DE3780522T2

DE3780522T2 - Zusammenbau eines filters fuer schmiermittel und verfahren zum einbau des filters.

Info

Publication number: DE3780522T2
Application number: DE8787107561T
Authority: DE
Inventors: Gene W Brown
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1986-05-23
Filing date: 1987-05-23
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2007-05-24
Also published as: EP0250861A2; US4738776A; EP0250861B1; DE3780522D1; EP0250861A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren einer Schmiermittelfilteranordnung an einer Maschinenmontagestruktur einer Brennkraftmaschine mit zwei Schmiermittelkreisläufen, von denen der eine in einem Kreislauf mit hohem Durchfluß und der andere in einem Nebenkreislauf liegt, wobei die Maschinenmontagestruktur einen Schmiermitteleinlaßkanal eine erste Durchlaßanordnung zum Kommunizieren mit dem Maschinenkreislauf mit hohem Durchfluß und eine zweite Durchlaßanordnung zum Kommunizieren mit dem Maschinen-Nebenkreislauf aufweist; wobei die Filteranordnung in Kombination umfaßt:
ein längliches Kopfelement, welches an der Maschinenmontagestruktur lösbar befestigbar ist und welches ein längliches Gehäuse umfaßt, das lediglich an einem Ende offen ist;
wobei in dem Gehäuse eine erste und eine zweite Filtereinheit angeordnet sind, von denen jede ein Filtermedium besitzt, um mit dem Schmiermitteleinlaßkanal zu kommunizieren, wobei die erste Filtereinheit mit einem inneren, ersten Auslaßkanal versehen ist, der mit der ersten Durchlaßanordnung kommuniziert, so daß sich ein minimaler Schmiermitteldruckabfall über dem Filtermedium der ersten Filtereinheit ergibt, wobei die zweite Filtereinheit mit einem inneren, zweiten Auslaßkanal versehen ist, welcher eine Auslaßkanalanordnung umfaßt, die unabhängig von dem ersten Auslaßkanal ist und mit der zweiten Durchlaßanordnung kommuniziert, so daß über dem Filtermedium der zweiten Filtereinheit ein wesentlich größerer Schmiermitteldruckabfall auftritt, einen in axialer Richtung kompressiblen ersten Dichtungsabschnitt zum dichtenden Zusammenwirken mit einer Oberfläche der Maschinenmontagestruktur und dem Teil des Gehäuses, welcher das offene Ende desselben definiert, einen ringförmigen Dichtungsabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um den Einlaßkanal dichtend von dem ersten Auslaßkanal zu trennen, und einen dritten Dichtungsabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist und den ersten und den zweiten Auslaßkanal dichtend trennt und einen Montageabschnitt aufweist, der an der Auslaßkanalanordnung befestigt ist.
Ferner betrifft die Erfindung eine Schmiermittelfilteranordnung zur Verwendung mit einer Brennkraftmaschine mit zwei Schmiermittelkreisläufen, von denen der eine in einem Kreislauf mit hohem Durchfluß und der andere in einem Nebenkreislauf liegt; wobei die Anordnung an einer Maschinenmontagestruktur befestigt ist, wobei die Maschinenmontagestruktur einen Schmiermitteleinlaßkanal, eine erste Durchlaßanordnung zum Kommunizieren mit dem Maschinenkreislauf mit hohem Durchfluß und eine zweite Durchlaßanordnung zum Kommunizieren mit dem Maschinen-Nebenkreislauf aufweist; wobei die Filteranordnung in Kombination umfaßt:
ein längliches Kopfelement, welches an der Maschinenmontagestruktur lösbar befestigbar ist und welches ein längliches Gehäuse umfaßt, das lediglich an einem Ende offen ist;
wobei in dem Gehäuse eine erste und eine zweite Filtereinheit angeordnet sind, von denen jede ein Filtermedium besitzt, um mit dem Schmiermitteleinlaßkanal zu kommunizieren, wobei die erste Filtereinheit mit einem inneren, ersten Auslaßkanal versehen ist, der mit der ersten Durchlaßanordnung kommuniziert, so daß sich ein minimaler Schmiermitteldruckabfall über dem Filtermedium der ersten Filtereinheit ergibt, wobei die zweite Filtereinheit mit einem inneren, zweiten Auslaßkanal versehen ist, welcher eine Auslaßkanalanordnung umfaßt, die unabhängig von dem ersten Auslaßkanal ist und mit der zweiten Durchlaßanordnung kommuniziert, so daß über dem Filtermedium der zweiten Filtereinheit ein wesentlich größerer Schmiermitteldruckabfall auftritt, einen in axialer Richtung kompressiblen ersten Dichtungsabschnitt zum dichtenden Zusammenwirken mit einer Oberfläche der Maschinenmontagestruktur und dem Teil des Gehäuses, welcher das offene Ende desselben definiert, einen ringförmigen Dichtungsabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist, um den Einlaßkanal dichtend von dem ersten Auslaßkanal zu trennen, und einen dritten Dichtungsabschnitt, der in dem Gehäuse angeordnet ist und den ersten und den zweiten Auslaßkanal dichtend trennt und einen Montageabschnitt aufweist, der an der Auslaßkanalanordnung befestigt ist.
