DE10023649B4

DE10023649B4 - Mit einer Heizeinrichtung versehenes Kraftstoffilter für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10023649B4
Application number: DE10023649A
Authority: DE
Inventors: Erik Hönemann; Stefan Ruppel; Albert Schick; Jörg Stange; Wolfgang Lang
Original assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Current assignee: Mahle Filtersysteme GmbH
Priority date: 2000-05-13
Filing date: 2000-05-13
Publication date: 2012-11-22
Anticipated expiration: 2020-05-14
Also published as: DE20024008U1; DE10023649A1

Abstract

Mit einer Heizeinrichtung versehener Diesel-Kraftstoffilter für Kraftfahrzeuge mit – einem langgestreckten, zylindrischen Filtergehäuse, – einem in diesem Filtergehäuse angeordneten, ringförmigen, radial durchströmten Ringfilterelement, – einer Zu- und einer Ablauföffnung an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Filtergehäuses, dadurch gekennzeichnet, – dass die Heizeinrichtung (5) über eine an der Zulaufstirnseite des Ringfilterelementes (2) lösbar vorgesehene, von dem gesamten zuzuführenden Kraftstoff durchströmte Steckverbindung (3, 6) mit dem Filtergehäuse (1) verbunden ist, – dass die Steckverbindung durch Schnellverschlussmittel (7, 8, 9) gegen Lösen gesichert ist, – dass die Schnellverschlussmittel einen in radial ineinander greifende Schlitze der Anschlussbereiche des Filtergehäuses (1) und der Heizeinrichtung (5) eingreifenden U-formigen Federbügel (9) umfassen, – dass zwei axial beabstandete Ringrippen (8) an der Heizeinrichtung (5) angeordnet sind, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines Stutzens (6), – dass der Federbügel (9) bei montierter Heizeinrichtung (5) zwischen die Ringrippen (8)...

