Filtersystem mit Rückschlagventil und Filterelement

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem mit einem Rückschlagventil, insbesondere als Öl- filter einer Brennkraftmaschine, sowie ein Rückschlagventil und ein Filterelement für ein solches Filtersystem.

Stand der Technik

Die DE102015103662 A1 offenbart einen Filter mit einem Filtergehäuse, mit einem das Filtergehäuse im Betrieb verschließenden, vom Filtergehäuse abnehmbaren Gehäuse- deckel, mit einem Einlass für zu filternde Flüssigkeit und mit einem Auslass für gefilterte Flüssigkeit. Weiter offenbart die DE102015103662 A1 einen eine Rohseite und eine Reinseite des Filters voneinander trennenden, austauschbaren Filtereinsatz mit einem Filterumgehungsventil, das aus einem Ventilsitz und aus einem relativ dazu beweglich geführten, mit einer in Ventilschließrichtung wirkenden Kraft vorbelasteten Ventilkörper besteht. Der Ventilsitz ist deckelfest im oder am Gehäusedeckel angeordnet, wobei der Ventilkörper deckelfest im oder am Gehäusedeckel geführt ist und wobei eine den Ventilkörper in Ventilschließrichtung vorbelastende Feder deckelfest im oder am Ge- häusedeckel geführt ist. Der Filtereinsatz weist eine Federstütze auf. Im in den Filter eingebauten Zustand des Filtereinsatzes und bei am Filtergehäuse angebrachtem Ge- häusedeckel ist die Feder an ihrem vom Ventilkörper abgewandten Ende mittels der Federstütze abgestützt und vorgespannt.

Offenbarung der Erfindung

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem mit einem Rückschlagventil zu schaffen, insbesondere einen Ölfilter einer Brennkraftmaschine, wobei das Rückschlag- ventil ein mögliches Absinken des Ölniveaus in einem Ölkreislauf bei niedrigem Öldruck oder bei Außerbetrieb der Brennkraftmaschine vermindert und das Rückschlagventil kostengünstig zu montieren ist.

Weitere Aufgaben der Erfindung sind, ein Rückschlagventil für ein solches Filtersystem sowie ein Filterelement für ein solches Filtersystem mit Rückschlagventil anzugeben. Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem zum Filtern eines Fluids, umfassend ein Filtergehäuse mit einem Gehäuse- oberteil und einem Gehäuseunterteil, die sich entlang einer Gehäuseachse erstrecken, einen am Gehäuseoberteil angeordneten Auslassstutzen zur Ableitung des gefilterten Fluids, ein Rückschlagventil, welches im Inneren des Auslassstutzens angeordnet ist, ein Filterelement, das eine Rohfluidseite von einer Reinfluidseite trennt, wobei das Filterelement einen Ventilsitz für das Rückschlagventil aufweist, und wobei das Rück- schlagventil in einer geschlossenen Position einen Fluidpfad durch den Auslassstutzen verschließt und in einer geöffneten Position den Fluidpfad durch den Auslassstutzen freigibt.

Eine weitere Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Rück- schlagventil zur Verwendung in einem Filtersystem mit einem Filterelement, wobei das Rückschlagventil, das in dem Filtersystem im Inneren eines Auslassstutzens des Filter- systems angeordnet ist, bei bestimmungsgemäßer Montage, eines passenden Filter- elementes mit einem durch ein Federelement gegen einen Ventilsitz abgestützten Ver- schlusselement wirkt, wobei der Ventilsitz an oder in dem Filterelement ausgebildet ist. Nur bei der Verwendung eines passenden, insbesondere in der Länge passenden, Filterelementes ergibt sich ein Zusammenwirken des Filterelementes mit dem daran ausgebildeten Ventilsitz mit dem Rückschlagventil, so dass ein Absinken des Fluid- druckes, beispielsweise beim Abstellen der Brennkraftmaschine verhindert wird. Beim Entfernen des Elementes ist das Rückschlagventil undicht, so dass beim Service des Filterelementes der Fluidabfluss auch aus dem Reinbereich möglich ist.

Eine weitere Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filter element zur Verwendung in einem Filtersystem, mit einer Längsachse, umfassend einen um die Längsachse angeordneten Filterbalg, wobei das Filterelement einen Stutzen mit einer Öffnung zum Abführen des gefilterten Fluids aus dem Inneren des Filterbalgs aufweist, wobei der Stutzen als Ventilsitz eines Rückschlagventils ausge- bildet ist. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Es wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids, insbesondere als Ölfilter einer Brenn- kraftmaschine, vorgeschlagen, umfassend ein Filtergehäuse mit einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, die sich entlang einer Gehäuseachse erstrecken, einen am Gehäuseoberteil angeordneten Auslassstutzen zur Ableitung des gefilterten Fluids, ein Rückschlagventil, welches im Inneren des Auslassstutzens angeordnet ist, und ein Filterelement, das eine Rohfluidseite von einer Reinfluidseite trennt. Das Filterelement weist einen Ventilsitz für das Rückschlagventil auf. Dabei verschließt das Rückschlag- ventil in einer geschlossenen Position einen Fluidpfad durch den Auslassstutzen und gibt in einer geöffneten Position den Fluidpfad durch den Auslassstutzen frei.