Eine Filteranordnung des gattungsgemäßen Typs der eingangs angegebenen Art bzw. ein Verfahren zum Montieren einer Filteranordnung sind aus der US-PS 3 586 171 bekannt. Dieses Dokument offenbart ein Ölfilter für Brennkraftmaschinen, welches Filterelemente mit zwei unterschiedlichen Durchflußraten hat, die parallel zueinander angeordnet sind, so daß im allgemeinen das Material für die hohe Durchflußrate als Hauptstromfilter wirkt und das Öl filtert, welches zu den Lagern fließt, während das Material für die niedrige Durchflußrate als Nebenstromfilter wirkt und das Öl filtert, welches zum Kurbelgehäuse zurückgeleitet wird. Eine automatische Modifikation dieser im allgemeinen dualen Strömungsanordnung und die Kontrolle der Strömung durch das Material für die niedrige Durchflußrate wird durch Öffnungseinrichtungen bewirkt, welche die Auslaßseiten der beiden Filterelemente verbinden. Diese Einrichtungen umfassen eine Öffnung, die durch ein Rückschlagventil kontrolliert wird, welches eine Strömung von der Hauptstrom-Auslaßseite zu der Nebenstrom-Auslaßseite verhindert, eine solche Strömung jedoch in entgegengesetzter Richtung gestattet und außerdem eine offene Lecköffnung umfassen kann. Dieses bekannte Ölfilter umfaßt erste bis dritte Dichtungsabschnitte, wobei der dritte Dichtungsabschnitt eine stopfenförmige Dichtungsbuchse umfaßt, die eine interne Öffnung aufweist, durch welche eine rohrförmige Sonde der Motorbefestigungsstruktur zwangsweise hindurchgedrückt wird, wenn die Filteranordnung an der Brennkraftmaschine montiert wird.
Allgemein wurden bisher verschiedene Schmiermittelfilteranordnungen bei Schwerlast-Dieselmotoren und dergleichen verwendet, welche die Fähigkeit haben, gleichzeitig das Schmiermittel zu filtern, welches in dem Motor durch zwei verschiedene Schmiermittelkreise fließt. Derartige Anordnungen haben jedoch aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung ein oder mehrere der folgenden Mängel:
a) Die Anordnung nimmt unangemessen viel Platz in Anspruch, wenn sie an dem Motor installiert ist oder wenn sie als Inventar gelagert wird;
b) das Ersetzen der Filtereinheiten macht lästige Arbeiten von Hand und unangemessene Anstrengungen erforderlich;
c) die Anordnung neigt zum Lecken; und
d) die Anordnung umfaßt eine beträchtliche Zahl von Bauteilen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine verbesserte Filteranordnung anzugeben, welche nicht mit einem der vorstehend erwähnten Mängel behaftet ist, insbesondere eine verbesserte Filteranordnung anzugeben, die eine verbesserte Druckfestigkeit besitzt, und zwar trotz des niedrigen Drehmoments, welches ausgeübt wird, um das Kopfelement richtig an dem Basiselement zu montieren, sowie eine Verfahren zum Montieren einer solchen Filteranordnung anzugeben.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, durch das eingangs angegebene Verfahren gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß der dritte Dichtungsabschnitt als buchsenförmiger Dichtungsabschnitt ausgestaltet ist, welcher mit einem Aufnahmeteil versehen ist, welcher im Verlauf des Montagevorgangs das freie Ende eines vorspringenden Segmentes der zweiten Durchlaßanordnung gleitverschieblich und dichtend aufnimmt, und welcher eine in Umfangsrichtung verlaufende äußere Buchsenoberfläche (eine Mantelfläche) aufweist, die im Betrieb dem hydraulischen Druck des Schmiermittelstroms in dem ersten Auslaßkanal ausgesetzt ist, so daß die Abdichtung, die von dem dritten Dichtungsabschnitt bezüglich des (umschlossenen) zweiten Kanalanordnungssegmentes ausgeübt wird, um so höher ist, je größer der Schmiermitteldruck ist. Was die Filteranordnung anbelangt, so wird die Aufgabe mit Hilfe einer Filteranordnung der eingangs angegebenen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der dritte Dichtungsabschnitt ein buchsenförmiger Dichtungsabschnitt ist, welcher mit einem Aufnahmeteil versehen ist, um das freie Ende eines vorspringenden Segmentes der zweiten Durchlaßanordnung gleitverschieblich und dichtend zu erfassen, und welcher eine in Umfangsrichtung verlaufende äußere Buchsenoberfläche (eine Mantelfläche) aufweist, die im Betrieb dem hydraulischen Druck des Schmiermittelstroms in dem ersten Auslaßkanal ausgesetzt ist.
Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß durch sie eine verbesserte Filteranordnung geschaffen wird, deren Filtereinheiten eine hohe Schmutzkapazität aufweisen.
Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß durch sie eine verbesserte Filteranordnung geschaffen wird, bei der nur ein geringes Drehmoment auf das Kopfelement ausgeübt werden muß, um dieses korrekt an dem Basiselement zu installieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Schmiermittelfilteranordnung zur Verwendung an einer Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Filteranordnung umfaßt ein Kopfelement, welches lösbar an einem Basiselement montiert wird, wobei in letzterem eine erste Durchlaßformation bzw. -anordnung ausgebildet ist, die in Verbindung mit einem ersten Schmiermittelkreislauf steht, der in der Maschine ausgebildet ist sowie eine zweite Durchlaßformation, die in Verbindung mit einem zweiten Schmiermittelkreislauf steht, der in der Maschine ausgebildet ist. Das Kopfelement umfaßt ein längliches Gehäuse, das nur an einem Ende offen ist und ein Paar von Filtereinheiten, die fest in dem Gehäuse montiert sind. Äußere Umfangsbereiche der Filtereinheiten wirken mit einer inneren Oberfläche des Gehäuses zusammen, um einen gemeinsamen Einlaßkanal zu bilden. Eine Filtereinheit ist mit einem inneren ersten Auslaßkanal versehen, der mit der ersten Durchlaßformation des Basiselementes kommuniziert. Die andere Filtereinheit ist mit einem inneren zweiten Auslaßkanal versehen, welcher von dem ersten Auslaßkanal unabhängig ist und mit der zweiten Durchlaßformation des Basiselementes kommuniziert. Von dem Kopfelement werden mehrere Dichtungsabschnitte getragen. Ein Dichtungsabschnitt bewirkt einen dichtenden Eingriff zwischen dem Basiselement und dem Teil des Gehäuses, der das offene Ende desselben definiert. Ein zweiter Dichtungsabschnitt ist im Inneren des Gehäuses angeordnet und verhindert eine direkte Kommunikation zwischen dem Einlaßkanal und dem ersten Auslaßkanal. Ein dritter Filterabschnitt ist in dem Gehäuse vorgesehen und bewirkt eine Trennung zwischen dem ersten und dem zweiten Auslaßkanal.
Für ein vollständigeres Verständnis der Erfindung wird nachstehend auf die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen:
Fig. 1 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt durch eine Ausführungsform der verbesserten Filteranordnung;
Fig. 2 eine perspektivische Teil-Seitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Kopfelementes, wobei ein Teil entfernt ist, um das Innere freizulegen und die Pfade der Schmiermittelströmung durch das Filter hindurch zu zeigen;
Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht des von dem Basiselement abgenommenen Kopfelements;
Fig. 4 eine perspektivische Seitenansicht der verschiedenen Bauelemente, die in dem buchsenförmigen Gehäuse des Kopfelementes angeordnet sind in Form einer Explosionsdarstellung.
Fig. 5 eine Draufsicht auf das offene Ende des Kopfelementes;
Fig. 6 und 7 eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Form eines Basiselementes.