Description

Die Erfindung betrifft ein mit einer Heizeinrichtung versehenes Kraftstoffilter für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Heizeinrichtungen werden stromauf eines Dieselkraftstoffilters eingesetzt, um bei niedrigen Temperaturen temperaturbedingte Ausscheidungen aus dem Dieselkraftstoff, die zu einem temporären Verstopfen des Kraftstoffilters führen können, zu vermeiden. Solche Heizeinrichtungen sind entweder in das Filtergehäuse integriert oder sie sind als eine separate Einrichtung über eine Verbindungsleitung mit dem Kraftstoffilter verbunden.
Beispiele für eine in ein Kraftstoffiltergehäuse integrierte Heizeinrichtung zeigen DE 44 30 471 A1 und DE 37 24 410 A1 .
Ein mit einem Kraftstoffilter zusammenwirkendes Druckregelventil zeigt DE 196 01 760 A1 . Bei dem Kraftstoffilter handelt es sich dort um ein langgestrecktes, sogenanntes Leitungsfilter mit einem Zulauf an einer Stirnseite und einem Ablauf an der entgegengesetzten Stirnseite. Das Druckregelventil ist in eine der stirnseitigen Öffnungen des Filtergehäuses über eine Steckverbindung eingesteckt. Durch diese Bauart kann das dortige Kraftstoffilter in einer gleichen Ausführung wahlweise mit oder ohne ein in dieses eingestecktes Druckregelventil verwendet werden. Durch die Verwendung einer direkten Steckverbindung zwischen dem Druckregelventil und dem Filtergehäuse wird eine zusätzliche Verbindungsleitung zwischen Filtergehäuse und Druckregelventil eingespart.
Aus der DE 43 21 171 A1 ist ein weiteres Flüssigkeitsfilter für Dieselkraftstoff mit einer Heizeinrichtung bekannt. Bei diesem Flüssigkeitsfilter wird die Heizeinrichtung über eine Steckverbindung angeschlossen.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein Kraftstoffilter gleicher Konstruktion wahlweise mit und ohne eine Heizeinrichtung einsetzen zu können und für den Fall des Einsatzes einer Heizeinrichtung diese möglichst einfach mit dem Kraftstoffilter verbinden zu können.
Gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Kraftstoffilter durch eine Ausbildung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Bei dieser Lösung wird von der bei Druckregelventilen an sich bereits bekannten Art einer Verbindung mit einem Kraftstoffilter Gebrauch gemacht. Mit Bezug auf die vielfach bekannten anderen bisher praktizierten Lösungen bei Heizeinrichtungen bedurfte es von einem Fachmann nicht zu erwartender Überlegungen, um von der bisherigen Praxis abweichend ein bei der Anbringung von Druckregelventilen an Kraftstofffiltern bereits bekanntes Lösungsprinzip auf Filter mit Heizeinrichtungen zu übertragen. Die Heizeinrichtung ist erfindungsgemäß über eine an der Zulaufstirnseite eines Ringfilterelementes lösbar vorgesehene, von dem gesamten zuzuführenden Kraftstoff durchströmte Steckverbindung mit einem Filtergehäuse des Kraftstofffilters verbunden, wobei die Steckverbindung durch Schnellverschlussmittel gegen Lösen gesichert ist. Die Schnellverschlussmittel umfassen einen in radial ineinander greifende Schlitze der Anschlussbereiche des Filtergehäuses und der Heizeinrichtung eingreifenden U-förmigen Federbügel, wobei zwei axial beabstandete Ringrippen an der Heizeinrichtung angeordnet sind, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines Stutzens. Bei montierter Heizeinrichtung greift der Federbügel zwischen die Ringrippen.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ausführung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Von besonderer Bedeutung ist dabei eine Ausführungsform, bei der zusätzlich auf einfache Weise eine Druckdifferenzmessung zwischen Roh- und Reinseite des Filterelementes durch eine innerhalb der Heizeinrichtung vorgesehene Druckmesseinrichtung ermöglicht wird.
Weitere vorteilhafte Besonderheiten weist noch ein Steuerverfahren für das Schalten der Heizung auf. Dieses Steuerverfahren kann unabhängig von der erfindungsgemäßen Steckverbindung zwischen Heizeinrichtung und Kraftstoffilter grundsätzlich bei beliebigen Kraftstoffiltern mit Heizeinrichtungen in äußerst vorteilhafter Weise praktiziert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
In der Zeichnung zeigen
1 eine Kombination aus einem im Längsschnitt dargestellten Kraftstoffilter und einer über eine Steckverbindung angebundenen Heizeinrichtung,
2 ein Steuerschaltbild für den Betrieb der Heizeinrichtung.
In einem rohrförmigen Filtergehäuse 1 ist ein Ringfilterelement 2 gelagert. Das Filtergehäuse 1 weist an seinen Stirnseiten jeweils eine Zulauföffnung 3 sowie eine Ablauföffnung 4 auf. Durchströmt wird das Ringfilterelement 2 von radial außen nach radial innen. Die Durchströmung ist mit Strömungspfeilen angedeutet.
Über die Zulauföffnung 3 ist das Filtergehäuse 1 mit einer Heizeinrichtung 5 für den in dem Filter zu filternden Dieselkraftstoff verbunden.
Die Verbindung ist eine Steckverbindung, bei der ein von der Heizeinrichtung 5 abragender Stutzen 6 radial gedichtet in die Zulauföffnung 3 eingeschoben ist.
Die Steckverbindung ist über eine Lösesicherung gegen ein Lösen gesichert. Ausgebildet ist diese Lösesicherung in der Art, dass Ringrippen 7 bzw. 8 von der betreffenden Stirnseite des Filtergehäuses 1 bzw. von der Heizeinrichtung 5 radial ineinandergreifen und mittels eines radial eingeschobenen U-förmigen Federbügels 9 axial gegeneinander fixiert sind. Bei dieser Lösesicherung handelt es sich um eine Schnellverschlusssicherung, da der Federbügel 9 einfach auf- und abziehbar ist. Prinzipiell kann auch jede andere Art einer Schnellverschlusssicherung für die erfindungsgemäße Steckverbindung eingesetzt werden.
Um in einer in der Heizeinrichtung 5 vorgesehenen Druckmeßvorrichtung (zeichnerisch nicht dargestellt) den Differenzdruck in dem Filtergehäuse 1 zwischen der Roh- und Reinseite des Filterelementes 2 bestimmen zu können, ragt von der Heizeinrichtung 5 ausgehend ein Zentralstutzen 10 durch die Schnellverschlussmittel hindurch in den Reinraum des Ringfilterelementes 2. Um in den Reinraum des Ringfilterelementes 2 eindringen zu können, ist in der betreffenden Stirnseite des Ringfilterelementes 2 eine zentrale Öffnung 11 vorgesehen, in die der Zentralstutzen 10 radial dicht eingreift.
Der durch das Filtergehäuse 1 zu führende Diesel-Kraftstoff tritt durch einen Stutzen 12 in die Heizeinrichtung 5 ein.
Die Heizeinrichtung 5 wird wie folgt gesteuert, wobei auf das Schaltbild nach 2 Bezug genommen wird. In dieser Figur ist der Umriss der Heizeinrichtung 5 strichpunktiert dargestellt. An dieser Umrisslinie ist die Lage des in die Heizeinrichtung 5 kraftstoffeinleitenden Stutzens 12 sowie die in das Kraftstoffilter führende Zulauföffnung 3 mit den entsprechenden Bezugszahlen 12 bzw. 3 angedeutet.
Innerhalb des Steuerschaltbildes sind bezeichnet mit 13 ein Temperaturfühler, mit 14 ein in dem Kraftstoffstrom zugeordneter Druckschalter 14, eine elektrische Heizung 15 zur Erwärmung des Kraftstoffstromes sowie eine mit den Elementen 13 bis 15 jeweils elektrisch verbundene Elektronikeinrichtung 16.
Unter Einsatz der vorgenannten Steuerelemente wird die Heizung wie folgt gesteuert.
Bei einem oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegenden Druckwert wird bei einer unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegenden Temperatur mittels der Elektronikeinrichtung 16 die elektrische Heizung 15 eingeschaltet. Ein Ausschalten der elektrischen Heizung 15 erfolgt, sobald die an dem Temperaturfühler 13 ermittelte Temperatur den vorgegebenen Wert unterschreitet und zwar grundsätzlich unabhängig von der Höhe des an dem Druckschalter 14 anliegenden Druckes.
Bei unterhalb eines vorgegebenen Temperaturwertes an dem Druckschalter 14 oberhalb des für diesen vorgegebenen Druckwertes liegenden Kraftstoffdruck wird davon ausgegangen, dass durch niedrige Temperaturen bedingte Kraftstoffausscheidungen vorliegen und dadurch eine temporäre Filterverstopfung hervorrufen. Von einer solchen Verstopfung wird dagegen bei einer Kraftstofftemperatur, die oberhalb des für den Temperaturfühler 13 vorgegebenen Temperaturwertes liegt, nicht ausgegangen. Bei einer Druckwertüberschreitung bei dem Druckschalter 14 bei einer oberhalb der für den Temperaturfühler 13 vorgegebenen Temperatur liegenden Kraftstofftemperatur wird vielmehr angenommen, dass der erhöhte Druck auf einer bleibenden Verschmutzung des Filters beruht, die beispielsweise auf einer nicht rechtzeitigen Vornahme eines vorgeschriebenen Filterwechsels beruhen kann. In einem solchen Fall, das heißt bei Drucküberschreitung an dem Druckschalter 14 bei oberhalb des vorgegebenen Temperaturwertes liegender Temperatur an dem Temperaturfühler 13 wird daher durch die Elektronikeinrichtung 16 ein Wartungssignal erzeugt.
Der Druckschalter 14 kann entsprechend der Darstellung in der 2 dem Absolutdruck innerhalb des Kraftstoffstromes stromauf des Filtergehäuses 1 ausgesetzt sein oder auch einer an dem Ringfilterelement 2 gemessenen Druckdifferenz zwischen Roh- und Reinseite (in 2 nicht dargestellt). Der Vornahme einer Druckdifferenzmessung dient der Zentralstutzen 10 der gemäß der Darstellung in 1 von der Heizeinrichtung in das Ringfilterelement 2 ragt.
Während der Temperaturfühler 13 mit Bezug auf die Strömungsrichtung des Kraftstoffes stromauf der elektrischen Heizung 15 liegen muss, kann der Druckschalter 14 grundsätzlich auch stromab der elektrischen Heizung 15 angeordnet sein, sofern er nur stromauf des Ringfilterelementes 2 liegt.

