DE19960203A1 - Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter für eine BrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Es wird ein Flüssigkeitsfilter, insbesondere ein als Leitungsfilter ausgebildeter Ölfilter für das Schmieröl einer Brennkraftmaschine, vorgeschlagen. Dieses Filter besitzt ein erstes Ventil 16, welches z. B. im Einlaß 12 des Filters untergebracht sein kann. Erfindungsgemäß ist ein zweites Ventil 32 vorgesehen, welches über eine Verbindungsöffnung 31 direkt mit dem ersten Ventil kommuniziert. Dadurch wird eine Platz sparende integrierte Baugruppe, bestehend aus zwei Ventilen, geschaffen, welche Vorteile hinsichtlich der Fertigung und der anfallenden Montagekosten bringt. Außerdem ist durch ein direktes Zusammenwirken der Ventile eine zuverlässige Funktion gegeben. Das erste Ventil kann z. B. ein Rücklaufsperrventil sein und das zweite Ventil ein Umgehungsventil.
Description
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsfilter, insbesondere einen Ölfilter für das
Schmieröl einer Brennkraftmaschine, welcher Anschlüsse für die zu filternde Flüssig
keit aufweist, wobei in einem der Anschlüsse ein Ventil untergebracht ist, nach der
Gattung des Patentanspruches 1.
Ein solcher Filter ist z. B. aus der EP 701 059 A2 bekannt. Wie z. B. der Fig. 2 die
ses Dokumentes zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem vorgeschlagenen Flüs
sigkeitsfilter um einen Leitungsfilter, der Schlauchanschlüsse für die Leitungen auf
weist. Es ist ein Schlauchanschluß 5 vorgesehen, der mit einem Druckregelventil 4
versehen ist. Die an den Schlauchanschluß 5 angeschlossene Leitung wird also erst
mit Flüssigkeit versorgt, wenn der in der Reinseite des Filterelementes anliegende
Druck ausreicht, um das Druckregelventil 4 zu öffnen.
Bei dem gezeigten Filter handelt es sich um einen Wegwerffilter. Das Ventil besteht
aus mehreren Teilen wie Ventilträger, Ventilplatten und Feder, die alle bei der Mon
tage des Filters mit dem Filtergehäuse verbunden werden müssen. Hierdurch ent
steht zusätzlicher Montageaufwand. Außerdem läßt sich diese Lösung schwer an ein
Wechselfilter anpassen, da bei einem Wechsel des Filterelementes immer die Gefahr
bestehen würde, daß das Druckregelventil in seine Einzelteile zerfällt.
Gemäß der DE 299 08 533 U1 wird, wie in Fig. 1 gezeigt, ein Ventil beschrieben,
welches sich als separate Baueinheit in einer Aufnahmeöffnung einschieben läßt.
Diese Aufnahmeöffnung kann z. B. der Anschluß eines Filtergehäuses sein. Der Ein
bau des Ventilmoduls in den Einlaß stellt eine kostengünstige Lösung dar, da das
Ventil vormontiert werden kann. Außerdem kann das gezeigte Ventil auch bei Wech
selfiltern verwendet werden, da ein Wechsel der entsprechenden Filtermittel unab
hängig von der Baugruppe des Ventils erfolgen kann.
Das gezeigte Ventil läßt sich z. B. als Rücklaufsperrventil verwenden. In dieser
Funktion wird es in den Einlaß eines Filters eingebaut, und verhindert dadurch einen
Rücklauf an zu filternder Flüssigkeit z. B. außerhalb der Betriebszeit oder bei der
Wartung. Es gibt jedoch auch weitere Anwendungsfälle für Ventile bei Flüssigkeits
filtern. Der Anwendungsfall eines Druckregelventils ist bereits beschrieben worden.
Ein Druckregelventil läßt sich insbesondere auch als Umgehungsventil ausführen,
welches bei einem zu starken Druckabfall am Filterelement (z. B. durch Verschmut
zung) öffnet, und so einen minimal Flüssigkeitsdurchsatz des Filters garantiert. Wei
terhin werden Ablaufventile vorgesehen, die bei einem Auswechseln des Filterele
mentes öffnen und so einen Ablauf der im Filtergehäuse befindlichen Flüssigkeit ge
währleisten. Bei Verwendung von Leitungsfiltern können jedoch auch Wartungsven
tile zum Einsatz kommen, die bei Abkoppeln der Leitungsabschnitte vom Leitungsfil
ter schließen und so ein Auslaufen des Filters verhindern.