Auf der Reinseite des erfindungsgemäßen Filtersystems ist ein Rückschlagventil ange- ordnet, welches in einer geschlossenen Position den Fluidpfad durch den Auslass- stutzen verschließt und in einer geöffneten Position den Fluidpfad durch den Auslass- stutzen freigibt. Dies ist insbesondere bei einem hängenden Filtersystem von Vorteil. Bei einem hängenden Filtersystem ist beispielsweise das Gehäuseoberteil fest montiert, und das Filterelement kann mit dem Gehäuseunterteil vom Gehäuseoberteil getrennt werden. Wird ein solches Filtersystem beispielsweise als Ölfiltersystem bei einer Ver- brennungskraftmaschine eingesetzt, sackt das Ölniveau bei Motorstillstand nicht ab, da das Rückschlagventil den Rücklauf des Öls in das Filterelement verhindert. Weiter findet der Öldruckaufbau bei Neustart schneller statt. Vorteilhafterweise ist das Ventil beim Servicefall, bei dem das Filterelement entfernt, bzw. ausgetauscht werden soll, nicht völlig dicht, sodass die Ölsäule trotz Rückschlagventil durch das Ventil ablaufen kann. Flierdurch kann beim Wechsel des Filterelements mehr Altöl entfernt werden und durch neues Öl ersetzt werden.

Wenn das Filterelement in das Filtergehäuse eingesetzt ist, wird das Verschlusselement des Rückschlagventils dichtend gegen die Öffnung in der Endscheibe, beispielsweise den Stutzen des Mittelrohrs im Filterelement, über ein Federelement angedrückt. Dadurch ist das Rückschlagventil in seiner geschlossenen Position und der Fluidpfad durch den Auslassstutzen des Filtergehäuses verschlossen. Bei zunehmend aufbauen- dem Öldruck kann das Verschlusselement des Rückschlagventils durch den Fluiddruck von seinem Ventilsitz abgehoben werden und dadurch die Öffnung im Auslassstutzen freigeben. Der Auslassstutzen kann vorteilhaft konzentrisch zu der Gehäuseachse an- geordnet sein, um eine einfache Montage des Filterelements ohne genaue rotatorische Positionierung zu ermöglichen.

Wird das Filterelement entfernt, liegt das Verschlusselement, z. B. eine Scheibe, unver- lierbar auf dem Ventilhalter, der beispielsweise als Rückhaltering ausgebildet ist, auf. Mittels Abstandssegmenten und dazwischen angeordneten Durchbrüchen, wie bei spielsweise Leckageöffnungen, liegt das Verschlusselement nicht völlig dichtend am Ventilhalter an. Dabei ist der Ventilsitz, auf dem das Verschlusselement bei einge- setztem Filterelement aufliegt, im Filterelement angeordnet, beispielsweise an dem Stutzen des Mittelrohrs. Auf diese Weise kann die eigentliche Funktionalität eines Rück- schlagventils realisiert werden. Im eingebauten Zustand ragt der Stutzen des Filter- elements in den Ventilhalter und über diesen hinaus. Dadurch kann das Verschluss- element ohne oder bei geringem Fluiddruck dicht am Stutzen anliegen. Eine Dichtung zwischen Stutzen und Auslassstutzen verhindert eine Leckage des Fluids bei einge- bautem Filterelement.

Das Rückschlagventil ermöglicht so vorteilhafterweise eine Rückhaltefunktion des Öl- kreislaufs zur schnellen Schmierung der Verbrennungskraftmaschine bei Neustart. Ein optimierter Ölablauf mit günstig, nämlich möglichst großem ablaufendem Ölvolumen, trägt weiter zu den Vorteilen des erfindungsgemäßem Filtersystems mit Rückschlag- ventil bei.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Filterelement einen um seine Längs- achse angeordneten Filterbalg umfassen. Das Filterelement kann weiter einen Stutzen mit einer Öffnung in einer Längsachse des Filterelements zum Abführen des gefilterten Fluids aus dem Inneren des Filterbalgs autweisen. Der Stutzen kann dabei vorteilhaft als Ventilsitz ausgebildet sein, insbesondere kann der Stutzen zusätzlich auch als Be- tätigungselement vorgesehen sein. Beim Einsetzen des Filterelements in das Filterge- häuseoberteil, wobei das Filterelement beispielsweise mit dem Filtergehäuseunterteil lösbar verbunden, beispielsweise verrastet, sein kann, kann dabei der Stutzen das Ver- Schlusselement des Rückschlagventils von seiner Ausgangsposition abheben. Da der Stutzen als Ventilsitz ausgebildet ist und das Verschlusselement von dem Feder- element gegen den Ventilsitz gedrückt wird, ist das Rückschlagventil so in seiner ge- schlossenen Position. Zunehmender Fluiddruck wirkt dem Federelement entgegen, so- dass das Verschlusselement von seinem Ventilsitz abgehoben werden kann und die Öffnung des Auslassstutzens zumindest teilweise freigibt.