Claims

Mit einer Heizeinrichtung versehener Diesel-Kraftstoffilter für Kraftfahrzeuge mit – einem langgestreckten, zylindrischen Filtergehäuse, – einem in diesem Filtergehäuse angeordneten, ringförmigen, radial durchströmten Ringfilterelement, – einer Zu- und einer Ablauföffnung an den gegenüberliegenden Stirnseiten des Filtergehäuses, dadurch gekennzeichnet, – dass die Heizeinrichtung (5) über eine an der Zulaufstirnseite des Ringfilterelementes (2) lösbar vorgesehene, von dem gesamten zuzuführenden Kraftstoff durchströmte Steckverbindung (3, 6) mit dem Filtergehäuse (1) verbunden ist, – dass die Steckverbindung durch Schnellverschlussmittel (7, 8, 9) gegen Lösen gesichert ist, – dass die Schnellverschlussmittel einen in radial ineinander greifende Schlitze der Anschlussbereiche des Filtergehäuses (1) und der Heizeinrichtung (5) eingreifenden U-formigen Federbügel (9) umfassen, – dass zwei axial beabstandete Ringrippen (8) an der Heizeinrichtung (5) angeordnet sind, deren Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser eines Stutzens (6), – dass der Federbügel (9) bei montierter Heizeinrichtung (5) zwischen die Ringrippen (8) greift.
Kraftstofffilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale – die Heizeinrichtung (5) besitzt einen die kraftstoffführende Steckverbindung (3, 6) zentral durchgreifenden Zentralstutzen (10), – die der Zulauföffnung (3) zugeordnete Stirnseite des Ringfilterelementes (2) besitzt eine den Zentralstutzen (10) aufnehmende Öffnung (11), – der Zentralstutzen (10) ist über einen dichten Schiebesitz in die Stirnseite des Ringfilterelementes (2) einschiebbar.
Kraftstofffilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Druckdifferenzmessung zwischen Roh- und Reinseite des Ringfilterelementes (2) eine innerhalb der Heizeinrichtung (5) angeordnete Druckmesseinrichtung vorgesehen ist.