Es wird auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen. Es ist ein Ausführungsbeispiel der verbesserten Schmiermittelfilteranordnung 10 gezeigt, welches in der Lage ist, gleichzeitig das Schmiermittel zu filtern, welches durch zwei getrennte Schmiermittelkreise fließt, die in einer Brennkraftmaschine ausgebildet sind. Der erste Schmiermittelkreis I (gelegentlich als Hauptstromkreis bezeichnet) der Maschine umfaßt eine konventionelle Ölpumpe, verschiedene Lager und zugehörige Teile, die sämtlich nicht gezeigt sind. Der zweite Schmiermittelkreis II (gelegentlich als Nebenstromkreis bezeichnet) der Maschine umfaßt normalerweise einen Sumpf, der ebenfalls nicht gezeigt ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die verbesserte Filteranordnung ein Kopfelement 12, welches lösbar an einem Basiselement 12 montiert ist. Das Basiselement ist mit einer inneren ersten Durchlaßanordnung 13 versehen, welche mit dem Schmiermittelkreis I der Maschine kommuniziert. Das Basiselement ist ferner mit einer inneren zweiten Durchlaßanordnung 14 versehen, welche einen Teil des zweiten Schmiermittelkreises II der Maschine bildet. Wie in Fig. 1 und 7 zu sehen ist, wird die erste Durchlaßanordnung teilweise durch einen mit einem Außengewinde versehenen, herabhängenden zylindrischen Kragen 15 gebildet. Im Inneren des Kragens 15 befindet sich ein Rohrleitungsvorsprung 16, welcher einen Einlaß 14a für die zweite Durchlaßanordnung 14 definiert. Das gegenüberliegende bzw. auslaßseitige Ende 14b der Durchlaßanordnung 14 kann mit einem Innengewinde versehen sein, um ein Verbindungsstück 17 aufzunehmen, welches einen Teil des zweiten Schmiermittelkreises 11 bildet. Die Form, die Größe und die relative Position der ersten und der zweiten Durchlaßanordnung, die in der Basis 12 ausgebildet sind, können sich von der gezeigten Ausführungsform unterscheiden.
Wie in den Zeichnungen gezeigt, hängt das lösbare Kopfelement von dem Basiselement herab. Wenn es erwünscht ist, können das Basiselement und das Kopfelement jedoch gegenüber der gezeigten Position umgedreht werden, so daß das Kopfelement nach oben von dem Basiselement absteht. In Abhängigkeit von der Anordnung der Filteranordnung an der Maschine kann das Kopfelement 12 verschiedene andere Winkelstellungen einnehmen.
Das Kopfelement 12 umfaßt ein längliches buchsenförmiges Gehäuse 18 von zylindrischer Gestalt. Das untere Ende 18a des Gehäuses ist geschlossen und das gegenüberliegende Ende 18b ist offen. In dem Gehäuse sind zwei oder mehr Filtereinheiten 20, 21 montiert, welche stirnseitig fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Beide Einheiten haben jeweils einen äußeren Umfang gleicher Gestalt (beispielsweise zylindrisch, sechseckig usw.), welche bezüglich der betreffenden inneren Oberfläche des Gehäuses im Abstand angeordnet sind, so daß sie einen gemeinsamen Einlaßkanal 22 bilden, der beide Filtereinheiten vollständig umgibt. Das obere Ende des Einlaßkanals 22 steht mit einem Kanal 19 in Verbindung, der in dem Basiselement 12 ausgebildet ist und der mit einer Schmiermittelpumpe (nicht gezeigt) kommuniziert, die in die Maschine eingebaut ist. Die erste bzw. obere Filtereinheit 20 d. h. diejenige, die dem offenen Ende 18b des Gehäuses am nächsten benachbart ist, umfaßt ein poröses bzw. perforiertes Rohr 23, welches koaxial zur Längsachse des Gehäuses 18 angeordnet ist. Das Rohr definiert den ersten Auslaßkanal 24. Die Außenseite des Rohres ist von einem Filtermedium 25 umgeben, bei dem es sich um ein konventionelles Mikroglas-Hauptstrommaterial handeln kann, welches dreifach laminiert ist und welches durch Draht gestützt ist, um eine relativ starke durch das Filtermaterial hindurchgehende Schmiermittelströmung zu gestatten. Der Filtrationsgrad des Mediums 25 würde normalerweise als mittelgrob angesehen.
Der obere und der untere Endbereich des Rohres 23 und des Filtermediums 25 werden durch ein oberes bzw. unteres Endstück 26, 27 erfaßt. Das obere Endstück 26 ist mit einem mit Öffnungen versehenen, zurückgesetzten Mittelteil 26a versehen
- vergl. Fig. 5 -, welcher so bemessen ist, daß er eng in das obere Ende des Rohres 23 paßt - vergl. Fig. 1 -. Die Öffnungen X, die in dem Mittelteil 26a ausgebildet sind, bewirken eine Kommunikation zwischen dem ersten Auslaßkanal 24 und der ersten Durchlaßanordnung 13 des Basiselements 12. Radial außerhalb des zurückgesetzten Mittelteils befindet sich ein ebenes undurchlässiges Zwischenstück 26b, welches so bemessen ist, daß es über dem oberen Ende des Filtermediums 25 liegt. Der äußere Umfang des Zwischenteils 26b endet in einem nach unten gerichteten Flansch oder Rand 26c. Der Rand 26c umgibt den äußeren Umfang des Filtermediums 25 und hat einen Abstand von der Innenfläche des Gehäuses 18, um den bereits erwähnten Einlaßkanal 22 zu bilden.
