WO2016058691A1 - Filterelement für eine filtereinrichtung einer verbrennungskraftmaschine sowie filtereinrichtung für eine verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Filterelement für eine filtereinrichtung einer verbrennungskraftmaschine sowie filtereinrichtung für eine verbrennungskraftmaschine Download PDF

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filter element
sealing
housing
combustion engine
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Philipp Weber
Uwe Bindel
Eric Schumacher
Joris DE JONG
Ling DETTMANN
Reinhold Bruehl
Wolfgang Enderle
Johannes Güthoff
Margarita PETROSSIANTS
Nikolaos SAVVANIS
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Daimler Ag
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    • F01M11/0408—Sump drainage devices, e.g. valves, plugs
    • F01M2011/0416—Plugs

Definitions

  • the invention relates to a filter element for a filter device of a
  • Such a filter element for a filter device of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, as well as such a filter device are already known from WO 2014/079591 A1 as known.
  • the filter device is for example a lubricant filter, which is used for filtering a fluid in the form of a lubricant, in particular in the form of lubricating oil, the internal combustion engine, wherein by means of the lubricant components of the internal combustion engine are lubricated and / or cooled.
  • the filter device comprises a filter housing, by which a receiving area is limited.
  • the filter device comprises a filter element, by means of which the fluid is filtered.
  • the filter material is flowed through by the fluid.
  • the filter material has pores of a certain size.
  • the particles remain suspended on the filter material, whereby the fluid is filtered by means of the filter element.
  • the filter element can be inserted into a plug-in direction in the receiving area and thereby - at least partially - in the receiving area can be arranged.
  • Filter element is thus in the ready state of the filter device in
  • Receptacle inserted and thus at least partially arranged therein.
  • the filter element in particular the filter material, is increasingly added with particles from the fluid.
  • the filter element must be replaced after a certain period of operation against a new filter element.
  • the spent filter element is removed against the insertion direction from the receiving area or from the filter housing and replaced with a new filter element.
  • the oil can either be diverted into an oil pan, eg. In trucks, or the oil is completely drained in case of service for an oil change, eg. For passenger cars.
  • Housing passage are derived via a special discharge device from the filter housing.
  • the discharge device is by a
  • Closing element closed The discharge device and the closure element are arranged and designed in relation to the filter housing and the oil pan so that in case of service, the oil located in the oil pan can flow away.
  • EP 1 094 203 B1 shows an oil filter device with a lateral
  • the cup-shaped filter housing cover has at its free end to a ring seal, which forms a drainage barrier in the closed position relative to the downstream passage.
  • Object of the present invention is to develop a filter element and a filter device of the type mentioned in such a way that ensure reliable operation and allow an advantageous implementation of the filter change.
  • the invention provides that the filter element at least one sealing element for fluidic blocking at least one in a lateral Wall of the filter element
  • Filter housing has formed through-flow.
  • the filter element can be inserted in the direction of a plug-in axis along the lateral wall into a receiving region of the filter housing.
  • the receiving area is limited to the outside by the lateral wall.
  • This wall has at least one through-flow opening, which can be flowed through by the fluid which is received in the receiving area. In the operating state, the at least one flow-through opening through the
  • the flow-through opening is released during the removal of the filter element, and the fluid located in the receiving area can pass through the at least one through-flow opening either from the
  • Receptacle be discharged or discharged in the direction of an oil pan, or the fluid can be reversed - in the case of filter devices, in which all the remaining fluid in service case via a drain valve in the case of service
  • Filter housing cover is to be drained from the receiving area over a geodetically lowest point - from a reservoir in the receiving area of the filter nachströmen.
  • the at least one through-flow opening is arranged in the radial direction to the plug-in axis in the lateral wall of the receiving area; It is thus a radial flow-through, in contrast to any discharge valve, which is usually formed in a receiving area in the axial direction bounding wall, for example in the filter housing cover.
  • the seals ensured even at high filter life.
  • the seals can be renewed in the course of filter replacement, so that fatigue phenomena, such as in filter housing side seals, are not to be feared.
  • the at least one passage opening is released by a corresponding offset of the filter against the direction of insertion.
  • the sealing element is designed to fluidically block the at least one through-flow opening, an advantageous and, for example, at least essentially piston-shaped geometry of the sealing element is created, with which a particularly high degree of robustness of the sealing element is associated.
  • the filter element as a whole may have a cylindrical shape
  • the sealing element of the filter element according to the invention is thus insensitive to damage. Furthermore, the sealing element can be used for centering the filter element or at least to support the centering of the filter element in the filter housing, so that a particularly advantageous and easy and thus time and cost to be performed change of
  • the filter element has a filter material through which the fluid can flow for filtering the fluid.
  • the filter material for example, pores through which the fluid can flow. If particles are contained in the fluid which are larger than the pores, the particles can not flow through the pores, but the particles hang on the filter material, whereby the particles are filtered out of the fluid.
  • the fluid is lubricant, such as lubricating oil, which is also referred to as oil.
  • lubricant is used for example for cooling and / or lubricating components of the internal combustion engine.
  • the filter device is designed as a lubricant filter. The However, previous and following embodiments can also be transferred to other filter device or to other fluids.
  • the filter material is arranged around a support structure, so that as large a material surface as possible is available for filtering. In an advantageous manner
  • the sealing element is arranged radially to the insertion axis around the support structure around the same or greater distance than the filter material.
  • the sealing element terminates on the outer circumference side with the filter material or it protrudes beyond the filter material to the outside.
  • the radial arrangement is not limited to circular filter cross-sections to understand.
  • the term "radial” is to be understood as “perpendicular to the thru-axle", with the additional aspect that the sealing element surrounds the filter material or passes around the filter material.
  • the arrangement with the same distance is to be understood, for example, that the sealing element and the filter material are arranged on a common outer diameter or outer circumference. If, for example, the sealing element projects outwardly beyond the filter material, the sealing element is arranged on a larger outer diameter or outer circumference than the filter material. In this way, the centering of the filter element can be particularly well supported by the sealing element in its arrangement in the receiving area, so that a particularly simple filter change can be realized.
  • Another embodiment is characterized in that the sealing element surrounds at least a portion of the filter material on the outer circumference side.
  • the sealing element surrounds at least a portion of the filter material on the outer circumference side.
  • the filter element are kept low or the available filter area can be maximized, so that the available space is optimally utilized. Furthermore, a particularly advantageous change of the filter element can be realized by this embodiment, since the filter element on the sealing element can be positioned particularly well in relation to the filter housing.
  • the support structure spaced from the plug-in axis and along a longitudinal direction of the filter, with the Direction of the thru-axle coincides is formed.
  • Receiving area of the filter housing are placed, whereby the movement of the filter when inserting - or when removing - is performed.
  • Insertion direction clearly defined, so that the filter element is particularly easy to install or replace.
  • the sealing element comprises at least two, in particular in the plug-in direction, spaced sealing parts, which can be supported for sealing the flow opening on the lateral wall.
  • the filter element can be very easily mounted and thus changed because the risk of tilting of the.
  • Filter element can be kept low.
  • the sealing parts are preferably on a fluid impermeable
  • Dense wall thus supports easy handling of the filter element when changing it.
  • the sealing parts are softer than the sealing wall, in order to realize a particularly advantageous sealing effect.
  • the filter element can thereby be arranged particularly well in the receiving area.
  • the filter element at least one
  • sealing element for fluidically obstructing at least one formed in a lateral wall of the filter housing flow-through.
  • Filter element can be used in the direction of a plug-in axis along the lateral wall in a receiving region of the filter housing.
  • the recording area is outward bounded by the lateral wall.
  • This wall has at least one
  • the filter element of the filter device according to the invention is a filter element according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view of a filter element for a
  • Filter device according to a first embodiment of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, wherein the filter element for filtering a fluid of the internal combustion engine in a plugging direction in a limited by a filter housing of the filter device receiving area can be inserted and thereby at least partially in the receiving area can be arranged and a sealing element for fluidic of flow openings having in the lateral wall of the filter housing;
  • Fig. 2 is a schematic and partially sectioned perspective view of
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the filter housing a
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal sectional view of the filter housing according to FIG. 3;
  • Fig. 5 shows a detail of a schematic and partially sectioned
  • FIG. 7 shows a detail of a schematic and perspective sectional view of a lubricating oil supply device for an internal combustion engine according to a second embodiment
  • Fig. 8 is a schematic perspective view of the filter element of
  • FIG. 8 Perspective view of the filter element according to FIG. 8;
  • FIG. 10 shows a schematic and partially sectioned perspective view of a filter housing cover corresponding to the filter housing of the filter device according to the second embodiment
  • FIG. 11 is a fragmentary, schematic and perspective sectional view of the lubricating oil supply device according to the second embodiment
  • Fig. 12 in part a further schematic and perspective
  • Sectional view of the lubricating oil supply device according to the second embodiment; 13 shows a detail of another schematic and perspective
  • FIG. 14 shows a detail of a schematic and perspective side view of FIG
  • Fig. 15 is a schematic perspective view of the filter element of
  • Fig. 16 is a schematic and perspective plan view of the lid of the
  • 17 is a schematic and partially sectioned perspective view of the
  • FIG. 18 is a fragmentary, schematic and perspective sectional view of the lubricating oil supply device according to the other embodiment.
  • Fig. 19 shows a detail of another schematic and perspective
  • Sectional view of the lubricating oil supply device according to the further embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a designated as a whole with 20 filter element for a in Figs. 5 and 6 according to a first embodiment shown and designated as a whole by 21 filter device of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the filter device 21 is a fluid of
  • This fluid is presently a lubricant, which is also referred to as lubricating oil or oil.
  • lubricating oil or oil By means of the oil components of the internal combustion engine are lubricated and / or cooled.
  • the filter device 21 is thus a lubricant filter, which is also referred to as an oil filter. By means of the oil filter particles contained in the lubricant are filtered out of the lubricant.
  • the filter element 20 For filtering the fluid, the filter element 20 comprises a filter material 26 which is designed, for example, as a fleece or filter fleece.
  • the filter material 26 can be flowed through by the fluid (lubricant), as a result of which particles are filtered out of the lubricant.
  • the filter element 20 comprises an inherently rigid and, for example, made of plastic support structure 27, on which the filter material 26 is held.
  • the sealing element 34 at least two in
  • Seal parts 38 and 40 which are for example designed as sealing rings, in particular O-rings.
  • the sealing parts 38 and 40 are made of an elastic material, in particular rubber, and ensure a needs-based and particularly effective sealing or fluidic obstruction of the
  • the sealing element 34 has a sealing wall 49 which is impermeable to the lubricant and to which the sealing parts 38 and 40, which are formed separately from the sealing wall 49, are held.
  • the sealing wall 49 is connected to the support structure 27 and, for example, integrally formed with the support structure 27.
  • the sealing wall 49 and support structure 27 may be made of a plastic, wherein the sealing wall 49 is inherently rigid and substantially stiffer than the sealing parts 38 and 40. In other words, the sealing parts 38 and 40 are softer than the sealing wall 49, so that a reliable seal is ensured.
  • the sealing wall 49 is sealed against the lubricant, so that it can not flow through the sealing wall 49.
  • FIGS. 3 and 4 show the filter housing 16, which has, for example, a first housing part 43 forming the lateral wall 29 and a second housing part 45.
  • the housing part 43 and / or the housing part 45 are for example made of a Plastic formed and / or formed in one piece. It is conceivable that the housing parts 43 and 45 are integrally formed with each other. In the present case, the housing parts 43 and 45 are separately formed interconnected components. In this case, a support tube 24 is formed by the housing part 45, through which a fluidically connected to a drain passage 22, another outlet channel 47 is limited. The drainage channels 22 and 47 thus form a total drainage channel.
  • the support tube 24 which is also referred to as a support dome, so that the support tube 24 is at least partially disposed in the filter element 20, in particular within the support structure 27.
  • the filter element 20 in particular via the support structure 27, centered by means of the support tube 24 and held in position.
  • the filter device 21 comprises a filter housing 16, by means of which a receiving region 18 is formed
  • the filter housing 16 may be formed, for example, of plastic and / or in one piece.
  • the filter element 20 is at least partially disposed in the receiving area 18.
  • the filter element 20 in the direction of a plug-in axis, short plug direction in the
  • FIG. 5 receives the plugging direction from the filter housing 6.
  • the plugging direction is illustrated in FIG. 5 by a directional arrow 23.
  • the filter element 20 is illustrated by a double arrow 25
  • the receiving region 18 and the filter element 20 have an at least substantially cylindrical shape or the shape of an at least substantially straight circular cylinder, so that the longitudinal extension direction coincides with the axial direction of the filter element 20 and thus of the receiving region 18.
  • a direction perpendicular to the axial direction - and thus also perpendicular to the plug axis - extending direction coincides with the radial direction of the receiving portion 18 and the filter element 20, wherein this radial direction is illustrated in Fig. 1 by a double arrow 57.
  • the filter material 26 can be flowed through by the lubricant, for example in the radial direction.
  • the filter material 26 and thus the filter element 20 with particles that are filtered out by means of the filter material 26 from the lubricant gradually added.
  • the filter element 20 To an excessive, caused by the filter element 20
  • the filter element 20 To avoid flow resistance for the lubricant, the filter element 20 must be removed, for example, after a certain period of operation from the receiving area 18 and replaced with an unconsumed filter element. This replacement of the filter element 20 is also referred to as a filter change.
  • a flow-through opening 31 through which the lubricant can flow is formed in the lateral wall 29 of the receiving region 18 of the filter housing 16.
  • the flow-through opening 31 is in the embodiment of the filter housing 16 shown in FIGS. 3 to 6 a drain opening or
  • Drain opening which can be removed in a removal of the filter element 20, which is up here, lubricant, which is located in the receiving area 18.
  • the lubricant located in the receiving region 18 then initially flows in the radial direction out of the receiving region 18, for example into an oil pan.
  • the filter element 20 has a sealing element 34 for fluidically obstructing the flow-through opening 31. If the filter element 20 is arranged ready for operation in the receiving area 18, then the radially arranged throughflow opening 31 is fluidly blocked and thus sealed by means of the radially formed sealing element 34, so that the lubricant located in the receiving area 18 is not
  • the sealing element 34 in the radial direction, that is arranged in the direction perpendicular to the direction of insertion direction, spaced from the filter material 26.
  • the sealing element 34 has a larger outer circumference or outer diameter than the filter material 26.
  • a partial region of the filter material 26 - as seen in the longitudinal extent - in the circumferential direction completely surrounded by the sealing element 34. This means that the designated length region of the filter material 26 is covered by the sealing element 34 when viewed in the radial direction from the outside.
  • a receiving space 37 is formed by the sealing element 34, in which filter material 26 extends.
  • the axial length of the filter element 20 are well utilized. Furthermore, it can be seen from FIG. 5 that the seal parts 38 and 40 on the one hand held on the sealing wall 49 and thus supported on the sealing wall 49 are supported on the radial wall 29 in the arrangement of the filter element 20 in the receiving region 18.
  • the sealing part 38 is located above the
  • FIG. 5 further shows that a passage 32, into which the lubricant flowing through the through-flow opening 31 can flow out of the receiving area 18, adjoins the flow-through opening 31. This will do that over the
  • Fig. 6 shows the filter element when removing the filter element 20 from the
  • the filter element 20 is - as illustrated by the directional arrow 39 - along the thru-axle and against the insertion direction of the receiving area 18 and thus moved out of the filter housing 16.
  • the sealing element 34 releases the flow-through opening 31, so that the lubricant can flow out of the receiving region 18 -as illustrated in FIG. 6 by directional arrows 41-through the flow-through opening 31 and through-passage 32.
  • the flow opening is so far down in
  • the filter device 21 according to the first embodiment is used, for example, in a lubricant supply device for a truck.
  • FIGS. 7 to 13 relate to a lubricant supply device, as used, for example, in passenger cars, and to a filter device 21 according to a second embodiment:
  • lubricant supply devices are usually provided, in which case the service is required Lubricant or the oil should be completely drained, for example, to perform an oil change.
  • the lubricant In the operating state, the lubricant by the attached to the filter element 20 sealing member 34 from the outflow of a
  • the flow-through opening 31 is also referred to as a service opening or drip opening.
  • the filter element 20 belonging to the second embodiment of the filter device 21 does not differ structurally from the filter element that belongs to the first
  • the sealing element 34 is arranged with respect to the longitudinal extent of the filter element 20 at different heights.
  • the height at which the sealing element 34 is in relation to the longitudinal extent is due to the relative position of the filter housing 16 to the lubricant reservoir 14 and to the position of the passage 32 at the lowest point of the lubricant reservoir fourteenth
  • the sealing element 34 is attached at least substantially in the center of the filter element 20.
  • FIG. 7 shows, in a schematic and perspective sectional view, a lubricating oil supply device designated as a whole by 10 according to a second
  • an oil pan 12 can be seen in Fig. 7, through which a lubricating oil reservoir 14 is limited. This means that the lubricating oil in the reservoir 14 and thus in the oil pan 12 can be stored and stored.
  • the filter housing 16 of the lubricating oil supply device 10 can also be seen, wherein a receiving area for accommodating the filter 20 is limited by the filter housing 16.
  • the filter housing 16 is integrally formed with the oil pan 12.
  • 8 shows, in a schematic perspective view, the filter element as a whole denoted by 20, which is also designated as a filter insert, oil filter or oil filter insert.
  • the filter insert can be arranged at least partially in the receiving region 18
  • the filter insert is arranged at least predominantly, in particular completely, in the receiving region 18.
  • the lubricating oil supply device 10 comprises, for example, a conveying element, not shown in FIG. 7, in the form of a pump, by means of which the lubricating oil is conveyed from the oil sump 12 to the components to be lubricated.
  • a conveying element not shown in FIG. 7, in the form of a pump, by means of which the lubricating oil is conveyed from the oil sump 12 to the components to be lubricated.
  • Fig. 7 is a conveying element, not shown in FIG. 7, in the form of a pump, by means of which the lubricating oil is conveyed from the oil sump 12 to the components to be lubricated.
  • Fig. 7 is a conveying element, not shown in FIG. 7, in the form of a pump, by means of which the lubricating oil is conveyed from the oil sump 12 to the components to be lubricated.
  • Fig. 7 is a
  • Inflow channel 9 can be seen, by means of which the lubricating oil is guided by the pump acting as an oil pump in the receiving area 18.
  • the lubricating oil can flow from the receiving region 18 through the filter element 20 and then filtered to flow to the discharge channel 22 to be supplied with the lubricating oil lubrication points of the internal combustion engine.
  • the drain channel 22 is bounded by the support tube 24 of the filter housing 16, wherein the filter insert 20 in his in the
  • Receiving area 18 arranged state is placed on the support tube 24. This means that the support tube 24 and thus the drainage channel 22 are at least partially disposed in the filter insert.
  • the filter insert For filtering the lubricating oil, the filter insert comprises the filter material 26, which is formed, for example, of fleece. Furthermore, the filter insert comprises two inherently stiff cover plates 28 and 30, on which the filter material 26 is held.
  • the lubricating oil supply device 10 also includes the passage 32, which is also referred to as a bypass or bypass channel. From Fig. 7 is particularly well seen that the passage 32 opens at one end to the lubricant reservoir 14 of the oil pan 12 and the other end in the receiving area 18 of the filter housing 16. From FIG. 8 it can be seen that the filter insert has the sealing element 34 for the fluidic blocking of the flow-through opening 31 and thus of the passage 32.
  • the sealing element 34 is also referred to as a closure geometry and comprises a first sealing part in the form of a ring 36 which, for example, is inherently rigid.
  • the ring 36, or the sealing element 34 is connected to the cover disks 28 and 30 via the support structure 27, which is not visible in this figure, and is connected to the cover disks 28 and 30
  • the sealing wall 49 is formed by the ring 36.
  • the sealing element 34 comprises the further sealing parts 38 and 40, which are formed for example as O-rings.
  • the sealing parts 38 and 40 are formed from an elastic material, in particular rubber, and ensure a need-based and particularly effective sealing or fluidic obstruction of the passage 32.
  • the passage 32 corresponds to the flow-through opening 31.
  • Fig. 9 shows the filter cartridge in an enlarged view. From Fig. 9 it can be seen that the ring 36 is connected via a perforated disc 42 by means of the support structure 27 with the cover plates 28 and 30.
  • the sealing element 34 in particular the disc 42, has at least one clearance in the form of a passage opening 44, through which the lubricating oil can flow.
  • FIG. 10 shows, in a schematic and partially sectioned perspective view, a filter housing cover 46 of the lubricating oil supply device 10.
  • the filter housing 16 has a mounting opening 48, which is designed as a passage opening.
  • the mounting hole 48 of the filter housing 16 has a mounting opening 48, which is designed as a passage opening.
  • Filter insert (filter element 20) along its longitudinal direction in the
  • Filter housing 16 and the second receiving portion 18 are introduced.
  • the mounting opening 48 and thus the receiving area 18 can be closed by means of the lid 46.
  • the closed state of the mounting opening 48 can be seen in Fig. 11, wherein the filter housing cover 46 is reversibly releasably connected to the filter housing 16.
  • the cover 46 has a recognizable in Fig. 10, the first thread in the form of an external thread 50.
  • the filter housing 16 has a corresponding with the external thread 50, second thread in the form of an internal thread 52.
  • the cover 46 can be screwed in such a way with the filter housing 16.
  • the cover 46 is reversibly releasably held on the filter housing 16.
  • a sealing member 54 is held, which is formed for example as an O-ring, and in the mounted state of the lid the
  • Receiving area 18 to the outside or the environment 58 seals.
  • drain opening 56 which is disposed at the geodetically lowest point of the lid 46 and one end opens into the lid 46 and thus into the receiving area 18 and the other end to an environment 58 outside the lid 46.
  • the discharge opening 56 is an opening element in the form of a
  • Drain plug 60 assigned. By appropriate actuation of the drain plug 60, which is movable relative to the cover 46 and in the present case rotatable, can be
  • the drain plug 60 has a shaft 62 with an external thread 64, wherein in the discharge opening 56 a with the
  • External thread 64 corresponding internal thread 66 is arranged.
  • Drain plug 60 can be screwed via the external thread 64 and the internal thread 66 with the cover 46 and thus held on the cover 46.
  • the drain plug 60 further includes a screw head 68 connected to the shaft 62 with a tool engagement 70 formed as an external hexagon, wherein the tool engagement 70 can cooperate with a corresponding tool, in particular a screwing tool, in a form-fitting manner.
  • a screw head 68 connected to the shaft 62 with a tool engagement 70 formed as an external hexagon, wherein the tool engagement 70 can cooperate with a corresponding tool, in particular a screwing tool, in a form-fitting manner.
  • the existing lubricating oil is drained from the oil pan 12 as part of the maintenance, and then replaced with new lubricating oil.
  • the filter cartridge is removed from the filter housing 16 and replaced with a new filter element.
  • Lubricant supply device 0 the service process is supported by the design of the filter cartridge 20: As can be seen from a combination of FIGS. 11, 12 and 13, the filter element 20 is relative to the filter housing 16 between the passageway 32 occluding position and the passageway 32nd
  • the filter insert - as seen in FIG. 1 - first moves from the blocking position to the open position.
  • the cover 46 is moved to a service position shown in Fig. 12 by the lid 46 - as shown in Fig. 1 1 is illustrated by a directional arrow 72 - is rotated relative to the filter housing 16.
  • the cover 46 is unscrewed only a short distance from the filter housing 16 without completely releasing the cover 46 from the filter housing 16. In other words, the filter housing cover 46 is still held on the filter housing 16 in the service position.
  • the filter cartridge By unscrewing the cover 46 from the support tube 24 away - in the service position - b ewegt so that - as shown in Fig. 11 by a directional arrow 74 is illustrated - the filter cartridge can be moved relative to the filter housing 16 translational.
  • the filter insert may, by virtue of the fact that the cover 46 has been moved into the service position, slip downwards for a certain amount of gravity and thus move from the blocking position into the open position. From Fig. 12 it can be seen that in the open position of the passage 32 is released, so that - as is illustrated by a directional arrow 76 - recorded in the first receiving portion 14 lubricating oil through the passage 32, which forms a flow-through, and in the
  • Receiving area 18 can flow.
  • the filter element is supported on the cover 46 and held by the cover 46 in the receiving area 18 and is held in particular in the blocking position.
  • Filter insert due to gravity in the vehicle vertical direction down and thus moves from the locked position to the open position.
  • Draining screw 60 is moved from its closed position to its release position and thereby, for example, completely moved from the lid 46 and in particular from the discharge opening 56 out.
  • the lubricating oil can now flow from the lubricating oil reservoir 14 through the passage 32 into the second receiving area 18. From there, the lubricating oil flows through through-holes 44 to the geodetically lowest point of the lid 46 and thus to the discharge opening 56 to the outside to the environment 58, where it can be collected.
  • the through-channel 32 opens into the sump via an inlet opening 77
  • Lubricant reservoir 14 wherein the inflow opening 77, via which the lubricating oil from the oil pan 12 can flow into the passageway 32 and the flow-through, is arranged at the geodetically lowest point of the oil pan 12.
  • the effluent old oil can be collected and disposed of. After complete draining the lid 46 can be completely detached and removed from the filter housing 16, whereupon the mounting opening 48 is released. The spent filter insert can then be moved out of the receiving region 18 and exchanged for a new filter insert, which moves into the second receiving region 18 via the assembly opening 48, in particular can be plugged in.
  • a refilling of the lubricating oil supply device 0 can also be carried out with lubricating oil.
  • a suitable discharge device in particular a corresponding valve, for example on the cover 46 or on the filter housing 16
  • a refilling of the lubricating oil supply device 0 can also be carried out with lubricating oil.
  • the filter housing 16 and the oil pan 12 can be filled directly with new lubricating oil.
  • Receiving area 18 and are conveyed through the passageway 32 into the first receiving area 14.
  • FIGS. 14 to 21 illustrate another third embodiment of the invention
  • Lubricating oil supply device 10 shows the filter housing 16 in a schematic and perspective side view, wherein on the filter housing 6 of the third embodiment closure elements in the form of closure cam 78 for the Lid 46 are provided.
  • closure elements in the form of closure cam 78 for the Lid 46 are provided.
  • the lid 46 by means of
  • Lock cam 78 are secured to the filter housing 16. Femer is
  • a sealing element in the form of a
  • Lid 46 can be sealed.
  • the radial seal 80 is formed as an O-ring.
  • the lid 46 is at least partially screwed into the filter housing 16. In contrast, it is at the third
  • Embodiment provided that the filter housing 16 is partially disposed in the lid 46, wherein the lid 46 is reversibly releasably secured, for example in the manner of a bayonet closure on the filter housing 16.
  • FIG. 15 shows the filter insert belonging to the third embodiment:
  • the filter insert has form-locking elements in the form of pins 82, which correspond with form-locking elements in the form of receptacles 84 provided on the cover 46.
  • the pins 82 are at least partially received in the corresponding and designed as a hollow geometry receptacles 84, so that the filter element (filter element 20) via the pins 82 and the receptacles 84 positively cooperates with the cover 46.
  • the filter insert is positively coupled via the pins 82 and the receptacles 84 with the cover 46, so that upon rotation of the lid 46 torques are transmitted to the filter element.
  • the filter insert is movable via the cover 46 between the open position and the blocking position and, in the present case, is rotatable about an axis of rotation relative to the filter housing 16.
  • the seal member 34 includes respective ones
  • Sealing surfaces 86 which are arranged on opposite sides.
  • Sealing surfaces 86 are molded, for example, as two-component plastic elements to a pin 82 forming the main body 88 of the filter insert.
  • FIGS. 16 and 17 show the lid 46 according to the third embodiment.
  • a sealing element in the form of a gasket 90 is arranged, by means of which the cover 46 is sealed in the axial direction against the filter housing 16.
  • the radial seal 80 serves for radial sealing.
  • Fig. 18 shows the lubricating oil supply device 10, wherein the filter cartridge is initially in the locked position. From Fig. 8 is particularly well seen that the pin 82 at least partially in the corresponding receptacles 84 of the Lid 46 are included. To the lubricating oil from the oil pan 12 over the
  • the lid 46 is first rotated to its service position, which is illustrated in Fig. 18 by the directional arrow 72. In this case, the lid 46 is rotated relative to the filter housing 16. As a result of the positive coupling of the lid 46 with the filter insert this
  • Filter housing 16 can flow. This is illustrated in FIG. 19 by the directional arrow 76. A flow of the lubricating oil from the filter housing 16 to the
  • the filter cartridge can be moved translationally out of the second receiving portion 18 when the lid 46 of the
  • Filter housing 16 is released.
  • the filter cartridge is removed together with the cover 46 from the filter housing 16, whereupon the filter cartridge can be released from the cover 46 by the pins 82 are pulled out of the corresponding receptacles 84.
  • the pins of another, new filter insert can be inserted into the receptacles 84, so that then the lid 46 can be mounted together with the new filter cartridge on the filter housing 16 again.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (20) für eine Filtereinrichtung (21) einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, wobei das Filterelement (20) zum Filtern eines Fluids der Verbrennungskraftmaschine in Richtung einer Steckachse entlang einer seitlichen Wandung (29) eines Filtergehäuses (16) einsteckbar ist, wobei das Filterelement (20) wenigstens ein Dichtungselement (34) zum fluidischen Versperren wenigstens einer in der seitlichen Wandung (29) ausgebildeten Durchströmöffnung (31, 32) aufweist.

Description

Filterelement für eine Filtereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine
Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für eine Filtereinrichtung einer
Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Filtereinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 8.
Ein solches Filterelement für eine Filtereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, sowie eine solche Filtereinrichtung sind bereits der WO 2014/079591 A1 als bekannt zu entnehmen. Die Filtereinrichtung ist beispielsweise ein Schmiermittelfilter, welcher zum Filtern eines Fluids in Form eines Schmiermittels, insbesondere in Form von Schmieröl, der Verbrennungskraftmaschine genutzt wird, wobei mittels des Schmiermittels Bauteile der Verbrennungskraftmaschine geschmiert und/oder gekühlt werden. Dabei umfasst die Filtereinrichtung ein Filtergehäuse, durch welches ein Aufnahmebereich begrenzt ist. Ferner umfasst die Filtereinrichtung ein Filterelement, mittels welchem das Fluid gefiltert wird. Dazu wird das Filtermaterial vom Fluid durchströmt. Das Filtermaterial weist Poren einer gewissen Größe auf.
Sind in dem Fluid Partikel enthalten, welche größer als die Poren sind, so bleiben die Partikel an dem Filtermaterial hängen, wodurch das Fluid mittels des Filterelements gefiltert wird.
Das Filterelement ist dabei in eine Steckrichtung in den Aufnahmebereich einsteckbar und dadurch - zumindest teilweise - in dem Aufnahmebereich anordenbar. Das
Filterelement ist also im betriebsbereiten Zustand der Filtereinrichtung im
Aufnahmebereich eingesteckt und somit zumindest teilweise darin angeordnet.
Während der Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wird das Filterelement, insbesondere das Filtermaterial, zunehmend mit Partikeln aus dem Fluid zugesetzt. Um einen übermäßigen, durch das Filterelement bewirkten Strömungswiderstand für das Fluid zu vermeiden, muss das Filterelement nach einer gewissen Betriebsdauer gegen ein neues Filterelement ausgetauscht werden. Hierzu wird das verbrauchte Filterelement entgegen der Steckrichtung aus dem Aufnahmebereich beziehungsweise aus dem Filtergehäuse entnommen und gegen ein neues Filterelement ausgetauscht. Der
Austausch des Filterelements im Servicefall wird auch als Filterwechsel bezeichnet.
Bei einem Wechsel des Filterelements ist es vorteilhaft, den Aufnahmebereich
beziehungsweise das Filtergehäuse vor der Entnahme des Filterelements zu entleeren, was auch als Abtropfen der Filtereinrichtung bezeichnet wird. Bei der Entleerung des Filtergehäuses kann das Öl entweder in eine Ölwanne abgeleitet werden, bspw. bei Lastkraftwagen, oder das Öl wird im Servicefall für einen Ölwechsel ganz abgelassen, bspw. bei Personenkraftwagen.
Bei der hier beschriebenen Filtereinrichtung kann beim - bzw. vor dem - Filterwechsel ein Großteil des Öls, das sich noch im Filtergehäuse befindet, durch Durchlassöffnungen im Gewindeabschnitt des Filtergehäusedeckels und einen seitlichen kanalförmigen
Gehäusedurchlass über eine spezielle Ablassvorrichtung aus dem Filtergehäuse abgeleitet werden. Im Betriebszustand ist die Ablassvorrichtung durch ein
Verschlusselement verschlossen. Die Ablassvorrichtung und das Verschlusselement sind im Verhältnis zum Filtergehäuse und zur Ölwanne so angeordnet und gestaltet, dass im Servicefall auch das sich in der Ölwanne befindende öl abfließen kann.
Auch EP 1 094 203 B1 zeigt eine Ölfiltervorrichtung mit einem seitlichen
Gehäusedurchlass im Ölfiltergehäuse, durch den im Servicefall das öl, das sich noch im Filtergehäuse befindet, in die Ölwanne abgelassen werden. Die Abdichtung des
Durchlasses für den Betriebszustand ist durch einen Filtergehäusedeckel, mit welchem das Filtergehäuse verschließbar ist, gewährleistet: der topfförmige Filtergehäusedeckel weist dazu an seinem freien Ende eine Ringdichtung auf, die in Schließstellung gegenüber dem stromabwärts gelegenen Durchlass eine Ablaufsperre bildet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Filterelement sowie eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, die einen zuverlässigen Betrieb gewährleisten und eine vorteilhafte Durchführung des Filterwechsels ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Filtereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um ein Filterelement der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders zuverlässiger Betrieb der Filtereinrichtung bzw. eine vorteilhafte Durchführung eines Filterwechsels gewährleistet werden kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Filterelement wenigstens ein Dichtungselement zum fluidischen Versperren wenigstens einer in einer seitlichen Wandung des
Filtergehäuses ausgebildeten Durchströmöffnung aufweist. Das Filterelement ist in Richtung einer Steckachse entlang der seitlichen Wandung in einen Aufnahmbereich des Filtergehäuses einsetzbar. Der Aufnahmebereich ist nach außen durch die seitliche Wandung begrenzt. Diese Wandung weist wenigstens eine Durchströmöffnung auf, welche von dem Fluid, das im Aufnahmebereich aufgenommen ist, durchströmbar ist. Im Betriebszustand wird die wenigstens eine Durchströmöffnung durch das
Dichtungselement abgedichtet.
Bei einem Wechsel des Filterelements wird die Durchströmöffnung bei der Entnahme des Filterelements freigegeben, und das sich im Aufnahmebereich befindende Fluid kann durch die wenigstens eine Durchströmöffnung hindurch entweder aus dem
Aufnahmebereich in Richtung einer ölwanne abgeführt beziehungsweise abgelassen werden, oder das Fluid kann umgekehrt - im Falle von Filtereinrichtungen, bei denen im Servicefall das gesamte noch vorhandene Fluid über ein Ablassventil im
Filtergehäusedeckel über einen geodätisch tiefsten Punkt aus dem Aufnahmebereich abgelassen werden soll - aus einem Reservoir in den Aufnahmebereich des Filters nachströmen.
Ist der Aufnahmebereich beziehungsweise die seitliche Wandung des Filtergehäuses beispielsweise zylindrisch geformt, so ist die wenigstens eine Durchströmöffnung in radialer Richtung zur Steckachse in der seitlichen Wandung des Aufnahmebereichs angeordnet; sie ist somit eine radiale Durchströmöffnung, im Gegensatz zu einem etwaigen Ablassventil, das gewöhnlich in einer den Aufnahmebereich in axialer Richtung begrenzenden Wandung, beispielsweise im Filtergehäusedeckel, ausgebildet ist.
Im betriebsbereiten Zustand der Filtereinrichtung ist die wenigstens eine radiale
Durchströmöffnung mittels des Dichtungselements fluidisch versperrt, so dass in einem Zustand, in welchem das Filterelement korrekt in dem Aufnahmebereich angeordnet ist, das im Aufnahmebereich befindende Fluid nicht unerwünschterweise über die Durchströmöffnung oder die Durchströmöffnungen aus dem Aufnahmebereich ausströmen kann. Durch die Ausrüstung des Filterelements mit einem Dichtungselement zum fluidischen Versperren der Durchströmöffnung, ist eine kontinuierlich gute
Abdichtung auch bei hoher Lebensdauer des Filters gewährleistet. Die Dichtungen können im Zuge des Filterwechsel mit erneuert werden, so dass Ermüdungserscheinungen, wie beispielsweise bei filtergehäuseseitigen Dichtungen, nicht zu befürchten sind. Im Servicefall wird die wenigstens eine Durchlassöffnung einfach durch einen entsprechenden Versatz des Filters entgegen der Steckrichtung freigegeben. Dadurch kann der Filterwechsel besonders vorteilhaft realisiert werden: Im Falle des Abiaufens des Fluids aus dem Aufnahmebereich in eine Ölwanne ist keine weitere Einrichtung zu bedienen.
Ferner kann dadurch, dass das Dichtungselement zum fluidischen Versperren der wenigstens einen Durchströmöffnung ausgebildet ist, eine vorteilhafte und beispielsweise zumindest im Wesentlichen kolbenförmige Geometrie des Dichtungselements geschaffen werden, mit der eine besonders hohe Robustheit des Dichtungselements einhergeht. Beispielsweise kann das Filterelement als Ganzes eine zylindrische Form
beziehungsweise die Form eines zumindest im Wesentlichen geraden Kreiszylinders aufweisen, so dass gegenüber einem üblicherweise vorgesehenen, stopf enförm igen Fortsatz eine wesentliche höhere Robustheit des Dichtungselements geschaffen werden kann. Das Dichtungselement des erfindungsgemäßen Filterelements ist somit unempfindlich gegenüber Beschädigungen. Ferner kann das Dichtungselement zur Zentrierung des Filterelements oder zumindest zur Unterstützung der Zentrierung des Filterelements im Filtergehäuse genutzt werden, so dass sich ein besonders vorteilhafter sowie einfach und somit zeit- und kostengünstig durchzuführender Wechsel des
Filterelements realisieren lässt.
Das Filterelement weist ein von dem Fluid durchströmbares Filtermaterial zum Filtern des Fluids auf. Hierbei weist das Filtermaterial beispielsweise Poren auf, durch welche das Fluid strömen kann. Sind in dem Fluid Partikel enthalten, welche größer als die Poren sind, so können die Partikel die Poren nicht durchströmen, sondern die Partikel bleiben an dem Filtermaterial hängen, wodurch die Partikel aus dem Fluid gefiltert werden.
Bei dem Fluid handelt es sich um Schmiermittel, wie beispielsweise Schmieröl, welches auch als Öl bezeichnet wird. Ein solches Schmiermittel wird beispielsweise zum Kühlen und/oder Schmieren von Bauteilen der Verbrennungskraftmaschine genutzt. Ist das Fluid ein Schmiermittel, so ist die Filtereinrichtung als Schmiermittelfilter ausgebildet. Die vorigen und folgenden Ausführungen können jedoch auch auf andere Filtereinrichtung beziehungsweise auf andere Fluide übertragen werden.
Das Filtermaterial ist um eine Stützstruktur herum angeordnet, so dass eine möglichst große Materialfläche stabil für die Filterung zur Verfügung steht. In vorteilhafter
Ausgestaltung ist das Dichtungselement radial zur Steckachse um die Stützstruktur herum mit gleichem oder größerem Abstand als das Filtermaterial angeordnet. Damit schließt das Dichtelement außenumfangseitig mit dem Filtermaterial ab oder es steht über das Filtermaterial hinweg nach außen über.
Die radiale Anordnung ist dabei nicht auf kreisrunde Filterquerschnitte eingeschränkt zu verstehen. Die Bezeichnung„radial" soll als„senkrecht zur Steckachse" verstanden werden, mit dem zusätzlichen Aspekt, dass das Dichtelement das Filtermaterial umfängt oder um das Filtermaterial herum geht. Unter der Anordnung mit gleichem Abstand ist beispielsweise zu verstehen, dass das Dichtungselement und das Filtermaterial auf einem gemeinsamen Außendurchmesser beziehungsweise Außenumfang angeordnet sind. Überragt das Dichtungselement beispielsweise das Filtermaterial nach außen hin, so ist das Dichtungselement auf einem größeren Außendurchmesser beziehungsweise Außenumfang als das Filtermaterial angeordnet. Hierdurch kann die Zentrierung des Filterelements bei dessen Anordnung im Aufnahmebereich durch das Dichtungselement besonders gut unterstützt werden, so dass ein besonders einfacher Filterwechsel realisierbar ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das Dichtungselement zumindest einen Teilbereich des Filtermaterials außenumfangseitig umgibt. Somit ist zumindest ein Teilbereich des Filtermaterials in eine senkrecht zur Steckrichtung verlaufende Richtung, von außen her betrachtet, durch das Dichtungselement überdeckt. Dadurch kann beispielsweise eine in Steckrichtung verlaufende Erstreckung,
insbesondere Länge, des Filterelements gering gehalten werden bzw. die zur Verfügung stehende Filterfläche maximiert werden, so dass der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt wird. Ferner kann durch diese Ausführungsform ein besonders vorteilhafter Wechsel des Filterelements realisiert werden, da das Filterelement über das Dichtungselement besonders gut in Relation zum Filtergehäuse positioniert werden kann.
Um die Montage des Filterelements besonders gut handhabbar zu gestalten, ist bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Stützstruktur beabstandet zur Steckachse und entlang einer Längserstreckungsrichtung des Filters, die mit der Richtung der Steckachse zusammenfällt, ausgebildet ist. Bei der Montage kann die mit der entlang der Längserstreckungrichtung des Filters ausgestaltete Stützstruktur, die beabstandet zur Steckachse gebildet ist, somit einfach auf einen Stützdom im
Aufnahmbereich des Filtergehäuses aufgesetzt werden, wodurch die Bewegung des Filters beim Einsetzen - oder bei der Entnahme - geführt wird. Somit wird durch die Längserstreckungsrichtung bzw. durch die Stützstruktur des Filterelements die
Steckrichtung eindeutig vorgegeben, so dass das Filterelement besonders einfach montierbar bzw. auswechselbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Dichtungselement wenigstens zwei, insbesondere in Steckrichtung, voneinander beabstandete Dichtungsteile, welche zum Abdichten der Durchströmöffnung an der seitlichen Wandung abstützbar sind. Dadurch wird eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung des Dichtungselements geschaffen, indem die Durchströmöffnung bei verbautem Filterelement oberhalb und unterhalb ihrer
Begrenzung fluidisch sicher versperrt wird. Darüber hinaus kann das Filterelement besonders einfach montiert und somit gewechselt werden, da durch den Einsatz der voneinander beabstandeten Dichtungsteile die Gefahr eines Verkantens des
Filterelements gering gehalten werden kann.
Die Dichtungsteile sind vorzugsweise an einer für das Fluid undurchlässigen
Dichtwandung, die das Filterelement zusätzliche stabilisiert, angebracht. Die
Dichtwandung unterstützt somit eine einfache Handhabung des Filterelements bei dessen Wechsel.
Schließlich hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Dichtungsteile weicher als die Dichtwandung sind, um dadurch eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung zu realisieren. Ferner kann dadurch das Filterelement besonders gut im Aufnahmebereich angeordnet werden.
Um eine Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 8 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders zuverlässiger Betrieb der Filtereinrichtung bzw. eine vorteilhafte Durchführung eines Filterwechsels gewährleistet werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Filterelement wenigstens ein
Dichtungselement zum fluidischen Versperren wenigstens einer in einer seitlichen Wandung des Filtergehäuses ausgebildeten Durchströmöffnung aufweist. Das
Filterelement ist in Richtung einer Steckachse entlang der seitlichen Wandung in einen Aufnahmebereich des Filtergehäuses einsetzbar. Der Aufnahmebereich ist nach außen durch die seitliche Wandung begrenzt. Diese Wandung weist wenigstens eine
Durchströmöffnung auf, welche von dem Fluid, das im Aufnahmebereich aufgenommen ist, durchströmbar ist. Im Betriebszustand wird die wenigstens eine Durchströmöffnung durch das Dichtungselement abgedichtet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Filterelements sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung anzusehen und umgekehrt.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das Filterelement der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung ein erfindungsgemäßes Filterelement ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht eines Filterelements für eine
Filtereinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, wobei das Filterelement zum Filtern eines Fluids der Verbrennungskraftmaschine in eine Steckrichtung in einen durch ein Filtergehäuse der Filtereinrichtung begrenzten Aufnahmebereich einsteckbar und dadurch zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich anordenbar ist und ein Dichtungselement zum fluidischen von Durchströmöffnungen in der seitlichen Wandung des Filtergehäuses aufweist;
Fig. 2 eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht des
Filterelements gemäß Fig. 1 ; Fig. 3 eine schematische Perspektivansicht des Filtergehäuses einer
Filtereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 4 eine schematische Längsschnittansicht des Filtergehäuses gemäß Fig. 3;
Fig. 5 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene
Seitenansicht der Filtereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 6 ausschnittsweise eine weitere schematische und teilweise geschnittene
Seitenansicht der Filtereinrichtung gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht einer Schmierölversorgungseinrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 8 eine schematische Perspektivansicht des Filterelements der
Filtereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
Fig. 9 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene
Perspektivansicht des Filterelements gemäß Fig. 8;
Fig. 10 eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht eines mit dem Filtergehäuse der Filtereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform korrespondierenden Filtergehäusedeckels;
Fig. 11 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
Fig. 12 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische
Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform; Fig. 13 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische
Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Seitenansicht der
Schmierölversorgungseinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform;
Fig. 15 eine schematische Perspektivansicht des Filterelements der
Schmierölversorgungseinrichtung gemäß Fig. 14;
Fig. 16 eine schematische und perspektivische Draufsicht des Deckels der
Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform;
Fig. 17 eine schematische und teilweise geschnittene Perspektivansicht des
Deckels gemäß Fig. 16;
Fig. 18 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform;
Fig. 19 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische
Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform;
Fig. 20 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische
Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform; und
Fig. 21 ausschnittsweise eine weitere schematische und perspektivische
Schnittansicht der Schmierölversorgungseinrichtung gemäß der weiteren Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 1 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht ein im Ganzen mit 20 bezeichnetes Filterelement für eine in den Fig. 5 und 6 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigte und im Ganzen mit 21 bezeichnete Filtereinrichtung einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens. Mit der Filtereinrichtung 21 wird ein Fluid der
Verbrennungskraftmaschine gefiltert. Dieses Fluid ist vorliegend ein Schmiermittel, welches auch als Schmieröl oder Öl bezeichnet wird. Mittels des Öls werden Bauteile der Verbrennungskraftmaschine geschmiert und/oder gekühlt. Die Filtereinrichtung 21 ist somit ein Schmiermittelfilter, welcher auch als Ölfilter bezeichnet wird. Mittels des Ölfilters werden in dem Schmiermittel enthaltene Partikel aus dem Schmiermittel gefiltert.
Zum Filtern des Fluids umfasst das Filterelement 20 ein Filtermaterial 26, welches beispielsweise als Vlies beziehungsweise Filtervlies ausgebildet ist. Das Filtermaterial 26 ist von dem Fluid (Schmiermittel) durchströmbar, wodurch Partikel aus dem Schmiermittel gefiltert werden. Ferner umfasst das Filterelement 20 eine eigensteife und beispielsweise aus Kunststoff gebildete Stützstruktur 27, an welchem das Filtermaterial 26 gehalten ist.
Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass das Dichtungselement 34 wenigstens zwei in
Steckrichtung beziehungsweise in axialer Richtung voneinander beabstandete
Dichtungsteile 38 und 40 aufweist, welche beispielsweise als Dichtringe, insbesondere O- Ringe, ausgebildet sind. Die Dichtungsteile 38 und 40 sind dabei aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere Gummi, gebildet und gewährleisten eine bedarfsgerechte und besonders effektive Abdichtung beziehungsweise fluidische Versperrung der
Durchströmöffnung 31.
Ferner weist das Dichtungselement 34 eine für das Schmiermittel dichte Dichtwandung 49 auf, an welcher die separat von der Dichtwandung 49 ausgebildeten Dichtungsteile 38 und 40 gehalten sind. Die Dichtwandung 49 ist mit der Stützstruktur 27 verbunden und beispielsweise einstückig mit der Stützstruktur 27 ausgebildet. Dichtwandung 49 und Stützstruktur 27 können aus einem Kunststoff hergestellt sein, wobei die Dichtwandung 49 eigensteif und wesentlich steifer als die Dichtungsteile 38 und 40 ist. Mit anderen Worten sind die Dichtungsteile 38 und 40 weicher als die Dichtwandung 49, so dass eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet wird. Die Dichtwandung 49 ist gegenüber dem Schmiermittel dicht, so dass dieses die Dichtwandung 49 nicht durchströmen kann.
Fig. 3 und 4 zeigen das Filtergehäuse 16, welches beispielsweise ein, die seitliche Wandung 29 bildendes, erstes Gehäuseteil 43 sowie ein zweites Gehäuseteil 45 aufweist. Das Gehäuseteil 43 und/oder das Gehäuseteil 45 sind beispielsweise aus einem Kunststoff gebildet und/oder an sich einstückig ausgebildet. Dabei ist es denkbar, dass die Gehäuseteile 43 und 45 einstückig miteinander ausgebildet sind. Vorliegend sind die Gehäuseteile 43 und 45 separat ausgebildete miteinander verbundene Bauteile. Dabei ist durch das Gehäuseteil 45 ein Stützrohr 24 gebildet, durch welches ein fluidisch mit einem Ablaufkanal 22 verbundener, weiterer Ablaufkanal 47 begrenzt ist. Die Ablaufkanäle 22 und 47 bilden somit einen Gesamtablaufkanal.
Bei der Montage des Filterelements 20 wird dieses auf das Stützrohr 24, welches auch als Stützdom bezeichnet wird, aufgesteckt, so dass das Stützrohr 24 zumindest teilweise in dem Filterelement 20, insbesondere innerhalb der Stützstruktur 27, angeordnet ist. Dadurch wird das Filterelement 20, insbesondere über die Stützstruktur 27, mittels des Stützrohrs 24 zentriert und in Position gehalten.
In Zusammenschau mit Fig. 5 und 6 ist erkennbar, dass die Filtereinrichtung 21 ein Filtergehäuse 16 umfasst, durch welches ein Aufnahmebereich 18 gebildet
beziehungsweise begrenzt ist. Das Filtergehäuse 16 kann beispielsweise aus Kunststoff und/oder einstückig ausgebildet sein. Im betriebsbereiten Zustand der Filtereinrichtung 21 ist das Filterelement 20 zumindest teilweise im Aufnahmebereich 18 angeordnet. Hierzu ist das Filterelement 20 in Richtung einer Steckachse, kurz Steckrichtung, in den
Aufnahmebereich 18 und somit in das Filtergehäuse 6 einsteckbar. Die Steckrichtung ist in Fig. 5 durch einen Richtungspfeil 23 veranschaulicht. Aus Fig. 1 und 2 ist erkennbar, dass das Filterelement 20 eine durch einen Doppelpfeil 25 veranschaulichte
Längserstreckungsrichtung aufweist, wobei die Steckrichtung mit der
Längserstreckungsrichtung des Filterelements 20 zusammenfällt. Der Aufnahmebereich 18 und das Filterelement 20 weisen eine zumindest im Wesentlichen zylindrische Form beziehungsweise die Form eines zumindest im Wesentlichen geraden Kreiszylinders auf, so dass die Längserstreckungsrichtung mit der axialen Richtung des Filterelements 20 und somit des Aufnahmebereichs 18 zusammenfällt. Eine senkrecht zur axialen Richtung - und damit auch senkrecht zur Steckachse - verlaufende Richtung fällt mit der radialen Richtung des Aufnahmebereichs 18 beziehungsweise des Filterelements 20 zusammen, wobei diese radiale Richtung in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil 57 veranschaulicht ist. Dabei ist das Filtermaterial 26 beispielsweise in radialer Richtung von dem Schmiermittel durchströmbar.
Während der Betriebsdauer wird das Filtermaterial 26 und somit das Filterelement 20 mit Partikeln, die mittels des Filtermaterials 26 aus dem Schmiermittel ausgefiltert werden, nach und nach zugesetzt. Um einen übermäßigen, durch das Filterelement 20 bewirkten Strömungswiderstand für das Schmiermittel zu vermeiden, muss das Filterelement 20 beispielsweise nach einer gewissen Betriebsdauer aus dem Aufnahmebereich 18 entnommen und gegen ein unverbrauchtes Filterelement ausgetauscht werden. Dieses Austauschen des Filterelements 20 wird auch als Filterwechsel bezeichnet.
Um den Filterwechsel möglichst sauber durchführen zu können, sollte vor der Entnahme des Filterelements 20 das Schmiermittel möglichst vollständig aus dem Filter bzw. aus dem Aufnahmebereich entfernt werden. Dazu ist in der seitlichen Wandung 29 des Aufnahmebereichs 18 des Filtergehäuses 16 eine von dem Schmiermittel durchströmbare Durchströmöffnung 31 ausgebildet. Die Durchströmöffnung 31 ist bei der in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Ausführungsform des Filtergehäuses 16 eine Ablassöffnung oder
Ablauföffnung, über die sich bei einer Entnahme des Filterelements 20, die hier nach oben erfolgt, Schmiermittel, das sich im Aufnahmebereich 18 befindet, abgeführt werden kann. Das sich im Aufnahmebereich 18 befindende Schmiermittel fließt dann zunächst in radialer Richtung aus dem Aufnahmebereich 18 beispielsweise in eine Ölwanne ab.
Ferner weist das Filterelement 20 ein Dichtungselement 34 zum fluidischen Versperren der Durchströmöffnung 31 auf. Ist das Filterelement 20 in dem Aufnahmebereich 18 betriebsbereit angeordnet, so ist die radial angeordnete Durchströmöffnung 31 mittels des radial ausgebildeten Dichtungselements 34 fluidisch versperrt und somit abgedichtet, so dass das sich im Aufnahmebereich 18 befindende Schmiermittel nicht
unerwünschterweise über die Durchströmöffnung 31 aus dem Aufnahmebereich 18 des Filtergehäuses 16 ausströmen kann.
Aus Fig. 5 ist erkennbar, dass das Dichtungselement 34 in radialer Richtung, das heißt in die senkrecht zur Steckrichtung verlaufende Richtung, beabstandet zum Filtermaterial 26 angeordnet ist. Mit anderen Worten weist das Dichtungselement 34 einen größeren Außenumfang oder Außendurchmesser auf als das Filtermaterial 26. Dabei ist ein Teilbereich des Filtermaterials 26 - in Längserstreckung gesehen - in Umfangsrichtung vollständig von dem Dichtungselement 34 umgeben. Dies bedeutet, dass der bezeichnete Längenbereich des Filtermaterials 26 in radialer Richtung von außen gesehen durch das Dichtungselement 34 überdeckt ist. Aus Fig. 5 ist weiter erkennbar, dass durch das Dichtungselement 34 ein Aufnahmeraum 37 ausgebildet ist, in welchen Filtermaterials 26 hineinreicht. Dadurch kann beispielsweise die axiale Länge des Filterelements 20 gut ausgenutzt werden. Ferner ist aus Fig. 5 erkennbar, dass die einerseits an der Dichtwandung 49 gehaltenen und somit an der Dichtwandung 49 abgestützten Dichtungsteile 38 und 40 bei der Anordnung des Filterelements 20 im Aufnahmebereich 18 andererseits an der radialen Wandung 29 abgestützt sind. Das Dichtungsteil 38 befindet sich oberhalb der
Durchströmöffnung 31 und das Dichtungsteil 40 unterhalb der Durchströmöffnung 31 und dichtet somit die Ablauföffnung ab.
Fig. 5 zeigt weiter, dass sich an die Durchströmöffnung 31 ein Durchtrittskanal 32 anschließt, in welchen das die Durchströmöffnung 31 durchströmende Schmiermittel aus dem Aufnahmebereich 18 ausströmen kann. Dadurch wird das über die
Durchströmöffnung 31 aus dem Aufnahmebereich 18 ausströmende Öl mittels des Durchtrittskanals 32 abgeführt.
Fig. 6 zeigt das Filterelement beim Ausbau des Filterelements 20 aus dem
Aufnahmebereich 18 in einer sogenannten Servicestellung in der das Filterelement 20 die Durchströmöffnung 31 freigibt. Dadurch kann das restliche, sich im Aufnahmebereich 18 befindende Fluid bzw. Öl aus dem Aufnahmebereich 18 abfließen.
Im Rahmen eines Filterwechsels wird das Filterelement 20 - wie durch den Richtungspfeil 39 veranschaulicht ist - entlang der Steckachse und entgegen der Steckrichtung aus dem Aufnahmebereich 18 und somit aus dem Filtergehäuse 16 herausbewegt. Dadurch gibt das Dichtungselement 34 die Durchströmöffnung 31 frei, so dass das Schmiermittel aus dem Aufnahmebereich 18 - wie in Fig. 6 durch Richtungspfeile 41 veranschaulicht ist - die Durchströmöffnung 31 und den Durchtrittskanal 32 durchströmen kann. Um möglichst einen vollständigen Ablauf des Schmiermittels aus dem Filtergehäuse in eine nicht gezeigte Ölwanne sicherzustellen, ist die Durchströmöffnung so weit unten im
Aufnahmebereich wie möglich vorgesehen. Dementsprechend ist das Dichtungselement 34 bei der Filtereinrichtung 21 gemäß Fig. 1 bis 6 an einem axialen Ende der
Längserstreckungsrichtung des Filterelements 20 angebracht.
Die Filtereinrichtung 21 gemäß der ersten Ausführungsform kommt beispielsweise bei einer Schmiermittelversorgungseinrichtung für einen Lastkraftwagen zum Einsatz.
Die Fig. 7 bis 13 beziehen sich auf eine Schmiermittelversorgungseinrichtung, wie sie beispielsweise bei Personenkraftwagen zum Einsatz kommt und auf eine Filtereinrichtung 21 gemäß einer zweiten Ausführungsform: Bei Personenkraftwagen sind üblicherweise Schmiermittelversorgungseinrichtungen vorgesehen, bei denen im Servicefall das Schmiermittel bzw. das Öl vollständig abgelassen werden soll, um beispielsweise einen Ölwechsel durchzuführen. Im Betriebszustand wird das Schmiermittel durch das am Filterelement 20 angebrachte Dichtungselement 34 vom Abfließen aus einem
Schmiermittelreservoir 14 in Richtung des Filtergehäuses 16 abgehalten; das zum Filtern vorgesehene Schmiermittel gelangt über einen anderen Kanal in das Filtergehäuse 16. Im Servicefall - bei einem Wechsel des Filterelements 20 - wird zusätzlich zu dem im Aufnahmebereich 18 des Filtergehäuses 16 vorhandene Schmiermittel noch das im Schmiermittelreservoir 14 vorhandene Schmiermittel über die Durchströmöffnung 31 aus dem Aufnahmebereich 18 abgelassen. Daher wird die Durchströmöffnung 31 auch als Serviceöffnung oder Abtropföffnung bezeichnet.
Das zur zweiten Ausführungsform der Filtereinrichtung 21 gehörende Filterelement 20 unterscheidet sich konstruktiv nicht von dem Filterelement, das zur ersten
Ausführungsform der Filtereinrichtung, die zuvor beschrieben wurde, gehört. Insofern gelten die bisher beschriebenen Merkmale auch für das in den Fig. 8, 9, 11 ,12 und 13 gezeigte Filterelement. Umgekehrt gelten auch die weiteren Ausführungen zu diesen Figuren für das zur ersten Ausführungsform der Filtereinrichtung dargestellte
Filterelement. Lediglich die Anordnung des Dichtungselements 34 ist für die nun behandelte Ausführungsform der Filtereinrichtung 21 nicht notwendigerweise an einem axialen Ende des Filterelements 20 angeordnet.
Je nachdem, auf welcher Höhe des Filtergehäuses 16 die zu versperrende
beziehungsweise zu verschließende Durchströmöffnung 31 angeordnet ist, ist das Dichtungselement 34 in Bezug auf die Längserstreckung des Filterelements 20 auf unterschiedlicher Höhe angeordnet. Die Höhe, in der das Dichtungselement 34 in Bezug auf die Längserstreckung ist bedingt durch die relative Lage von Filtergehäuse 16 zum Schmiermittelreservoir 14 bzw. zur Lage des Durchtrittskanals 32 am tiefsten Punkt des Schmiermittelreservoirs 14.
Gemäß Fig. 7 bis 13 ist das Dichtungselement 34 zumindest im Wesentlichen mittig des Filterelements 20 angebracht.
Fig. 7 zeigt in einer schematischen und perspektivischen Schnittansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Schmierölversorgungseinrichtung gemäß einer zweiten
Ausführungsform für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens. Von der Schmierölversorgungseinrichtung 10 ist in Fig. 7 eine Ölwanne 12 erkennbar, durch welche ein Schmierölreservoir 14 begrenzt ist. Dies bedeutet, dass das Schmieröl in dem Reservoir 14 und somit in der Ölwanne 12 aufgenommen und gespeichert werden kann.
In Fig. 7 ist ferner das Filtergehäuse 16 der Schmierölversorgungseinrichtung 10 zu erkennen, wobei durch das Filtergehäuse 16 ein Aufnahmebereich für die Unterbringung des Filters 20 begrenzt ist. In Fig. 7 ist erkennbar, dass das Filtergehäuse 16 einstückig mit der Ölwanne 12 ausgebildet ist. Fig. 8 zeigt in einer schematischen Perspektivansicht das im Ganzen mit 20 bezeichnete Filterelement, welches auch als Filtereinsatz, Ölfilter oder Ölfiltereinsatz bezeichnet wird. In Zusammenschau mit Fig. 11 ist erkennbar, dass der Filtereinsatz zumindest teilweise in dem Aufnahmebereich 18 anordenbar
beziehungsweise - im betriebsbereiten Zustand der Schmierölversorgungseinrichtung 10 - angeordnet ist. Vorliegend ist der Filtereinsatz zumindest überwiegend, insbesondere vollständig, in dem Aufnahmebereich 18 angeordnet.
Die Schmierölversorgungseinrichtung 10 umfasst beispielsweise ein in Fig. 7 nicht dargestelltes Förderelement in Form einer Pumpe, mittels welcher das Schmieröl aus der Ölwanne 12 zu den zu schmierenden Bauteilen gefördert wird. In Fig. 7 ist ein
Zuflusskanal 9 erkennbar, mittels welchem das Schmieröl von der als Ölpumpe fungierenden Pumpe in den Aufnahmebereich 18 geführt wird. Das Schmieröl kann von dem Aufnahmebereich 18 das Filterelement 20 durchströmen und danach gefiltert zu dem Abflusskanal 22 zu den mit dem Schmieröl zu versorgenden Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine strömen. Der Abflusskanal 22 ist durch das Stützrohr 24 des Filtergehäuses 16 begrenzt, wobei der Filtereinsatz 20 in seinem in dem
Aufnahmebereich 18 angeordneten Zustand auf das Stützrohr 24 aufgesteckt ist. Dies bedeutet, dass das Stützrohr 24 und somit der Abflusskanal 22 zumindest teilweise im Filtereinsatz angeordnet sind.
Zum Filtern des Schmieröls umfasst der Filtereinsatz das Filtermaterial 26, welches beispielsweise aus Vlies gebildet ist. Ferner umfasst der Filtereinsatz zwei eigensteife Deckscheiben 28 und 30, an denen das Filtermaterial 26 gehalten ist
Die Schmierölversorgungseinrichtung 10 umfasst darüber hinaus den Durchtrittskanal 32, welcher auch als Bypass oder Bypasskanal bezeichnet wird. Aus Fig. 7 ist besonders gut erkennbar, dass der Durchtrittskanal 32 einenends zum Schmiermittelreservoir 14 der Ölwanne 12 und andernends in den Aufnahmebereich 18 des Filtergehäuses 16 mündet. Aus Fig. 8 ist erkennbar, dass der Filtereinsatz das Dichtungselement 34 zum fluidischen Versperren der Durchströmöffnung 31 und somit des Durchtrittskanals 32 aufweist. Das Dichtungselement 34 wird auch als Verschlussgeometrie bezeichnet und umfasst ein erstes Dichtungsteil in Form eines Rings 36, welcher beispielsweise eigensteif ist. Der Ring 36, beziehungsweise das Dichtungselement 34, ist - über die in diesem Bild nicht erkennbare Stützstruktur 27 - mit den Deckscheiben 28 und 30 verbunden und in
Längserstreckungsrichtung des Filtereinsatzes zwischen diesen angeordnet. Vorliegend ist die Dichtwandung 49 durch den Ring 36 gebildet. Das Dichtungselement 34 umfasst die weiteren Dichtungsteile 38 und 40, welche beispielsweise als O-Ringe ausgebildet sind. Die Dichtungsteile 38 und 40 sind dabei aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere Gummi, gebildet und gewährleisten eine bedarfsgerechte und besonders effektive Abdichtung beziehungsweise fluidische Versperrung des Durchtrittskanals 32. Der Durchtrittskanal 32 entspricht der Durchströmöffnung 31.
Fig. 9 zeigt den Filtereinsatz in einer vergrößerten Darstellung. Aus Fig. 9 ist erkennbar, dass der Ring 36 über eine durchbrochene Scheibe 42 vermittels der Stützstruktur 27 mit den Deckscheiben 28 und 30 verbunden ist. Das Dichtungselement 34, insbesondere die Scheibe 42, weist dabei wenigstens eine Freimachung in Form einer Durchgangsöffnung 44 auf, durch welche das Schmieröl hindurch strömen kann.
Fig. 10 zeigt in einer schematischen und teilweise geschnittenen Perspektivansicht einen Filtergehäusedeckel 46 der Schmierölversorgungseinrichtung 10. In Zusammenschau mit Fig. 7 ist erkennbar, dass das Filtergehäuse 16 eine Montageöffnung 48 aufweist, welche als Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Über die Montageöffnung 48 kann der
Filtereinsatz (Filterelement 20) entlang seiner Längserstreckungsrichtung in das
Filtergehäuse 16 beziehungsweise den zweiten Aufnahmebereich 18 eingeführt werden. Die Montageöffnung 48 und somit der Aufnahmebereich 18 sind mittels des Deckels 46 verschließbar. Der verschlossene Zustand der Montageöffnung 48 ist in Fig. 11 zu sehen, wobei der Filtergehäusedeckel 46 reversibel lösbar mit dem Filtergehäuse 16 verbunden ist. Hierzu weist der Deckel 46 ein in Fig. 10 erkennbares, erstes Gewinde in Form eines Außengewindes 50 auf. Das Filtergehäuse 16 verfügt über ein mit dem Außengewinde 50 korrespondierendes, zweites Gewinde in Form eines Innengewindes 52. Der Deckel 46 kann dergestalt mit dem Filtergehäuse 16 verschraubt werden.
Dadurch ist der Deckel 46 reversibel lösbar am Filtergehäuse 16 gehalten. An dem Deckel 46 ist ein Dichtungselement 54 gehalten, welches beispielsweise als O- Ring ausgebildet ist, und das im aufmontierten Zustand des Deckels den
Aufnahmebereich 18 nach außen bzw. zur Umgebung 58 abdichtet.
Aus Fig. 10 ist weiter erkennbar, dass der Filtergehäusedeckel 46 eine als
Durchgangsöffnung ausgebildete Ablassöffnung 56 aufweist, welche am geodätisch tiefsten Punkt des Deckels 46 angeordnet ist und einenends in den Deckel 46 und somit in den Aufnahmebereich 18 und andernends an eine Umgebung 58 außerhalb des Deckels 46 mündet. Der Ablassöffnung 56 ist ein Öffnungselement in Form einer
Ablassschraube 60 zugeordnet. Durch entsprechende Betätigung der Ablassschraube 60, die relativ zu dem Deckel 46 bewegbar und vorliegend drehbar ist, lässt sich die
Ablassöffnung 56 fluidisch versperren (Fig. 10 zeigt die Verschlussstellung) oder freigeben (Fig. 13 zeigt die geöffnete Stellung). Die Ablassschraube 60 weist einen Schaft 62 mit einem Außengewinde 64 auf, wobei in der Ablassöffnung 56 ein mit dem
Außengewinde 64 korrespondierendes Innengewinde 66 angeordnet ist. Die
Ablassschraube 60 kann über das Außengewinde 64 und das Innengewinde 66 mit dem Deckel 46 verschraubt und somit an dem Deckel 46 gehalten werden.
Die Ablassschraube 60 weist ferner ein mit dem Schaft 62 verbundenen Schraubenkopf 68 mit einem als Außensechskant ausgebildeten Werkzeugangriff 70 auf, wobei der Werkzeugangriff 70 mit einem korrespondierenden Werkzeug, insbesondere einem Schraubwerkzeug, formschlüssig zusammenwirken kann. Infolge dieses formschlüssigen Zusammenwirkens sind Drehmomente von dem Werkzeug auf die Ablassschraube 60 übertragbar, so dass die Ablassschraube 60 mittels des Werkzeugs relativ zum Deckel 46 gedreht und dadurch zwischen der Schließstellung und der Lösestellung gedreht werden kann.
Bei einem Ölwechsel wird im Rahmen der Wartung das vorhandene Schmieröl aus der Ölwanne 12 abgelassen, um anschließend gegen neues Schmieröl ersetzt zu werden. Gleichzeitig wird der Filtereinsatz aus dem Filtergehäuse 16 ausgebaut und gegen ein neues Filterelement ausgetauscht. Bei der vorliegenden Gestaltung der
Schmiermittelversorgungseinrichtung 0 wird der Servicevorgang durch die Gestaltung des Filtereinsatzes 20 unterstützt: Wie aus einer Zusammenschau der Fig. 11 , 12 und 13 erkennbar, ist das Filterelement 20 relativ zum Filtergehäuse 16 zwischen einer den Durchtrittskanal 32 verschließenden Stellung und einer den Durchtrittskanal 32
freigebenden Stellung bewegbar. Um das Schmieröl aus dem Schmiermittelreservoir 14, das heißt aus der Ölwanne 12 abzulassen, wird der Filtereinsatz - wie aus Fig. 1 erkennbar - zunächst aus der Sperrstellung in die Offenstellung bewegt. Hierzu wird der Deckel 46 in eine in Fig. 12 gezeigte Servicestellung bewegt, indem der Deckel 46 - wie in Fig. 1 1 durch einen Richtungspfeil 72 veranschaulicht ist - relativ zu dem Filtergehäuse 16 gedreht wird. Dabei wird der Deckel 46 lediglich ein Stück vom Filtergehäuse 16 abgeschraubt, ohne den Deckel 46 vollständig vom Filtergehäuse 16 zu lösen. Mit anderen Worten ist der Filtergehäusedeckel 46 in der Servicestellung noch am Filtergehäuse 16 gehalten. Durch das Aufdrehen wird der Deckels 46 vom Stützrohr 24 weg - in die Servicestellung - b ewegt, so dass - wie in Fig. 11 durch einen Richtungspfeil 74 veranschaulicht ist - der Filtereinsatz relativ zum Filtergehäuse 16 translatorisch bewegt werden kann. Der Filtereinsatz kann dadurch, dass der Deckel 46 in die Servicestellung bewegt wurde, schwerkraftbedingt ein Stück nach unten rutschen und sich somit aus der Sperrstellung in die Offenstellung bewegen. Aus Fig. 12 ist erkennbar, dass in der Offenstellung der Durchtrittskanal 32 freigegeben ist, so dass - wie durch einen Richtungspfeil 76 veranschaulicht ist - das im ersten Aufnahmebereich 14 aufgenommene Schmieröl den Durchtrittskanal 32, der eine Durchströmöffnung bildet, durchströmen und in den
Aufnahmebereich 18 einströmen kann.
Insgesamt ist erkennbar, dass der Filtereinsatz am Deckel 46 abgestützt ist und mittels des Deckels 46 im Aufnahmebereich 18 gehalten und insbesondere in der Sperrstellung gehalten wird. Durch Bewegen des Deckels 46 in die Servicestellung sinkt der
Filtereinsatz schwerkraftbedingt in Fahrzeughochrichtung nach unten und bewegt sich somit aus der Sperrstellung in die Offenstellung.
In dem in Fig. 12 gezeigten Zustand kann das Schmieröl kann noch nicht aus der Schmierölversorgungseinrichtung 10, insbesondere dem Filtergehäuse 16, ausströmen, da das Filtergehäuse 16, insbesondere die Montageöffnung 48, noch mittels des Deckels 46 und der Ablassschraube 60 verschlossen ist. Um schließlich das Schmieröl aus dem Filtergehäuse 16 ablassen zu können, wird - wie aus Fig. 13 erkennbar ist - die
Ablassschraube 60 aus ihrer Schließstellung in ihre Lösestellung bewegt und dabei beispielsweise vollständig vom Deckel 46 und insbesondere aus der Ablassöffnung 56 heraus bewegt. Das Schmieröl kann nun aus dem Schmierölreservoir 14 durch den Durchtrittskanal 32 in den zweiten Aufnahmebereich 18 strömen. Von dort fließt das Schmieröl durch Durchgangsöffnungen 44 zum geodätisch tiefsten Punkt des Deckels 46 und somit zur Ablassöffnung 56 nach außen zur Umgebung 58, wo es aufgefangen werden kann. Um das Schmieröl möglichst vollständig aus der Ölwanne 12 ablassen zu können, mündet der Durchtrittskanal 32 über eine Einströmöffnung 77 in das
Schmiermittelreservoir 14, wobei die Einströmöffnung 77, über welche das Schmieröl aus der Ölwanne 12 in den Durchtrittskanal 32 bzw. die Durchströmöffnung einströmen kann, am geodätisch tiefsten Punkt der Ölwanne 12 angeordnet ist.
Das abfließende Alt-Öl kann aufgefangen und entsorgt werden. Nach dem vollständigen Abtropfen kann der Deckel 46 vollständig vom Filtergehäuse 16 gelöst und entfernt werden, woraufhin die Montageöffnung 48 freigegeben ist. Dann kann der verbrauchte Filtereinsatz aus dem Aufnahmebereich 18 heraus bewegt und gegen einen neuen Filtereinsatz ausgetauscht werden, welcher über die Montageöffnung 48 in den zweiten Aufnahmebereich 18 hinein bewegt, insbesondere eingesteckt, werden kann.
Mittels einer geeigneten Ablass-Vorrichtung, insbesondere eines entsprechenden Ventils, beispielsweise am Deckel 46 oder am Filtergehäuse 16 kann ferner eine Wiederbefüllung der Schmierölversorgungseinrichtung 0 mit Schmieröl erfolgen. Beispielsweise können bei gelöstem Deckel 46 das Filtergehäuse 16 und die Ölwanne 12 direkt mit neuem Schmieröl befüllt werden. Hierbei kann beispielsweise das Schmieröl über die
Montageöffnung 48, insbesondere mittels einer Pumpe, in den zweiten
Aufnahmebereich 18 und über den Durchtrittskanal 32 in den ersten Aufnahmebereich 14 gefördert werden.
Ferner ist es denkbar, bei am Filtergehäuse 16 montiertem, insbesondere
festgezogenem, Deckel 46 und bei mittels des Dichtungselements 34 fluidisch
versperrtem Durchtrittskanal 32 neues Schmieröl über die noch freigegebene
Ablassöffnung 56 in den zweiten Aufnahmebereich 18 zu fördern, insbesondere einzuspeisen. Da der Durchtrittskanal 32 jedoch mittels des Dichtungselements 34 fluidisch versperrt ist, wird das eingespeiste Schmieröl über den Filtereinsatz, das heißt durch diesen hindurch und durch die Verbrennungskraftmaschine gedrückt, so dass bereits alle Schmierstellen der Verbrennungskraftmaschine vor einem Start dieser mit Frischöl versorgt, insbesondere durchgespült, werden können.
Fig. 14 bis 21 veranschaulichen eine weitere - dritte - Ausführungsform der
Schmierölversorgungseinrichtung 10. Fig. 14 zeigt das Filtergehäuse 16 in einer schematischen und perspektivischen Seitenansicht, wobei am Filtergehäuse 6 der dritten Ausführungsform Verschlusselemente in Form von Verschlussnocken 78 für den Deckel 46 vorgesehen sind. Mit anderen Worten kann der Deckel 46 mittels der
Verschlussnocken 78 am Filtergehäuse 16 befestigt werden. Femer ist
außenumfangsseitig am Filtergehäuse 16 ein Dichtungselement in Form einer
Radialdichtung 80 angeordnet, mittels welchem das Filtergehäuse 16 gegen den
Deckel 46 abgedichtet werden kann. Beispielsweise ist die Radialdichtung 80 als O-Ring ausgebildet. Bei der zweiten Ausführungsform wird der Deckel 46 zumindest teilweise in das Filtergehäuse 16 eingeschraubt. Im Gegensatz dazu ist es bei der dritten
Ausführungsform vorgesehen, dass das Filtergehäuse 16 teilweise in dem Deckel 46 angeordnet wird, wobei der Deckel 46 beispielsweise nach Art eines Bajonett- Verschlusses am Filtergehäuse 16 reversibel lösbar befestigt wird.
Fig. 15 zeigt den zur dritten Ausführungsform gehörenden Filtereinsatz: Der Filtereinsatz weist Formschlusselemente in Form von Zapfen 82 auf, welche mit am Deckel 46 vorgesehenen Formschlusselementen in Form von Aufnahmen 84 korrespondieren. Im betriebsbereiten Zustand der Schmierölversorgungseinrichtung 10 sind die Zapfen 82 zumindest teilweise in den korrespondierenden und als Hohlgeometrie ausgebildeten Aufnahmen 84 aufgenommen, so dass der Filtereinsatz (Filterelement 20) über die Zapfen 82 und die Aufnahmen 84 formschlüssig mit dem Deckel 46 zusammenwirkt. Mit anderen Worten ist der Filtereinsatz über die Zapfen 82 und die Aufnahmen 84 formschlüssig mit dem Deckel 46 gekoppelt, so dass bei einer Drehung des Deckels 46 Drehmomente auf den Filtereinsatz übertragen werden. Hierdurch ist der Filtereinsatz über den Deckel 46 zwischen der Offenstellung und der Sperrstellung bewegbar und vorliegend um eine Drehachse relativ zu dem Filtergehäuse 16 drehbar.
Bei der dritten Ausführungsform umfasst das Dichtungselement 34 jeweilige
Dichtflächen 86, welche auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Die
Dichtflächen 86 sind beispielsweise als Zwei-Komponenten-Kunststoff-Elemente an einen die Zapfen 82 ausbildenden Grundkörper 88 des Filtereinsatzes angespritzt.
Fig. 16 und 17 zeigen den Deckel 46 gemäß der dritten Ausführungsform. In dem Deckel 46 ist ein Dichtungselement in Form einer Flachdichtung 90 angeordnet, mittels welchem der Deckel 46 in axialer Richtung gegen das Filtergehäuse 16 abgedichtet wird. Die Radialdichtung 80 dient dabei zur radialen Abdichtung.
Fig. 18 zeigt die Schmierölversorgungseinrichtung 10, wobei sich der Filtereinsatz zunächst noch in der Sperrstellung befindet. Aus Fig. 8 ist besonders gut erkennbar, dass die Zapfen 82 zumindest teilweise in den korrespondierenden Aufnahmen 84 des Deckels 46 aufgenommen sind. Um das Schmieröl aus der Ölwanne 12 über den
Durchtrittskanal 32 in das Filtergehäuse 16 abzulassen, wird der Deckel 46 zunächst in seine Servicestellung gedreht, was in Fig. 18 durch den Richtungspfeil 72 veranschaulicht ist. Hierbei wird der Deckel 46 relativ zum Filtergehäuse 16 gedreht. Infolge der formschlüssigen Kopplung des Deckels 46 mit dem Filtereinsatz wird diese
Drehbewegung des Deckels 46 auf den Filtereinsatz übertragen, so dass der Filtereinsatz über den Deckel 46 aus der Sperrstellung in die in Fig. 19 gezeigte Offenstellung relativ zum Filtergehäuse 16 gedreht wird. In der in Fig. 18 gezeigten Sperrstellung ist der Durchtrittskanal 32 mittels wenigstens einer der Dichtflächen 86 fluidisch versperrt. In der Offenstellung jedoch gibt die eine Dichtfläche 86 den Durchtrittskanal 32 frei, so dass das Schmieröl aus der Ölwanne 12 den Durchtrittskanal 32 durchströmen und in das
Filtergehäuse 16 einströmen kann. Dies ist in Fig. 19 durch den Richtungspfeil 76 veranschaulicht. Ein Strömen des Schmieröls aus dem Filtergehäuse 16 an die
Umgebung 58 ist zunächst vermieden, da die Ablassöffnung 56 zunächst noch mittels der Ablassschraube 60 fluidisch versperrt ist. Um das Schmieröl schließlich an die Umgebung 58 abzulassen, wird die Ablassschraube 60 - wie in Fig. 20 dargestellt ist - vom Deckel 46 gelöst, wodurch die Ablassöffnung 56 fluidisch freigegeben wird. Das Schmieröl kann dann schließlich die Ablassöffnung 56 durchströmen und somit an die Umgebung 58 strömen.
Aus Fig. 21 ist erkennbar, dass nach dem völligen Abtropfen des Schmieröls der
Deckel 46 aus der Servicestellung, in welcher der Deckel 46 noch am Filtergehäuse 16 gehalten ist, in eine Demontagestellung bewegt, insbesondere gedreht, wird, in welcher der Deckel 46 nicht mehr am Filtergehäuse 16 gehalten ist. Der Deckel 46 kann dann von dem Filtergehäuse 16 gelöst beziehungsweise entfernt werden. Da der Deckel 46 auch bei der zweiten Ausführungsform dazu dient, den Filtereinsatz im zweiten
Aufnahmebereich 18 zu halten, kann der Filtereinsatz translatorisch aus dem zweiten Aufnahmebereich 18 heraus bewegt werden, wenn der Deckel 46 von dem
Filtergehäuse 16 gelöst wird. Mit anderen Worten wird der Filtereinsatz zusammen mit dem Deckel 46 vom Filtergehäuse 16 entfernt, woraufhin der Filtereinsatz vom Deckel 46 gelöst werden kann, indem die Zapfen 82 aus den korrespondierenden Aufnahmen 84 herausgezogen werden. Im Anschluss daran können die Zapfen eines anderen, neuen Filtereinsatzes in die Aufnahmen 84 eingesteckt werden, so dass dann der Deckel 46 zusammen mit dem neuen Filtereinsatz am Filtergehäuse 16 wieder montiert werden können.

Claims

Patentansprüche
1. Filterelement (20) für eine Filtereinrichtung (21) einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens, wobei das Filterelement (20) zum Filtern eines Fluids der Verbrennungskraftmaschine in Richtung (23) einer Steckachse entlang einer seitlichen Wandung (29) eines Filtergehäuses (16) einsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (20) wenigstens ein Dichtungselement (34) zum fluidischen Versperren wenigstens einer in der seitlichen Wandung (29) ausgebildeten Durchströmöffnung (31 , 32) aufweist.
2. Filterelement (20) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (20) eine Stützstruktur (27) aufweist, um das herum das
Filtermaterial (26) angeordnet ist, wobei das Dichtungselement (34) radial zur Stützstruktur (27) abstehend mit gleichem oder größerem Abstand als das
Filtermaterial (26) angeordnet ist.
3. Filterelement (20) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (34) zumindest einen Teilbereich des Filtermaterials (26) außenumfangseitig umgibt.
4. Filterelement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stützstruktur (27) beabstandet zur Steckachse und entlang einer Längserstreckungsrichtung (25) des Filters, die mit der Richtung (23) der Steckachse zusammenfällt, ausgebildet ist.
5. Filterelement (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtungselement (34) wenigstens zwei, insbesondere in Richtung (23) der Steckachse, voneinander beabstandete Dichtungsteile (38, 40) umfasst, welche zum Abdichten der Durchströmöffnung (31 , 32) an der seitlichen Wandung (29) abstützbar sind.
6. Filterelement (20) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtungsteile (38, 40) an einer für das Fluid undurchlässigen Dichtwandung (49) des Filterelements (34) gehalten sind.
7. Filterelement (20) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtungsteile (38, 40) weicher als die Dichtwandung (49) sind.
8. Filtereinrichtung (21) für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftwagens,
mit einem entlang einer seitlichen Wandung (29) eines Filtergehäuses (16) in Richtung einer Steckachse zum Filtern eines Fluids der
Verbrennungskraftmaschine einsteckbaren Filterelement (20),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (20) wenigstens ein Dichtungselement (34) aufweist, mittels welchem wenigstens eine in der seitlichen Wandung (29) des Filtergehäuses (16) ausgebildeten Durchströmöffnung (31 , 32) fluidisch versperrbar ist.
9. Filtereinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
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