Der Stutzen des Filterelements kann eine zentrale Öffnung als Ventilsitz autweisen, welche aus fertigungstechnischen Gründen und zur besseren Abdichtung einen kreis- förmigen Querschnitt aufweisen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil ein Verschluss- element und ein Federelement aufweisen, wobei das Federelement am Gehäuseober- teil abgestützt ist. Insbesondere kann dabei das Federelement zwischen Verschluss- element und Gehäuseoberteil eingespannt sein. Das Federelement drückt so das Ver- schlusselement gegen den dichtenden Ventilsitz, wodurch das Rückschlagventil in seiner geschlossenen Position ist und der Fluidpfad durch den Auslassstutzen gesperrt ist. Das Federelement kann dabei zweckmäßigerweise mit einem Ende am Gehäuse- oberteil anliegen und sich abstützen. Wird die Federkraft überdrückt, kann das Ver- schlusselement von seinem Ventilsitz abheben und dadurch den Fluidpfad durch den Auslassstutzen freigeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filterbalg wenigstens eine erste Endscheibe an einer ersten Stirnseite autweisen, welche Endscheibe eine Öffnung zur Aufnahme eines Mittelrohrs im Inneren des Filterbalgs autweist, wobei der Stutzen mit dem Ventilsitz an einem der Endscheibe zugewandten Ende des Mittelrohrs ausgebildet ist. Das Fluid strömt beim Filtern von radial außen durch den Filterbalg ins Innere des Filterbalgs. Das Mittelrohr im Inneren des Filterbalgs dient dabei der radialen Ab- stützung des Filterbalgs gegen den hydraulischen Druck des Fluids beim Filtern. Das Mittelrohr, das beispielsweise als Kunststoffrohr mit Durchbrüchen und Verstrebungen aufgebaut sein kann, kann dabei in Richtung des Auslassstutzens als Stutzen ausge- bildet sein. Dieser Stutzen kann vorteilhaft als Ventilsitz für das Rückschlagventil dienen, auf welchem das Verschlusselement in geschlossenem Zustand des Rück- schlagventils dichtend aufliegt. Der Stutzen kann beim Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse das Verschlusselement von seiner Ausgangsposition, wo das Ver- schlusselement auf einem Ventilhalter aufliegt, abheben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil im ausgebauten Zustand des Filterelements leckagebehaftet ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise kann das Rückschlagventil in ausgebautem Zustand des Filterelements, in welchem es sich in seiner Ausgangsposition befindet, Leckage aufweisen, damit beim Wechsel des Filterelements möglichst viel Fluid aus dem Fluidkreislauf abfließen kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann im Inneren des Auslassstutzens ein Ventilhalter angeordnet sein, auf dem das Verschlusselement im ausgebauten Zustand des Filterelements aufliegt. Insbesondere kann dabei im eingebauten Zustand des Filterelements der Stutzen des Filterelements durch den Ventilhalter hindurchragen. Der Ventilhalter dient der Ablage des mit dem Federelement vorgespannten Verschluss- elements des Rückschlagventils. Dadurch kann das Rückschlagventil in seiner Aus- gangsposition gehalten werden, bis das Filterelement in das Filtergehäuse eingesetzt wird und das Verschlusselement mit dem Stutzen des Mittelrohrs, der durch den Ventil- halter hindurchragt, von dem Ventilhalter abgehoben und gegen den auf dem Stutzen ausgebildeten Ventilsitz gedrückt wird. Der Ventilhalter dient auch als Befestigung des Ventils in dem Auslassstutzen, indem er beispielsweise sich gegen die Wand des Aus- lassstutzens abstützt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können zwischen Verschlusselement und Ventilhalter Leckageöffnungen ausgebildet sein. Insbesondere kann dabei der Ventil- halter radial nach innen ragende Stege aufweisen, auf welchen das Verschlusselement im ausgebauten Zustand des Filterelements aufliegt. Die Leckageöffnungen können da- bei beispielsweise zwischen den Stegen ausgebildet sein. Durch die Leckageöffnungen kann das Fluid beim Wechsel des Filterelements, wenn das Verschlusselement wieder auf dem Ventilhalter aufliegt, abfließen, sodass der Fluidkreislauf darüber entleert werden kann. Hierzu ist zweckmäßigerweise der Durchmesser des Stutzens so ge- wählt, dass die Leckageöffnungen sich außerhalb des Durchmessers des Stutzens be- finden. Im eingebauten Zustand bei niedrigem Fluiddruck ist das Rückschlagventil ge- schlossen und nur bei ausreichendem Fluiddruck geöffnet. Bei ausgebautem Filter- element ist das Rückschlagventil wegen der Leckageöffnungen gezielt leckagebehaftet ausgebildet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Ventilhalter als Blechbiegeteil aus- gebildet sein, welches in dem Auslassstutzen radial verspannbar ist. Ein Blechbiegeteil ist kostengünstig mit geeigneten Toleranzmaßen herzustellen. Auch lassen sich so günstigerweise Krallen auf der radialen Außenseite des Ventilhalters ausbilden, mit denen der Ventilhalter beim Einschieben in den Auslassstutzen in der Wand des Aus- lassstutzens verkrallt werden kann und so durch radiale Verspannung sicher fixiert werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Rückschlagventil ein Ventilgehäuse aufweisen, welches im Inneren des Auslassstutzens und/oder an dem Ventilhalter an- geordnet ist und an welchem das Federelement abgestützt ist. Das Federelement kann so geeignet an einem Ende des Ventilgehäuses abgestützt werden, wodurch die Kraft über das Ventilgehäuse auf den Auslassstutzen und damit das Filtergehäuseoberteil übertragen werden kann. Alternativ kann das Ventilgehäuse auch mit dem Ventilhalter verbunden werden. Wenn dieser Ventilhalter am Filtergehäuse fixiert ist, kann dadurch die Federkraft auf das Filtergehäuse übertragen werden, sodass das Federelement am Filtergehäuse abgestützt ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können das Ventilgehäuse und der Ventil- halter miteinander verbindbar, insbesondere einteilig ausgebildet sein. Durch Aus- bildung einer verbundenen Einheit aus Ventilgehäuse und Ventilhalter kann die Mon- tage des Rückschlagventils als Ganzes in dem Auslassstutzen vereinfacht werden. Auch kann durch eine einteilige Ausbildung von Ventilgehäuse und Ventilhalter eine be- sonders kostengünstige Einheit geschaffen werden. Vorteilhaft kann das Rückschlag- ventil so als vormontierbare Einheit ausgebildet sein, was die Montagezeiten und Kosten des Filtersystems günstig gestalten lässt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Filterelement mit seinem Mittelrohr wenigstens teilweise in den Auslassstutzen einschiebbar ausgebildet sein, wobei der Auslassstutzen gegen die Öffnung der Endscheibe und/oder gegen das Mittelrohr ab- dichtbar ausgebildet ist, insbesondere wobei der Stutzen des Mittelrohrs an seiner Außenseite gegen den Auslassstutzen abgedichtet ist. Durch ein Abdichten des Aus- lassstutzens gegen die Öffnung der Endscheibe und/oder gegen das Mittelrohr kann erreicht werden, dass das gefilterte Fluid vollständig durch den Auslassstutzen aus dem Filterelement ausfließen kann. Auf diese Weise kann auch die vorteilhafte Funktion des Rückschlagventils günstigerweise ausgenutzt werden, da keine Nebenfluidpfade zwischen Filterelement und Auslassstutzen möglich sind.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Mittelrohr am der zentralen Öffnung gegenüberliegenden Ende ein Abschlusselement aufweisen, welches mit dem Ge- häuseunterteil verbindbar ausgebildet ist. Das Mittelrohr kann an dem anderen Ende vorteilhaft dicht abgeschlossen sein, damit das gefilterte Fluid vollständig durch den Auslassstutzen abfließt. Das Abschlusselement kann dabei zweckmäßigerweise zum Verbinden mit dem Gehäuseunterteil, beispielsweise durch Verrasten, benutzt werden. Auf diese Weise lässt sich auch eine günstige lösbare Verbindung zwischen Filter- element und Gehäuseunterteil realisieren.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Rückschlagventil zur Verwendung in einem Filtersystem mit einem Filterelement. Das Rückschlagventil ist bei be- stimmungsgemäßer Montage in dem Filtersystem im Inneren eines Auslassstutzens des Filtersystems angeordnet, mit einem durch ein Federelement gegen einen Ventilsitz abgestützten Verschlusselement. Dabei ist der Ventilsitz an oder in dem Filterelement ausgebildet.

