DE3000393A1

DE3000393A1 - Wegwerf-oelfilter

Info

Publication number: DE3000393A1
Application number: DE19803000393
Authority: DE
Inventors: Lawrence Keith Garrity
Original assignee: HILLCREST
Current assignee: HILLCREST
Priority date: 1979-01-10
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1980-07-24
Also published as: IT1126869B; FR2446123A1; SE8000133L; US4629558A; IT8047537A0; NZ192533A; GB2042360B; FR2446123B3; JPS55111814A; GB2042360A

Description

LAWRENCE KEITH GARRITTY und ROBERT PETER GARRITTY, 429 North East Road, Hillcrest,j State of South Australia, Commonwealth of Australia ι

Wegwerf-Ölfilter

Die Erfindung betrifft einen Wegwerf-Ölfilter, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, wobei dieser .ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse befindliches Filterelement, einen Einlaß und Auslaß am gleichen Ende des Filters, wobei das Filterelement mit Zwischenraum von dem dem Einlaß gegenüberliegenden Gehäuseende angeordnet ist, aufweist.

Die Erfindung bezieht sich also auf verbesserte öl- und/oder Treibstof filter, insbesondere auf wegwerf bare öl- und Treib*- stoffilter, wie sie bei Verbrennungsmotoren verwandt werden, welche entweder durch Zündfunken oder durch Verdichtung gezündet werden.

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& BOEHMEPlT

Idealisiert ist die Aufgabe des Schmiermittelsystems eines Verbrennungsmotors, sauberes, auf die geeignete Viskosität herabgekühltes öl zu den kritischen Punkten des Motors zu liefern, wo die Bewegung der Teile hydrodynamische Ölfilme herstellt, um die verschiedenen Gleitflächen zu trennen und zu schützen.

Da das Schmieröl zu allen Teilen des Triebwerks fließt ist es wichtig, daß es keine abrasive« oder korosiven Ma~ · terialien mit sich transportiert. Derartige Materialien . entstehen durch die Verbrennung des Treibstoffs, aus

^: Schmutz in der eingeführten Luft oder aus Teilen des Triebwerks selbst. Es ist allgemein üblich, das öl oder einen ; Teil des Öls zu filtern, wenn es durch das System fließt,

um die Abnutzung gering zu halten.

Bei einigen Triebwerken wird ein kleiner Anteil des Öls dann, wenn er die Pumpe verläßt, kontinuierlich in einer Nebenleitung durch ein Filter geführt und zum Kurbelwellengehäuse zurückgebracht. Das restliche öl wird zu den Lagern geführt.

Nichtsdestoweniger pumpen die meisten Automobiltriebwerke das gesamte öl durch einen Filter für den Gesamtfluß, der in der Leitung zwischen der Pumpe und den Lagern angeordnet ist, da eine beträchtliche Zeit benötigt wird,

^: alles öl durch das obengenannte Verfahren zu filtern.

Idealerweise würde ein derartiges Filter für den gesamten Fluß aus dem öl alle abrasiven Materialien und Teilchen

• im öl herausfiltern, sogar die mikroskopischen Metallteilchen, die von den sich bewegenden Oberflächen des

J ~" Triebwerks beim normalen Betrieb abgeschliffen werden.

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Nichtsdestoweniger müßte ein Filter, der all dieses Material entfernen soll, so entworfen und aus einem derartigen Material konstruiert sein, daß er dazu geeignet ist, diese mikroskopischen Teilchen zu entfernen. Ein derartiges Filter würde den ölfluß sehr stark zu einem derartigen Gerade beeinträchtigen, daß unzureichend öl zu den Lagern fließen würde, außerdem würden außerordentlich hohe Drücke zum Treiben des Öls durch dieses feine Material notwendig sein.

Dementsprechend sind die heutzutage entwickelten Filter so ausgestaltet, daß sie alle größeren abrasiven Teilchen entfernen, wobei ihr Filterelement so ausgebildet ist, daß die Additive in der Zelle, die mit dem öl zirkulieren, nicht aus diesen herausgefiltert . werden. Diese Additive schließen die Viskositätsindexverbesserer, Antioxidantien, Antiabrieb- und reibungsherabsetzende Additive, wie zum Beispiel die Erdalkali-Phenolate und die Dispergentien, wobei diese Additive dazu dienen sicherzustellen, daß Fremdteilchen im Schmieröl in Suspension gehalten werden und keinen Schlamm oder Lack auf den Einzelbestandteilen bilden, ein.

In diesem Zusammenhang werden auch verschiedenartige, Abrieb reduzierende Additive, wie zum Beispiel Graphit oder Molybdändisulfid zu den ölen zugegeben werden, um beim Schmieren des Triebwerks zu helfen.

Idealerweise sollte der ölfilter alle abrasiven Teilchen, gleichgültig wie mikroskopisch, vom öl entfernen, aber es andererseits den erwünschten Additiven des Öls erlauben, zu zirkulieren und eindeutig im öl zu verbleiben. Nichtsdestoweniger sind Filter heute so ausgerichtet, daß sie es dem öl und seinen Additiven erlauben, frei umzulaufen

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und dabei die sehr kleinen abrasiven Teilchen, die im öl sind,resultierend aus dem normalen Abriebprozess, der im Triebwerk auftritt, nicht effektiv entfernen.

Es sind Versuche gemacht worden, magnetische Filter herzustellen, die einige oder alle abrasiven metallischen Teilchen, die im Schmieröl umlaufen,zu entfernen, die aufgrund des normalen Abriebprozesses in einem Verbrennungsmotor auftreten.

! In der US-PS 29 15 195 von J. F. Waldherr jr. wird ein ' Treibstoffilter beschrieben, der einen Luft-Aufsatz und j ein magnetisches Filter für Kraftfahrzeugtreibstoffpumpen-' leitungen aufweist, in dem ein Magnet im Aufsatz im Weg des Treibstoffes vorgesehen ist. Der Treibstoff fließt dadurch also an dem Magneten vorbei. Wenn der Magnet mit magnetischen Teilchen beladen wird, besteht die Möglichkeit, daß eine Treibstoffwelle die gesammelten Teilchen - oft in hochkonzentrieten Wellen, fortschwemmt.

Derartige Filter und Aufsätze sind permanent am Triebwerk angeschlossen und müssen daher regelmäßig gewartet und gereinigt werden-

Ein weiterer Treibstoffilter ist in der US-PS 29 24 178 von J. L. Edelen gezeigt, in dem ein Magnet so angeordnet ist, daß der Treibstoff über den Magneten fließen kann, wobei diese Anordnung es den Teilchen ebenfalls ermöglicht, durch die Treibstofflut weggeschwemmt zu werden.

j Die US-PS 31 86 549 von D. W. Botstiber zeigt ein permanentes Filter, das magnetische Filtration umschließt, wobei ι ~~ die Flüssigkeit, öl, über den Magneten fließt und bei dem

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eine Anzeigevorrichtung eingearbeitet ist, die ein Signal gibt, wenn das Filter verstopft oder geladen ist. Nichtsdestoweniger können auch hier einige gesammelte Teilchen vor der Anzeige weggeschwemmt werden.

In der US-PS 28 23 803 von E. H. Sinclair und anderen ist ein permanenter Filter mit einem relativ teuren Magneten gezeigt, der eine kreisförmige Anordnung von Polschuhen bildet, die mit einer Vielzahl von Weicheisenstangen zusammenarbeiten. Der Permanentmagnet kann teilweise gedreht werden, um die Polarität der Weicheisenstangen umzukehren und die angezogenen magnetischen Teilchen loszulassen, die in eine untere Sammelkammer fallen.

Die US-PS 23 17 774 von M. Kiek und al. zeigt einen Permanentfilter, der das Anziehen von magnetischem Material in öl in einem Luftspalt außerhalb des Fließweges erlaubt, es handelt sich hier jedoch um einen permanenten Filtertyp, der gewartet werden muß.

Der derzeitige Trend, die Lebenszeit von Automobilölen zu verlängern, macht es um so wichtiger, sicherzustellen, daß das öl gefiltert wird und insbesondere die abrasiven metallischen Teilchen entfernt werden. Zur Vereinfachung des ölfilterservices sind ölfilter heutzutage wegwerfbar, wobei es lediglich notwendig ist, den Filter abzunehmen, wegzuwerfen und -.ein neues Filter anzubringen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zu liefern, wodurch zumindest einige der abrasiven Teilchen aus dem Maschinenöl entfernt werden und durch welche Teilchen dann abgeschieden oder auf irgendeine andere Weise

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entfernt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filter gelöst, das gekennzeichnet ist durch eine magnetische Einrichtung die in diesem Zwischenraum angeordnet ist, wobei diese magnetische Einrichtung magnetische Teilchen im ; öl anzieht und festhält, welche beim Auswechseln und Weg-

werfen des Filters ebenfalls entfernt werden.

