß der Weg, den die beiden Gehäuseteile zurücklegen, um miteinander verbunden zu werden, etwas größer ist als die Länge des Dorns.
In einer alternativen Ausgestaltung ist das Öffnungsmit­ tel mindestens ein nach außen ragender Nocken an einer stirnseitigen Wand der Kammer, nahe dem eine Sollbruch­ linie an der stirnseitigen Wand der Kammer angebracht ist, die beim Eingriff des mindestens einen Nockens mit dem benachbarten Gehäuseteil aufbricht. Hier ist also der Nocken an der Kammer befestigt und drückt sich in diese hinein, wenn die beiden Gehäuseteile miteinander verbunden werden.
Weiter alternativ ist das Öffnungsmittel mindestens ein an dem Motorgehäuse bzw. einem Gehäuseteil angebrachter Dorn und/oder mindestens ein nach außen ragender Nocken an einer stirnseitigen Wand der Kammer, wobei eine Wand­ dicke der Kammer nahe des Dorns oder Nockens reduziert ist.
Vorteilhaft weist die Kammer allgemein Zylinderform auf, wobei der Mantel des Zylinders als Stützdom des Filter­ einsatzes ausgebildet ist, und Stirnseiten, wovon minde­ stens eine einen räumlich definiert zu öffnenden Bereich aufweist. Damit wird der Raum im Inneren des Filterein­ satzes optimal nutzbar. Gleichzeitig entfällt ein sepa­ rater Stützdom für den Filtereinsatz.
In einer alternativen Ausgestaltung weist die Kammer all­ gemein Zylinderform auf und in das Innere des Filterein­ satzes ist diese Kammer einsetzbar, wobei mindestens ei­ ne ihrer beiden Stirnseiten einen räumlich definiert zu öffnenden Bereich aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist ein Stützdom erforderlich. In jeder der beiden vorgenann­ ten Ausgestaltungen ist die Kammer gegenüber dem Filter­ einsatz in axialer Richtung verschiebbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beiden Gehäuseteile durch ineinanderschraubbare Ge­ windeabschnitte verbindbar sind, wobei das eine Gehäuse­ teil becherformig ist und das andere Gehäuseteil die Ein­ trittsöffnung und die Austrittsöffnung aufweist, daß am Boden des becherförmigen Gehäuseteils Rastmittel angeord­ net sind, die mit entsprechenden Rastmitteln an einer Stirnscheibe des Filtereinsatzes verbindbar sind, daß die den Rastmitteln zugewandte Stirnseite der Kammer eine Sollbruchlinie aufweist, nahe der ein nach außen ra­ gender Nocken angeordnet ist, der beim Ineinanderschrau­ ben der Gehäuseteile die Sollbruchlinie öffnet, daß die den Rastmitteln abgewandte Stirnseite der Kammer eine Membran oder Sollbruchlinie aufweist und beim Ineinander­ schrauben der Gehäuseteile mit einem Dorn in Eingriff bringbar ist, der an dem anderen Gehäuseteil angeordnet ist und die Membran oder Sollbruchlinie öffnet. Beim Service des Kühlmittelfilters wird der Filtereinsatz mit seinen Rastmitteln am Boden des becherförmigen Gehäuse­ teils eingerastet. Dann wird der becherförmige Gehäuse­ teil auf das andere Gehäuseteil aufgeschraubt. Durch den Einschraubweg, der in einer Ausführung 30 mm beträgt, werden die beiden Gehäuseteile einander derart angenä­ hert und dicht verschraubt, daß sowohl der Dorn als auch der Nocken beim Eingriff mit der Membran bzw. der einen Stirnwand des Filtereinsatzes die Kammer öffnen. Dadurch ist die Kammer an beiden Stirnseiten offen und vom Kühl­ mittel durchströmbar, was ein unmittelbares Vermischen des flüssigen Kühlmittelzusatzes im Inneren der Kammer mit dem übrigen Kühlkreislauf zur Folge hat.
In einer alternativen bevorzugten Ausgestaltung ist vor­ gesehen, daß das Gehäuse becherförmig ist und an einer der Stirnwände eine zentrale Öffnung mit Innengewinde aufweist, das auf einen entsprechenden, die Austritts­ öffnung umfassenden Gewindestutzen des Motorgehäuses auf­ schraubbar ist, daß in der Stirnwand mindestens eine Ein­ trittsöffnung vorhanden ist, daß an der Stirnwand im Be­ reich radial außerhalb der mindestens einen Eintrittsöff­ nung eine Ringdichtung angebracht ist, die nach dem An­ schrauben des Gehäuses dichtend am Motorgehäuse anliegt, daß die dem Gewindestutzen abgewandte Stirnseite der Kam­ mer eine Sollbruchlinie aufweist, nahe der ein nach au­ ßen ragender Nocken angeordnet ist, der beim Aufschrau­ ben des Gehäuses die Sollbruchlinie öffnet, daß die ande­ re Stirnseite der Kammer eine Membran oder Sollbruchli­ nie aufweist und beim Aufschrauben des Gehäuses mit einem Dorn in Eingriff bringbar ist, der an dem Gewinde­ stutzen angeordnet ist und die Membran bzw. Sollbruchli­ nie öffnet. Die vorteilhafte Wirkung dieser Ausgestal­ tung ist die gleiche wie bei der vorstehend geschilder­ ten, nur daß bei dieser Ausgestaltung ein aufschraubba­ res becherförmiges Gehäuse benutzt wird, das als Spin-On- Filter als solches bekannt ist.
Zweckmäßig weist die Kammer an mindestens einer ihrer Stirnseiten abstandsbildende Vorsprünge auf, deren Höhe geringer ist als die der Nocken. Dadurch ist ein guter Strömungsweg geschaffen.
Die Kammer ist zweckmäßig aus Kunststoff und die Membran ist eine Kunststoff- oder Metallfolie, wodurch eine einfache Herstellung gewährleistet ist.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden nunmehr anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Sie zeigen in
Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, in
Fig. 2 einen Schnitt durch eine andere Ausgestaltung in vergrößerter Darstellung und in
Fig. 3 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 2, jedoch mit einer noch anderen Ausgestaltung.
Fig. 4 einen ähnlichen Schnitt wie in Fig. 3, jedoch mit einer weiteren Ausgestaltung.
Mit Bezugnahme auf Fig. 1 weist das Kühlmittelfilter ein Gehäuse 1 auf, das einen oberen Gehäuseteil 11 bein­ haltet, der becherförmig ist und am offenen Rand einen Gewindeabschnitt mit einer Dichtung trägt, und einen un­ teren Gehäuseteil 12, in dem eine Eintrittsöffnung 13 und eine Austrittsöffnung 14 für das Kühlmittel ange­ bracht sind. Vor der Eintrittsöffnung 13 und der Aus­ trittsöffnung 14 ist jeweils ein Absperrventil 5 ange­ bracht.
Der Aufbau des Gehäuses 1 ist aus bekannten Ausführungen als solcher als bekannt vorauszusetzen und muß an dieser Stelle nicht näher erläutert werden. Im Inneren des Ge­ häuses 1 befindet sich ein Filtereinsatz 2, welcher zwei Stirnscheiben und einen gefalteten Rand aus beispielswei­ se Papier aufweist. Der Filtereinsatz 2 wird radial von außen nach innen durchströmt.
Die Fig. 2 zeigt die beiden Gehäuseteile 11 und 12 in zusammengeschraubtem Zustand, wobei eine Kammer 3 im Inneren des Filtereinsatzes 2 bereits geöffnet ist.
Der Filtereinsatz 2 weist an seiner unteren Stirnscheibe Rastmittel 111 auf, die mit Rastmitteln 110 am Gehäuse­ teil 11 in Eingriff bringbar sind. Diese Verrastung ist als solche bekannt.
Die Kammer 3 ist bei der gezeigten Ausgestaltung mit ei­ nem Mantel ausgeführt, der als Stützdom 35 für den Fil­ tereinsatz 2 dient.
An der in der Fig. 2 unteren Stirnseite weist die Kam­ mer 3 einen Nocken 32 auf, neben dem eine Sollbruchlinie 34 in der Stirnwand ausgeführt ist. Wie in Fig. 2 ge­ zeigt, ist die Sollbruchlinie bereits durch Anstoßen des Nockens 32 beim Ineinanderschrauben der beiden Gehäuse­ teile 11 und 12 aufgebrochen.
Auch an ihrer in der Fig. 2 oberen Stirnseite ist die Kammer 3 bei diesem Vorgang geöffnet worden, wobei ein Dorn 4, der am oberen Gehäuseteil 12 in axialer Richtung vorragend angebracht ist, eine Membran 31 an der oberen Stirnseite der Kammer 3 aufgebrochen hat.
