DE69116702T2 - Ölfilter für Verbrennungsmotoren für Autos - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Ölfilter für Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge.
• Es ist allgemein bekannt, daß ein weit verbreiteter Filtertyp für Schmieröl von in Kraftfahrzeuge eingebauten Verbrennungsmotoren ein Filterpaket aufweist, das die Form eines Hohlzylinders aufweist und innerhalb eines im wesentlichen becherförmigen Behälters aus Blech untergebracht ist, mit einem mit Verbindungen für den Ölein- und Ausfluß ausgestatteten Kopf.
• Das Öl fließt durch das Filterpaket durch die dem Behälter zugewandten Bereiche nach innen und läßt dabei die Verunreinigungen zurück, wodurch eine nach und nach fortschreitende Verstopfung des Pakets entsteht.
• Ab einem bestimmten Verstopfungsgrad des Filterpaketes öffnet sich automatisch ein innerhalb des durch das Paket abgegrenzten Raumes untergebrachtes Umgehungs-Ventil und in den Filter eintretendes Öl fließt nicht länger durch das Filterpaket, sondern durch das Umgehungs-Ventil direkt zum Auslaß.
• Es ist offensichtlich, daß von dem Moment an, in dem der Verschluß des Umgehungs-Ventiles von seinem Dichtungssitz abhebt und das Ventil öffnet, der Filter inaktiv ist und deshalb dieser Umstand dem Benutzer angezeigt werden muß, der den Filter austauschen wird.
• Zu diesem Zweck stellt der Stand der Technik eine Stange bereit, die starr mit dem Verschluß des Umgehungs-Ventiles verbunden ist und aus dem Filter hervorspringt, um auf einen Schalter eines elektrischen Schaltkreises einzuwirken, der mit dem elektrischen Schaltkreis des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Es ist jedoch offensichtlich, daß diese Stange, die aus dem Filter hervorsteht, der Grund für Dichtungsprobleme für das Öl ist, das im Filter unter einem beträchtlichen Druck, gewöhnlich bis zu 20 bar, steht.
• Aus der US-A-3,896,280 ist ein Maschinenschmiersystem bekannt, das eine Einrichtung zur Fernanzeige aufweist, wenn ein Fluid-Ventilelement in einem Ölfilter in seiner geöffneten- oder geschlossenen Position ist. Wird ein Ventilelement geöffnet oder geschlossen, bewegt sich ein Magnetoperator auf die Kontakte eines Reed-Schalters zu oder von diesem weg. Ist der Magnetoperator ausreichend dicht an den Schalterkontakten, werden die Kontakte geschlossen, um einen Regelkreis für einen entfernten Alarm zu aktivieren. Die Einrichtung aus US-A-3,896,280 verlangt jedoch zwangsweise eine strukturelle Modifikation eines Motors zur Unterstützung der Einrichtung, bevor eine Installation möglich ist. Desweiteren ist die Einrichtung strukturell kompliziert wegen verschiedener Kanäle, die zur Kommunikation mit den Einlaß- und Auslaßkammern eines Ölfilters und zur Bereitstellung eines Umgehungskanals um solch einen Filter herum notwendig sind.
• Ebenso ist aus der GB-A-1,530,835 ein Ölfilter bekannt, wie im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert.
• Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist darum die Bereitstellung eines Filters für das Schmieröl von Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge mit verbesserter Separierung des Sensors für die Anzeige des Ölfilterstatus für den Benutzer, zusammen mit dessen Unterstützung aus dem Ölfilter.
• Ein Ziel der Erfindung ist es, einen Ölfilter bereitzustellen, der Mittel zur Anzeige des Verstopfungsgrades des Filterpaketes ohne die Öldichtungsprobleme verursachenden Mittel aufweist.
• Das obige Ziel wird durch einen Ölfilter für Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge erreicht, wie er in den Ansprüchen definiert ist.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile gehen aus der Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht beschränkenden Ausgestaltung der Erfindung hervor, die nur durch ein nicht limitierendes Beispiel in der begleitenden Zeichnung dargestellt ist, wobei die einzige Figur eine teilweise Querschnittsansicht des interessierenden Filterabschnittes ist.
• In der Figur bezeichnet Bezugszeichen 1 den mit einem Boden 1a ausgestatteten Behälter für das Filterpaket 2, das durch die Feder 3 an Ort und Stelle gehalten wird und im Inneren ein Hohlzylindervolumen beansprucht, in dem das Umgehungs-Ventil angeordnet ist, das im ganzen durch das Bezugszeichen 4 bezeichnet wird.
• Dieses Ventil weist den Verschluß 5 auf, der in Kontakt mit dem Dichtungssitz 6 der Feder 7 steht, die am Boden des Bechers 8 anliegt, wobei dieser seitliche Öffnungen 8a für den Ölfluß aufweist.
• Ist das Filterpaket frisch, so dringt Öl in den zwischen dem Behälter 1 und dem Filterpaket 2 bestehenden Zwischenraum ein und fließt durch dieses Paket, und erreicht die innere Region des Filters ohne merkliche Ladeverluste. Öl dringt auch in den Raum oberhalb des Verschlusses ein, der nicht absinkt, da Öl mit einem Druck, der nur unwesentlich geringer als der anliegende Druck ist, und die entsprechende Einstellfeder 7 auf den Verschluß 5 einwirken.
