DE19933620A1 - Ölfilter - Google Patents

Abstract

Das Ölfilter für hydraulisch betriebene Aggregate mit rotierenden Teilen, insbesondere Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge weist einen mechanisch wirkenden Filtereinsatz auf, der die Schmutzpartikel aus dem Ölstrom filtert, sowie zusätzlich eine Membran, die eine Abscheidung der im Ölstrom vorhandenen Luftblasen bzw. Lufteinschlüsse bewirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölfilter für hydraulisch betriebene Aggregate, mit rotierenden Teilen, insbesondere Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In hydraulisch betriebenen Aggregaten mit rotierenden Teilen, insbesondere in Automatgetrieben mit den darin an­ geordneten Kupplungen, Bremsen und den zugehörigen Druck­ stellgliedern, wird drehzahlabhängig ständig Luft in das herausgeschleuderte Leckage- und Schmieröl eingearbeitet. Dies führt zwangsläufig dazu, daß derartige Aggregate in fast allen Betriebszuständen anstelle von reinem Öl mit Öl/Luft-Emulsion betrieben werden. Die rotierenden Druck­ räume der Aggregate wirken als Zentrifugalseparatoren, wo­ durch die Öl/Luft-Emulsion zumindest teilweise wieder ent­ mischt wird, so daß Lufteinschlüsse am Innendurchmesser entstehen.

Die Zunahme der Luftblasen im Öl führt dabei zum einen zu einem erhöhten Risiko von Ölauswurf aufgrund der zusätz­ lichen Volumenzunahme sowie zu einem zunehmenden Dämpfungs­ verhalten mit zunehmendem Luftanteil aufgrund des Übergan­ ges von inkompressiblem Fluid zu kompressibler Emulsion.

Wird der Druck im rotierenden Druckraum geregelt, so wirkt die Kompressibilität der sich vergrößernden Luftein­ schlüsse als zunehmende Störgröße, die die Regelbarkeit zunehmend erschwert, und die letzlich durch die Regelung nicht mehr beherrschbar ist. Dadurch können Schäden an den betroffenen Bauteilen verursacht werden.

Der oben erwähnte Ölauswurf bewirkt ein Austreten des Öles aus dem Innenraum, beispielsweise des Automatgetriebes und führt dadurch nicht nur zu einer Verschmutzung der Um­ welt und anderer Komponenten des Fahrzeuges, sondern führt auch zu einem Ölverlust, so daß beim Betrieb bei geringerer Temperatur eine optimale Ölversorgung nicht mehr gewährlei­ stet ist.

Es wurde daher bereits vorgeschlagen, ein Automatge­ triebe mit begrenztem Bauraum mit einem Ausgleichsbehälter zu versehen, damit das in dem Getriebeinneren befindliche Öl bei thermischer Ausdehnung zwischengespeichert werden kann. Sofern es sich bei dem Ausgleichsbehälter um einen feststehenden Ausgleichsbehälter handelt, welcher im Ge­ triebeinnenraum im Bereich des Ölsumpfes als zusätzlicher Raum zur Aufnahme von Öl ausgebildet ist, kann dieser bei Erhöhung der Temperatur und der daraus resultierenden Aus­ dehnung des Getriebeöls z. B. über eine Blende befüllt wer­ den oder aber über ein temperaturabhängiges Ventil.

Der Nachteil eines solchen feststehenden Ausgleichsbe­ hälters ist jedoch, daß bei einem Getriebetyp mit geringem vorhandenen Bauraum für den feststehenden Ausgleichsbehäl­ ter kein ausreichendes Raumangebot vorhanden ist.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits in der älteren Patentanmeldung 198 55 970.4 der Anmelderin vorge­ schlagen, eine Vorrichtung zur Zwischenspeicherung von Öl in einem Getriebegehäuse eines Getriebes, insbesondere ei­ nem Automatgetriebe, zur Verfügung zu stellen, welche in Freiräumen, die in einem Innenraum des Getriebes an drehen­ de Teile grenzen, mitrotierend angeordnet sind.

Dadurch wird ein Zwischenspeicherbehälter geschaffen, der als eine Art Ausgleichsbehälter dient, da das darin enthaltene Öl in einem kritischen Betriebszustand nicht am Ölkreislauf teilnimmt, wobei der kritische Betriebszustand durch eine über einem bestimmten Grenzwert liegende Tempe­ ratur bestimmt ist. Ein bestimmter Anteil der Gesamtölmenge kann zwar darin zwischengespeichert werden, so daß der Ölauswurf verringert wird, jedoch ist damit das Problem der Öl/Luft-Emulsion noch nicht behoben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ölfil­ ter für hydraulisch betriebene Aggregate mit rotierenden Teilen, insbesondere Automatgetriebe für Kraftfahrzeuge, zu schaffen, welches die Luftanteile im Ölstrom entfernt oder zumindest stark verringert.

Ausgehend von einem Ölfilter der eingangs näher ge­ nannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestal­ tungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, daß in das Öl zusätzlich eine Membran eingesetzt ist, die eine Abschei­ dung der im Ölstrom vorhandenen Luftblasen bewirkt. Diese Membran kann eine semipermeable Membran oder aber eine Te­ flonmembran sein.

Es wurde festgestellt, daß mittels der Membrantechno­ logie der Luftanteil in der Öl/Luft-Emulsion soweit redu­ ziert werden kann, daß für die Versorgung der Druckräume im Automatgetriebe ein annähernd reines Öl verfügbar ist. Die Membranen können dabei derart in das vorhandene Ölfilter mit dem mechanischen Filtereinsatz für die Schmutzpartikel im Öl integriert werden, daß die durch die Membranen aus­ filtrierte Luft direkt vom Filter an die Umgebung abgegeben wird.

Bei Versuchen wurde gefunden, daß eine semipermeable Membran ein Luftabscheidevermögen von ca. 20 ml gelöster Luft pro Stunde und pro dm² Filterfläche ermöglicht.

Filter mit Teflonmembran wurden bereits in der Medi­ zintechnik zur Luftabscheidung eingesetzt. Bei diesen Fil­ tern wird die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten dazu verwendet, um die Flüssigkeiten von Gasen zu trennen. Die Flüssigkeiten durchströmen dabei die Teflonmembran unter relativ geringem Druckverlust, während die Luft zurückge­ halten und über entsprechende Austrittsöffnungen am Filter an die Umgebung abgegeben wird.

Das Luftabscheidevermögen eines mit einer Teflonmem­ bran versehenen Ölfilters ist ausreichend um mehrere Volu­ menprozent Luft aus dem Öl abzuscheiden.

Claims (3)

1. Ölfilter für hydraulisch betriebene Aggregate mit rotierenden Teilen, insbesondere Automatgetriebe für Kraft­ fahrzeuge, wobei ein mechanisch wirkender Filter die Schmutzpartikel aus dem Ölstrom filtert, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Ölfilter zusätzlich eine Membran eingesetzt ist, die eine Abscheidung der im Ölstrom vorhandenen Luftblasen bewirkt.

2. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran eine semipermeable Mem­ bran ist.

3. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Membran eine Teflonmembran ist.