Der zurückgesetzte bzw. vertiefte Mittelteil 26a ist mit einer zentralen Öffnung versehen, in der ein buchsenförmiger Dichtungsabschnitt 28 fest montiert ist. Die Funktion des Dichtungsabschnitts 28 wird nachstehend noch näher erläutert.
Das untere Endstück 27 ist aus einem geeigneten, undurchlässigen Material hergestellt (beispielsweise Metall oder Plastik). Das Endstück 27 ist mit einer Mittelöffnung 27a versehen, durch die sich ein undurchlässiger Rohrabschnitt 30 nach oben erstreckt. Das untere Ende 30a des Abschnitts 30 ist an einem Kragen befestigt, der die Öffnung 27a umgibt. Das obere Ende des Rohrabschnitts 30 endet in dem buchsenförmigen Dichtungsabschnitt 28 und ist daran befestigt. Der äußere Umfang des Endstücks 27 ist mit einem nach oben gerichteten Flansch oder Rand 27b versehen, welcher einen Abstand von der Gehäuseinnenfläche hat, um den Einlaßkanal 22 zu bilden.
Die zweite bzw. untere Filtereinheit 21 umfaßt ein Filtermedium 31, welches beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch mehrere scheibenförmige Elemente 32 gebildet wird, die übereinandergestapelt sind - vergl. Fig. 4 -. Jedes Element kann aus einem porösen, filzartigen Material bestehen und ist mit einer Mittelöffnung 32a versehen. Die Mittelöffnungen der Elemente 32 wirken zusammen, um einen inneren Auslaßkanal 33 zu bilden, welcher mit dem Rohrabschnitt 30 fluchtet. Die Anzahl der scheibenförmigen Elemente 32, die das (Filter-)Medium 31 bilden hängt von der Schmiermittelmenge ab, die hindurchfließt, sowie von der gewünschten Filterwirkung. Vorzugsweise besitzt das Medium 31 eine Filterungsschwelle von 2 bis 5 ,im. Der äußere Umfang jedes Elements kann mit einer Anzahl von Facetten 32b versehen sein. Zusätzlich sind gewisse Facetten mit nach außen abstehenden Distanzzungen 32c versehen, welche die Gehäuseinnenfläche erfassen und ein Zentrieren des Mediums 31 in dem Gehäuse 18 bewirken. Der Stapel von Elementen 32 wird durch ein unteres Endstück 34 abgestützt - vergl. Fig. 1 und 4. Das Endstück besteht aus einem starren, undurchlässigen Material, ähnlich demjenigen, welches für die Herstellung der Endstücke 26, 27 verwendet wird. Der äußere Umfang des Endstücks 34 ist mit einem Flansch oder Rand 34a versehen. Der Flansch steht bezüglich der Ebene des Rests des Endstücks nach oben und unten ab.
Zwischen dem Endstück 34 und dem geschlossenen Ende 18a des Gehäuses 18 ist eine Spiralfeder 35 angeordnet. Das verbreiterte Ende 35a der Feder erfaßt die Unterseite des Endstücks 34 und wird von dem nach unten gerichteten Teil des Flansches 34a umgrenzt. Das gegenüberliegende Ende 35b der Feder erfaßt die Innenfläche des geschlossenen Endes 18a des Gehäuses 18a
- vergl. Fig. 1. Wenn die Filtereinheiten 20, 21 in das Gehäuse 18 eingebaut sind, ist die Feder 35 zusammengepreßt, da ein Halteelement 36 eine nach unten gerichtete Kraft auf die Filtereinheit 20 ausübt. Diese nach unten gerichtete Kraft wird von der Filtereinheit 20 auf die Filtereinheit 21 übertragen und von dort auf die Feder 35. Das Element 36 ist aus einem starren, dauerhaften Material hergestellt (beispielsweise Stahl oder Aluminium) und umfaßt einen äußeren Randbereich 36a, der so bemessen ist, daß er in das offene Ende 18b des Gehäuses paßt. Der Randbereich wird in geeigneter Weise an der Innenfläche des Gehäuses befestigt. Von dem Randbereich 36a steht nach innen und unten ein mit Öffnungen versehenes Zwischenstück 36b ab. Die Öffnungen 36c, die in dem Zwischenstück 36b ausgebildet sind, bewirken eine Kommunikation zwischen dem Kanal 19 des Basiselements und dem Einlaßkanal 22. Das Zwischenstück 36b des Halteelements endet in einem zentral angeordneten, nach oben stehenden Kragen 36d. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Kragen 36d mit einem Innengewinde versehen, welches auf ein Außengewinde aufgeschraubt ist, das an dem nach unten gerichteten Kragen 15 ausgebildet ist, der einen Teil des Basiselements 12 bildet. Die Verbindung 36e zwischen dem Zwischenstück 36b und dem Kragen 36d übt eine Druckkraft auf einen ringförmigen zweiten Dichtungsabschnitt 37 aus, welcher zwischen der Verbindungsstelle 36e und dem oberen Endstück 26 der oberen Filtereinheit 20 vorgesehen ist.
