DE4407596A1 - Filter für ein Fluid, vorzugsweise Öl, in dem Kreislauf eines Fahrzeugmotors - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filter für ein Fluid, vorzugsweise Öl, in dem Kreislauf eines Fahrzeug­ motors mit einem einen Filtereinsatz aufnehmenden Gehäuse und mit einem den oberen Abschluß bildenden Gehäusedeckel und mit in dem Gehäuse angeordneten hohlzylinderförmigen radial durchströmten Filtereinsatz, der an beiden Stirn­ seiten an dem Gehäuseboden bzw. dem Gehäusedeckel dichtend gelagert ist, sowie mit einem Stutzen am Gehäusemantel zur Zu fuhr des zu reinigenden Fluids und einem weiteren Stutzen zur Abfuhr des gereinigten Fluids sowie einer Dichtung zwi­ schen Gehäusedeckel und dem Gehäusemantel.

Derartige Filter werden im Ölkreislauf eines Fahrzeugmotors angeordnet. Sie haben die Aufgabe feine Partikel, die sich z. B. infolge Abrieb an beweglichen Teilen im Ölkreislauf in dem Öl angesammelt haben, herauszufiltern. Ein Verbleiben solcher Partikel in dem Öl kann zu einer Schädigung des Motors und dessen Zerstörung führen.

Die in solchen Kreisläufen eingesetzten Filter werden von hohen Drucken bis in den Bereich von 5 bar beaufschlagt, und es müssen erhebliche Mengen in der Größenordnung von 1 bis 2 Liter durchgesetzt werden. Diese Filter bestehen aus einem druckfesten Gehäuse, das durch ein zylindrisches beiderseits verschlossenes Teil gebildet ist mit einer Öl­ zuführung, durch die das zu reinigende Öl dem Filterraum zugeführt wird, und einer Ölabführung, die das gereinigte Öl wieder in den Kreislauf einspeist. Dabei kann der Filter in dem Kreislauf direkt oder in einem Bypass angeordnet sein, letzteres bevorzugt, wenn es ausreichend ist perma­ nent einen Anteil des umlaufenden Öls zu reinigen. Die Reinigung des Öls erfolgt bei dem Durchdringen eines Filtereinsatzes. Als Filtereinsatz oder Filterelement haben sich dabei Filterpapiereinsätze besonders bewährt. Diese sind z. B. durch geeignete Faltungen gekennzeichnet. Das Öl muß jeweils eine Vielzahl von Lagen durchdringen, wobei je nach der gewählten Porengröße die Partikel ausfiltriert werden. Die gesättigten Filter oder Filterpatronen werden ausgewechselt und entsorgt. Grundsätzlich können auch Schüttgutfilter verwendet werden. Diese haben sich jedoch nicht zuletzt wegen der Schwierigkeit, die Porengröße fest­ zulegen, nicht bewährt. Bei diesen Filtern ist ein Granulat in einem aus Lochblechen gebildeten Ringraum angeordnet. Schließlich sind auch Filterelemente aus einem Monolithen möglich, sofern diese z. B. in Wabenstruktur die für die Filtration gewünschte Durchlässigkeit aufweisen.

Die bekannten Filter sind so aufgebaut, daß das zu filtrie­ rende Fluid dem Gehäuse über einen Stutzen zugeführt wird und in einem Ringraum zwischen Gehäusemantel und einem ringförmig angeordneten Filtereinsatz oder Filterelement ansteigt und sodann den Filtereinsatz durchdringt und axial aus dem Filtergehäuse über einen Stutzen abgezogen wird. Infolge des hohen Druckes im Inneren des Filters muß der Filterdeckel sowohl von der Statik her als auch bezüglich der Dichtheit besonders hohen Anforderungen entsprechen. Gleiches gilt auch für den Boden des Gehäuses, der daher vorzugsweise einstückig mit dem Mantel ausgebildet ist, z. B. als Druckgußteil. Der Deckel ist bei den bekannten An­ ordnungen meistens als ebene Platte ausgebildet, z. B. bei einer Anordnung nach der DE 42 22 136 A1, und mit dem Ge­ häusemantel über ein Gewinde mit eingelegter Dichtung ver­ bunden. Da die in den Filter eingeschlossene Luft mit Be­ ginn der Filtration herausgepreßt werden muß, weisen die Filtergehäuse in den meisten Fällen eine Entlüftungs­ öffnung, z. B. in Form eines Entlüftungsstutzens, auf. Bei anderen Filteranordnungen erfolgt die Entlüftung in die Öl­ leitung, was unbedenklich ist, da z. B. in der Ölwanne eines Fahrzeuges über dem Öl ein ausreichendes Volumen zur Auf­ nahme der Luft zur Verfügung steht.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Filter aufzuzeigen, der bei Eignung für alle in einem Fahrzeug-Ölkreislauf auftretenden Drucke geeignet ist, der einfach im Aufbau und damit in der Mon­ tage ist und bei dem die Auswechselung der Filterpatrone (Filterelement) einfach möglich ist.

Die Lösung dieser Aufgabe bildet ein Filter, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Gehäusedeckel korbbodenförmig ausgebildet ist und eine mittige Einziehung aufweist, wobei die Einziehung einen in etwa ebenen Abschnitt mit konischem Übergang aufweist, und daß der Gehäuseboden und Gehäuse­ deckel über ein axial angeordnetes Spannrohr verbunden sind.

Mit dieser Anordnung wird ein Filter erreicht, der durch die Ausbildung des Gehäusedeckels und des Gehäusebodens auch für Ölkreisläufe mit einem hohen Betriebsdruck ge­ eignet ist und bei dem über das Spannrohr ein einfacher Einsatz des Filterelementes möglich ist sowie dessen Halte­ rung, wobei der konische Übergang des Gehäusedeckels und des Gehäusebodens die Lagefixierung übernimmt. Vorteil­ hafterweise ist das Spannrohr als Hohlzylinder ausgebildet und weist in seinem dem Gehäusedeckel zugewandten Bereich mindestens eine der Entlüftung des Filtergehäuses und der Abfuhr des gereinigten Fluids dienende Bohrung auf. Damit wird erreicht, daß das über den Zulaufstutzen in den Filter gelangende Fluid, z. B. Öl, das zunächst in einem Ringraum zwischen dem Gehäusemantel und dem Filtereinsatz ansteigt und sodann den Filtereinsatz radial durchsetzt und dabei filtriert wird, in den axialen Raum eintritt und dort an­ steigt, über diese Bohrung abgeführt werden kann. Dabei schiebt das Fluid zunächst die im Gehäuse befindliche Luft durch diese Bohrung aus dem Gehäuse heraus. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden eine Bohrung aufweist, ferner einen nach außen gerichteten Stutzen mit einem Anschlußteil zur Abfuhr des Fluids, daß ferner nach innen gerichtet ein Bauteil zur Aufnahme des Spannrohres angeordnet ist und daß der Ge­ häusedeckel eine nach innen gerichtete Verschraubung zur Halterung des Spannrohres aufweist.

Durch diese Anordnung ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau und Vorteile bei dem Auswechseln des Filter­ einsatzes. Dabei kann der im Gehäuseboden montierte Teil mitsamt dem Stutzen zum Abfluß des Fluids und dem im Innern des Gehäuses montierten Bauteils nach der Erstmontage ver­ bleiben, und das Spannrohr kann leicht nach jedem Filter­ wechsel in dem Gewinde des Bauteils wieder eingebracht wer­ den. Bei dieser Ausgestaltung wird das Spannrohr gehäuse­ deckelseitig über eine den Deckel durchdringende, mit einer Dichtung versehenen Verschraubung gehalten. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die gehäusedeckel­ seitige Verschraubung in dem in das Filtergehäuse ragenden Bereich mit einem Hohlzylinderschaft ausgebildet, der die der Entlüftung und Fluidabfuhr dienende Bohrung (oder Boh­ rungen) aufweist. Diese Verschraubung, die als Innengewinde am Ende des Hohlzylinderschaftes ausgebildet ist, dient der Befestigung des Gehäusedeckels durch Aufschrauben auf das Spannrohr. Dabei kann der Hohlzylinderschaft der Verschrau­ bung über das Innengewinde hinaus etwas verlängert sein und einen kegelförmig erweiterten Ansatz aufweisen. Mit diesem Ansatz wird das Aufsetzen auf das Spannrohr und die Ver­ schraubung erleichtert. Es kann aber auch ein kegelförmig verengter Ansatz angeordnet sein, der dann in das Spannrohr zur Justierung ragt. Diese Ausgestaltung verlangt dann in dem oberen Bereich des Spannrohres ein Innengewinde und an dem Hohlzylinderschaft der Verschraubung ein Außengewinde. Zur druckdichten Befestigung des Gehäusedeckels hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der Gehäusedeckel in seinem Randbereich konisch eingezogen ist und mit gleicher Konizi­ tät der Gehäusemantel im Bereich des Gehäusedeckels aufge­ weitet ist und im Überlappungsbereich des Gehäusedeckels mit dem Gehäusemantel ein Dichtelement angeordnet ist. Die­ ser konisch eingezogene Randbereich des Gehäusedeckels hat den Vorteil, daß der Gehäusedeckel beim Aufsetzen geführt ist und infolge der Konizität und dem eingelegten Dichtele­ ment beim Anziehen der Verschraubung eine großflächige Dichtung bildet. Eine nach außen gerichtete Bördelung an dem Gehäusemantel in dem Aufnahmebereich für den Gehäuse­ deckel vereinfacht das Aufsetzen des Gehäusedeckels, da sie eine größere Führungsfläche bildet und verhindert, daß der Deckel falsch aufgesetzt wird. Es ist auch möglich den Ge­ häuseboden mitsamt dem Gehäusemantel einstückig auszubil­ den, z. B. als Guß- oder Ziehteil. Dabei weist der Gehäuse­ boden die gleiche Form und den gleichen Aufbau auf wie der Gehäusedeckel. Selbstverständlich kann der Gehäuseboden auch eben ausgebildet sein und eine Einziehung aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Filters ist vereinfacht in der Figur dargestellt.

Der beispielsweise dargestellte Filter besteht aus einem Filtergehäuse mit dem Gehäuseboden 1, dem Gehäusemantel 6 und dem Gehäusedeckel 2. Der korbbodenförmige Gehäusedeckel 2 weist eine mittige Einziehung auf mit einem ebenen Ab­ schnitt 3, wobei der Übergang zu diesem Abschnitt 3 konisch ausgebildet ist. Dieser ebene Abschnitt 3 weist eine zen­ trale Bohrung zur Aufnahme einer Verschraubung 5 auf. In den Randbereich 10 ist der Gehäusedeckel 2 leicht konisch eingezogen und zur Aufnahme eines Dichtringes 9 ausgebil­ det, der zu dem Gehäusemantel 6 mit der Einprägung 8 hin dichtend wirkt. Eine nach außen gerichtete Bördelung 16 an dem oberen Rand des Gehäusemantels 6 dient der Führung des Gehäusedeckels 2 beim Aufsetzen. An dem zylindrischen Ge­ häusemantel 6 ist im unteren Bereich ein Stutzen 14 ange­ ordnet, über den das zu filtrierende Fluid, z. B. Öl, zuge­ führt wird. Der Gehäuseboden 1 ist mit dem Gehäusedeckel 2 identisch, er ist jedoch im Ausführungsbeispiel an dem Ge­ häusemantel angeformt. In dem Filtergehäuse ist das Filter­ element 18 mit kreisringförmigen Querschnitt eingesetzt. Durch die konische Einziehung im Gehäusedeckel 2 und im Ge­ häuseboden 1 ist das Filterelement 18 gehalten. Zwischen dem Filterelement 18 und dem Gehäusemantel 6 ist ein Ring­ raum 17 gebildet, in dem das Fluid, das über den Stutzen 14 zugeführt ist, aufsteigt und nach radialem Durchsetzen des Filterelementes 18 in den axialen Raum 19 eintritt. Durch eine Bohrung in dem ebenen Abschnitt 3 des Gehäusedeckels 2 ist eine Verschraubung 5 geführt, die mit einem angeformten Hohlzylinderschaft in das Gehäuse ragt. Dieser Hohlzylin­ derschaft ist in dem Ausführungsbeispiel zylindrisch und im Endbereich mit einem Innengewinde versehen dargestellt. Im Ausführungsbeispiel ist eine Bohrung 7 in dem Hohlzylinder­ schaft angebracht, über die das in dem Raum 19 aufsteigende filtrierte Fluid abströmen kann. Die Bohrung 7 dient dabei zunächst der Entlüftung des Filters. In dem Gehäuseboden 1 ist in dem eingezogenen ebenen Abschnitt 3′ ebenfalls eine Verschraubung an einer Bohrung 11 angeordnet. Diese Ver­ schraubung besteht aus einem in das Filtergehäuse ragenden Bauteil 15, das eine zentrale Bohrung aufweist und ein Innengewinde zur Befestigung des Spannrohres 4. Der nach außen weisende Abschnitt des Bauteils 15 ist als Stutzen 12 zur Abfuhr des gereinigten Fluids ausgebildet. An ihm ist ein Anschlußteil 13 durch eine Schraubverbindung angeord­ net, über das das Fluid abgeführt wird. Zwischen dem Bau­ teil 15 und dem Hohlzylinderschaft der Verschraubung 5 ist das Spannrohr 4 angeordnet, durch das der Gehäuseboden 1 mit dem Gehäusedeckel 2 verbunden ist und der Gehäusedeckel 2 angezogen wird, über das aber auch das filtrierte Fluid geführt wird.

Claims (10)

1. Filter für ein Fluid, vorzugsweise Öl, in dem Kreislauf eines Fahrzeugmotors, mit einem einen Filtereinsatz aufnehmenden Gehäuse und einem den oberen Abschluß bil­ denden Gehäusedeckel und mit in dem Gehäuse angeordne­ ten hohlzylinderförmigen radial durchströmten Fil­ tereinsatz, der an beiden Stirnseiten an dem Gehäuse­ boden bzw. dem Gehäusedeckel dichtend gelagert ist, so­ wie mit einem Stutzen am Gehäusemantel zur Zufuhr des zu reinigenden Fluids und einem weiteren Stutzen zur Abfuhr des gereinigten Fluids sowie einer Abdichtung zwischen Gehäusedeckel und dem Gehäusemantel, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (2) korbbodenförmig ausgebildet ist und eine mittige Einziehung aufweist, wobei die Einzie­ hung einen in etwa ebenen Abschnitt (3) mit konischem Übergang aufweist und daß der Gehäuseboden (1) und der Gehäusedeckel (2) über ein axial angeordnetes Spannrohr (4) verbunden sind.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannrohr (4) als Hohlzylinder ausgebildet ist und in seinem dem Gehäusedeckel (2) zugewandten Bereich minde­ stens eine der Entlüftung des Filtergehäuses und der Abfuhr des gereinigten Fluids dienende Bohrung auf­ weist.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (1) eine Bohrung (11) aufweist, ferner einen nach außen gerichteten Stutzen (12) mit einem Anschlußteil (13) zur Abfuhr des Fluids, daß fer­ ner nach innen gerichtet ein Bauteil (15) zur Aufnahme des Spannrohres (4) angeordnet ist und daß der Gehäuse­ deckel (2) eine nach innen gerichtete Verschraubung (5) zur Halterung des Spannrohres (4) aufweist.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschraubung (5) mit einem Hohlzylinderschaft ausgebildet ist, der die der Entlüf­ tung und der Fluidabfuhr dienende Bohrung (7) aufweist.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlzylinderschaft der Verschrau­ bung (5) einen kegelförmig verengten Ansatz aufweist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Hohlzylinderschaft der Verschrau­ bung (5) einen kegelförmig aufgeweiteten Ansatz auf­ weist.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gehäusedeckel (2) in seinem Rand­ bereich (10) konisch eingezogen ist und mit gleicher Konizität der Gehäusemantel (6) im Bereich des Gehäuse­ deckels (2) aufgeweitet ist und im Überlappungsbereich des Gehäusedeckels (2) mit dem Gehäusemantel (6) ein Dichtelement (9) angeordnet ist.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gehäuseboden (1) und der Gehäuse­ mantel (6) einstückig ausgebildet sind.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gehäusemantel (6) in dem Auf­ nahmebereich für den Gehäusedeckel (2) eine nach außen gerichtete Bördelung (16) aufweist.

10. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Gehäuseboden (1) ebenfalls korb­ bodenförmig ausgebildet ist und eine mittige Einziehung (3′) mit konischem Übergang aufweist.