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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für eine Fluidleitung mit einem Gehäuse, das eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung für ein durchströmbares Fluid aufweist. Die Erfindung betrifft ferner Kraftstoffversorgungssystem mit einem Tank, einem Kraftstofffilter, einer Kraftstoffpumpe und einer Brennkraftmaschine, die durch eine Kraftstoffleitung miteinander verbunden sind.
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Es sind Kraftstofffilter für Kraftfahrzeuge bekannt, die in einer Kraftsoffversorgungsleitung zwischen einem Tankbehälter und einer Brennkraftmaschine angeordnet sind, um Verunreinigungen heraus zu filtern, die in dem Tankbehälter in dem Kraftstoff gelangen können und an der Brennkraftmaschine erheblichen Schaden anrichten. Wenn zusätzliche Bauteile, beispielsweise eine elektrische Kraftstoffpumpe entlang der Kraftstoffleitung vorgesehen werden, entstehen dadurch zusätzlich Quellen für schadenverursachende Verunreinigungen.
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Ferner sind Detektoren für die Kraftstofftemperatur bekannt, deren Messwerte für eine optimierte Motorsteuerung ausgewertet und verarbeitet werden. Für die Brennkraftmaschine und alle weiteren zusätzlichen Bauteile, Filter und/oder Detektoren steht aber nur ein sehr begrenzter Bauraum zur Verfügung.
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Im Dokument
DE 197 34 669 A1 wird eine Kraftstoffeinspritzanlage für eine mehrzylindrige Brnnkraftmaschine beschrieben. Jedem Zylinder ist ein Kraftstoffeinspritzventil zugeordnet. Von einem der Kraftstoffeinspritzventile führt eine Rücklaufleitung zu einem Tank. Die Rücklaufleitung weist ein Zwischenstück auf, in welchem ein Temperatursensor integriert und bevorzugt als T-Stück ausgebildet ist.
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Das Dokument
DE 20 2006 002 952 U1 zeigt ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine mit einer Rohleitung, die einen Flüssigkeitsfilter aufweist, und mit einer Reinleitung, die einen kurz vor einem Verbrauher angeordneten Leitungsfilter umfasst. Der Leitungsfilter befindet sich in einem Gehäuse und verfügt über einen entfernbaren Filtereinsatz, welcher die in der Reinleitung enthaltenen Verunreinigungen aus der Flüssigkeit ausfiltert.
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Im Dokument
DE 11 2004 000 884 T5 wird eine Filterbasis offenbart, in welcher Kraftstofffilter unterschiedlicher Größe aufgenommen werden können. Die Filterbasis weist zu diesem Zweck ein erstes Dichtungsteil mit einer ringförmigen Dichtungsfläche mit relativ kleinem Durchmesser und ein zweites Dichtungsteil mit einer ringförmigen Dichtungsfläche mit relativ großem Durchmesser auf.
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Vor diesem Hintergrund besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, mit einem geringen Platz- bzw. Raumbedarf die Kraftstoffqualität zu verbessern und eine optimierte Motorsteuerung zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Adapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Kraftstoffversorgungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.
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Bei einem Adapter der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in dem Gehäuse zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung eine Filtereinrichtung vorgesehen ist, die das Innenvolumen des Gehäuses in zwei Bereiche unterteilt, und in einem der Bereiche ein Temperatursensor vorgesehen ist. Auf diese Weise wird ein kompakt aufgebauter Adapter ermöglicht, der nur einen relativ geringen Bauraum beansprucht.
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In vorteilhafter Weise ist bei einem erfindungsgemäßen Adapter vorgesehen, dass das Gehäuse eine Sensoröffnung aufweist, durch die der Temperatursensor zumindest teilweise in das Innenvolumen des Gehäuses hineinragt.
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Um Beschädigungen des eingesetzten Temperatursensor zu vermeiden, ist die Sensoröffnung stromabwärts der Filtereinrichtung angeordnet ist, so dass der Temperatursensor nur von gefilterten Fluid umströmt wird.
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Um einen wartungs- bzw. reparaturbedingten Austausch des Temperatursensors zu ermöglichen, ist dieser lösbar an dem Gehäuse befestigt. Alternativ ist der Temperatursensor unlösbar an dem Gehäuse befestigt ist, wodurch ein unerwünschtes Lockern aufgrund möglicher Vibrationen verhindert wird.
