DE102007002071A1 - Filter for liquids, particularly for fuel, has housing, which has inside through flow channel with channel wall surface, filter element, at which outer wall is formed and has inlet and outlet - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter für Flüssigkeiten, vorzugsweise für Kraftstoff mit einem Gehäuse, das im Inneren einen Durchflusskanal mit einer Kanalwandfläche aufweist, mit einem Filterelement an dem eine Außenwand ausgebildet ist, mit mindestens einem Einlass und mindestens einem Auslass und mit einer über das Filterelement ausgebildeten Strömungsverbindung zwischen Einlass und Auslass.The Invention relates to a filter for liquids, preferably for fuel with a housing, the inside a flow channel with a channel wall surface comprising, with a filter element on the one outer wall is formed, with at least one inlet and at least one Outlet and with a formed via the filter element flow connection between inlet and outlet.
Die Einspritzsystem neuer Motoren sind besonders sensibel gegenüber Verunreinigungen im Kraftstoff. Ein Verschleiß und ein Verstopfen des Einspritzsystems kann nur durch eine Reinigung des Kraftstoffs mittels eines Kraftstofffilters vermieden werden. Der Filter muss Schwebepartikel herausfiltern und die Verunreinigung des Kraftstoffs weitestgehend reduzieren. Je nach Einspritzsystem und Motorbauart sind dazu unterschiedliche Feinheiten des Filters erfor derlich. Heutzutage spielen neben Erhaltung der Motorleistung, minimalem Kraftstoffverbrauch und hoher Zuverlässigkeit des System zusätzlich noch einzuhaltende Emissionswerte über die gesamte Fahrzeuglebensdauer eine besondere Rolle. Durch den Kraftstofffilter werden diese Parameter beeinflusst, weshalb seine Funktionalität und Filterleistung von besonderer Bedeutung ist.The Injection system of new engines are particularly sensitive to Impurities in the fuel. A wear and a Clogging of the injection system can only be achieved by cleaning the fuel be avoided by means of a fuel filter. The filter must Filter out the suspended particles and the contamination of the fuel reduce as much as possible. Depending on the injection system and engine design are different subtleties of the filter neces sary. Nowadays, besides maintaining engine performance, minimal play Fuel consumption and high reliability of the system additionally to be observed emission values the entire vehicle life a special role. By the Fuel filters are affected by these parameters, which is why its Functionality and filter performance of particular importance is.
Stand der TechnikState of the art
Kraftstofffilter
mit einem Filterelement sind aus dem Stand der Technik seit vielen
Jahren bekannt. In der
Aus
der
Die
Die
Nachteilig an dem oben genannten Stand der Technik ist, dass sich die jeweils offenbarten Spalte in Längsrichtung über einen großen Bereich des Filterkörpers erstrecken und somit eine Vielzahl von Partikeln nicht herausgefiltert werden können. Besonders nachteilig an dem genannten Stand der Technik ist auch, dass beim Einbringen des Filters in einen Zulaufkanal des Kraftstoffeinspritzventils häufig Späne entstehen, die aufgrund ihrer schmalen länglichen Form den Filter durch seine Spalte passieren und bis zu den Einspritzöffnungen gelangen können. In diesem Fall kann sich die Kraftstofffördermenge reduzieren und die Motorleistung absinken. Zusätzlich tritt es bei bestehenden Filtersystemen auch regelmäßig auf, dass sich derartige längliche Späne auf dem Weg zu den Einspritzöffnungen zu einem Knäuel zusammenrollen und die Einspritzöffnungen verstopfen. Ein Ausfall des Systems ist die Folge.adversely in the above-mentioned prior art is that each disclosed longitudinally over a column extend the large area of the filter body and thus a large number of particles can not be filtered out. Especially A disadvantage of the cited prior art is that when Introducing the filter into an inlet channel of the fuel injection valve Often shavings emerge, due to their narrow elongated Form the filter through its column and pass to the injection ports can reach. In this case, the fuel delivery may be reduce and decrease the engine power. In addition occurs it also regularly with existing filter systems on that such elongated chips on the Walk to the injection openings to a ball of yarn roll up and plug the injection holes. One Failure of the system is the result.