Erfindungsgemäß wird also ein wegwerfbarer ölfilter, insbesondere für einen Verbrennungsmotor geliefert, wobei "' dieser Filter ein Gehäuse, ein Filterelement im Gehäuse,

j eine Einlaß- und Auslaßöffnung an einem Ende des Gehäuses,

.( wobei dieses Filterelement von den dem Einlaßende des Gehäuses gegenüberliegenden Ende mit Abstand angeordnet ist, j wobei magnetische Einrichtungen magnetische Teilchen im

j öl anziehen und festhalten, wobei die Teilchen abgeschieden werden, wenn der Filter erneuert und weggeworfen wird.

In diesem Zusammenhang soll bemerkt werden, daß der Großteil der abrasiven Teilchen Metallteilchen sind des Typs, die sich dazu eignen, magnetisch angezogen zu werden. Derartige Teilchen, die im öl sind, die von weißem Metall oder Lagerweißmetall-Lagern stammen, würden nicht magnetisch angezogen, dieselben sind jedoch nicht abrasiv und es ist daher nicht notwendig, diese vom öl zu entfernen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der ölfilter ein oder mehrere Magnete haben, die sich derart im ölfilter befinden, so daß die metallischen Teilchen an die Magnete angezogen, gesammelt und benachbart ~~ dem Magneten zurückgehalten werden.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert sind. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig· 2 einen Querschnitt einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

ölfilter sind so ausgebildet, daß das ankommende · öl nach oben durch die Einlaßöffnung 2 um die Außenseite des Filterelements 3 radial durch das Filterelement und anschließend zentral aus dem Filter durch die Auslaßöffnung 4 im Gegenstrom zum ankommenden öl fließt. Das Filterelement ist üblicherweise mit Endkappen 5, 6 ausgerüstet, wobei ein Zwischenraum 7 zwischen der von der Einlaßöffnung 2 entfernten Endkappe 6 und der Umgebungswand 8 des den Filter umgebenden Gehäuses besteht.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform können ein·oder mehrere kleine, scheibenähnliche Magnete 9 am Ende der Endkappe 6 in diesem Endraum gelegen sein, wobei dieser Endraum gegenüber dem öl geöffnet ist und öl durch diesen passiert. Auf diese Art und Weise ziehen die Magnete metallische Teilchen im ölstrom an und halten sie fest. Die Magnete 9 können mit Hilfe von Klebstoff an der Endkappe 6 oder durch jegliche andere geeignete Mittel befestigt sein, die sich zum sicheren Anordnen der Magnete in ihrer Position eignen.

Die Magnete sind also in einem Bereich angeordnet, in dem keine hohe ölflußgeschwindigkeit besteht, die sonst die

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Teilchen abwischen und von den Magneten entfernen könnte, so daß sie nicht durch das magnetische Feld zurückgehalten würden. Wenn erwünscht, können die Magnete mit einer Wand ausgerüstet sein, um die Metallteilchen am Weggewischt — werden zu hindern oder diesem gegenzusteuern.

Bei einer bevorzugten, in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform ist eine Vielzahl von Magneten, beispielsweise zwei, um die Endkappe angeordnet, während bei einer anderen Alternativform (nicht gezeigt) ein f zentraler, scheibenförmiger Magnet vorgesehen sein könnte.

: Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, die in

^: Fig. 2 dargestellt ist, ist ein Elektromagnet 10 in diesem

Bereich vorgesehen, welcher zum Anziehen der Teilchen aus • dem im Filter befindlichen öl und nicht nur aus dem öl,

^j das direkt dem Magneten benachbart ist, ein starkes elektro-

ί magnetisches Feld besitzt. Der Elektromagnet 10 weist ein

( vergrößertes Polschuh 11 auf. Dieser Elektromagnet kann

immer dann angeschaltet werden, wenn die Zündung läuft, so daß der Elektromagnet während des Betriebs des Triebwerkes wirken kann.

Dieser elektromagnet kann zentral des Endes des ölfilterelementes angeordnet sein und durch elektrische Drähte 12 mit der Niederspannungsseite der Zündanlage verbunden sein, so daß dann, wenn die Zündung eingeschaltet ist, der Elektromagnet mit Energie versorgt ist.

