DE202005009691U1

DE202005009691U1 - Anordnung von zwei Bauteilen, sowie Ventil, sowie Ölfilter für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE202005009691U1
Application number: DE200520009691
Authority: DE
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Hengst SE and Co KG
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2006-11-02
Anticipated expiration: 2015-06-22

Abstract

Anordnung eines ersten Bauteils in einem umgebenden, als Gehäuse bezeichneten Bauteil,
wobei das erste Bauteil einen hohlen, im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt aufweist,
und wobei das Gehäuse eine Anschlussfläche zum Anschluss an ein weiteres Bauteil aufweist,
und wobei der Hohlraum des ersten Bauteils in diese Anschlussfläche des Gehäuses mündet,
wobei eine die Mündung des Hohlraums umgebende Dichtung an oder in der Anschlussfläche vorgesehen ist,
wobei die Bauteilanordnung als Anbauteil für eine Brennkraftmaschine dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dichtung (10) entlang der Grenzlinie verläuft, die sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem ersten Bauteil ergibt,
wobei die Dichtung (10) das erste Bauteil gegen das Gehäuse (2) abdichtet.

Description

Die Neuerung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Ventil in einem Anbauteil an einer Brennkraftmaschine sowie einen Ölfilter für eine Brennkraftmaschine.
Gattungsgemäße Anordnungen sind aus der Praxis bekannt, beispielsweise aus dem Bereich von Ölfiltern für Brennkraftmaschinen. Dabei ist es bekannt, dass das Gehäuse des Ölfilters eine Anschlussfläche oder auch Flanschfläche aufweist, die an das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine anschließt. Die Flanschfläche ist durchbrochen und weist Mündungen von Ölkanälen des Ölfilters auf. So ist beispielsweise ein Ölkanal als Zulauf vorgesehen, durch welchen das ungefilterte Öl in den Ölfilter gelangt. Ein weiterer Ölkanal ist als Rückleitung für das gefilterte Öl vorgesehen, welches durch die Flanschfläche hindurch in den weiterführenden Ölkanal der Brennkraftmaschine gelangt. Schließlich kann eine Ablassleitung vorgesehen sein, die ebenfalls durch die Anschlussfläche hindurch verläuft und die beispielsweise bei geöffnetem Deckel des Ölfilters dafür Sorge trägt, dass im Filter befindliches Öl in das Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine abfließen kann, so dass eine möglichst verschmutzungsarme Entnahme eines auswechselbaren Filtereinsatzes erfolgen kann. Dies gilt insbesondere, wenn der Ölfilter in an sich bekannter Weise als Becherfilter ausgestaltet ist, mit einem entfernbaren Deckel.
Bei den bekannten Bauteilanordnungen, beispielsweise den vorgenannten Ölfiltern, ist es bekannt, in der Flanschfläche Nuten vorzusehen, welche die einzelnen Mündungen der einzelnen Ölkanäle umgeben, so dass in diese Nut eine Konturdichtung eingesetzt werden kann. Alternativ können mehrere Nuten jeweils um den jeweiligen Ölkanal vorgesehen sein, so beispielsweise insbesondere bei kreisrunden Kanalquerschnitten jeweils O-Ringe als Dichtungen eingesetzt werden können.
Bei den bekannten Anordnungen kann das Gehäuse des Ölfilters aus Aluminium bestehen und das gattungsgemäß erste Bauteil ist als Ventil ausgestaltet, beispielsweise als Rücklauf-Sperrventil, welches verhindert, dass bei still stehender Brennkraftmaschine und dementsprechend abgeschalteter Ölpumpe der Filterbecher leer läuft, so dass bei einem erneuten Start der Brennkraftmaschine sofort eine gewisse Füllmenge des Filtergehäuses sichergestellt ist und nicht erst das Filtergehäuse mit Öl gefüllt werden muss, wodurch eine mangelhafte Versorgung der Schmierstellen der Brennkraftmaschine verursacht werden könnte.
Bei den gattungsgemäßen Ventilen handelt es sich um etwa rohrförmige Halter, die als Blechformteil ausgestaltet sind und in denen ein Ventilkörper in Rohrlängsachse beweglich gelagert ist.
Die Befestigung der gattungsgemäßen ersten Bauteile, nämlich der Halter des Rücklauf-Sperrventils im Gehäuse des Ölfilters, erfolgt durch Verpressung. Innerhalb des gesamten vorgesehenen Temperaturbereichs von –40 °C bis +140 oder +150 °C ist bei diesen Werkstoffen ein fester Klemmsitz des Ventils innerhalb des Filtergehäuses sichergestellt. Dieser feste Klemmsitz bewirkt eine Abdichtung zwischen dem Ventil und dem umgebenden Gehäuse.
In besonderen Anforderungsfällen kann die zur Verfügung stehende Flanschfläche sehr gering bemessen sein. In diesen Fällen ist äußerst wenig Platz um die einzelnen Ölkanäle bzw. deren Mündungen herum vorgesehen und die einzelnen Kanalquerschnitte sind vergleichsweise gering bemessen. Die be kannten Rücklauf-Sperrventile erfordern aufgrund ihrer Bauart einen gewissen Mindest-Außendurchmesser, um eine vorgegebene Mindestöffnung des Ventils in seinem geöffneten Zustand zu ermöglichen. Andere Ventilkonstruktionen, beispielsweise aus Kunststoff, könnten bei geringerem Außendurchmesser, also insbesondere bei beengten Platzverhältnissen und einer sehr kleinen verfügbaren Flanschfläche den gleichen freien Strömungsquerschnitt sicherstellen. Bei derartigen Ventilkonstruktionen aus Kunststoff ergibt sich allerdings das Problem, dass innerhalb des vorgesehenen Temperaturbereichs und insbesondere bei den höheren Temperaturen von beispielsweise über 100 °C der Kunststoff relaxiert. Eine Verpressung des Kunststoff-Halters des Ventils im umgebenden metallischen Filtergehäuse kann daher nicht sicherstellen, dass selbst bei geschlossenem Ventil kein Öl durch einen Spalt zwischen Gehäuse und Ventil-Halter hindurchströmt.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anordnung dahingehend zu verbessern, dass diese eine zuverlässige Dichtheit des ersten Bauteils gegenüber dem Gehäuse und gegenüber dem weiteren, an die Anschlussfläche des Gehäuses anschließenden Bauelement sicherstellt, selbst wenn durch Toleranzen oder durch bei den herrschenden Betriebsbedingungen auftretenden Veränderungen an dem ersten Bauteil bzw. an dem Gehäuse Leckagen zwischen dem ersten Bauteil und dem Gehäuse zu befürchten sind.
Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Dichtung genau in die Linie zu legen, die sich zwischen dem ersten Bauteil und dem Gehäuse ergibt. Auf diese Weise dichtet die Dichtung drei Bauteile gegeneinander ab, nämlich einerseits das erste Bauteil gegenüber dem Gehäuse und weiterhin das Gehäuse mit seiner Anschlussfläche gegenüber dem daran anschließen den weiteren Bauteil. Eventuelle Undichtigkeiten und resultierende Fluiddurchtritte zwischen dem ersten Bauteil und dem Gehäuse sind unkritisch, weil an der Dichtung ein Austreten des Fluids an der Flanschfläche verhindert wird.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung ergibt sich, falls das Ventil bei einer herstellerseitigen Qualitätskontrolle beanstandet wird: bei herkömmlichen Ventilanordnungen, beispielsweise einer gattungsgemäßen Anordnung, wird das Ventil üblicherweise derart in das umgebende Gehäusebauteil eingepresst, das es sich darin regelrecht verkrallt, was mit einer geringfügigen Verformung der das Ventil aufnehmenden Bohrung einhergeht. Falls das Ventil bei einer Qualitätskontrolle beanstandet und ausgewechselt wird, verbleiben nach der Demontage des beanstandeten Ventils Spuren dieser Verformung in der Bohrung, z. B. in Form von Riefen, welche die Funktion eines anschließend montierten Ventils beeinträchtigen können. Bei der vorgeschlagenen Anordnung hingegen kann das Ventil aus dem umgebenden Gehäusebauteil entnommen werden, ohne das Gehäuse zu beschädigen. Beschädigungen, die eventuell durch ein Demontagewerkzeug verursacht würden, können auf das ohnehin fehlerhafte Ventil beschränkt werden.
Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Anordnung liegt darin, dass das erste Bauteil aus einem anderen Werkstoff bestehen kann als das Gehäuse und beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein kann. Selbst wenn es relaxieren sollte und so ein unerwünschter Fluiddurchtritt zwischen dem ersten Bauteil und dem Gehäuse erfolgen könnte, wird an der Dichtung ein Austreten des Fluids an der Flanschfläche verhindert. Durch diese Möglichkeit, unterschiedliche Werkstoffe mit unterschiedlichem temperatur- und druckabhängigem Werkstoffverhalten verwenden zu können, kann der wirtschaftlichste Werkstoff für das erste Bauteil verwendet werden, oder der Werkstoff, welcher die hinsichtlich Fertigung oder Strömungseigenschaften günstigste Formgebung für das erste Bauteil – z. B. ein Ventil – ermöglicht.
Vorteilhaft kann die Dichtung eine Dichtlippe aufweisen, die sich bis an das erste Bauteil erstreckt. Auf diese Weise können Toleranzen ausgeglichen werden, beispielsweise des ersten Bauteils, wenn dieses mit seinem etwa rohrförmigen Abschnitt in Richtung der Rohrlängsachse beweglich ist, oder beispielsweise einer Bohrung in dem Gehäuse, in welcher sich das erste Bauteil befindet, oder beispielsweise aufgrund von Wärmeausdehnungseffekten des ersten Bauteil innerhalb des Gehäuses.
Vorteilhaft kann die Dichtung in ähnlicher Weise eine Dichtlippe aufweisen, die sich sich bis an das Gehäuse bzw. bis an das weitere Bauteil erstreckt, so dass Toleranzen zwischen dem Gehäuse und dem weiteren Bauteil kompensiert werden können.
