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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftstoff- oder Schmierstofffilter für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges. Die Erfindung betrifft außerdem einen Endabscheider für einen solchen Kraftstoff- oder Schmierstofffilter sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftstoff- oder Schmierstofffilter.
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Kraftstoff-/Schmierstofffilter sind in modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet und dienen zur Reinigung der Kraft- bzw. Schmierstoffe. Dabei ist allen üblichen Kraft-/Schmierstoffen gemein, dass diese einen, wenn auch nur unwesentlichen, Anteil an Wasser enthalten, welcher einerseits den Kraft-/Schmierstoff bezüglich seiner Funktion beeinträchtigt und andererseits ein Korrosionsrisiko für den Verbrennungsmotor erhöht. Aus diesem Grund sind bereits eine Vielzahl von sogenannten Wasserabscheidern/Endabscheidern bekannt, mit welchen versucht wird, den noch im Kraft-/Schmierstoff enthaltenen Wasseranteil soweit wie möglich herauszufiltern bzw. zu separieren. Je höher dabei ein erreichbarer Wasserabscheidegrad ist, umso geringer ist das auftretende Korrosionsrisiko bzw. die Gefahr einer Beeinträchtigung der Funktionsweise des Verbrennungsmotors durch den Wasseranteil.
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Je höher der Wasseranteil im Kraftstoff/Schmierstoff ist, umso häufiger muss ein Wassersammelraum des Kraftstoff-/Schmierstofffilters entleert werden. Üblicherweise erzeugt dazu ein Wasserstandsensor bei Erreichen eines vordefinierten Füllstandes ein entsprechendes Signal, woraufhin der Wassersammelraum über ein zentral durch das Ringfilterelement und einen Endabscheider geführtes Steigrohr entleert wird. Um dabei ein unerwünschtes Eindringen von Wasser in den Endabscheider vermeiden zu können, ist der Endabscheider gegenüber dem Steigrohr besonders sorgfältig abzudichten, was bislang über eine entsprechende O-Ringdichtung erfolgt. Eine derartige O-Ringdichtung stellt dabei ein separates Bauteil dar, welches beim Zusammenbau des Kraftstoff- oder Schmierstofffilters montiert werden muss. Zudem kann es auch bei einem Einschieben des Steigrohres durch die O-Ringdichtung zu einem Verschieben derselben kommen, wodurch die Dichtheit nicht mehr vollständig gewährleistet werden kann.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für ein Kraftstoff- oder Schmierstofffilter eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, mit welcher zum einen eine Montageerleichterung und zum anderen eine zuverlässige Abdichtung eines Endabscheiders gegenüber einem Steigrohr erzielt werden kann.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem an sich bekannten Kraftstoff- oder Schmierstofffilter eine Abdichtung zwischen einem zur Entleerung eines Wassersammelraums vorgesehenen Steigrohr und einem Endabscheider nicht mehr über eine separate und fehleranfällige O-Ringdichtung zu realisieren, sondern über eine direkt an den Endabscheider angespritzte Dichtung. Das erfindungsgemäße Kraftstoff- oder Schmierstofffilter wird dabei üblicherweise in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges eingesetzt und besitzt ein Filtergehäuse mit einem in diesem angeordneten und in Radialrichtung von außen nach innen durchströmten Ringfilterelement. Koaxial innerhalb dieses Ringfilterelements ist ein Endabscheider zur Wasserabscheidung angeordnet, der zentral von dem zuvor erwähnten Steigrohr durchdrungen ist. Dieses Steigrohr reicht von einem Filtergehäusedeckel bis zu einem unterhalb des Endabscheiders angeordneten Wassersammelraum und ermöglicht es, Wasser aus dem Wassersammelraum bei Bedarf abzuführen. Um dabei eine Kontamination des gereinigten Kraftstoffs mit dem bereits abgeschiedenen Wasser unbedingt zu vermeiden, ist der Endabscheider gegenüber dem Steigrohr über die zuvor erwähnte Dichtung abgedichtet. Diese bislang separate Dichtung ist nun erfindungsgemäß an den Endabscheider angespritzt, wodurch nicht nur die Teilevielfalt und damit auch die Lager- und Logistikkosten gesenkt werden können, sondern zudem auch ein Herstellungsaufwand deutlich vereinfacht werden kann, da eine separate Montage der O-Ringdichtung nun nicht mehr erforderlich ist. Zur absolut dichten Montage des Steigrohrs muss dieses lediglich durch die bereits an dem Endabscheider angespritzte Dichtung hindurch geschoben werden, woraufhin sich die Dichtung aufweitet und dicht an eine Außenmantelfläche des Steigrohrs anlegt. Die erfindungsgemäße an den Endabscheider angespritzte Dichtung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass die Dichtung auf jeden Fall verliersicher am Endabscheider fixiert ist und nicht bei einer Montage des Kraftstoff- oder Schmierstofffilters unter Umständen sogar vergessen werden kann. Mit der erfindungsgemäß an den Endabscheider angespritzten Dichtung lassen sich somit gleich mehrere Vorteile verwirklichen.