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Bevorzugt weist die Filtereinrichtung eine Filterlage aus einem flexiblen Gewebe mit einer hohen Filterqualität auf.
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Weiterhin bevorzugt weist die Filtereinrichtung eine Filterlage aus einem sieb- oder gitterartigen Material auf, die in Kombination mit dem Filtergewebe dieses formstabil abstützt.
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In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Filtereinrichtung einen Rahmen zur Halterung der einen oder mehreren Filterlagen aufweist, an dem eine Positioniereinrichtung vorgesehen ist. Die Positioniereinrichtung ermöglicht eine Montage der Filtereinrichtung in dem Gehäuse nur in einer einzigen Stellung, wodurch Montagefehler und möglicherweise Qualitätsmängel weitgehend reduziert werden.
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Um ein unerwünschtes Lösen eines montierten Schlauches zu erschweren, ist an der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung jeweils ein Anschlussstutzen angeordnet ist, an dessen Außenumfangsfläche mehrere umlaufende Erhöhungen vorgesehen sind, von denen zumindest eine Erhöhung in Längsrichtung bogenförmig und zumindest eine Erhöhung in Längsrichtung sägezahnförmig ausgebildet ist.
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Bei einem gattungsgemäßen Kraftstoffversorgungssystem mit einem Tank, einem Kraftstofffilter, einer Kraftstoffpumpe und einer Brennkraftmaschine, die durch eine Kraftstoffleitung miteinander verbunden sind, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass in der Kraftstoffleitung ein entsprechender Adapter angeordnet ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezug auf die beiliegenden Figuren beispielhaft näher erläutert, in denen:
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1 einen erfindungsgemäßen Adapter in einer perspektivischen Ansicht zeigt;
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2 den Adapter aus 1 in einer Längsschnittdarstellung zeigt;
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3 eine Ansicht der Filtereinrichtung von vorne zeigt;
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4 die Filtereinrichtung aus 3 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie B-B zeigt; und
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5 eine schematische Skizze einer Kraftstoffversorgung für eine Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Adapter zeigt.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Adapter für eine Fluidleitung (nicht dargestellt) mit einem Gehäuse 1 dargestellt. Das Gehäuse ist bevorzugt aus einem crash-resistenten Kunststoff hergestellt, beispielsweise aus PA12HFG. Dieses Material ist hitzestabilisiert und weist eine hohe Schlagzähigkeit auf. An dem Gehäuse 1 ist ein erster Anschlussstutzen 2 und ein zweiter Anschlussstutzen 3 vorgesehen, auf die jeweils ein Schlauch bzw. eine Fluidleitung aufsteckt werden kann. An dem Gehäuse 1 ist ein Temperatursensor 4 befestigt. Das Fluid, beispielsweise ein Kraftstoff für eine Brennkraftmaschine, kann durch den ersten Anschlussstutzen 2 in das Gehäuse 1 einströmen und durch den zweiten Anschlussstutzen 3 wieder herausströmen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Strömungsrichtung des Fluids innerhalb des Adapters um im Wesentlichen 90° abgelenkt und der erste Anschlussstutzen 2 und der Temperatursensor 4 sind längs einer ersten Achse 5 angeordnet. Der zweite Anschlussstutzen 3 ist in der Richtung einer zweiten Achse 6 ausgerichtet. Alternativ können auch die Positionen des zweiten Anschlussstutzens 3 und des Temperatursensor 4 miteinander ausgetauscht werden, so dass die beiden Anschlussstutzen 2, 3 entlang einer gemeinsamen Achse und der Temperatursensor 4 in einer davon abweichenden Richtung vorgesehen sind.
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Eine Längsschnittdarstellung des Adapters aus 1 ist in der 2 wiedergegeben. Das Gehäuse 1 ist aus einem ersten Gehäuseabschnitt 7 mit dem ersten Anschlussstutzen 2 und einem zweiten Gehäuseabschnitt 8 mit dem zweiten Anschlussstutzen 3 zusammengesetzt. Die zusammengesetzten Gehäuseabschnitte 7, 8 definieren ein Innenvolumen 9 des Gehäuses 1. Ferner ist durch den ersten Anschlussstutzen 2 eine Einlassöffnung 10 definiert, durch die ein Fluid in das Gehäuse einströmen kann. Der Anschlussstutzen 3 bildet schließlich eine Auslassöffnung 11, durch die das Fluid wieder aus dem Gehäuse 1 herausströmen kann.