Ein weiterer Dichtungsabschnitt 38 ist vorgesehen, welcher am offenen Ende 18b des Gehäuses angeordnet ist sowie zwischen dem offenen Ende und der benachbarten Oberfläche des Basiselements 12. Wie man in Fig. 1 sieht, ist die Oberfläche des Basiselements mit einer ringförmigen Nut G versehen, in der der Dichtungsabschnitt 38 angeordnet ist. Sämtliche Dichtungsabschnitte 28, 37 und 38 werden von dem Kopfelement 12 getragen. Weiterhin ist die Position des Dichtungsabschnitts 28 eine solche, daß der dichtende Eingriff der Dichtung 28 zunimmt, wenn der Druck des in dem Kanal 24 fließenden Schmiermittels ansteigt. Folglich ist es für das Anbringen des Kopfelements 11 an dem Basiselement 12 lediglich erforderlich, das Kopfelement um wenige Umdrehungen zu drehen, so daß das Innengewinde des Kragens 36d des Halteelements mit dem Außengewinde des nach unten gerichteten Kragens 15 des Basiselements 12 verschraubt wird. Während der Kragen 36d auf den Kragen 15 aufgeschraubt wird, erfaßt das obere Ende des Dichtungsabschnitts 28 gleitverschieblich und dichtend das untere Ende des Vorsprungs 16.
Während die Filtereinheit 21 bezüglich der Filtereinheit 20 unterhalb derselben dargestellt ist, ist die Erfindung nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, da die gegenseitigen Positionen, wenn dies erwünscht ist, umgekehrt werden können. Der Schmiermittelstrom durch die Filtereinheit 21, den Auslaßkanal 33 und den Leitungsabschnitt 30 - gelegentlich als Nebenstromkreis bezeichnet - ist relativ klein (beispielsweise 5 - 10 % des gesamten Schmiermittelstroms in der Maschine) im Vergleich zu dem Schmiermittelstrom durch den Kreis, welcher die Filtereinheit 20 und den Auslaßkanal 24 umfaßt, wobei der zuletzt genannte Kreis gelegentlich als Hauptstromkreis bezeichnet wird - siehe Fig. 2. Der Druckabfall in dem Hauptstromkreis ist im Vergleich zu demjenigen im Nebenstromkreis relativ klein. Wenn beispielsweise der Schmiermitteldruck in dem Einlaßkanal 22 etwa 50 psi (etwa 3,52 bar) beträgt, dann beträgt der Druck stromabwärts, d. h. der Druck in dem Auslaßkanal 24 etwa 49 psi (etwa 3,45 bar). Im Gegensatz dazu würde der Druckabfall über der Filtereinheit 21 im Nebenstromkreis ungefähr 8 psi (0,56 bar) betragen. Außer durch das Filtermedium 31 wird die Strömung im Nebenstromkreis ferner mittels einer Öffnung mit sehr kleinem Durchmesser (nicht gezeigt) gedrosselt, die stromabwärts von dem Nebenstromfilter angeordnet ist. Diese stromabwärts gelegene Öffnung ist die Haupteinrichtung zum Regulieren der Strömung durch den Nebenstromkreis. Aufgrund dieser Druckdifferenz ergibt sich ständig eine vernünftige Menge von Schmiermittel, welche zur Feinfilterung durch das Filtermedium 31 fließt. Die Geometrie des Dichtungsabschnitts 28 und dessen relative Position sorgt für einen erhöhten Dichtungseffekt mit ansteigender Druckdifferenz.
Es wurde also eine verbesserte Schmiermittelfilteranordnung offenbart, welche einfach aufgebaut ist. Das Kopfelement kann bezüglich des Basiselements bequem angebaut und demontiert werden, und zwar mit minimaler Kraft. Außerdem werden die Dichtungsabschnitte von dem Kopfelement getragen, und wegen ihrer Geometrie und relativen Lage wird ein wirksamerer dichtender Eingriff erreicht, ohne daß auf das Kopfelement ein erhebliches Drehmoment ausgeübt wird.

Claims

1. Verfahren zum Montieren einer Schmiermittelfilteranordnung (10) an einer Maschinenmontagestruktur (12) einer Brennkraftmaschine mit zwei Schmiermittelkreisläufen (I und II), von denen der eine (I) in einem Kreislauf mit hohem Durchfluß und der andere (II) in einem Nebenkreislauf liegt, wobei die Maschinenmontagestruktur (12) einen Schmiermitteleinlaßkanal (19), eine erste Durchlaßanordnung (13) zum Kommunizieren mit dem Maschinenkreislauf mit hohem Durchfluß und eine zweite Durchlaßanordnung (14) zum Kommunizieren mit dem Maschinen-Nebenkreislauf aufweist; wobei die Filteranordnung (10) in Kombination umfaßt:

ein längliches Kopfelement (11), welches an der Maschinenmontagestruktur (12) lösbar befestigbar ist und welches ein längliches Gehäuse (18) umfaßt, das lediglich an einem Ende offen ist; wobei in dem Gehäuse (18) eine erste und eine zweite Filtereinheit (20, 21) angeordnet sind, von denen jede ein Filtermedium (25 und 31) besitzt, um mit dem Schmiermitteleinlaßkanal (19) zu kommunizieren, wobei die erste Filtereinheit (20) mit einem inneren, ersten Auslaßkanal (24) versehen ist, der mit der ersten Durchlaßanordnung (13) kommuniziert, so daß sich ein minimaler Schmiermitteldruckabfall über dem Filtermedium (25) der ersten Filtereinheit (20) ergibt, wobei die zweite Filtereinheit (21) mit einem inneren, zweiten Auslaßkanal (33) versehen ist, welcher eine Auslaßkanalanordnung (30) umfaßt, die unabhängig von dem ersten Auslaßkanal (24) ist und mit der zweiten Durchlaßanordnung (14) kommuniziert, so daß über dem Filtermedium (31) der zweiten Filtereinheit (21) ein wesentlich größerer Schmiermitteldruckabfall auftritt,

einen in axialer Richtung kompressiblen ersten Dichtungsabschnitt (38) zum dichtenden Zusammenwirken mit einer Oberfläche der Maschinenmontagestruktur (12) und dem Teil des Gehäuses (18), welcher das offene Ende desselben definiert, einen ringförmigen Dichtungsabschnitt, der in dem Gehäuse (18) angeordnet ist, um den Einlaßkanal (19) dichtend von dem ersten Auslaßkanal (24) zu trennen, und einen dritten Dichtungsabschnitt (28), der in dem Gehäuse (18) angeordnet ist und den ersten und den zweiten Auslaßkanal (24, 33) dichtend trennt und einen Montageabschnitt aufweist, der an der Auslaßkanalanordnung (30) befestigt ist,

wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der dritte Dichtungsabschnitt als buchsenförmiger Dichtungsabschnitt (28) ausgestaltet ist, welcher mit einem Aufnahmeteil versehen ist, welcher im Verlauf des Montagevorgangs das freie Ende eines vorspringenden Segmentes der zweiten Durchlaßanordnung (14) gleitverschieblich und dichtend aufnimmt, und welcher eine in Umfangsrichtung verlaufende äußere Buchsenoberfläche (eine Mantelfläche) aufweist, die im Betrieb dem hydraulischen Druck des Schmiermittelstroms in dem ersten Auslaßkanal (24) ausgesetzt ist, so daß die Abdichtung, die von dem dritten Dichtungsabschnitt (28) bezüglich des (umschlossenen) zweiten Kanalanordnungssegmentes (14) ausgeübt wird, umso höher ist, je größer der Schmiermitteldruck ist.

2. Schmiermittelfilteranordnung (10) zur Verwendung mit einer Brennkraftmaschine mit zwei Schmiermittelkreisläufen (I und II), von denen der eine (I) in einem Kreislauf mit hohem Durchfluß und der andere (II) in einem Nebenkreislauf liegt; wobei die Anordnung an einer Maschinenmontagestruktur (12) befestigt ist, wobei die Maschinenmontagestruktur (12) einen Schmiermitteleinlaßkanal (19), eine erste Durchlaßanordnung (13) zum Kommunizieren mit dem Maschinenkreislauf mit hohem Durchfluß und eine zweite Durchlaßanordnung (14) zum Kommunizieren mit dem Maschinen-Nebenkreislauf aufweist; wobei die Filteranordnung (10) in Kombination umfaßt:

ein längliches Kopfelement (11), welches an der Maschinenmontagestruktur (12) lösbar befestigbar ist und welches ein längliches Gehäuse (18) umfaßt, das lediglich an einem Ende offen ist; wobei in dem Gehäuse (18) eine erste und eine zweite Filtereinheit (20, 21) angeordnet sind, von denen jede ein Filtermedium (25 und 31) besitzt, um mit dem Schmiermitteleinlaßkanal (19) zu kommunizieren, wobei die erste Filtereinheit (20) mit einem inneren, ersten Auslaßkanal (24) versehen ist, der mit der ersten Durchlaßanordnung (13) kommuniziert, so daß sich ein minimaler Schmiermitteldruckabfall über dem Filtermedium (25) der ersten Filtereinheit (20) ergibt, wobei die zweite Filtereinheit (21) mit einem inneren, zweiten Auslaßkanal (33) versehen ist, welcher eine Auslaßkanalanordnung (30) umfaßt, die unabhängig von dem ersten Auslaßkanal (24) ist und mit der zweiten Durchlaßanordnung (14) kommuniziert, so daß über dem Filtermedium (31) der zweiten Filtereinheit (21) ein wesentlich größerer Schmiermitteldruckabfall auftritt, einen in axialer Richtung kompressiblen ersten Dichtungsabschnitt (38) zum dichtenden Zusammenwirken mit einer Oberfläche der Maschinenmontagestruktur (12) und dem Teil des Gehäuses (18), welcher das offene Ende desselben definiert, einen ringförmigen Dichtungsabschnitt (37), der in dem Gehäuse (18) angeordnet ist, um den Einlaßkanal (19) dichtend von dem ersten Auslaßkanal (24) zu trennen, und einen dritten Dichtungsabschnitt (28) der in dem Gehäuse (18) angeordnet ist und den ersten und den zweiten Auslaßkanal (24, 33) dichtend trennt und einen Montageabschnitt aufweist, der an der Auslaßkanalanordnung (30) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet , daß der dritte Dichtungsabschnitt ein buchsenförmiger Dichtungsabschnitt (28) ist, welcher mit einem Aufnahmeteil versehen ist, um das freie Ende eines vorspringenden Segmentes der zweiten Durchlaßanordnung (14) gleitverschieblich und dichtend zu erfassen, und welcher eine in Umfangsrichtung verlaufende äußere Buchsenoberfläche (eine Mantelfläche) aufweist, die im Betrieb dem hydraulischen Druck des Schmiermittelstroms in dem ersten Auslaßkanal (24) ausgesetzt ist.

3. Filteranordnung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am offenen Ende des Gehäuses (18) Halterungseinrichtungen (36) mit einem mit Öffnungen versehenen mittleren Teilstück (36c) angeordnet sind, wobei die Halterungseinrichtungen (36) ein Element (36e) umfassen, welches über einem Ende der ersten Filtereinheit (20) liegt, einen Randbereich (36a), der an dem Teil des Gehäuses (18) befestigt ist, der das offene Ende desselben definiert und einen inneren Teil (36d), der lösbar mit der Maschinenmontagestruktur (12) verbunden ist, wobei der mit Öffnungen versehene mittlere Teil (36c) den Randbereich und innere Teile (36a, 36d) verbindet und wobei der Randbereich (36a) mit dem offenen Ende des Gehäuses (18) zusammenwirkt, um einen Einlaß für den Einlaßkanal (22) zu definieren.

4. Filteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Teil (36d) der Halterungseinrichtungen (36) relativ zu dem Randbereich (36a) zurückgesetzt ist.

5. Filteranordnung nach Anspruch 2, bei der das Gehäuse ein zylindrisches Gehäuse (18) ist und bei der die Dichtungsabschnitte (28, 37, 38) in konzentrischer räumlicher Anordnung und dadurch den gemeinsamen Einlaßkanal (22) bilden, welcher beide Filtereinheiten (20, 21) vollständig umgibt.

6. Filteranordnung nach Anspruch 2, bei der die erste und die zweite Filtereinheit (20, 21) in Inneren des Gehäuses (18) in wesentlichen stirnseitig aneinander angrenzend angeordnet sind.