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Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist der Endabscheider einen Boden mit einer zentralen Durchgangsöffnung auf, durch welche das Steigrohr geführt ist und wobei die Dichtung an einen Rand der Durchgangsöffnung angespritzt ist. Die angespritzte Dichtung ist somit eine Ringdichtung mit einer sich an die Außenmantelfläche des in die zentrale Durchgangsöffnung eingeschobenen Steigrohrs anlegenden Dichtlippe. Je nach gewünschter Dichtwirkung kann dabei die Dichtlippe unterschiedlich lang ausgebildet sein, wodurch auch beispielsweise Einfluss auf die zum Durchschieben des Steigrohres durch die Durchgangsöffnung und zum erstmaligen Aufweiten der Dichtung beim Einstecken des Steigrohres in die Durchgangsöffnung erforderlichen Kraft.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Dichtung eine ringförmige, elastische Dichtlippe auf, die in montiertem Zustand das Steigrohr dicht umschließt. Alternativ hierzu kann die Dichtung auch eine ringförmige, elastische Dichtlippe mit einem Fließrand aufweisen, der in montiertem Zustand das Steigrohr dicht umschließt. Wiederum alternativ hierzu kann die Dichtung auch eine ringförmige, elastische Dichtlippe aufweisen, die über ein Filmscharnier mit dem Rand der Durchgangsöffnung verbunden ist. Diese drei alternativen Ausführungsformen lassen bereits erahnen, welch vielfältige Möglichkeiten im Sinne der Erfindung gegeben sind, eine an den Endabscheider angespritzte Dichtung zu realisieren. Je nach gewünschter Einsteckkraft und je nach gewünschtem Anpressdruck der Dichtung bzw. der Dichtlippe an die Außenmantelfläche des Steigrohres kann dabei unter den drei genannten Ausführungsformen gewählt werden.
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Zweckmäßig weist die Dichtlippe in Richtung des Wassersammelraums. Um ein druckdichtes Abdichten gegenüber dem Wassersammelraum zu ermöglichen und zugleich auch ein Einstecken bzw. Einschieben des Steigrohres durch die Dichtung zu erlauben, ist die Dichtlippe derart geformt, dass diese sowohl in nicht montiertem Zustand, als auch in montiertem Zustand in Richtung des Wassersammelraums zeigt.
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Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, einen Endabscheider für ein Kraftstoff- oder Schmierstofffilter bereitzustellen, mit einer angespritzten, bodenseitigen Dichtung zum Abdichten gegenüber einem Steigrohr. Ein derartiger Endabscheider kann beispielsweise im Bereich der Erstausrüstung oder aber auch im Bereich des Ersatzteilmarktes eingesetzt werden. Durch die angespritzte Dichtung kann ein Vergessen derselben wirkungsvoll ausgeschlossen werden, so dass nach einer Montage des Steigrohres in dem Endabscheider auf jeden Fall eine ausreichende Dichtigkeit zwischen dem Wassersammelraum und der Reinseite des Kraftstoff- oder Schmierstofffilters, d.h. dem Innenraum des Endabscheiders, gewährleistet werden kann.