Aufgabenstellungtask
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstofffilter bereitzustellen, der die Nachteile des Stands der Technik verringert und vergleichsweise kleinere Partikel filtert.task The invention is to provide a fuel filter, the the disadvantages of the prior art are reduced and comparatively smaller Particles filter.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Diese Aufgabe wird mit dem Filter für Kraftstoff dadurch gelöst, dass die Strömungsverbindung zwischen Kraftstoffeinlass und Kraftstoffauslass durch eine Anordnung mehrerer Filterdurchgänge gebildet ist, deren Öffnungsquerschnitte im wesentlichen dem Querschnitt eines erlaubten maximalen Querschnitts eines Verschmutzungspartikels entspricht. Die Anordnung mehrerer Filterdurchgänge ist besonders vorteilhaft, da deren Querschnitt die Maximalgröße von den Filter passierfähigen Partikeln bestimmt. Die meist länglichen Späne der Fertigung oder Montage können nicht durch die Filternuten hindurch strömen, sondern werden sicher herausgefiltert. Auch können andere Schmutzpartikel wie beispielsweise Rost aus dem Tank oder Lackstücke von den Filterdurchgängen zurückgehalten werden. Dies ist vorteilhaft, um die nachfolgenden Einspritzöffnungen am Kraftstoffeinspritzventil nicht zu verstopfen und einen kostenaufwendigen Austausch beispielsweise des Injektors zu vermeiden.This object is achieved with the filter for fuel in that the flow connection between the fuel inlet and fuel outlet is formed by an arrangement of a plurality of filter passages whose opening cross-sections substantially the cross section of a maximum allowed Cross section of a contaminant particle corresponds. The arrangement of a plurality of filter passages is particularly advantageous since their cross section determines the maximum size of the particles passable by the filter. The usually elongated chips of manufacture or assembly can not flow through the filter grooves, but are filtered out safely. Also, other debris such as rust from the tank or paint pieces may be retained by the filter passages. This is advantageous in order not to clog the subsequent injection openings on the fuel injection valve and to avoid a costly replacement of, for example, the injector.
In einer vorteilhaften Ausbildung entspricht der Öffnungsquerschnitt eines Filterdurchgangs einer Größe von ca. 0,04 mm × 0,06 mm. Hierdurch ist sichergestellt, dass längliche, spanartige Partikel gefiltert und nur im wesentlichen runde Kleinstpartikel die Filterdurchgänge durchströmen können. Eine Verstopfung kann aufgrund des deutlich größeren Querschnitts der Einspritzöffnungen folglich verhindert werden. Alternativ können die Querschnitte der Filterdurchgänge über die Länge des Filterelements auch variabel gestaltet sein. Möglich wäre es beispielsweise, die Filterdurchgänge im in Strömungsrichtung gesehen vorderen Bereich kleiner auszubilden als im hinteren Bereich, oder umgekehrt.In an advantageous embodiment corresponds to the opening cross-section a filter passage of a size of about 0.04 mm × 0.06 mm. This ensures that elongated, spiky particles filtered and only substantially round micro particles the Filter passages can flow through. A blockage can be due to the much larger cross-section the injection openings are thus prevented. alternative The cross sections of the filter passages can be over the length of the filter element can also be made variable. It would be possible, for example, the filter passages as seen in the flow direction front area smaller to train as in the back, or vice versa.
Es ist günstig, dass das Filterelement als ein Filterstab und die Filterdurchgänge als auf der Außenwandfläche des Filterstabs angeordnete Filternuten ausgebildet sein können. Somit kann das Filterelement auf fertigungstechnisch einfache und kostengünstige Weise hergestellt und mit Filternuten versehen werden.It is convenient that the filter element as a filter rod and the filter passages as on the outer wall surface the filter rod arranged filter grooves can be formed. Thus, the filter element on production technology simple and produced inexpensively and provided with filter grooves become.