• Im Laufe der Zeit verstopft das Filterpaket zunehmend und der durch das Öl beim Durchfließen erlittene Ladeverlust wird ständig größer mit einem entsprechenden Druckabfall des Öls unterhalb des Verschlusses 5, während oberhalb des Verschlusses der Druck konstant ist. Ab einem bestimmten Punkt kann die Wirkung der Feder 7 den Druckunterschied zwischen dem Öl unterhalb und oberhalb des Verschlusses 5 nicht länger kompensieren, wodurch der Verschluß absinkt, dabei seinen Dichtungssitz 6 verläßt und es dem Öl erlaubt, durch das Umgehungs-Ventil ohne Passieren durch das Filterpaket 2 zu fließen.
• Von dem Moment an, in dem der Verschluß 5 seinen Dichtungssitz 6 verläßt, wird der Filter inaktiv, so daß die im nun folgenden beschriebenen Mittel, die geeignet sind, diesen Umstand dem Benutzer anzuzeigen, bereitgestellt werden.
• Diese Mittel weisen als erstes den im Magnethalter 10 untergebrachten Magneten 9 auf, der aus einem Material hergestellt ist, welches nicht durch magnetische Felder beeinflußt wird und der am Ende der Stange 11 angebracht ist, die starr mit dem Verschluß 5 des Umgehungs-Ventiles verbunden ist. Dieser Magnet 9 kann innerhalb des Vorsprungs 12 gleiten, der aus einem Material hergestellt ist, welches nicht durch magnetische Felder beeinflußt wird und starr mit dem Boden 1a des Behälters 1 verbunden ist. Der Boden 1a ist statt dessen aus einem Material, wie z.B. Stahlblech hergestellt, welches durch Magnetfelder beeinflußt wird, in Anwesenheit der Dichtung 12a.
• Die Stütze 13 ist so angepaßt, das sie wegen des elastischen Ringes 13a entfernbar mit dem Vorsprung 12 verbunden werden kann, in Richtung auf die Außenseite des Filters. Die Stütze enthält einen Sensor 14 eines bekannten Typs, wie z.B. einen Reed-Sensor, der in einem Harzgußstück eingelassen und zur Übertragung elektrischer Pulse angepaßt ist als Folge einer Schwankung des ihn beeinflussenden Magnetfeldes. Das Bezugszeichen 15 kennzeichnet tatsächlich die die Kabel enthaltende Hülse, die elektrische Pulse zum Stecker leitet, wobei der Stecker schematisch durch das Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist und zur Verbindung mit dem elektrischen Schaltkreis des Fahrzeuges ausgelegt ist, um für den Benutzer ein Signal bereitzustellen.
• Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Filters ist offensichtlich: sinkt der Verschluß 5 des Umgehungs-Ventiles 4, wenn der vorbestimmte Verstopfungsgrad des Filterpaketes 2 erreicht ist, dabei den Magneten 9 mitbewegend, so schwankt das vom Magneten 9 auf den Sensor 14 ausgeübte Magnetfeld, wobei ein elektrischer Puls vom Sensor ausgesandt wird und mittels des Bord- Computers des Kraftfahrzeugs auf verschiedene Arten verarbeitet werden kann, um so ein Signal für den Benutzer zu bilden, beispielsweise durch Anschalten eines Warnlichts auf dem Armaturenbrett.
• Der Filter, dessen Funktionsfähigkeit nicht mehr vorhanden ist, wird nach Abtrennen von der Stütze 13 des Sensors 14 verworfen, die statt dessen im Motorfahrzeug installiert verbleibt, um mit einem neuen Filter verbunden zu werden.
• Aus dem bisher Beschriebenen ist es offensichtlich, daß die Erfindung alle Öldichtungsprobleme beseitigt, da die Anwesenheit irgendeines beweglichen Elementes nicht erforderlich ist, das sich von der Innenseite des Filters, wo Öl unter Druck steht, zur Außenseite des Filters bewegt.
• Die beschriebene Erfindung ist zahlreichen Modifikationen und Varianten zugänglich, wobei all diese innerhalb des Bereichs des Erfindungskonzepts liegen. Beispielsweise könnte deshalb, falls der Behälter 1 aus einem Material hergestellt ist, welches nicht durch Magnetfelder beeinflußt wird, der Vorsprung 12 im Boden 1a des Behälters einstückig festgelegt sein; die Stütze 12 könnte weiterhin einstückig mit dem Vorsprung 12 verbunden sein, was einen Verzicht auf deren Wiedergewinnung beim Entfernen des Filters zur Folge hätte.
• Bei der praktischen Ausführung der Erfindung können alle Details durch andere technische äquivalente Elemente ausgetauscht werden. Die verwendeten Materialien sowie die Formen und Dimensionen können darüber hinaus beliebig sein.
• Dort, wo Bezugszeichen technischen in einem Anspruch erwähnten Merkmale folgen, sind diese Bezugszeichen für den einzigen Zweck aufgenommen worden, die Verständlichkeit der Ansprüche zu erhzöhen, so daß folglich solche Bezugszeichen keinen limitierenden Einfluß auf den Schutzbereich eines jeden Elementes haben, das über ein Beispiel durch solche Bezugszeichen identifiziert wird.

Claims (6)

1. Ölfilter für Verbrennungsmotoren für Kraftfahrzeuge, mit einem einen Boden (1a) aufweisenden Behälter (1), einem mit diesem Boden (1a) verbundenen Vorsprung (12), wobei dieser aus einem Material besteht, das durch magnetische Felder nicht beeinflußt wird, wobei der Behälter (1) ein Filterpaket (2) umfaßt, ein Umgehungs-Ventil (4) mit einem Verschluß (5), der angepaßt ist, um seinen Dichtungssitz (6) zu verlassen, wenn das Filterpaket (2) einen vorbestimmten Grad an Verstopfung erreicht, und einem mit dem Verschluß (5) fest verbundenen und innerhalb des Vorsprungs (12) verschiebbaren Magneten (9),

einer an einem Kraftfahrzeug installierbaren Stütze (13), die mit dem Vorsprung (12) verbunden ist und einen Sensor (14) zur Übertragung elektrischer Impulse als Folge von Magnetfeldschwankungen aufweist, wobei der Sensor mit dem elektrischen Schaltkreis eines Kraftfahrzeuges verbunden ist, um eine Status- Anzeige des Ölfilterzustandes für den Benutzer bereitzustellen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1), der Boden (1a), der Vorsprung (12), das Filterpaket (2), das Umgehungs- Ventil (4), der Verschluß (5), der Dichtungssitz (6) und der Magnet (9) zusammen eine einzelne zusammengehörende Einweg-Filtereinheit (1, 1a, 2, 4, 5, 6, 9, 12) bilden, und daß die Stütze (13) entfembar mit dem Vorsprung (12) an der Außenseite des Filters mittels eines elastischen Ringes (13a) verbunden ist.

2. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiterhin eine mit der Stütze (13) verbundene Kabelhülse (15) zum Verbinden mit einem Kraftfahrzeug-Bord-Computer aufweist.

3. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (9), der Magnethalter (10), die Stange (11) und der Verschluß (5) mit dem Sensor (14) und der Stütze (13) axial ausgerichtet sind.

4. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der den Sensor (14) aufnehmenden Stütze (13) von dem elastischen Ring (13a) umgeben ist, und daß der elastische Ring (13a) von dem Vorsprung (12) umgeben ist.

5. Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser weiterhin eine Einstellfeder (7) aufweist, die zwischen dem Verschluß (5) und dem Boden eines Bechers (8) angeordnet ist, der das Umgehungs-Ventil (4) enthält, und eine koaxial zur Einstellfeder (7) und zwischen dem Vorsprung (12) und dem Filterpaket (2) angeordnete Feder (3).

6. Ölfilter nach Anspruch 1, weiterhin eine Dichtung (12a) aufweisend, die zwischen dem Vorsprung (12) und dem Boden (1a) angeordnet und koaxial zu dem elastischen Ring (13a) ist.