Die Verwirklichung der verschiedenen Ventilmechanismen kann einzeln oder in
Gruppen für einen Filter sinnvoll sein. Dabei ist ein Einbau in die Anschlüsse aus ge
nannten Gründen besonders vorteilhaft. Bei der Realisierung mehrere Ventilmecha
nismen können diese jedoch nicht vollständig in die Anschlüsse eingebaut werden.
Hierbei ergibt sich ein Platzproblem. Außerdem können die Ventilfunktionen nicht alle
in einem Anschluß verwirklicht werden, da nur eine Reihenschaltung möglich wäre.
Durch Anordnen zusätzlicher Ventile am Flüssigkeitsfilter entstehen also erhöhte Ko
sten und ein zusätzlicher Bauraumbedarf.
Aufgabe der Erfindung ist es daher einen Flüssigkeitsfilter zu schaffen, in dem meh
rere Ventilmechanismen kostengünstig und Platz sparend angeordnet werden kön
nen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Der erfindungsgemäße Filter weist in bekannter Weise Anschlüsse für die Leitungen,
die die zu filternde Flüssigkeit fördern auf. In einem der Anschlüsse ist ein erstes
Ventil angeordnet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste Ventil
neben einem Zulauf und Ablauf für die durchfließende Flüssigkeit weiterhin eine Ver
bindungsöffnung aufweist, die mit einem zweiten Ventil kommuniziert.
Eine solche Ventilanordnung kann sowohl für Wegwerf- wie auch für Wechselfilter
sinnvoll sein. Der sich ergebende Vorteil besteht darin, daß die Ventile auf engstem
Bauraum angeordnet werden können, da sie direkt miteinander kommunizieren.
Durch Vorsehen der Verbindungsöffnung kann die Funktion der beiden Ventile ganz
oder teilweise entkoppelt werden, so daß diese ihre jeweilige Aufgabe zu erfüllen
vermögen.
Das erste Ventil kann vorteilhaft ein Rücklaufsperrventil sein. Dieses benötigt den
Zu- und Ablauf zur Durchleitung der Flüssigkeit in den Filter hinein. Ein Zurückströ
men wird durch Schließen des Ventils verhindert. Dieses Ventil kann gleichzeitig die
Funktion eines Wartungsventils übernehmen, da bei Ausbau des Filters aus dem An
schluß kein Öl herauslaufen kann.
Die Verbindungsöffnung kann vorteilhaft mit einem Umgehungsventil kommunizieren.
Bei geöffnetem Rücklaufsperrventil ist die Filterfunktion gegeben. Falls der Filter je
doch z. B. durch Verschmutzung einen zu hohen Druckabfall bewirkt kann das Um
gehungsventil zusätzlich öffnen, so daß Flüssigkeit sowohl durch den Ablauf des
Rücklaufsperrventils als auch durch die Verbindungsöffnung und das Umgehungs
ventil strömt.
Durch die direkten Verbindungswege ist die beschriebene Ventilkombination beson
ders zuverlässig in der Funktion. Bei der Realisierung von Zulauf und Ablauf des er
sten Ventils sowie der Verbindungsöffnung können gleichzeitig Teile des Gehäuses
mitgenutzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Flüssigkeitsfilter ein Lei
tungsfilter. Hierbei ergeben sich die bereits genannten Vorteile bei der Verwendung
eines Rücklaufsperrventils, welches gleichzeitig als Wartungsventil genutzt werden
kann. Leitungsfilter sind sehr universell in der Anwendung, da sie überall in ein Lei
tungssystem integriert werden können. Außerdem lassen sich Leitungsfilter leichter
standardisieren, da ihre Anschlüsse nicht von den speziellen Gegebenheiten des
Einbauortes abhängig sind, wie dies z. B. bei Anschraubfiltern der Fall ist.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann im Auslaß des Filters ein
Schiebeventil angeordnet sein, welches als Wartungsventil wirkt. Diese Anwendung
ist nur bei einem Leitungsfilter sinnvoll. Das Schiebeventil wird durch die Kupplung
betätigt, welche zum an den Leitungsfilter angeschlossenen Leitungssystem gehört.