In diesem Zusammenhang ist es ebenfalls günstig, dass die Filternuten einen im wesentlichen U- oder V-förmigen Querschnitt aufweisen können, der durch Fertigungswerkzeuge einfach, schnell und ebenfalls kostengünstig zu erzielen ist. Dies ist insbesondere wie vorliegend bei einem Produkt der Massenproduktion von Bedeutung.In In this context, it is also favorable that the Filter grooves a substantially U- or V-shaped cross-section produced by manufacturing tools, fast and also inexpensive to achieve. This is particularly as in the case of a product of mass production significant.
In einer vorteilhaften Ausführung kann der Filterstab Hauptnuten aufweisen, die sich von dem einen Ende des Filterstabs als Einlass und von dem gegenüberliegenden Ende des Filterstabs als Auslass entlang seiner Längsrichtung erstrecken. In der bevorzugten Ausführung sind jeweils drei Hauptnuten als Ein- und Auslassnuten über den Umfang des Filterstabs gleichmäßig verteilt und beabstandet angeordnet. Die Hauptnuten erstrecken sich vorteilhafterweise von den gegenüberliegenden Enden des Filterstabs jeweils so weit in Längsrichtung, dass zwischen ihnen über den Umfang des Filterstabs eine Strömungsverbindung ausgebildet werden kann. Die Hauptnuten können sich sowohl in achsialer Richtung parallel als Längsnuten erstrecken, es sind jedoch auch Ausführungen mit sich schraubengewindeartig um das Filterelement herum erstreckenden oder auch gegenüber der achsialen Richtung geneigte Hauptnuten mitbeansprucht.In In an advantageous embodiment, the filter rod main grooves extending from the one end of the filter rod as an inlet and from the opposite end of the filter rod as Outlet along its longitudinal direction. In the preferred Each version has three main grooves as inlet and outlet grooves evenly distributed the circumference of the filter rod and spaced apart. The main grooves extend advantageously from the opposite ends of the filter rod respectively so far in the longitudinal direction that between them over formed the periphery of the filter rod, a flow connection can be. The main grooves can be both in axial Direction parallel extend as longitudinal grooves, but they are Also versions with screw thread around the Filter element extending around or even with respect to the Axial direction inclined main grooves mitbeansprucht.
Besonders bevorzugt ist es, die Strömungsverbindung zwischen den Einlassnuten und den Auslassnuten an dem Außenumfang des Filterstabs mittels Filternuten auszubilden. Auf diese Weise wird bei dem Filter eine Strömungsverbindung und somit der Zu- und Abfluss der Flüssigkeit gewährleistet. Die Filternuten können über den gesamten Strömungsverbindungsbereich oder nur in Teilen davon ausgebildet sein.Especially it is preferred that the flow connection between the Inlet grooves and the Auslassnuten on the outer circumference of the Form filter rod by means of filter grooves. This way will in the filter, a flow connection and thus the supply and drainage of the liquid ensured. The Filter grooves can span the entire flow connection area or be formed only in parts thereof.
Auch ist günstig, dass die Einmündung von der Einlassnut zur Filternut mit einer scharfkantigen Schneid- oder Raspelkante ausgestattet sein kann, so dass gefilterte und an den Kanten festhängende Partikel durch Pulsation gemäß dem Holzraspelprinzip zerschnitten oder zerraspelt werden können. Die Schneide- oder Raspelkanten können für ein effektives Zerraspeln von Partikeln geschlif fen sein. Nach entsprechend ausreichender Zerkleinerung können sämtliche Partikel die Filternuten überströmen. Ein Verstopfen des Filters kann folglich vermieden werden.Also is favorable that the confluence of the inlet groove to the filter groove with a sharp-edged cutting or rasp edge can be equipped so that filtered and stuck to the edges of particles cut by pulsation according to the wood rasp principle or can be rasped. The cutting or rasp edges can be used for an effective rasping of particles be sanded. After sufficiently adequate comminution All particles can overflow the filter grooves. Clogging of the filter can thus be avoided.