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In dem Innenvolumen 9 ist eine Filtereinrichtung 12 eingesetzt, die das Innenvolumen 9 in einen ersten Bereich 13 und einen zweiten Bereich 14 unterteilt und derart mit dem Gehäuse in Kontakt steht, dass das durchströmende Fluid die Filtereinrichtung 12 durchdringt und nicht an ihr vorbeifließen kann. Die Filtereinrichtung 12 wird nachfolgend unter Bezug auf die 3 und 4 detaillierter beschrieben.
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Stromabwärts der Filtereinrichtung 12 ist der Temperatursensor 4 angeordnet, der durch eine Sensoröffnung 15 zumindest teilweise in das Innenvolumen 9 des Gehäuses 1 hineinragt. Der Temperatursensor 4 kann beispielsweise ein NTC/PCT-Element, ein Widerstandsdetektor oder auch ein Wachsdehnelement sein.
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Am äußeren Rand der Sensoröffnung 15 ist zwischen dem Gehäuseabschnitt 8 und dem Temperatursensor 4 ein geeignetes Dichtelement 16, beispielsweise ein O-Ring, eingefügt. Der Temperatursensor 4 kann an der Sensoröffnung 15 lösbar befestigt sein, beispielsweise durch Verschraubung eines an dem Temperatursensor 4 ausgebildeten Außengewindes in einem entsprechenden in der Sensoröffnung 15 vorgesehenen Innengewinde. Durch die lösbare Befestigung ist ein Austausch des Temperatursensors 4 zu Wartungs- bzw. Reparaturzwecken ermöglicht. Um eine verbesserte Stabilität und zuverlässige Anordnung des Temperatursensors 4 an der Sensoröffnung zu gewährleisten, kann er auch mittels Klebung oder Verschweißung unlösbar befestigt werden.
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In der dargestellten Ausführungsform wird die Spitze des Temperatursensors 4 frontal von dem Fluid angeströmt, bevor die Strömungsrichtung in Richtung der Auslassöffnung 11 umgelenkt wird. Alternativ kann der Messkopf des Temperatursensor auch seitlich von dem Fluid umströmt werden.
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Die beiden Anschlussstutzen 2, 3 sind im Wesentlichen identisch ausgebildet, weshalb hier zur Vereinfachung nur der erste Anschlussstutzen 2 ausführlich beschrieben wird. Der Endbereich 17 des Anschlussstutzens 2 ist sich verjüngend ausgebildet, um das Aufschieben eines Schlauchendes (nicht dargestellt) zu erleichtern. Im weiteren Verlauf der Außenfläche des Anschlussstutzens 2 in Richtung des Gehäuses sind zwei umlaufende Erhöhungen 18 beabstandet voneinander ausgeformt, die im Längsschnitt bogenförmig vorgesehen sind.
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Weiterhin ist beabstandet von den bogenförmigen Erhöhungen 18 eine dritte umlaufende Erhöhung 19 vorgesehen, die in der Darstellung des in 2 abgebildeten Längsschnittes sägezahnförmig bzw. in der Form eines Widerhakens ausgebildet ist. Die Erhöhungen 18 und insbesondere die hakenförmige Erhöhung 19 steigern deutlich die erforderlichen Abzugskräfte, so dass ein auf dem Anschlussstutzen 2 aufgesteckter Schlauch besser und zuverlässiger an einem Abrutschen gehindert ist.
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In der 3 ist eine Vorderansicht der Filtereinrichtung 12 dargestellt, die im Wesentlichen aus einer mittig angeordneten Filterfläche 20 und einem einen Außenrand definierenden Rahmen 21 zur Halterung der Filterfläche 20 besteht. Der Rahmen 21 überspannt eine im Wesentlichen rechteckige Fläche, von der drei Ecken 22 durch geeignete Radien abgerundet ausgebildet sind. Die vierte Ecke ist mit einem deutlich geringeren Radius abgerundet, so dass sie mit einer deutlich wahrnehmbaren Spitze 23 versehen ist. Das Gehäuse 1 ist zur Aufnahme der Filtereinrichtung 12 entsprechend geformt. Durch diese Ausgestaltung ist eine Positioniereinrichtung 23 ausgebildet, die dafür sorgt, dass die Filtereinrichtung nur in einer einzigen Stellung in das Gehäuse 1 einsetzbar ist und stets die gleiche Seite der Filterfläche 20 dem anströmenden Fluid zugewandt ist. Die nutzbare Filterfläche 20 kann beispielsweise größer als etwa 450 mm2 betragen. Die Randzonen der unterschiedlichen Filterlagen sind miteinander verprägt. Die Filterfläche ist in den Rahmen eingespritzt oder mit dem Rahmen umlaufend verbunden.