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Von besonders großem Vorteil ist darüber hinaus, dass eine derartige an den Endabscheider angespritzte Dichtung vergleichsweise kostengünstig und insbesondere auch in einem einzigen Herstellungsschritt zusammen mit dem Herstellen des Endabscheiders gefertigt werden kann, insbesondere sofern sowohl der Endabscheider zumindest bereichsweise und die Dichtung als Kunststoffspritzgussteil ausgebildet sind.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine Schnittdarstellung durch ein Kraftstoff- oder Schmierstofffilter gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine Schnittdarstellung wie in 1, jedoch durch ein erfindungsgemäßes Kraftstoff- oder Schmierstofffilter,
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3 eine Detailansicht auf einen Endabscheider mit angespritzter Dichtung mit einer Dichtlippe und Vliesrand und Steigrohr bei einer ersten Ausführungsform,
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3a eine Detaildarstellung einer Dichtlippe mit Vliesrand der Dichtung aus 3,
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4 eine Darstellung wie in 3, jedoch bei einer anders ausgeformten Dichtung,
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4a eine Detaildarstellung der Dichtlippe gemäß der 4,
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5 eine dritte mögliche Ausführungsform einer Dichtlippe mit einer über ein Filmscharnier angeschlossenen Dichtlippe,
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5a eine Detaildarstellung der Dichtung gemäß der 5.
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Entsprechend der 2 weist ein erfindungsgemäßer Kraftstoff- oder Schmierstofffilter 1 für einen nicht gezeigten Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges ein Filtergehäuse 2 auf, in welchem ein in Radialrichtung von außen nach innen durchströmtes Ringfilterelement 3 angeordnet ist. Koaxial innerhalb des Ringfilterelements 3 ist dabei ein Endabscheider 4 zur Abscheidung von Wasser aus dem gereinigten Kraftstoff oder Schmierstoff. Koaxial innerhalb des Endabscheiders 4 ist ein Steigrohr 5 angeordnet, das von einem Filtergehäusedeckel 6 bis zu einem unterhalb des Endabscheiders 4 angeordneten Wassersammelraum 7 reicht. Über dieses Steigrohr 5 kann bei Bedarf Wasser aus dem Wassersammelraum 7 abgeführt werden. Um dabei ein unerwünschtes Kontaminieren des gereinigten Kraftstoffs bzw. Schmierstoffs mit bereits abgeschiedenem Wasser zuverlässig verhindern zu können, ist der Endabscheider 4 über eine Dichtung 8 gegenüber dem Steigrohr 5 abgedichtet. Als Material für die Dichtung 8 wird vorzugsweise ein relativ hartes Material, wie beispielsweise Polyamid (PA) oder faserverstärkter Kunststoff, insbesondere glasfaserverstärkter Kunststoff, eingesetzt.
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Diese Dichtung 8' war bei bisher verwendeten Endabscheidern 4' als O-Ringdichtung 9' ausgebildet, wie dies beispielsweise bei einem Kraftstoff- oder Schmierstofffilter 1' gemäß dem Stand der Technik in 1 gezeigt ist. Die Bezugszeichen sind dabei in 1 und 2 mit Ausnahme eines Apostrophs identisch, wobei Bezugszeichen mit Apostroph das jeweilige Bauteil am Kraftstoff- oder Schmierstofffilter 1' gemäß dem Stand der Technik bezeichnen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Kraftstoff- oder Schmierstofffilter 1 ist nun die Dichtung 8 an den Endabscheider 4 angespritzt und somit einstückig mit diesem ausgebildet. Dies bietet den großen Vorteil, dass sie zum einen verliersicher am Endabscheider 4 angeordnet ist, wodurch beispielsweise ein unbeabsichtigtes Vergessen bei der Montage des Kraftstoff- oder Schmierstofffilters 1 vermieden werden kann. Darüber hinaus muss auch nicht wie bisher eine separate O-Ringdichtung 9' vorgehalten, gelagert und montiert werden, wodurch nicht nur die Lager- und Logistikkosten, sondern auch die Montagekosten gesenkt werden können. Die erfindungsgemäße an den Endabscheider 4 angespritzte Dichtung 8 kann vielmehr zusammen mit dem Endabscheider 4 hergestellt werden, beispielsweise in einem Kunststoffspritzvorgang.
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Der Endabscheider 4 besitzt daher einen Boden mit einer zentralen Durchgangsöffnung 10, durch welche das Steigrohr 5 geführt ist und wobei die Dichtung 8 an einen Rand 11 der Durchgangsöffnung 10 angespritzt ist. Auftretende Kräfte im Bereich des Bodens können dabei beispielsweise von einem eingegossenen Aussteifungsring 12 aufgenommen werden.
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Betrachtet man die 3 bis 5 und die jeweiligen zugehörigen Detaildarstellungen 3a bis 5a, so kann man erkennen, dass die Dichtung 8 beispielsweise eine ringförmige, elastische Dichtlippe 13 aufweist, die in montiertem Zustand das Steigrohr 5 dicht umschließt (vgl. die 4 und 4a). Alternativ kann die Dichtung 8 auch eine ringförmige, elastische Dichtlippe 13 mit einem Fließrand 14 aufweisen, wie dies beispielsweise bei den Endabscheidern 4 gemäß den 3 und 3a dargestellt ist. Wiederum alternativ hierzu kann die Dichtung 8 auch eine ringförmige, elastische Dichtlippe 13 aufweisen, die über ein Filmscharnier 15 mit dem Rand 11 der Durchgangsöffnung 10 verbunden ist, wie dies beispielsweise bei den Endabscheidern 4 gemäß den 5 und 5a dargestellt ist.
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Die gemäß den 3 bis 3a gezeigten Dichtlippen 13 unterscheiden sich beispielsweise durch die Kraft, die zum Durchdrücken des Steigrohres 5 durch die Durchgangsöffnung 10 erforderlich ist sowie die Anpresskraft der jeweiligen Dichtlippe 13. Hierauf kann selbstverständlich auch durch die Auswahl eines entsprechenden Kunststoffs Einfluss genommen werden.
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Sämtlichen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Endabscheiders 4 ist dabei gemein, dass die angespritzte Dichtlippe 13 in Richtung des Wassersammelraums 7 zeigt und dadurch einerseits eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet und andererseits ein Durchstecken des Steigrohres 5 durch die Durchgangsöffnung 10 ermöglicht. Das Steigrohr 5 ist, wie in der 2 gezeigt, mit dem Filtergehäusedeckel 6 verbunden und insbesondere einstückig mit diesem ausgebildet. Sowohl der Filtergehäusedeckel 6 als auch das Steigrohr 5 sind dabei vorzugsweise aus Aluminium ausgebildet.
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Um ein zuverlässiges Abdichten der Dichtung 8 in Bezug auf das Steigrohr 5 gewährleisten zu können, ist ein Innendurchmesser der Dichtung 8 kleiner als ein Außendurchmesser des Steigrohres 5, insbesondere ca. 0,7 mm kleiner. Dabei kann ein Außendurchmesser des Steigrohres 5 7,2 mm betragen, wogegen ein Innendurchmesser der Dichtung 8 6,5 mm aufweist.
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Mit dem erfindungsgemäßen Endabscheider 4 mit der angespritzten Dichtung 8 können nicht nur die Teilevielfalt und damit verbunden auch die Lager- und Logistikkosten gesenkt werden, sondern es müssen auch keine zusätzlichen Teile, wie beispielsweise eine separate O-Ringdichtung 9', gefertigt, gelagert und logistisch betreut werden. Von besonderem Vorteil ist darüber hinaus, dass die Herstellungskosten eines Endabscheiders 4 mit angespritzter Dichtung 8 nahezu identisch zu den Herstellungskosten eines bisherigen Endabscheiders 4' sind, so dass die erfindungsgemäßen Vorteile ohne oder mit lediglich marginalen Mehrkosten zu erzielen sind. Des Weiteren bietet die angespritzte Dichtung 8 zugleich den Vorteil, dass diese verliersicher am Endabscheider 4 fixiert ist und damit nicht in unbeabsichtigter Weise beim Zusammenbau des Kraftstoff- oder Schmierstofffilters 1 vergessen werden kann.