Wird die Kupplung in den Auslaß gesteckt, öffnet das Schiebeventil, so daß eine
einwandfreie Funktion des Filters möglich ist. Sobald die Kupplung zum Ausbau des
Leitungsfilters aus dem Auslaß herausgezogen wird, schließt das Schiebeventil und
verhindert damit ein Auslaufen des Leitungsfilters.
Eine besonders günstige Ausführungsform des ersten Ventiles ergibt sich, wenn die
ses zur Montage in die Öffnung des Anschlusses eingeschoben und fixiert werden
kann. Die Fixierung kann z. B. durch einen Klemmring am Ventilkörper oder durch
einen Absatz erfolgen, welcher Übermaß im Verhältnis zur Einbauöffnung aufweist.
Dabei ist es gleichermaßen denkbar, daß das erste Ventil ein Modul ist, welches als
ganzes in den Anschluß eingeschoben wird, oder daß das Ventil in Einzelteilen mon
tiert wird. Im letzten Fall ergibt sich eine Vereinfachung der Montage daraus, daß der
Anschluß als Einbauöffnung gleichzeitig eine Führung der losen Ventilteile darstellt,
so daß diese leicht ineinander gesteckt werden können.
Ist der Flüssigkeitsfilter mit einer Rundfilterpatrone ausgestattet, in der sich ein Mittel
rohr befindet, so ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfin
dung dadurch, daß das zweite Ventil im Mittelrohr montiert wird, wobei eine Kommu
nikation mit der Verbindungsöffnung des ersten Ventils möglich sein muß. Hierdurch
wird die Reinseite des Filters als Einbauraum für das zweite Ventil genutzt, wodurch
kein zusätzlicher Bauraum verschwendet wird. Das zweite Ventil kann insbesondere
ein Umgehungsventil sein. Das Mittelrohr stellt gleichzeitig gute Anbindungsmöglich
keiten für die Einzelteile des zweiten Ventils zur Verfügung. Diese kann z. B. von der
dem Anschluß mit dem ersten Ventil gegenüberliegenden Stirnseite des Mittelrohrs
eingeschoben werden. Hierbei läßt sich eine Fixierung der Ventilteile z. B. durch ei
nen Bajonettverschluß realisieren.
Es ist besonders vorteilhaft, das Mittelrohr mit dem Gehäuse zu verbinden. Die Ver
bindung muß derart erfolgen, daß das Mittelrohr an den Anschluß angrenzt, in dem
das erste Ventil eingebaut ist. Hierdurch wird ein zuverlässiges Zusammenwirken
des ersten und zweiten Ventils gewährleistet. Auch bei einem Wechsel des Fil
terelements bleibt die Baugruppe der beiden Ventile unverändert, wodurch Fehler bei
der Wartung ausgeschlossen werden können. Die Filterpatrone wird einfach nach
Öffnen des Gehäuses vom Mittelrohr gezogen und durch eine neue ersetzt.
Es ist weiterhin vorteilhaft, das Mittelrohr einteilig mit dem Deckel des Gehäuses her
zustellen. In diesem Zusammenhang wird der Deckel als Teil des Gehäuses aufge
faßt. Alternativ läßt sich das Mittelrohr auch in das Gehäuse, insbesondere den Dec
kel einschrauben. Durch die einteilige Herstellung entfallen jedoch Montageschritte,
die die Lösung wirtschaftlicher machen.
Die Ventilkombination kann beispielsweise von beiden Seiten, also das erste Ventil
durch die Öffnung des Anschlusses und das zweite Ventil durch die offene Seite des
Mittelrohrs eingebaut werden. Ein besonders günstige Ausführungsform ergibt sich
jedoch, wenn auch das zweite Ventil durch die Öffnung des Anschlusses einbaubar
ist. Hierdurch können weitere Einzelteile der Ventilbaugruppen eingespart werden.
Die beiden Ventile werden nacheinander in die Öffnung des Anschlusses hineinge
schoben, wobei durch Vorsehen entsprechender Absätze die geometrischen Rand
bedingungen für die Funktion der Ventile gewährleistet werden. Zum Schluß werden
die eingeschobenen Bauteile in der bereits beschriebenen Weise im Anschluß fixiert.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen
außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her
vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form
von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen
Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen
darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines schema
tischem Ausführungsbeispieles beschrieben. Hierbei zeigt die Fig. 1 einen Lei
tungsfilter der erfindungsgemäßen Ventilkombination im Schnitt, wobei das Umge
hungsventil in zwei Varianten dargestellt ist, und die Fig. 2 eine Version des Dec
kels mit integriertem Mittelrohr.
Der dargestellte Leitungsfilter in Fig. 1 weist ein Gehäuse 10 mit einem Deckel 11
auf. Es ist ein Einlaß 12 und ein Auslaß 13 vorgesehen, die über Kupplungen 14 mit
dem Leitungssystem verbunden werden können, welches das zu filternde Fluid führt.
Die Kupplungen können z. B. an nicht dargestellte Schläuche montiert sein. Die
Flüssigkeit strömt vom Einlaß 12 zu einem Zulauf 15 eines Rücklaufsperrventils 16
und, wenn dieses geöffnet ist, zu einem Ablauf 17. Der Ablauf des Rücklaufsperr
ventils 16 ist mit einer Rohseite 18 des Filters verbunden. Die Rohseite wird von ei
nem Filterelement 19 von einer Reinseite 20 getrennt. Das Filterelement 19 ist dich
tend auf ein Mittelrohr 21 und einen Stutzen 22 im Gehäuse geschoben. Daher muß
das Fluid das Filterelement durchströmen, um von der Rohseite auf die Reinseite zu
gelangen. Die Reinseite ist über ein Schiebeventil 23, welches durch die Kupplung
offengehalten wird, mit dem Auslaß verbunden. Die Pfeile deuten die Flußrichtung
der Flüssigkeit im Filter an.
Zur Abdichtung des Filtersystems und der Anschlüsse sind verschiedene Dichtungen
24 vorgesehen. Eine Dichtung 24a weist auch das Schiebeventil auf, wobei diese
Dichtung gleichzeitig als Arretierung für einen Ventilkörper 25s dient und den Ventil
sitz bildet. Das Schiebeventil ist sowohl in geöffnetem Zustand mit eingeschobener
Kupplung 14 als auch im geschlossenen Zustand (bei Ausbau des Leitungsfilters)
dargestellt. Der Verschluß des Schiebeventils erfolgt über eine Feder 26s.
Das Rücklaufsperrventil 16 besteht aus einem Ventilträger 27r, einem Ventilkörper
25r einer Feder 26r und einem Klemmring 28. Die Komponenten des Rücklaufsperr
ventils werden nacheinander in den Einlaß 12 hineingeschoben und durch den
Klemmring 28 fixiert. Der Klemmring bildet zusammen mit dem Ventilkörper 25r den
Ventilsitz. Die Feder 26r drückt den Ventilkörper gegen den Ventilsitz, sofern kein
Gegendruck durch die strömende Flüssigkeit erzeugt wird. Der Ventilträger 27r weist
Führungsrippen 29r auf, die eine einwandfreie Axialbewegung des Ventilkörpers 25r
gewährleisten und gleichzeitig den Flüssigkeitsfluß auf die Rohseite 18 des Filters
ermöglichen. Dabei passiert die Flüssigkeit Öffnungen 30 im Mittelrohr 21. Das
Rücklaufsperrventil ist zur Hälfte im geöffneten und zur anderen Hälfte im geschlos
senen Zustand dargestellt.
Weiterhin weist der Ventilträger 27r eine Verbindungsöffnung 31 auf, welche mit ei
nem Ventilkörper 25a, b eines Umgehungsventils 32 kommuniziert. Das Umge
hungsventil 32 ist in zwei Versionen a und b dargestellt. In der Version a wird der
Ventilkörper 25a und die Feder 26a von unten in das Mittelrohr 21 eingeschoben. Ein
Ventilträger 27a wird in einem in das Mittelrohr integrierten Bajonettverschluß 33 ver
rastet, wodurch das Ventil fixiert wird. Der Ventilkörper 25a weist einen Ventilsitz im
Mittelrohr auf. Im Ventilträger 27a sind Führungsstifte 34 für die Feder 26a vorgese
hen.
In der Version b wird eine Feder 26b und ein Ventilkörper 25b durch die Einbauöff
nung des Einlasses 12 geschoben. Das Mittelrohr besitzt für diese Bauteil eine inte
grierte Aufnahme, die durch Führungsrippen 29b gebildet wird. Nach Einschieben
der Bauteile des Umgehungsventils 32 folgen die Bauteile des Rücklaufsperrventils
16, welches in der bereits beschriebenen Weise montiert wird. Dadurch wird die ge
samte Ventilkombination zu einer Baugruppe zusammengefaßt. Der Ventilsitz für den
Ventilkörper 25b ergibt sich durch Kommunikation mit dem Ventilträger 27r des
Rücklaufsperrventils.
In Fig. 2 ist eine Variante des Deckels 11i als Integralbauteil im Schnitt dargestellt.
Diese eignet sich für das Umgehungsventil mit dem Ventilkörper 25a, das von unten
in das Mittelrohr eingebaut wird. Neben dem Mittelrohr 21i, der Ventilträger 27i und
die Führungsrippen 29i in den Deckel 11i integriert. Anstelle der Verbindungsöffnung
31 ist eine rippenförmige Ausbildung des Ventilträgers 27i vorgesehen, so daß eine
Kommunikation zwischen Rücklaufsperrventil 16 und Umgehungsventil 32 möglich
ist.
Claims (10)
1. Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter für das Schmieröl einer
Brennkraftmaschine, mit einem eine Rohseite (18) des Filters von einer Reinseite
(20) desselben trennenden Filterelement (19), welches in ein Gehäuse (10) mit
Anschlüssen+15 eingebaut ist von denen einer als Einlaß (12) auf der Rohseite
(18) und einer als Auslaß (13) auf der Reinseite (20) des Flüssigkeitsfilters
ausgeführt ist, wobei in einem der Anschlüsse+15 ein erstes Ventil mit einem
Zulauf (15) und einem Ablauf (17) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Ventil über eine Verbindungsöffnung (31) mit einem zweiten Ventil
kommuniziert.
2. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste
Ventil ein Rücklaufsperrventil (16) ist.
3. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Ventil eine Umgehungsventil (32) ist.
4. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass dieser als Leitungsfilter ausgeführt ist.
5. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslaß
(13) ein Schiebeventil (23) als Wartungsventil angeordnet ist, welches durch eine
mit dem Auslaß verbundene Kupplung (14) des Leitungssystems zur Förderung
der gefilterten Flüssigkeit geöffnet werden kann.
6. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das erste Ventil in die Öffnung des Anschlusses+15
eingeschoben und fixiert ist.
7. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Filterelement
(19) eine Rundfilterpatrone ist, in der sich ein Mittelrohr (21) befindet, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Ventil derart im Mittelrohr montiert ist, dass es
mit dem ersten Ventil kommuniziert.
8. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr
(21) mit dem Gehäuse (10) derart verbunden ist, dass es mit demjenigen
Anschluss kommuniziert, in den das erste Ventil eingebaut ist.
9. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittelrohr
(21) einteilig mit einem Deckel (11) des Gehäuses (10) hergestellt ist.
10. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das zweite Ventil zum Einbau durch die Öffnung
desjenigen Anschlusses+15 eingeschoben ist, in dem auch das erste Ventil
angeordnet ist.
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DE19960203A DE19960203A1 (de) | 1999-12-14 | 1999-12-14 | Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter für eine Brennkraftmaschine |
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EP (1) | EP1130223A1 (de) |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: MANN + HUMMEL GMBH, 71638 LUDWIGSBURG, DE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |