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Pilteranordnung, insbesondere fllr Ölrücklauffilterung in Kraftfabrseugen
Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung, insbesondere für Ölrücklauffilterung
in Kraftfahrzeugen, aufweisend ein topfförmiges Filtergehäuoe, in dem koaxiai ein
ringförmiger Filtereineats herausnehmbar untergebracht ist und das durob einen Deckel
verechliesabar ist und in dessen swiseben Gehäusewand und Filtereineatz gelegenen
Schmutzraum ein Zulauf mtlndet und von dessen im Innern des Filtereinsatzes gelegenen
Reinraum ein Ablaufetutzen ausgebt, der koaxial im Gehäuseboden diesen durobsetzend
angeordnet ist.
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Bei Filteranordnungen dieser Art setzt sich im Laufe des Betriebes
der Filtereinsatz mit Schmutz voll und muss ausgeweobselt werden.
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Dazu kann der Deckel geöffnet werden und der Filtereinsatz wird zugänglich,
In manchen Anwendungafällen, inebesondere bei Anwendung solcbar Filteranordungune
für die Rücklauffilterung in Hydraulikanlagen steht das in einem Tank berfindliche,
duroh das Filter gereinigte Filtermedium, also zum Beispiel Hydrauliköl, unter Druck,
so dass, wenn man keine Vorkebrungen trifft, beim öffnen des Filtergebäuses das
Filtermedium duroh den Ablaufstutzen ins
Filtergehäuse zurück und
von da aus der Anlage herausströmen würde. Man kann, um dies zu vermeiden, die Anlage
vom Druck entlasten. Das ist jedoch mit Aufwänden verbunden und in vielen Fällen
sogar sehr umständlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Filteranordnung der eingangs genannten
Art so auszugestalten, dass das gereinigte Öl bei her ausgenommanen Filtereinsatz
auch dann nicht zurückstörmen kann, wenn es unter Druck stebt und dies bei möglichst
einfachem konstruktiven Aufbau.
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Din Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz auf
einer Druckfeder gegen den Gehäuseboden abgestützt und durch Verspannung zwischen
Gehäuseboden und Gehäusedeckel im Filtergehäuse gehaltert ist und dass für den Ablaufstutzen
ein Verschluss vorgeschen ist, der durch die Druckfeder verstellbar ist und bei
gespannter Druckfeder eine wirkungslose, dagegen bei entspannter Druckfeder eine
den Ablaufstutzen sperrende Stellung einnimmt.
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Wenn man bei einer Filteranordnung nacb der Erfindung den Deckel löst,
um beispielsweise den Filtereinsatz auszutauschen, dann lbst man damit auch die
Verspannung des Filtereinsatzes. Dieser wird dadurch der Federkraft der ich entspannenden
Druckfeder fol gend am Gehäusedeckel gehalten, bis sich die Druckfeder weitgehend
entspannt hat. Dabei verschiebt die Druckfeder gleichzeitig den Verschluss in seine
den Ablauf@tutzen verschliessende Stellung, so dass zwangsläufig mit dem Abheben
des Deckels der Ablaufstutzen verschlossen wird. Filtermedium kann nun, aucb wenn
es auf der Reinseite unter Druck steht, nicht mehr in das Filtergehäuse zurückströmen,
auch wenn dies infolge des geöffneten Deckels druckentlastet ist. Wird das neue
Filter eingesetzt, dann wird beim Aufsetzen des Deckels ai Druckfeder wieder gespannt
und dadurch der Verschluss geöffnet, so dass die Filteranordnung wieder funktionsfähig
ist.
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Eine besonders einfacbe Ausgestaltung der Erfindung ist dadurob gekennzeichnet,
dass die Druckfeder den Ablaufstutzen umgebend angeordnet ist und dass der Verschluss
ein Rohrstück ist, das axial verschieblich auf das in den Reinraum ragende Ende
des Ab laufstutzens gesteckt ist und dass die Eintrittsöffnungen für den Ablaufstutzen
sämtljcbst in der Wandung des Ablaufstutzens angebracht angeordnet sind. Diese Ausgestaltung
zeichnet sich auch durch hohe Betriebssicberbeit aus, weil die Druckfeder einen
verbältnismässig großen Durchmesser haben kann, wie es fUr eine kräftige Ausgestaltung
wünschenswert ist und zudem ohne zusätzliebe Nittel durch den Ablaufstutzen gefubrt
fst, Filteranordnungen nach der Erfindung sind vielfältig anwendbar.
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Sie eignen sieb besonders in Verbindung mit hydraulikanlagen in Kratfabrzeugen,
die zum Beispiel als zentrales KraftaggregatfUr die dieversen Bedienungabilfen Steuerbilfe,
Bremshilfe usw dienen.
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In solchen Anlagen ist das Hydrauliköl ständig unter Druck und verschmutzt
auch leicht, so dass sich die besonderen Eigenschaften von Filteranordnungen nach
der Erfindung bei dieser Anwendung als besonders vorteilbaft erweisen. Bei dieser
Anwendung ist das Filtergehäuse vorzugsweise innerbalb des Tanke der Hydraulikanlage
des Kraftfahrzeugs angeordnet.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefUgten Zeichnung näher erläutert,
In der Zeichnung zeigt: Figur 1 im Querschnitt eine Filteranordnung nach der Erfindung,
Figur 2 die Filteranordnung aus Figur 1 in Richtung des Pfeils II gesehen, Figur
5 ausscbnittsweise in der gleichen Schnittdar stellung wie in Figur 1 ein gegenüber
dem AnsfUhrungsbeispiel nach Figur 1 abgeändertes Ausfübrungsbeispiel und Pigur
4 ausschnittsweise in der gleichen Schnittdarstellung wie in Figur 1 ein weiteres,
gegenilber dem Ausfubrungsbeispiel nach Figur 1 abgeändertes Ausftrungsbeispiel.
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In Figur 1 ist mit n die abgebrochen dargestellte Rückwand eines Hydrauliktanks
bezeichnet, in dessen Deckel 2 die allgemein mit 3 bezeichnete Filteranordnung eingesetzt
ist, Die Filteranordnung 3 weist ein topfförmige, Gehäuse 12 auf, das durch einen
Deckel 4 verschliessbar ist, der mittels dreier Schrauben, die durch d:Le Durchbrüche
5, 6 und 7 hindurchgesteckt werden, mit einem Deckel ring 8 verschraubt werden kann0
Der Deckelring 8 seinerseits liegt auf dem R?nd einer kreisrunden Öffnung 9 im Tankdeckel
auf und kann mit dem Rand der Öffnung 9 verschraubt werden mittels dreier Schrauben,
die durch Durchbrüche 13, 14 und 15 hindurchgesteckt werden. Die Schraubenbolzen
sind in der Zeichnung nicht eingezeichnet Zwischen Gehäusedeckel 4 einerseits und
Deckelring 8 andererseits, sowie zwischen Deckelring 8 einerseits und Tank deckel
2 andererseits ist jeweils ein Dichtring 16, 47 vorgesehen Im Gehäusedeckel mündet
ein Zulaufstutzen 17 für das zu reinigende schmutzige Hydraulik und diametral gegenüber
ein durch eine Schraube 18 verschliessbarer Nachfüli oder Einfüllstutzen 19.
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Das Filtergebäuse 12 weist einen nacb außen gebördelten Rand 20 auf,
der unter Zwischenschaltung eines Dichtringes 2.1 zwischen Gehäusedeckel 4 und Deckelring
8 dicht verspannt ist. Um einen ringförmigen Vorsprung 22 des Gehäusedeckele ist
eine Druckfeder 24 gelegt, die sich einerseits am Gebäusedeckel 4 und andererseita
unter Zwischenschaltung eines Ventiltopfes 25 für ein Überdrucksicherheitsventil
auf dem ringförmig ausgebildeten und koaxial zur buchse 26 im Innern des Filtergehäuses
12 angeordneten Filtereinatz 27 abstützt. Der Filtereinsatz 27 stützt sich andererseits
unter Zwischenschaltung eines Rohrstückes 28 und einer Druckfeder 29 am Gehäuseboden
30 ab. Die Druckfeder 29 ist um das in den im Innern des Filtereinsatzes 27 gelegenen
Reinraum 31 hineinragende Ende 32 eines koaxial den Gehäuseboden 30 durchsetzenden
Ablaufstutzens 33 gesteckt und auf diesem in Richtung der Acbes 26 verschieblich.
Das Rohrstück 28 weist einen Kragen 34 auf, auf dem sich einerseits der Filtereinsatz
27 und andererseits die Druckfeder 29 abstützen. Das reinraumseitige Ende des Ablaufstutzens
33 ist durch einen aufgesetzten Deckel 35 verschlossen, dessen Rand 36 übersteht
und dadurch einen die Bewegung des Rohrstückes 28 zum Gebäuseboden 30 weg begrenzenden
Anschlag bildet.
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In der durch diesen Anschlag bedingten Endstellung des Rohrstückes
verschliesst dieses Rohrstück sämtliche Zulauföffnungen 37 in der Wandung des Rohretückes.
Der Gesamtquerschnitt dieser Zulauf nungen 37 ist etwa genau so große wie der Querschnitt
des Ablaufstutzens. Allein durch diese Zulaufffnungen kann das gereinigte Piltermedium
vom Reinraum 31 in den Ablaufstutzen gelangen.
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Der Ventiltopf 25 weist eine Blendenscheibe 38 mit einem zentra len
Durchbruch 39 auf. Diesem zentralen Durchbruch 39 gegenüber ist eine Rückschlagklappe
40 angeordnet, die unter der Wirkung einer sich auf dem Boden des Ventilkörpere
25 abstützenden Druckfeder 41 den Durchbruch 39 unter Zwischenschaltung eines an
der Blendenscheibe 38 befestigten Dichtringes 44 verschliesst. Der Ventilkörper
25 weist auf den Umfang verteilt Durchbrüche auf,
von denen einer,
nämlich der Durchbruch 42 in der Zeichnung sichtbar ist. Die Druckfeder 24 ist wesentlich
stärker als die Druckfeder 41. Die Druckfeder 29 ist etwa so stark, wie die Druckfeder
24.
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Beim Betrieb strömt das zu reinigende Medium in Pfeilrichtung durch
den Einlaufstutzen 17 in den zwischen Gehäusewand 12 und Filtereinsatz 27 gelegenen
Scbmutzraum 43, durchsetzt von da in radialer Richtung den Filtereinsatz 27, wird
dabei gereinigt und gelangt gereinigt in den Reinraum 3X, von wo es durch die Off°
nungen 37 über den Ablaufstutzen 33 in den Tank gelangt.
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Ist der Druck auf der Scbmutzseite zu stark, dann überwindet die ser
Druck die Kraftwirkung der Druckfeder 41 und drückt damit die Rückschlagklappe 40
zurück, so dass das unter ueberdruck stehende Medium durch den Durchbruch 39 an
dem Filtereinsats 27 vorbei direkt in den Reinraum 31 gelangen kann0 Soll der Filtereinsatz
24 herausgenommen werden, dann wird die Verschraubung des Deckels 4 und Deckelring
8 gelöst und der Deckel 4 abgenommen. Mit dem Abheben des Deckels entspannt sich
die Druckfeder 29 und schiebt den Filtereinsatz 27 zum Deckel hin und dabei gleichzeitig
das Rohrstück 28 in Richtung auf dn Anschlag 36, bis dieses, sobald es an dem Anschlag
36 anaehkagt, die Öffnungen 37 sperrt, so dass nun bei geöffnetem Deckel ein Filtermedium
zurück in das Filtergehäuse 12 strö-men kann auch wenn das Filtermedium, zum Beispiel
das Hydrauliköl, wie in Hym draulikanlagen üblich, unter ueberdruck steht, Der neue
Filtereinsatz wird nun nach Herausnehmen des alten Filtereinsatzes in das Gehäuse
eingesetzt und durch Aufsetzen und Aufschrauben des Deckels in der für den Piltereinsatz
27 gezeich neten Lage verspannt, wodurch aucb die Druckfeder 29 wieder gespannt
wird und das Rohrstück 28 in seine wirkungslose, die Öffnung 37 freigebende Stellung
zurückverschoben wird
Bemerkenswert ist, dass alle Einsatzteile
der Pilteranordnung lose eingesteckt sind und nur durch die Pedern gegeneinander
verspannt gehalten werden. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist auch der Ventiltopf
lose eingesetzt und zwischen Deckel und Filtereinsatz verklemmt. Zweckmässig ist,
um an dieser Stelle Dichtung zu ersielen, zwischen Ventilgebäuse 25 und Filterieinsatz
27 ein Dichtring 45 gelegte Man kann statt dessen gemässFigur 3 das Ventilgehäuse
50 mit der Stirnscheibe 5t des Filtereinsatzes 52 durch Punktschweissung 53 verbinden
und diese Verbindung so dicht gestalten, dass dort eine Dichtscheibe sich erübrigt.
Im übrigen können alle aus Figur 3 nicht ersichtlichen Teile genauso ausgebildet
sein, wie nach dem lusführungebeispiel nach Figur 1 und 2.
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Man kann, statt das Filtergebäuse 25 am Filtereinsatz zu befestigen,
dies auch am Deckel befestigen0 Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in Figur
4 ausechnitteweise dargestellt. Gemäss Figur 4 ist mit 60 ein Teil des Deckels bezeichnet,
an dessen ringförmigem inneren Vorsprung 61 der obere Rand des Ventilkörpers 62
verbördeit ist, Zu diesem Zweck weist der ringförmige Vorsprung 61 eine äussere
Ringnut 63 auf, in die der umgebördelte Rand 64 des Ventilkörpere 62 eingesetzt
ist. Die Blendenßcheibe 65, die der Blendenscheibe 3 aus Pi'r 1 tßnrinht,, ist bei
diesem Ausführungsbeispiel mit dem Ventilgehäuse durch Punktschweissungen 66 verbunden,
so dass eine der Druckfeder 24 entsprechende Druckfeder entbehrlich ist. Der obere
Rand des Ventilgehäuses 62 weist Durchbrüche 67 auf, durch die das unter Druck stehende
Medium eintreten kann. Alle übrigen, in Figur 4 nicht dargestellten Teile dieses
Ausfuhrungsbeispiels können wie beim ersten Ausführungebeispiel ausgebildet sein.
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Der auf der dem Deckel 4 abgekehrten Seite der Bördelung 20 gelegene
Dichtring 21 ist als elastischer 0-Ring ausgebildet und in seinem Durchmesser etwa
so gross wie die Tiefe der Bördelung und ist auf seinem ganzen Umfang zusammen mit
der Bördelung zwischen Deckel 4 und Deckelring 8 eingeklemmt. Das Gehäuse 12 ist,
abgesehen
von der Bördelung 20 und dem Boden 30 kreiszylindrisch
ausgebildet, so dass es im Bereich der Einspannung seinengrössten Querschnitt hat.
Dies bat zur Folge, dass das Gehäuse bei abgeschraubtem Deckel, bezogen auf die
in Figur 1 gezeichnete Orientierung nach oben herausgezogen werden kann, ohne dass
es dazu nötig ist, den Deckelring 8 vom Tankdeckel 2 zu lösen. Damit man zu diesem
Zweck das Gehäuse 12 leicht fassen kann, ist als Zugmittel eine Stange 70, die sich
koaxial zur Achse 26 erstreckt, am Deckel 35 befestigt. Am freien Ende weist diese
Stange 70 eine Öse 71 auf, die man mit einem Werkzeug einhaken kann.