Damit ist die Kammer 3 in axialer Richtung durchström­ bar.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausgestaltung einer Kammer 3. Bei dieser Ausgestaltung ist die Kammer 3 als eine all­ seitig geschlossene, in das Innere des Filtereinsatzes 2 einsetzbare Kammer ausgebildet, deren Mantel nicht als Stützdom dient. Beim Ineinanderschrauben der Gehäusetei­ le 11 und 12 drückt der Nocken 32 gegen die untere Stirn­ scheibe des Filtereinsatzes 2 und öffnet eine daneben liegende, nicht gekennzeichnete Sollbruchlinie, wodurch die untere Stirnwand der Kammer 3 geöffnet ist. Eben­ falls beim Ineinanderschrauben drückt der Dorn 4, der ähnlich der Ausgestaltung in Fig. 2 angeordnet ist, durch eine weitere Sollbruchlinie oder einen dünnen Wand­ bereich an der oberen Stirnseite der Kammer 3 und öff­ net diese.
Die Befestigung mit Rastmitteln 110 und 111 entspricht der Ausführung in der Fig. 2.
Beim Einsetzen der Kammer 3 in das innere des Filterein­ satzes 2 wird dieser in jedem Falle zunächst mit den Rastmitteln 110, 111 am Gehäuseteil 11 befestigt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Kühlmittel­ filters. Ein becherförmiges Gehäuse 1 beinhaltet einen Filtereinsatz 2. Im Innern des Filtereinsatzes 2 ist eine Kammer 3 eingebracht, die allgemein zylinderförmig ausgebildet ist. An der in der Fig. 4 unteren Stirnsei­ te der Kammer 3 ist ein Nocken 32 nahe einer Sollbruchli­ nie 34 angebracht, und mehrere Vorsprünge 36, deren Höhe jeweils kleiner ist als die Höhe des Nockens 32.
An der gegenüberliegenden Stirnseite der Kammer 3 ist eine Sollbruchlinie 31 angebracht.
Das Gehäuse 1 weist eine Stirnwand 15 auf, die einem nicht bezeichneten Motorgehäuse zugewandt ist, welches in der Fig. 4 oben liegt.
Die Stirnwand 15 weist eine zentrale Öffnung 16 mit In­ nengewinde auf, das auf einen Gewindestutzen 6 im Motor­ gehäuse mit entsprechendem Außengewinde aufschraubbar ist.
Zentral im Gewindestutzen 6 verläuft die Austrittsöff­ nung 14 für das gefilterte Medium.
Weiter weist die Stirnwand 15 mehrere Eintrittsöffnungen 13 auf, durch die das zu filternde Medium, hier das Kühl­ mittel in das Gehäuse 1 eintritt.
Die entsprechenden Zuführungen im Motorgehäuse sind nicht dargestellt, da sie dem Fachmann geläufig sind.
Radial außerhalb der Eintrittsöffnungen 13 ist an der Stirnwand 15 eine Ringdichtung 17 befestigt.
Der Gewindestutzen 6 trägt an seinem freien Ende einen Dorn 4.
Wird nun das Gehäuse 1 mit eingesetzter geschlossener Kammer 3 auf den Gewindestutzen 6 aufgeschraubt, so durchstößt der Dorn 4 die Sollbruchlinie 31, und der Nocken 32 öffnet die Sollbruchlinie 34, so daß die Kam­ mer 3 durchströmbar ist.
Dabei ist das Gehäuse 1 durch die Ringdichtung 17 dich­ tend mit dem Motorgehäuse verbunden.

Claims (12)

1. Kühlmittelfilter mit einem Gehäuse (1), das dichtend mit einem Motorgehäuse verbindbar ist, oder das zwei lösbar und dichtend miteinander verbindbare Gehäuse­ teile (11, 12) aufweist, mit einem allgemein hohlzy­ linderförmigen Filtereinsatz (2), der radial von außen nach innen von dem zu filternden Kühlmittel durchströmbar ist, wobei das Gehäuse (1) eine Ein­ trittsöffnung (13) und eine Austrittsöffnung (14) für das Kühlmittel aufweist, wobei im Innenraum des hohlzylinderförmigen Filtereinsatzes (2) ein Kühlmit­ telzusatz einbringbar ist, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß eine allseitig mit einer Außenhaut umschlosse­ ne Kammer (3) den Kühlmittelzusatz enthält und
  • - daß mindestens ein Bereich der Außenhaut der Kam­ mer (3) sich durch Einwirken von Druck und/oder Wärme nach dem Verbinden des Gehäuses (1) mit dem Motorgehäuse oder der zwei Gehäuseteile (11, 12) oder durch mindestens ein Öffnungsmittel beim Ver­ binden des Gehäuses (1) mit dem Motorgehäuse oder der zwei Gehäuseteile (11, 12) öffnet.
2. Kühlmittelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnungsmittel mindestens ein an dem Motorgehäuse oder einem Gehäuseteil (11, 12) an­ gebrachter Dorn (4) ist und der zu öffnende Bereich durch eine Membran (31) gebildet ist, die mit dem mindestens einen Dorn (4) durchdringbar ist.
3. Kühlmittelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnungsmittel mindestens ein nach außen ragender Nocken (32) an einer stirnseitigen Wand der Kammer (3) ist, nahe dem eine Sollbruchli­ nie (34) in der stirnseitigen Wand angebracht ist, die beim Eingriff des mindestens einen Nockens (32) mit dem benachbarten Gehäuseteil (11) aufbricht.
4. Kühlmittelfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Öffnungsmittel mindestens ein an dem Motorgehäuse oder einem Gehäuseteil (11, 12) an­ gebrachter Dorn (4) und/oder mindestens ein nach au­ ßen ragender Nocken (32) an einer stirnseitigen Wand der Kammer (3) ist, und daß eine Wanddicke der Kam­ mer (3) nahe des Dorns (4) oder Nockens (32) redu­ ziert ist.
5. Kühlmittelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) allgemein Zylinderform mit einem Mantel und zwei Stirnseiten aufweist, wobei der Mantel des Zylinders als Stütz­ dom (35) des Filtereinsatzes (2) ausgebildet ist, und wobei mindestens eine Stirnseite einen räumlich definiert zu öffnenden Bereich aufweist.
6. Kühlmittelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) allgemein Zylinderform aufweist und in das Innere des Filter­ einsatzes (2) einsetzbar ist, wobei mindestens eine ihrer beiden Stirnseiten einen räumlich definiert zu öffnenden Bereich aufweist.
7. Kühlmittelfilter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ge­ häuseteile (11, 12) durch ineinander schraubbare Ge­ windeabschnitte verbindbar sind, wobei das eine Ge­ häuseteil (11) becherförmig ist und das andere Ge­ häuseteil (12) die Eintrittsöffnung (13) und die Aus­ trittsöffnung (14) aufweist, daß am Boden des becher­ förmigen Gehäuseteils (11) Rastmittel (110) angeord­ net sind, die mit entsprechenden Rastmitteln (111) an einer Stirnseite des Filtereinsatzes (2) verbind­ bar sind, daß die den Rastmitteln (110, 111) zuge­ wandte Stirnseite der Kammer (3) eine Sollbruchlinie (34) aufweist, nahe der ein nach außen ragender Nocken (32) angeordnet ist, der beim Ineinander­ schrauben der Gehäuseteile (11, 12) die Sollbruchli­ nie (34) öffnet, daß die den Rastmitteln (110, 111) abgewandte Stirnseite der Kammer (3) eine Membran oder Sollbruchlinie (31) aufweist und beim Ineinan­ derschrauben der Gehäuseteile (11, 12) mit einem Dorn (4) in Eingriff bringbar ist, der an dem ande­ ren Gehäuseteil (12) angeordnet ist und die Membran oder Sollbruchlinie (31) öffnet.
8. Kühlmittelfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) becher­ förmig ist und an einer der Stirnwände (15) eine zen­ trale Öffnung (16) mit Innengewinde aufweist, das auf einen entsprechenden, die Austrittsöffnung (14) umfassenden Gewindestutzen (6) des Motorgehäuses auf­ schraubbar ist, daß in der Stirnwand (15) mindestens eine Eintrittsöffnung (13) vorhanden ist, daß an der Stirnwand (15) im Bereich radial außerhalb der minde­ stens einen Eintrittsöffnung (13) eine Ringdichtung (17) angebracht ist, die nach dem Anschrauben des Ge­ häuses (1) dichtend am Motorgehäuse anliegt, daß die dem Gewindestutzen (6) abgewandte Stirnseite der Kam­ mer (3) eine Sollbruchlinie (34) aufweist, nahe der ein nach außen ragender Nocken (32) angeordnet ist, der beim Aufschrauben des Gehäuses (1) die Sollbruch­ linie (34) öffnet, daß die andere Stirnseite der Kam­ mer (3) eine Membran oder Sollbruchlinie (31) auf­ weist und beim Aufschrauben des Gehäuses (1) mit einem Dorn (4) in Eingriff bringbar ist, der an dem Gewindestutzen (6) angeordnet ist und die Membran oder Sollbruchlinie (31) öffnet.
9. Kühlmittelfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) an minde­ stens einer ihrer Stirnseiten abstandsbildende Vor­ sprünge (36) aufweist, deren Höhe geringer ist als die des Nockens (32).
10. Kühlmittelfilter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (3) aus Kunststoff ist.
11. Kühlmittelfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (31) eine Metallfolie ist.
12. Kühlmittelfilter nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran durch einen verdünnten Bereich der Außenhaut gebil­ det wird.
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