Als Elektromagnet wird ein derartiger verwandt, der dann, wenn die Zündung ausgeschaltet ist, genügend Restmagnetismus aufweist, um die gesammelten Teilchen festzuhalten. ~~ Sogar wenn die Teilchen abfallen, würden sie auf das

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sofortige Versorgen des Magneten mit Energie hin, zum Magneten wieder angezogen -und nicht durch das öl weggeführt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind verschiedene andere Magnetformen vorgesehen, die eingesetzt werden könnten, wie zum Beispiel ein drahtähnlicher Magnet, der das Filterelement umgeben könnte und mehr im direktem ölfluß angeordnet sein könnte, oder alternativ dazu, könnten Magneten um die Außenseite des Filterelementes vorgesehen sein, so daß das magnetische Feld durch das metallische Gehäuse der Filterpatrone wirken könnte und die magnetisch angezogenen metallischen Teilchen auf der Innenseite des äußeren Gehäuses der Filtereinheit festhielte.

Selbstverständlich kann, obwohl die Erfindung für das Filtern von Schmieröl beschrieben worden ist, dieselbe nicht auf dieses begrenzt, sondern auch für Treibstoffilter von Zündermotoren und Motoren mit Verdichtungszündung eingesetzt werden. Auf die Art und Weise würden die Magneten • Metall-und Rostfragmente daran hindern, in den Vergaser einzutreten, in die Einspritzpumpen und/oder Einspritzer von Dieseltriebwerken oder in die Einspritzpumpen von Treibstoff-Einspritzmotoren zu gelangen. Die Erfindung ist auch für die in Leitungen angeordneten Filter für Flugzeugjettreibstoff und auch Öl-Filtration einsetzbar.

Erfindungsgemäß können die kleinen, mikroskopischen metallischen Teilchen, die im ölstrom anwesend sind und aus dem normalen Abrieb des Triebwerks resultieren im Filter zurückgehalten und aus dem Triebwerk und seinem Kühlmittelsystem entfernt werden, wann immer der ölfilter gewechselt wird. Diese feinen mikroskopischen Teilchen

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bewirken nämlich weitere Abnutzung des Triebwerks.

Ein Wegwerffilter wird also, durch die zusätzliche magnetische Anziehung in dem Filterbereich, in dem ein geringer ölfluß stattfindet, effektiv magnetische Teilchen sammeln und herausfangen, während er die Tendenz der Teilchen, weggewaschen zu werden, insbesondere in Pumpen auf ein Minimum beschränkt, der Wegwerffilter wird herausgenommen und, wenn notwendig, weggeworfen, wobei sowohl j die Filterreste und die magnetischen Teilchen entfernt

ι werden.

j Die in der vorstehenden Beschreibung sowie in den nach-

"; folgenden Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung

: können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination

für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschie-

denen Ausführungsformen wesentlich sein.

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Akte: G 916

BEZUGSZEICHENLISTE (LIST OF REFERENCE NUMERALS)

2 Einlaßöffnung	4
3 Filterelement	5
4 Auslaßöffnung	6
5	7
6 Endkappen von 3	8
7 Zwischenraum	9
8 Umgebungswand	10
9 Magnete	11
10 Elektromagnet	12
11 Polschuh	13
12 elektrische Leitungen	14
13	15
14	16
15	17
16	18
17	19
18	20
19	21
20	22
21	23
22	24
23	25
24	26
25	27
Pfi	28
27	29
28	30
29
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Leerseite

Claims

BOEKMERT & 3OEHMSRf 3ΠΠΩ393 G 916 ANSPRÜCHE

1.} Wegwerf-Ölfilter, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, wobei dieser ein Gehäuse, ein in dem Gehäuse befindliches Filterelement, einen Einlaß und Auslaß am gleichen Ende des Filters, wobei das Filterelement mit Zwischenraum von dem dem Einlaß gegenüberliegenden Gehäuseende angeordnet ist, aufweist, gekennzeichnet durch eine magnetische Einrichtung (9, 10), die in diesem Zwischenraum (7) angeordnet ist, wobei diese magnetische Einrichtung (9, 10) magnetische Teilchen im öl anzieht und festhält, welche beim Auswechseln und Wegwerfen des Filters (3) ebenfalls entfernt werden.

2. Wegwerf-Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung aus einer Vielzahl von Permanentmagneten (9) besteht, die an der Endkappe (6) des Filterelements (3) befestigt sind.

3. Wegwerf-Ölfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung ein Elektromagnet (10) ist, der durch die Zündanlage eines Verbrennungsmotors mit Energie versorgt wird.

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SÖEHME8T& BOEHMERT IfIfIfH Q ^

4. Wegwerf-Ölfliter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (10) im Gehäuse eines ölfilters angeordnet ist, wobei der magnetische Kern benachbart dem Zwischenraum (7) vorsteht.

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