In einer bevorzugten Ausführung sind die Filternuten gegenüber den Einlassnuten in einem Bereich von 90° bis 150°, vorzugsweise in einem 120°-Winkel angeordnet. Hierdurch wird der Strömungsfluss von der Einlassnut zur Auslassnut durch die Filternuten jeweils nur um ca. 60° umgelenkt und eine unangenehme Geräuschbildung oder eine ungewollte Druckreduzierung verhindert. Auch kann der Strömungswiderstand auf diese Weise gering gehalten werden. Der Winkel muss nicht statisch sein, sondern kann sich über die Länge des Filterelements verändern.In In a preferred embodiment, the filter grooves are opposite the inlet grooves in a range of 90 ° to 150 °, preferably arranged at a 120 ° angle. hereby becomes the flow flow from the inlet groove to the outlet groove each deflected by only about 60 ° through the filter grooves and an unpleasant noise or an unwanted noise Pressure reduction prevented. Also, the flow resistance be kept low in this way. The angle does not have to be static but may vary over the length of the filter element.
Es ist auch bezüglich der Herstellung des Filterstabs vorteilhaft, dass die Filternuten alternativ in Form mindestens eines Gewindeganges mit vorbestimmter Steigung ausgebildet sein können, wobei der Steigungswinkel dann von 90° Grad verschieden ist. Hierdurch werden die Filternuten zum Teil gegen die Strömungsrichtung durchströmt, so dass aufgrund der Strömungsverwirbelung eine starke Zerraspelung von Schmutzpartikel erzielt werden kann.It is also advantageous in terms of the production of the filter rod, that the filter grooves alternatively in the form of at least one thread may be formed with a predetermined pitch, wherein the Slope angle then different from 90 degrees. hereby the filter grooves are partly against the flow direction flows through, so that due to the Strömungsverwirbelung a strong Zerraspelung of dirt particles can be achieved.
In einer vorteilhaften Ausführung weist der Filterstab einen im wesentlichen konstanten Führungsdurchmesser und auf der Kraftstoffeinlassseite einen Pressbund mit im Vergleich zum Führungsdurchmesser größeren Durchmesser auf. Mit Hilfe des Führungsdurchmessers kann der Filterstab geführt in einen Durchflusskanal des Gehäuses eingebracht und mit Hilfe des Pressbunds ein sicherer Sitz innerhalb des Durchflusskanals gewährleistet werden. Günstig kann hierbei auch sein, dass der Anfangsbereich des Pressbunds als Einsetzkonus ausgebildet ist, um eine Spanbildung beim Einsetzen des Filterstabs zu verhindern. In einer vorteilhaften Ausführung kann das Gehäuse als ein Druckrohrstutzen ausgebildet sein, innerhalb dessen Längsbohrung der Filterstab angeordnet sein kann. In einer alternativen Ausführung ist es auch möglich, den Filterstab direkt in eine Aussparung, eine Bohrung, einen Durchflusskanal oder dergleichen einzuführen, ohne dass ein Extragehäuse vorhanden ist. Das Gehäuse wäre dann die Aussparung, Bohrung oder dergleichen. Die Filterwirkung wird durch den Filterstab mit Filternuten gewährleistet, solange die Außenwandfläche des Filterstabs bündig mit der Innenwandfläche der Aussparung, Bohrung, des Durchflusskanals oder dergleichen abschließt.In an advantageous embodiment, the filter rod has a substantially constant guide diameter and on the fuel inlet side a press collar with a larger diameter compared to the guide diameter. With the aid of the guide diameter, the filter rod can be introduced guided into a flow channel of the housing and with the help of the press collar a secure fit be ensured within the flow channel. It may also be favorable in this case that the initial region of the press collar is designed as an insertion cone in order to prevent chip formation on insertion of the filter rod. In an advantageous embodiment, the housing may be formed as a pressure pipe socket, within the longitudinal bore of the filter rod may be arranged. In an alternative embodiment, it is also possible to insert the filter rod directly into a recess, a bore, a flow channel or the like without an extra housing is present. The housing would then be the recess, bore or the like. The filtering action is provided by the filter rod with filter grooves as long as the outer wall surface of the filter rod is flush with the inner wall surface of the recess, bore, flow channel or the like.