Das Rückschlagventil ermöglicht so vorteilhafterweise eine Rückhaltefunktion des Öl- kreislaufs zur schnellen Schmierung der Verbrennungskraftmaschine bei Neustart. Ein optimierter Ölablauf mit günstig, nämlich möglichst großem ablaufendem Ölvolumen, trägt weiter zu den Vorteilen des erfindungsgemäßem Filtersystems mit Rückschlag- ventil bei.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filterelement zur Verwendung in einem Filtersystem, mit einer Längsachse, umfassend einen um die Längsachse ange- ordneten Filterbalg. Dabei weist das Filterelement einen Stutzen mit einer Öffnung zum Abführen des gefilterten Fluids aus dem Inneren des Filterbalgs auf, wobei der Stutzen als Ventilsitz eines Rückschlagventils ausgebildet ist.

Wenn das Filterelement in das Filtergehäuse eingesetzt ist, wird das Verschlusselement des Rückschlagventils dichtend gegen die Öffnung in der Endscheibe, beispielsweise einen Stutzen des Mittelrohrs im Filterelement, über das Federelement angedrückt. Dadurch ist das Rückschlagventil in seiner geschlossenen Position und der Fluidpfad durch den Auslassstutzen des Filtergehäuses verschlossen. Bei zunehmend aufbauen- dem Öldruck kann das Verschlusselement des Rückschlagventils durch den Fluiddruck von seinem Ventilsitz abgehoben werden und dadurch die Öffnung im Auslassstutzen freigeben.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filterbalg wenigstens eine erste Endscheibe an einer ersten Stirnseite autweisen, welche Endscheibe eine Öffnung zur Aufnahme eines Mittelrohrs im Inneren des Filterelements aufweist. Dabei ist der Stutzen mit dem Ventilsitz an einem der Endscheibe zugewandten Ende des Mittelrohrs ausgebildet.

Das Fluid strömt beim Filtern von radial außen durch den Filterbalg ins Innere des Filterbalgs. Das Mittelrohr im Inneren des Filterbalgs dient dabei der Versteifung des Filterbalgs gegen den hydraulischen Druck des Fluids beim Filtern. Das Mittelrohr, das beispielsweise als Kunststoffrohr mit Durchbrüchen und Verstrebungen aufgebaut sein kann, kann dabei in Richtung des Auslassstutzens als Stutzen ausgebildet sein. Dieser Stutzen kann vorteilhaft als Ventilsitz für das Rückschlagventil dienen, auf welchem das Verschlusselement in geschlossenem Zustand des Rückschlagventils dichtend aufliegt. Der Stutzen kann beim Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse das Ver- schlusselement von seiner Ausgangsposition, wo das Verschlusselement auf einem Ventilhalter aufliegt, abheben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Rückschlagventil in einer geschlossenen Position;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Filtergehäuseoberteil des Filtersystems in

Figur 1 mit dem Rückschlagventil in einer Ausgangsposition;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Filterelement des Filtersystems in Figur 1 ;

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems nach Fig. 1 mit Fokus auf das Rückschlagventil in einer geschlossenen Position;

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems nach Fig. 1 mit Fokus auf das Rückschlagventil in einer geöffneten Position;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Ventilhalter;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch das Rückschlagventil in einer Ausgangsposition;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem weiteren Aus- führungsbeispiel der Erfindung mit einem Rückschlagventil in einer ge- schlossenen Position;

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems nach Fig. 8 mit Fokus auf das Rückschlagventil in einer geschlossenen Position; und

Fig. 10 einen vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems nach Fig. 8 mit Fokus auf das Rückschlagventil in einer geöffneten Position. Ausführungsformen der Erfindung

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu ver- stehen.

Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids, insbesondere als Ölfilter einer Brennkraftmaschine, nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Rückschlagventil 30 in einer geschlossenen Position P1. Das Filtersystem 100 umfasst ein Filtergehäuse 110 mit einem Gehäuseoberteil 114 und einem Gehäuseunterteil 112, die sich entlang einer Gehäuseachse M erstrecken. Am Gehäuseoberteil 114 ist ein Auslassstutzen 108 zur Ableitung des gefilterten Fluids an- geordnet, der beispielsweise mit einem Ölkreislauf einer Brennkraftmaschine verbunden sein kann.

Im Inneren des Auslassstutzens 108 ist ein Rückschlagventil 30 angeordnet. Das Rück- schlagventil 30 weist ein Verschlusselement 32 und ein Federelement 36 auf. Das Federelement 30 ist am Gehäuseoberteil 114 abgestützt, insbesondere ist das Feder- element 30 zwischen Verschlusselement 32 und Gehäuseteil 114 eingespannt. Das Rückschlagventil 30 verschließt in einer geschlossenen Position P1 einen Fluidpfad 56 durch den Auslassstutzen 108 und gibt in einer geöffneten Position P2 den Fluidpfad 56 durch den Auslassstutzen 108 frei.

Ein Filterelement 10, das im Inneren des Filtergehäuses 110 angeordnet ist, trennt eine Rohfluidseite 50 von einer Reinfluidseite 52. Das Filterelement 10 umfasst einen um seine Längsachse L angeordneten Filterbalg 12. Der Filterbalg 12 wird von dem Fluid radial von außen nach innen durchströmt. Der Fluidpfad 56 ist durch Pfeile angedeutet. Der Filterbalg 12 weist eine erste Endscheibe 14 an einer ersten Stirnseite 15 auf, welche eine Öffnung 22 zur Aufnahme eines Mittelrohrs 18 im Inneren 24 des Filter- balgs 12 aufweist. An dem der Endscheibe 14 zugewandten Ende des Mittelrohrs 18 ist der Stutzen 28 ausgebildet. Der Stutzen 28 mit einer Öffnung 26 ist in der Längsachse L des Filterelements 10 angeordnet und dient zum Abführen des gefilterten Fluids aus dem Inneren 24 des Filterbalgs 12. Der Stutzen 28 ist als Ventilsitz 34 ausgebildet und ist weiter als Betätigungselement 33 zum Anheben des Rückschlagventils 30 vorge- sehen. Dabei ist das Rückschlagventil 30 so lange geschlossen, bis ein ausreichender Fluiddruck aufgebaut ist, der das Verschlusselement 32 vom Ventilsitz hebt. Beim Ein- setzen des Filterelements 10 in das Filtergehäuseoberteil 114 hebt der Stutzen 28, der durch den Ventilhalter 40 hindurchragt, das Verschlusselement 32 des Rückschlag- ventils 30 von seiner Ausgangsposition auf dem Ventilhalter 40 ab. Dadurch ist das Rückschlagventil 30 zunächst in seiner geschlossenen Position P1.

Das Filterelement 10 ist mit seinem Mittelrohr 18 wenigstens teilweise in den Auslass- stutzen 108 einschiebbar ausgebildet. Der Auslassstutzen 108 ist gegen die Öffnung 22 der Endscheibe 14 und gegen das Mittelrohr 18 abdichtbar ausgebildet. Insbesondere ist der Stutzen 28 an seiner Außenseite durch die umlaufende Dichtung 19, beispiels weise eine O-Ring-Dichtung, gegen den Auslassstutzen 108 abgedichtet.

Gehäuseoberteil 114 und Gehäuseunterteil 112 des Filtergehäuses 110 sind über ein Schraubgewinde 118 miteinander verbunden. Beide Gehäuseteile 112, 114 sind über eine umlaufende Dichtung 120, beispielsweise eine O-Ring-Dichtung, gegen die Um- gebung abgedichtet. Das Mittelrohr 18 des Filterelements 10 weist am der zentralen Öffnung 26 gegenüber liegenden Ende ein Abschlusselement 20 auf, welches mit dem Gehäuseunterteil 112 verbindbar ausgebildet ist. Das Filterelement 10 ist durch das Abschlusselement 20 am unteren Ende dicht verschlossen. Das Filterelement 10 kann mit dem Abschlusselement 20 auf ein im Gehäuseunterteil 112 angeordnetes Zentrier- teil 122 aufgesetzt werden und beispielsweise über eine Verrastungsanordnung 116 mit dem Zentrierteil 122 verbunden werden. Damit kann das Filterelement 10 mit dem Ge- häuseunterteil 112 in das Gehäuseoberteil 114 eingesetzt werden und durch Ver- schrauben des Gehäuseunterteils 112 mit dem Gehäuseoberteil 114 das Filtergehäuse 110 dicht verschlossen werden.

Durch Einführen des Filterelements 10 in das Gehäuseoberteil 114 kommt das Ver- schlusselement 32 des Rückschlagventils 30 auf dem Stutzen 28 des Mittelrohrs 18 und damit dem Ventilsitz 34 zum Aufliegen, wodurch der Fluidpfad 56 durch den Auslass- stutzen 108 verschlossen ist und nur durch Aufbau eines entsprechenden hydrau- lischen Drucks durch das Fluid geöffnet werden kann. Durch Lösen der Verschraubung 1 18 kann das Filterelement 10 mit dem Gehäuseunter- teil 1 12 wieder aus dem Filtergehäuse 1 10 herausgezogen werden. Damit wird der Stutzen 28 von dem Verschlusselement 32 abgehoben. Das Verschlusselement 32 kommt dadurch wieder auf dem Ventilhalter 40 zum Aufliegen. Fluid kann durch Leckageöffnungen 42 im Ventilhalter 40, wie in Figur 6 dargestellt, neben dem Ver- schlusselement 32 vorbeiströmen und so der Fluidkreislauf von dem Auslassstutzen 108 her entleert werden.

Das Filterelement 10 kann mit entsprechender Kraft aus der Verrastung mit dem Zen- trierelement 122 gelöst werden. Ein neues Filterelement 10 kann dann in das Gehäuse- unterteil 1 12 eingesetzt werden.

In Figur 2 ist dazu ein Längsschnitt durch das Filtergehäuseoberteil 1 14 des Filter systems 100 in Figur 1 mit dem Rückschlagventil 30 in einer Ausgangsposition ohne Filterelement 10 dargestellt. Das Rückschlagventil 30 ist im Inneren des Auslass- stutzens 108 angeordnet. Das Rückschlagventil 30 umfasst ein Ventilgehäuse 38 mit einem Federelement 36 und einem Verschlusselement 32. Am offenen Ende des Ventil gehäuses 38 ist ein Ventilhalter 40 angeordnet, auf dem das Verschlusselement 32 im aus dem Gehäuseoberteil 1 14 ausgebauten Zustand des Filterelements 10 als Aus- gangsposition aufliegt. Das Verschlusselement 32 wird dazu von dem Federelement 36, das am Ventilgehäuse 38 abgestützt ist, gegen den Ventilhalter 40 gedrückt. Das Ventil gehäuse 38 ist mit dem Ventilhalter 40 verbunden. Da der Ventilhalter 40 mit dem Aus- lassstutzen 108 verbunden ist, stützt sich das Federelement 36 insgesamt am Ge- häuseoberteil 1 14 ab.

Das Gehäuseoberteil 1 14 weist ein Schraubgewinde 1 18 zum Verschließen des Filter gehäuses 1 10 mit dem Gehäuseunterteil 1 12 auf.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Filterelement 10 des Filtersystems 100 in Figur 1 . Das Filterelement 10 umfasst einen um eine Längsachse L angeordneten Filterbalg 12. Der Filterbalg 12 wird an seinen beiden Stirnseiten 15, 17 von End- scheiben 14, 16 dicht abgeschlossen. Die Endscheibe 14 weist eine Öffnung 22 zur Aufnahme eines Mittelrohrs 18 im Inneren 24 des Filterelements 10 als Versteifung des Filterbalgs 12 gegen den hydraulischen Druck des Fluids auf. Das Mittelrohr 18 ist an der unteren Stirnseite 17 mit einem Abschlusselement 20 dicht abgeschlossen. Mit diesem Abschlusselement 20 kann das Filterelement 10 über ein Zentrierelement 122 mit dem Gehäuseunterteil 112 verbunden werden. Das Mittelrohr 18 läuft an seinem oberen Ende, welches der Endscheibe 14 zugewandt ist, in einen Stutzen 28 mit einer Öffnung 26 aus, der zum Abführen des gefilterten Fluids aus dem Inneren 24 des Filter balgs 12 dient. An der Außenseite des Stutzens 28 ist eine umlaufende Dichtung 19 zum Abdichten gegen den Auslassstutzen 108 bei Einsetzen des Filterelements 10 in das Gehäuseoberteil 114 angeordnet. Der Stutzen 28 dient mit seinem auslaufenden Ende, welches von dem Mittelrohr 18 wegweisend ausgebildet ist, als Betätigungs- element 33 und als Ventilsitz 34 des Rückschlagventils 30.

In den Figuren 4 und 5 ist in einem vergrößerten Ausschnitt eines Teils des Filter- systems 100 nach Figur 1 das Rückschlagventil 30 in einer geschlossenen Position P1 (Figur 4) sowie in einer geöffneten Position P2 (Figur 5) dargestellt. Das Rückschlag- ventil 30 ist im Inneren des Auslassstutzens 108 angeordnet. Das Rückschlagventil 30 umfasst das Ventilgehäuse 38 mit einem Federelement 36 und einem Verschluss- element 32. Das Verschlusselement 32, das beispielsweise als Gummiplatte ausge- bildet sein kann, ist durch ein Versteifungselement 46, das zwischen Verschlusselement 32 und Federelement 36 angeordnet ist, verstärkt. Das Versteifungselement 46 kann beispielsweise als verprägtes Blechteil ausgebildet sein. Das Federelement 36 ist an einem Ende durch das Ventilgehäuse 38 mittels umgebördelter Laschen 48 gehalten und kann sich so am Ventilgehäuse 38 abstützen. Das andere Ende des Federelements 36 drückt über das Versteifungselement 46 auf das Verschlusselement 32.

Am offenen Ende des Ventilgehäuses 38 ist ein Ventilhalter 40 angeordnet, auf dem das Verschlusselement 32 im aus dem Gehäuseoberteil 114 ausgebauten Zustand des Filterelements 10 als Ausgangsposition aufliegt. Das Ventilgehäuse 38 ist mit dem Ventilhalter 40 verbunden. Da der Ventilhalter 40 mit dem Gehäuseoberteil 114 ver- bunden, insbesondere verkrallt, ist, kann sich das Federelement 36 insgesamt am Ge- häuseoberteil 114 abstützen. Das Filterelement 10 ist in das Gehäuseoberteil 114 mit dem Gehäuseunterteil 112, welches in dem gezeigten Ausschnitt nicht dargestellt ist, eingeschoben, sodass der Stutzen 28 des Mittelrohrs 18 des Filterelements 10 in den Auslassstutzen 108 des Ge- häuseoberteils 114 greift. Der Stutzen 28 des Mittelrohrs 18 ragt dazu durch den Ventil halter 40 hindurch. Der Stutzen 8 ist gegen den Auslassstutzen 108 mittels der um- laufenden Dichtung 19 abgedichtet. Der Stutzen 28 drückt als Betätigungselement 33 mit dem Ventilsitz 34 gegen das Verschlusselement 32 des Rückschlagventils 30. Da- bei ist das Rückschlagventil 30 so lange geschlossen, bis ein ausreichender Fluiddruck das Verschlusselement 32 von seinem Ventilsitz 34 am Stutzen 28 anhebt.

In Figur 4 ist das Rückschlagventil 30 in der geschlossenen Position P1 dargestellt, bei dem das Verschlusselement 32 dichtend auf dem Ventilsitz 34 aufliegt. Im eingebauten Zustand ragt der Stutzen 28 des Filterelements 10 in den Ventilhalter 40 und über diesen hinaus. Dadurch kann der Stutzen 28 dicht am Verschlusselement 32 anliegen. Die Dichtung 19 verhindert eine Leckage des Fluids bei eingebautem Filterelement 10.

In Figur 5 ist das Rückschlagventil 30 in der geöffneten Position P2 dargestellt. In der geöffneten Position P2 hebt das Verschlusselement 32 von dem Ventilsitz 34 ab, weil das Federelement 36, welches als weiche Feder ausgebildet sein kann, durch den hydraulischen Druck des gefilterten Fluids überdrückt wird. Das gefilterte Fluid kann so um das Verschlusselement 32 herum in den Auslassstutzen 108 und dadurch aus dem Filtersystem 100 abfließen.

Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf den Ventilhalter 40. Der Ventilhalter 40 kann beispiels weise als gekröpftes Blechbiegeteil ausgebildet sein, welches in dem Auslassstutzen 108 radial verspannbar ist. Der Ventilhalter 40 ist in dem dargestellten Ausführungsbei- spiel ringförmig ausgebildet. Der Ventilhalter 40 kann so in den Auslassstutzen 108 des Gehäuseoberteils 114 eingeschoben werden und verzahnt sich dann mit dem ge- kröpften Rand 41 , der in Figur 7 in dem Längsschnitt durch das Rückschlagventil 30 zu erkennen ist, mit der Innenseite des Auslassstutzens 108. Dadurch kann der Ventil- halter 40 in dem Auslassstutzen 108 fest fixiert werden. Mehrere Stege 44 ragen von dem Außenrand 41 radial nach innen. Auf diesen Stegen 44 liegt das Verschlusselement 32 in der Ausgangsposition auf, wenn das Filterelement 10 nicht in dem Gehäuseoberteil 114 angeordnet ist. Das Verschlusselement 32 wird von dem Federelement 38 gegen diese Stege 44 gedrückt. Zwischen den Stegen 44 sind jeweils Leckageöffnungen 42 ausgebildet. Diese Leckageöffnungen 42 sind so zwischen Verschlusselement 32 und Ventilhalter 40 ausgebildet, damit dadurch das Fluid aus dem Auslassstutzen 108 wieder ausfließen kann, wenn das Filterelement 10 entfernt wird und so das Verschlusselement 32 nicht mehr auf dem Ventilsitz 34 des Filterelements 10 dichtend aufliegt. Flierzu ist zweckmäßigerweise der Durchmesser des Stutzens 28 so gewählt, dass die Leckageöffnungen 42 sich außerhalb des Durch- messers des Stutzens 28 befinden. Hierdurch ist im eingebauten Zustand bei niedrigem Fluiddruck das Rückschlagventil 30 geschlossen und nur bei ausreichendem Fluiddruck geöffnet. Bei ausgebautem Filterelement 10 ist das Rückschlagventil 30 wegen der Leckageöffnungen 42 leckagebehaftet ausgebildet, und der Ölkreislauf einer Brenn- kraftmaschine kann von der Reinseite her entleert werden.

In Figur 7 ist ein Längsschnitt durch das Rückschlagventil 30 in einer Ausgangsposition dargestellt. Das Rückschlagventil 30 umfasst das Ventilgehäuse 38 mit einem Feder- element 36 und einem Verschlusselement 32. Das Verschlusselement 32, das bei spielsweise als Gummiplatte ausgebildet sein kann, ist durch ein Versteifungselement 46, das zwischen Verschlusselement 32 und Federelement 36 angeordnet ist, verstärkt. Das Versteifungselement 46 kann beispielsweise als verprägtes Blechteil ausgebildet sein.

Das Federelement 36 ist an einem Ende durch das Ventilgehäuse 38 mittels umge- bördelter Laschen 48 gehalten und kann sich so am Ventilgehäuse 38 abstützen. Das andere Ende des Federelements 36 drückt über das Versteifungselement 46 auf das Verschlusselement 32.

Am offenen Ende des Ventilgehäuses 38 ist ein Ventilhalter 40 angeordnet, auf dem das Verschlusselement 32 im aus dem Gehäuseoberteil 114 ausgebauten Zustand des Filterelements 10 als Ausgangsposition aufliegt. Das Ventilgehäuse 38 ist mit dem Ventilhalter 40 verbunden. Ventilgehäuse 38 und Ventilhalter 40 können beispielsweise miteinander verrastet oder verschweißt ausgebildet sein. Insbesondere können Ventil- gehäuse 38 und Ventilhalter 40 auch einteilig ausgebildet sein.

Da der Ventilhalter 40 mit dem Gehäuseoberteil 114 verbunden, insbesondere verkrallt, ist, kann sich das Federelement 36 insgesamt am Gehäuseoberteil 114 abstützen.

Figur 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 nach einem weiteren Aus- führungsbeispiel der Erfindung mit einem Rückschlagventil 30 in einer geschlossenen Position P1. Zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen wird nur auf die Unterschiede zu dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eingegangen.

Das Rückschlagventil 30 ist bei dem in Figur 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ohne eigenes Ventilgehäuse im Inneren des Auslassstutzens 108 angeordnet. Deutlich ist das in den beiden vergrößerten Ausschnitten in den Figuren 9 und 10 zu erkennen. Das Rückschlagventil 30 ist so nicht als vormontierbare Einheit ausgebildet, sondern wird mit den einzelnen Bauteilen in den Auslassstutzen 108 eingesetzt. Das Federelement 36 ist direkt in einem Absatz 109 des Auslassstutzens 108 angeordnet und stützt sich an radial nach innen in Richtung des Federelementes erstreckenden Rippen an diesem Absatz 109 und damit am Gehäuseoberteil 114 ab. Das Fluid strömt zwischen den Rippen außen an dem Federelement vorbei. Ein Ventilhalter 40 ist in ähnlicher Weise wie bei dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel im Auslassstutzen 108 ange- ordnet. Dadurch kann auch das Verschlusselement 32 in der Ausgangsposition ohne Filterelement 10 in ähnlicher Weise wie zuvor auf diesem Ventilhalter 40 aufliegen. Wird das Filterelement 10 in das Gehäuseoberteil 114 eingeschoben, wird durch den Stutzen 28 als Betätigungselement 33 das Verschlusselement 32 von dem Ventilhalter 40 ab- gehoben. Damit ist das Rückschlagventil 30 in der geschlossenen Position P1.

In Figur 9 ist in dem vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems 100 nach Figur 8 das Rückschlagventil 30 in der geschlossenen Position P1 dargestellt. Deutlich ist zu er- kennen, dass das Federelement 36 in dem Absatz 109 des Auslassstutzens 108 ange- ordnet ist und sich an dem Absatz 109 abstützt. Der Ventilhalter 40 ist am Anfang des Absatzes 109 des Auslassstutzens angeordnet, wobei die Stege 44 in die freie Öffnung des Absatzes 109 hineinragen, sodass das Verschlusselement 32 darauf aufliegen kann, wenn das Filterelement 10 entfernt ist. Zwischen den Stegen 44 sind (nicht sicht- bare) Leckageöffnungen 42 (wie in Figur 6 zu erkennen) ausgebildet, sodass Fluid vom Auslassstutzen 108 an dem Verschlusselement 32 vorbei ausfließen kann und so der Fluidkreislauf bei entferntem Filterelement 10 entleert werden kann.

In Figur 10 ist in dem vergrößerten Ausschnitt des Filtersystems 100 das Rückschlag- ventil 30 in der geöffneten Position P2 dargestellt. In der geöffneten Position P2 hebt das Verschlusselement 32 von dem Ventilsitz 34 ab, weil das Federelement 36, welches als weiche Feder ausgebildet sein kann, durch den hydraulischen Druck des gefilterten Fluids überdrückt wird. Das gefilterte Fluid kann so um das Verschluss- element 32 herum in den Auslassstutzen 108 und so aus dem Filtersystem 100 ab- fließen.