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4 zeigt eine Schnittdarstellung durch die Filtereinrichtung 12 entlang der Linie B-B in 3. Deutlich zu erkennen ist der Rahmen 21, in dessen in etwa mittigen Ebene die Filterfläche 20 (3) aufgespannt ist. Die Filterfläche 20 ist aus zwei Filterlagen, einem Filtergewebe 24 und einem Stützgitter 25 zusammengesetzt. Durch den Pfeil 26 ist die Strömungsrichtung des Fluids angedeutet. Das Fluid trifft zunächst auf das Filtergewebe 24, das beispielsweise eine Panzertresse mit einer Maschengröße von 34 μm (nach ISO 4003) sein kann. Durch den Strömungsdruck würde das Filtergewebe 24 nachgeben und sich mit der Strömung verformen, wodurch sich die Zwischenräume bzw. Maschen vergrößern würden.
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Um dieses Nachgeben auf den Strömungsdruck zu verhindern ist auf der der Strömung abgewandten Seite des Filtergewebes 24 ein formstabiles Stützgitter 25 angeordnet. Das Stützgitter kann beispielsweise ein Edelstahldrahtgewebe sein. Der Durchmesser des Drahtes kann etwa 0,2 mm und die Maschenweite etwa 320 μm betragen. Durch die Formstabilität wird das Filtergewebe 24 aufgrund des Strömungsdruckes gegen das Stützgitter 25 gedrückt, kann sich aber nicht weiter verformen. Die zweilagige Ausgestaltung kombiniert die hohe Filterleistung des Filtergewebes 24 mit der zuverlässigen Formstabilität des Stützgitters 25.
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5 zeigt eine schematische Skizze eines Kraftstoffversorgungssystems, bei dem ein Tank 27, ein Kraftstofffilter 28, eine Pumpe 29 und eine Brennkraftmaschine 30 über eine Kraftstoffleitung 31 miteinander verbunden sind. Zwischen der beispielsweise elektrischen Kraftstoffpumpe 29 und der Brennkraftmaschine 30 ist ein erfindungsgemäßer Adapter in die Kraftstoffleitung 31 eingesetzt, um gegebenenfalls Partikel und/oder Späne aus dem Kraftstoffstrom herauszufiltern, die erst nach Durchströmen des Kraftstofffilters 28 in den Kraftstoffstrom gelangen und in einem Brennraum der Brennkraftmaschine 30 Schäden verursachen würden. Durch die Kombination des zusätzlichen Kraftstofffilters 12 mit einem in demselben Gehäuse 1 untergebrachten Temperatursensors 4 ist ein kompakt gebauter Adapter realisiert, der nur einen geringen Bauraum in Motorraum eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) beansprucht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- erster Anschlussstutzen
- 3
- zweiter Anschlussstutzen
- 4
- Temperatursensor
- 5
- erste Achse
- 6
- zweite Achse
- 7
- erster Gehäuseabschnitt
- 8
- zweiter Gehäuseabschnitt
- 9
- Innenvolumen
- 10
- Einlassöffnung
- 11
- Auslassöffnung
- 12
- Filtereinrichtung
- 13
- erster Bereich
- 14
- zweiter Bereich
- 15
- Sensoröffnung
- 16
- Dichtelement
- 17
- Endbereich
- 18
- bogenförmige Erhöhung
- 19
- sägezahnförmige Erhöhung
- 20
- Filterfläche
- 21
- Rahmen
- 22
- Rundecke
- 23
- Spitzecke
- 24
- Filtergewebe
- 25
- Stützgitter
- 26
- Pfeil
- 27
- Tank
- 28
- Kraftstofffilter
- 29
- Kraftstoffpumpe
- 30
- Brennkraftmaschine
- 31
- Kraftstoffleitung