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann das Filterelement als Filterscheibe ausgebildet sein, wobei die Filterdurchgänge als in Strömungsrichtung oder in einem vorbestimmten Winkel hierzu angeordnete Bohrungen oder Nuten gebildet sind. Hierdurch ist eine besonders vereinfachte Bauweise des Filters und somit eine kostengünstiges Massenprodukt zu gewährleisten. Auch kann durch die geringe Umlenkung des Strömungsflusses die Druckminderung durch den Filter wesentlich verringert werden. Die Filterscheibe kann in Längsrichtung unterschiedliche Breiten aufweisen, auch wenn bei besonders breiten Ausführung der Begriff "Scheibe" nicht vollends zutreffend wäre.In In a further advantageous embodiment, the filter element be designed as a filter disk, wherein the filter passages as in the flow direction or at a predetermined angle arranged for this purpose holes or grooves are formed. hereby is a particularly simplified design of the filter and thus a To ensure inexpensive mass product. Also, due to the low deflection of the flow the pressure reduction through the filter can be significantly reduced. The Filter disc can have different widths in the longitudinal direction have, even if particularly wide execution of the Term "slice" would not be completely true.
Vorteilhaft ist bei dem Filter insbesondere, dass die Anströmfläche gegenüber der Strömungsrichtung am Kraftstoffeinlass geneigt sein kann. Auf diese Weise kann mittels der Pulsationen im System eine Bewegung von Verschmutzungspartikeln über die geneigte Anströmfläche erreicht und somit eine Zerraspeln an den Kanten entlang der Anströmfläche erzielt werden. Diese Neigung ist auch für die Anordnung der Filterscheibe günstig.Advantageous is in the filter in particular, that the inflow surface opposite the flow direction at the fuel inlet can be inclined. In this way, by means of the pulsations in the system a movement of dirt particles over the reached inclined inflow and thus a Zerraspeln achieved at the edges along the inflow surface become. This tendency is also for the arrangement of the filter disc Cheap.
Es ist günstig, dass an der Filterwand des Filterstabs zusätzliche Raspelelemente ausgebildet sein können, mit denen die Zerraspelung der Schmutzpartikel weiter gefördert und beschleunigt wird.It is favorable that additional to the filter wall of the filter rod Rasp elements can be formed with which the Zerraspelung the dirt particles are further promoted and accelerated.
Weitere Vorteile der Erfindung werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Die Darstellung in den beigefügten Figuren erfolgt beispielhaft und schematisch. In den Figuren sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ferner sind nur die für das Verständnis der Er findung wesentlichen Elemente dargestellt.Further Advantages of the invention will be described below together with the description a preferred embodiment of the invention based the figures shown in more detail. The illustration in the attached Figures are exemplary and schematic. In the figures are each same parts provided with the same reference numerals. Further are only for the understanding of the invention essential elements shown.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Die
Ausbildung der Filternuten
In
In
In
Die
Filternuten
In
Es
wird ausdrücklich darauf verwiesen, daß alle verschiedenen
Merkmalselemente der einzelnen Ausführungsbeispiele beliebig
miteinander kombinierbar sind, soweit dies technisch möglich
ist und kein Widerspruch besteht. So können beispielsweise auch
bei dem Filterelement gemäß der Ausführung aus
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |