Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für einen Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem, eine derartige Filtereinrichtung aufweisenden Verbrennungsmotor. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verschlusselement zum zeitweiligen dichten Verschließen einer Öffnung eines drucklos mit einer Flüssigkeit gefüllten Körpers/Volumens, vorzugsweise einer Filtereinrichtung.
Bei modernen Verbrennungsmotoren ist es üblich, einen Ölfilter an einen Kühler anzuschließen, um dadurch das Motoröl neben einem Filtrationsprozess gleichzeitig einer Kühlung unterziehen zu können. Solche Kühler können zum einen mittels einer Flüssigkeit gekühlt werden, dann sind sie als Kombinationsmodul mit dem Filter auch in der Testphase von Verbrennungsmotoren am Verbrennungsmotor befestigt, zum anderen können sie luftgekühlt sein, dann sind sie üblicherweise nicht am Verbrennungsmotor, sondern an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt und werden erst nach der Testphase mit der Filtereinrichtung beim Einbau des Verbrennungsmotors mit dieser verbunden. Bei einem Kalttest ist eine Kühlung des Verbrennungsmotors nicht erforderlich. Die Filtereinrichtung hingegen ist auch für einen kurzfristigen Betrieb unbedingt erforderlich, da bei der Herstellung anfallende Metallspäne von Anfang an aus dem Motorenöl herausgefiltert werden müssen. Hierdurch entsteht das Problem, dass sowohl der Verbrennungsmotor als auch die Filtereinrichtung nach dem Kalttest mit Motorenöl befüllt sind und diese Einheit aus Verbrennungsmotor und Filtereinrichtung bei der Lagerung und dem Transport bis zum Einbau in ein Kraftfahrzeug dicht bleiben soll bis sie an die Kühlereinrichtung angeschlossen werden kann. Dies soll unerwünschte Verschmutzungen sowohl der Umwelt als auch des Fahrzeuges vermeiden.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, eine Filtereinrichtung anzugeben, bei welcher beim Lagern und Transportieren kein Motorenöl austritt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in einem in Richtung einer Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf einer Filtereinrichtung für einen Verbrennungsmotor jeweils eine Verschlusseinrichtung vorzusehen, die die zugehörigen in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauföffnungen oder Kanäle der Filtereinrichtung öffnet, sofern die Filtereinrichtung an die Kühlereinrichtung angeschlossen ist und schließt, sofern ein derartiger Anschluss der Filtereinrichtung an die Kühlereinrichtung noch nicht erfolgt ist. Im letzten Fall, dass heißt bei verschlossenem in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf ist dabei ein, die Filtereinrichtung durchströmender Bypass gegeben. Für den Kalttest des Verbrennungsmotors ist u.U. ein Druckausgleichsmittel in Form einer angepressten Platte nötig, da die Verschlusseinrichtungen zwar durch den O-Ring selbstdichtend sind und bei drucklosem Motorenöl an ihrer Position verbleiben, jedoch im Kalttest von unter Druck befindlichem Motorenöl herausgedrückt werden. Generell weist die Filtereinrichtung einen in Richtung des Verbrennungsmotors orientierten Zu-/Ablauf und oben erwähnten in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf auf, wobei die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung lediglich in letzterem Zu-/Ablauf vorgesehen ist. Mit der erfindungsgemäßen Verschlusseinrichtung ist es möglich, den Verbrennungsmotor während einer Testphase, bspw. auf einem Motorenprüfstand, ohne Anschluss an die Kühlereinrichtung zu betreiben, wobei zum Betrieb des Verbrennungsmotors in der Testphase die am Verbrennungsmotor angeordnete Filtereinrichtung vorgesehen ist.
Da die Verschlusseinrichtung dabei derart ausgebildet ist, dass bei verschlossenem in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf (Zu-/Ablauf-Kanäle, bzw. -öffnungen) ein die Filtereinrichtung durchströmender Bypass gegeben ist, kann eine auch für den Testlauf des Verbrennungsmotors erforderliche Ölfiltration problemlos erfolgen. Ist der Testlauf erfolgreich abgeschlossen, kann der Verbrennungsmotor samt der Filtereinrichtung über deren in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf mit der Kühlereinrichtung verbunden werden, wobei während des Verbindens mit der Kühlereinrichtung, nämlich durch ein Einstecken von kühlerseitigen Anschlussstutzen in die Zu-/Ablauf-Kanäle der Filtereinrichtung die Verschlusseinrichtungen verschoben werden und die Zu-/Ablauföffnungen geöffnet werden. Dabei erfolgt die Öffnung des in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablaufs der Filtereinrichtung erst zu einem Zeitpunkt, an welchem die Filtereinrichtung bereits dicht mit den Anschlussstutzen der Kühlereinrichtung verbunden ist.
Bei einer vorteilhaften Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Verschlusseinrichtung als Verschlusselement ausgebildet, das kolbenartig in dem einen Zylinder bildenden in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung verschiebbar gelagert ist. Ein derartig ausgebildetes Verschlusselement lässt sich einfach, bspw. per Hand, bündig in den Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung einstecken, woraufhin diese mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden kann. Die als Verschlusselement ausgebildete Verschlusseinrichtung dichtet dabei den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung ab und bildet gleichzeitig einen die Filtereinrichtung durchströmenden Bypass, so dass beispielsweise ein Ölkreislauf durch die Filtereinrichtung während der relativ kurzen Testphase des Verbrennungsmotors gegeben ist. Beim späteren Anschluss der Filtereinrichtung an die kühlereinrichtungsseitigen Anschlussstutzen, werden diese in den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung eingeschoben und bewirken dadurch das kolbenartige Verschieben des Verschlusselements. Durch die Verschiebung des derart ausgebildeten Verschlusselements, wird der in Richtung der Kühlereinrichtung orientierte Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung geöffnet, so dass bei vollständig am Kühler montierter Filtereinrichtung ein Ölkreislauf vom Verbrennungsmotor durch den Filter und die Kühlereinrichtung und wieder zurück durch die Filtereinrichtung zum Verbrennungsmotor gegeben ist. Dabei erfolgt ein Öffnen des in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablaufs der Filtereinrichtung erst zu einem Zeitpunkt, zu dem die Anschlussstutzen der Kühlereinrichtung bereits dicht in den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf der Filtereinrichtung eingeführt sind, so dass ein unerwünschter Austritt von Motorenöl zuverlässig vermieden werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
- Fig. 1
- eine stark schematisierte Ansicht einer erfindungsgemäßen Filtereinrichtung in einem nicht an eine Kühlereinrichtung angeschlossenen Zustand,
- Fig. 2
- eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch im an die Kühlereinrichtung angeschlossen Zustand,
- Fig. 3
- die Filtereinrichtung vor dem Einsetzen der Verschlusseinrichtung,
- Fig. 4
- eine Darstellung wie in Fig. 1,
- Fig. 5
- eine Darstellung wie in Fig. 2.
Entsprechend der Fig. 1, ist eine Filtereinrichtung 1 an einen Verbrennungsmotor 2 angebaut und kommunizierend mit diesem verbunden, so dass durch die Filtereinrichtung 1 bspw. eine Kühlung von Motoröl erfolgen kann. Nicht angeschlossen ist gemäß der Fig. 1 die Filtereinrichtung 1 an eine Kühlereinrichtung 3. Der gemäß der Fig. 1 dargestellte Zustand entspricht dabei bspw. dem einer Testphase des Verbrennungsmotors 2 auf einem Prüfstand, bei welcher eine Filtration des Motorenöls erforderlich ist. Verbunden werden kann die Filtereinrichtung 1 mit der Kühlereinrichtung 3 über einen in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zulauf 4 sowie einen ebenfalls in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Ablauf 5 an der Filtereinrichtung 1. Zum Verbinden mit dem Zu-/Ablauf 4, 5, sind an der Kühlereinrichtung 3 entsprechende Anschlussstutzen 6 und 7 vorgesehen, wobei bei mit der Kühlereinrichtung 3 verbundener Filtereinrichtung 1 der Anschlussstutzen 6 in den Ablauf 5 eingreift, während der Anschlussstutzen 7 in den Zulauf 4 der Filtereinrichtung 1 eingreift, oder umgekehrt, je nach Aufbau der Kühleinrichtung 3 bzw. der Filtereinrichtung 1.
Um bei einem Anbau der Filtereinrichtung 1 zusammen mit dem Verbrennungsmotor 2 an die Kühlereinrichtung 3 ein ungewolltes Austreten von Motorenöl wirkungsvoll verhindert zu können, ist in dem in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zulauf 4 und dem in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Ablauf 5 jeweils eine Verschlusseinrichtung 8 bzw. 10, bspw. in der Form eines Verschlusselements 11 bzw. 12 vorgesehen (vgl. Fig. 3 - 5). Die Verschlusseinrichtung 8 bzw. 10 sowie die zugehörigen Verschlusselemente 11, 12, verschließen dabei den Zulauf 4 sowie den Ablauf 5, sofern die Filtereinrichtung 1 nicht an die Kühlereinrichtung 3 angeschlossen ist und öffnet den Zu-/Ablauf 4, 5, sofern die Filtereinrichtung 1 an die Kühlereinrichtung 3 angeschlossen ist. In nicht an die Kühlereinrichtung 3 angeschlossenem Zustand, dass heißt bei verschlossenem Zu-/Ablauf 4, 5, ist innerhalb der Filtereinrichtung 1 ein diese durchströmender Bypass 9 möglich. Wobei die Nutzung dieses Bypass 9 bei an die Kühlereinrichtung 3 montierter Filtereinrichtung 1 gezielt bei Bedarf gesteuert werden kann.
Betrachtet man die Fig. 3 bis 5, so kann man erkennen, dass die Verschlusseinrichtung 8, 10, jeweils ein Verschlusselement 11, 12 aufweist, welches kolbenartig in dem einen Zylinder bildenden Zulauf 4 bzw. Ablauf 5 verschiebbar gelagert ist. Stirnseitig des jeweiligen Verschlusselements 11, 12 ist dabei eine Scheibe 13 mit einer zugehörigen O-Ringdichtung 14 angeordnet. Auf seinem, der Scheibe 13 abgewandten Ende, weist das jeweilige Verschlusselement 11, 12 eine Führungs-/Abstützeinrichtung 15 auf, über welche das Verschlusselement 11, 12 im Zu-/Ablauf 4, 5 geführt ist. Eine axiale Längserstreckung des jeweiligen Verschlusselements 11, 12 ist dabei so gewählt, dass es bei einer Montage auf den zugehörigen kühlerseitigen Anschlussstutzen 6, 7 mit diesem in Kontakt tritt und von diesem über die Führungs-/Abstützeinrichtung 15 in ein dem zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1 öffnende Position verstellbar ist. In Fig. 3 ist dargestellt, wie die Verschlusselemente 11, 12 vor dem Anbau der Filtereinrichtung 1 an den Verbrennungsmotor 2 in den Zu-/Ablauf 4, 5 eingeführt werden können.
Gemäß der Fig. 4 ist dabei gezeigt, dass die kühlerseitigen Anschlussstutzen 6 und 7 zwar an der Führungs-/Abstützeinrichtung 15 der zugehörigen Verschlusselemente 11, 12 anliegen, jedoch noch nicht dicht in den jeweils zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 eingreifen. Aus diesem Grund befinden sich die beiden Verschlusselemente 11, 12 noch in einem den in Richtung der Kühlereinrichtung orientierten Zu-/Ablauf 4, 5 verschließenden Zustand.
Werden nun die kühlereinrichtungsseitigen Anschlussstutzen 6, 7 in den jeweils zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 eingesteckt, wie dies bspw. gemäß der Fig. 5 gezeigt ist, so drücken diese das jeweils im Zu-/Ablauf 4, 5 steckende Verschlusselement 11, 12 tiefer in den jeweiligen Zu-/Ablauf 4, 5 hinein und dadurch in einen den jeweiligen Zu-/Ablauf 4, 5 öffnenden Zustand. Eine Öffnung des Zu-/Ablaufs 4, 5 erfolgt dabei jedoch erst zu einem Zeitpunkt, an dem die kühlerseitigen Anschlussstutzen 6, 7 soweit in den Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1 eingreifen, dass ein Motorenölaustritt an dieser Stelle zuverlässig unterbunden werden kann. Die Verschlusselemente 11, 12 sind dabei so ausgebildet, dass sie während des gesamten Betriebs der Filtereinrichtung 1 im zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 verbleiben. Vorzugsweise sind dabei die Verschlusseinrichtung 8, 10 und insbesondere deren Verschlusselemente 11, 12 aus Kunststoff ausgebildet und dadurch kostengünstig herstellbar.
Mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung 1 ist es somit möglich, einen Testlauf des Verbrennungsmotors 2 bei gleichzeitiger Filtration des Motorenöls durch die Filtereinrichtung 1 zu ermöglichen, während in diesem Zustand die Kühlereinrichtung 3 noch nicht mit der Filtereinrichtung 1 verbunden ist. Wird der Verbrennungsmotor 2 zusammen mit der Filtereinrichtung 1 in einem späteren Produktionsschritt in ein Kraftfahrzeug eingebaut, so wird die Filtereinrichtung 1 an die zugehörige Kühlereinrichtung 3 angeschlossen, so dass im weiteren Betrieb des Verbrennungsmotors 2, insbesondere bei einem länger andauernden Betrieb, dessen Motoröl von der Kühlleinrichtung 3 gekühlt werden kann. Der Anschluss erfolgt dabei durch ein Einstecken der Anschlussstutzen 6, 7 in den Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1. Bei diesem Einstecken werden die kolbenartig im Zu-/Ablauf 4, 5 beweglichen Verschlusselemente 11, 12 derart verstellt, dass sie den jeweiligen Zu-/Ablauf 4, 5 der Filtereinrichtung 1 öffnen, so dass eine kommunizierende Verbindung zwischen Verbrennungsmotor 2, Filtereinrichtung 1 und Kühlereinrichtung 3 gegeben ist. Das Öffnen des Zu-/Ablaufs 4, 5 erfolgt dabei jedoch erst zu einem Zeitpunkt, an dem die Anschlussstutzen 6, 7 soweit in den zugehörigen Zu-/Ablauf 4, 5 eingeschoben sind, dass ein Austritt von Motorenöl in die Umgebung an dieser Stelle nicht mehr möglich ist. Generell ist die erfindungsgemäße Verschlusseinrichtung 8, 10 äußerst kostengünstig herstellbar und auch bei bereits vorhandenen Filtereinrichtungen 1 einsetzbar.
Bei Bedarf kann auch das zweite Ende des Verschlusselementes 11,12 tellerförmig ausgebildet sein und beispielsweise eine O-Ringdichtung 14 tragen, um den Eintrag von Schmutz in den zu-/Ablauf 4,5 zu vermeiden.
Prinzipiell ist dabei in den Fig. 1 bis 5 stets eine Filtereinrichtung 1 beschrieben, wobei die Erfindung selbstverständlich auf weitere beliebige Körper übertragbar ist, beispielsweise für einen beliebigen ersten Körper der drucklos mit einer Flüssigkeit gefüllt ist. Für die Lagerung und zum Transport ist in mindestens einen Zu-/Ablauf, allgemein zumindest in eine Aufnahme, mindestens ein Verschlusselement 11,12 der Verschlusseinrichtung 8, 10 eingesteckt. Diese verschließt dicht die jeweiligen Aufnahme und/oder die zugehörige Öffnung. Wird dann ein weiterer Körper, der über mindestens einen Anschlussstutzen verfügt, so angeschlossen, dass der Anschlussstutzen des zweiten Körpers in die Aufnahme des ersten Körpers eingesteckt wird, so wird durch Verschieben der Verschlusseinrichtung die zur Aufnahme zugehörige Öffnung freigegeben. Dadurch kann die Flüssigkeit vom ersten zum zweiten Körper gelangen. Bei Bedarf, wenn zwei Anschlüsse zwischen den beiden Körpern bestehen, kann die Flüssigkeit auch im Kreis fließen, bzw. von einem der beiden Körper in einen weiteren fließen.
Für den Fall dass man diese Verschlusseinrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeiten benutzen will, muss man ein Haltemittel, wie z. B eine Verklammerung oder ein ähnliches Verspannmittel vorsehen, das die Verschlusselemente trotz des Drucks vom Inneren des ersten Körpers aus am Platz hält.