Vorteilhaft kann das erste Bauteil aus Kunststoff bestehen, während ebenso vorteilhaft das Gehäuse aus Metall bestehen kann. Als metallisches Bauteil kann das Gehäuse eine besonders stabile Flanschplatte aufweisen, mit der es an einer Verbrennungskraftmaschine oder an einem Anbauteil der Verbrennungskraftmaschine befestigt werden kann. Wenn das erste Bauteil aus Kunststoff gefertigt ist, besteht auf diese Weise die Möglichkeit, filigrane Einbau-Elemente in dem umgebenden metallischen Gehäuse vorzusehen, beispielsweise Spritzguss-Kunststoffbauteile, so dass beispielsweise Ventile mit einem vergleichsweise großen freien Strömungsquerschnitt mit minimal erforderlichen Einbau-Durchmessern verwirklicht werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
1 eine Ansicht auf einen Ölfilter einer Brennkraftmaschine, mit Ansicht auf die Flanschfläche des Ölfilters und
In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt ein Ölfilter bezeichnet, der in an sich bekannter Weise als Becherfilter ausgestaltet ist, mit einem becherförmigen Gehäuse 2, welches durch einen Schraubdeckel 3 verschlossen ist. Im Sockelbereich des Gehäuses 2 ist eine Flanschplatte 4 vorgesehen, mit welcher der Ölfilter 1 an ein aus 2 rein schematisch dargestelltes weiteres Bauteil 5 angeschlossen werden kann. Bei diesem Bauteil 5 kann es sich beispielsweise um das Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine handeln.
Die Flanschplatte 4 bildet eine Flanschfläche oder Anschlussfläche 6 aus, in welche mehrere Ölkanäle münden, beispielsweise ein Öl-Zulauf 7 sowie eine Öl-Rücklaufleitung 8 für das gefilterte Öl und weiterhin eine Ablassleitung 9.
Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die Mündungen der Ölleitungen in der Anschlussfläche 6 von einer Dichtung 10 umgeben, wobei hierzu ein einziges Form-Konturdichtungsbauteil vorgesehen ist, welches jeweils abgeschlossene Dichtungsabschnitte um jede einzelne der drei vorgenannten Mündungen ausbildet.
In 2 ist die Dichtung 10 in ihrem nicht komprimierten Zustand dargestellt, so dass sie sich aus diesem Grunde scheinbar in angrenzende Bauteile hinein erstreckt.
Aus 2 ist weiterhin ersichtlich, dass im Öl-Zulauf 7 ein Rücklauf-Sperrventil 11 vorgesehen ist. Dieses Rücklauf-Sperrventil 11 weist einen etwa rohrartig ausgestalteten Halter 12 auf, der eine Dichtfläche 14 für einen etwa haubenartig geformten Ventilkörper 15 ausbildet, wobei die vorgenannten Bauteile des Rücklauf-Sperrventils 11 aus Kunststoff besteht. Der Ventilkörper 15 stützt sich über eine Wendelfeder 16 am Gehäuse 2 ab und kann bei zuströmendem Öl, welches in den Öl-Zulauf 7 des Ölfilters 1 gelangt, gegen die Wirkung der Wendelfeder 16 von der Dichtfläche 14 weggedrückt werden und auf diese Weise den Öl-Zulauf 7 öffnen. Ohne den entsprechenden Öldruck wird der Ventilkörper 15 gegen die Dichtfläche 14 gedrückt, durch die Wendelfeder 16, und verhindert so das Auslaufen des Ölfilters 1 bei einem Stillstand der Brennkraftmaschine.
Zwischen dem aus Kunststoff bestehenden Halter 12 und dem metallischen Gehäuse 2 ergibt sich eine Trennlinie 17, wobei die Dichtung 10 so ausgestaltet ist, dass sie genau dort angeordnet ist, wo die Trennlinie 17 an die Flanschfläche bzw. die darin vorgesehene Dichtungsnut stößt. Wenn der Ölfilter 1 mit seiner Anschlussfläche 6 gegen das weitere Bauteil 5 geschraubt wird, wird die aus einem Elastomerwerkstoff bestehende Dichtung 10 verformt, so dass sie sich abdichtend einerseits radial nach außen gegen das Gehäuse 2 und andererseits radial nach innen gegen den Halter 12 des Rücklauf-Sperrventils 11 legt und zudem abdichtend dem weiteren Bauteil 5 anliegt.
Selbst wenn der Halter 12 des Rücklauf-Sperrventils 11 unter den im Betrieb der Brennkraftmaschine herrschenden Bedingungen relaxieren sollte und ein von Öl durchfließbarer Spalt zwischen dem Gehäuse 2 und dem Halter 12 resultieren sollte, wird ein Ölaustritt an der Anschlussfläche 6 durch die Dichtung 10 verhindert.
Um eine Längentoleranz des Halters 12 in seiner axialen Längsrichtung zu ermöglichen, sei es aus Herstellungsgründen oder aufgrund von Materialausdehnungen unter den wechselnden Temperaturbedingungen weist die Dichtung 10 dort, wo sie einer axialen ringsumlaufenden Stirnfläche des Halters 12 anliegt, eine vergleichsweise lang ausgebildete Dichtlippe 18 auf, so dass beispielsweise der Halter 12 gegenüber seiner in 2 dargestellten Position weiter nach unten, also tiefer in das Bauteil 2 hinein, bewegt werden könnte, beispielsweise aufgrund von maßlichen Toleranzen des Halters 12 oder des Gehäuses 2 im Bereich seiner Anschlagfläche 19, welche einen Tiefenan schlag für den Halter 12 bei der Montage des Rücklauf-Sperrventils 11 bildet.
Gegebenenfalls kann abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Nut im Halter 12 dort vorgesehen sein, wo die Dichtlippe 18 der Dichtung 10 vorgesehen ist, so dass eine zuverlässige Fixierung und Zentrierung der Dichtlippe 18 bewirkt wird.

Claims

Anordnung eines ersten Bauteils in einem umgebenden, als Gehäuse bezeichneten Bauteil, wobei das erste Bauteil einen hohlen, im Wesentlichen rohrförmigen Abschnitt aufweist, und wobei das Gehäuse eine Anschlussfläche zum Anschluss an ein weiteres Bauteil aufweist, und wobei der Hohlraum des ersten Bauteils in diese Anschlussfläche des Gehäuses mündet, wobei eine die Mündung des Hohlraums umgebende Dichtung an oder in der Anschlussfläche vorgesehen ist, wobei die Bauteilanordnung als Anbauteil für eine Brennkraftmaschine dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) entlang der Grenzlinie verläuft, die sich zwischen dem Gehäuse (2) und dem ersten Bauteil ergibt, wobei die Dichtung (10) das erste Bauteil gegen das Gehäuse (2) abdichtet.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine Dichtlippe aufweist, die sich bis an das erste Bauteil erstreckt.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine Dichtlippe aufweist, die sich bis an das Gehäuse (2) erstreckt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (10) eine Dichtlippe aufweist, die sich bis an das weitere Bauteil (5) erstreckt.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil aus einem anderen Werkstoff besteht als das Gehäuse (2).
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil aus Kunststoff besteht.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) aus Metall besteht.
Ventil in einem Anbauteil an einer Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil das erste Bauteil einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bildet, wobei ein Ventilkörper (15) innerhalb eines im Wesentlichen rohrförmigen Halters (12) beweglich gelagert ist.
Ölfilter für eine Brennkraftmaschine, mit einer Flanschfläche zum Anschluss an ein Kurbelgehäuse der Brennkraftmaschine oder an ein anderes Anbauteil der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse das Gehäuse (2) einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bildet.
Ölfilter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil als Ventil ausgestaltet ist.
Ölfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil als Rücklauf-Sperrventil (11) ausgestaltet ist.