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Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Filter für flüssiges Betriebsmittel sowie einen Betriebsmittelbehälter mit einem solchen Filter.
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Betriebsmittelbehälter werden typischerweise verwendet, um flüssiges Betriebsmittel wie beispielsweise flüssigen Kraftstoff, Wasser oder Zusätze zum Reduzieren von Abgasemissionen in Kraftfahrzeugen oder anderen mobilen Einheiten zu lagern. Typischerweise wird dabei ein Filter verwendet, um das Ansaugen von eventuell im Betriebsmittel enthaltenen zu großen Partikeln zu verhindern, welche beispielsweise die Funktionalität einer Kraftstoffpumpe oder eines nachgelagerten Verbrauchers beeinträchtigen könnten.
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Es ist eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, zumindest einen Nachteil von einer vorbekannten Lösung zu verringern oder zu beheben oder eine alternative Lösung vorzuschlagen. Es ist insbesondere eine bevorzugte Aufgabe der hier offenbarten Technologie, einen Filter vorzuschlagen, welcher einfacher herstellbar ist. Weitere bevorzugte Aufgaben können sich aus den vorteilhaften Effekten der hier offenbarten Technologie ergeben. Die Aufgaben werden gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausgestaltungen dar.
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Die hier offenbarte Technologie betrifft einen Filter für flüssiges Betriebsmittel, umfassend (i) ein Gehäuse, in dem eine Ansaugöffnung ausgebildet ist, (ii) ein Netz, das die Ansaugöffnung überdeckt und einen Innenraum umschließt, und (iii) ein oder mehrere Füllelemente, die in dem Innenraum angeordnet sind, wobei ein, einige oder alle Füllelemente eine Kerbe aufweisen.
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Ein solcher Filter ist im Vergleich zu bekannten Filtern einfacher herstellbar, da eine Kerbe leichter in ein Füllelement einzufügen ist als bisher verwendete Durchgangsbohrungen. Es hat sich gezeigt, dass auch bei der Verwendung von Kerben eine ausreichende Möglichkeit zum Fluidfluss zwischen den Füllelementen verbleibt, so dass die Funktionalität des Filters nicht beeinträchtigt wird. Die Füllelemente sorgen insbesondere dafür, dass das Netz nicht verklebt und der Innenraum somit aufgespannt bleibt.
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Unter einem Filter kann insbesondere ein Element verstanden werden, welches Betriebsmittel durchlässt, beispielsweise zu einem hierfür vorgesehenen Anschluss einer Betriebsmittelpumpe oder eines Verbrauchers durchlässt, dabei jedoch dafür sorgt, dass Partikel, insbesondere Partikel ab einer bestimmten Größe, nicht mitgeleitet werden. Dadurch werden Beschädigungen oder Beeinträchtigungen der Funktionalität von nachgelagerten Komponenten verhindert.
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Das Gehäuse kann insbesondere einen Teil des Filters definieren und auch dazu ausgebildet sein, mit anderen Komponenten eines Betriebsmittelbehälters oder einer ansaugenden Einheit wie beispielsweise einer Betriebsmittelpumpe verbunden zu werden. Die Ansaugöffnung ist insbesondere diejenige Öffnung, welche das Betriebsmittel ansaugt, bevor es dann zu einer anderen Einheit geleitet wird. Typischerweise passiert das Betriebsmittel dabei grundsätzlich vorher das Netz, welches Partikel zumindest ab einer bestimmten Größe zurückhält. Ein Überdecken der Ansaugöffnung sorgt insbesondere dafür, dass nur Betriebsmittel in den Innenraum und dann in die Ansaugöffnung gelangt, welches durch das Netz gefiltert wurde, und dass somit sichergestellt ist, dass keine unerwünschten Partikel in diesem Betriebsmittel mehr enthalten sind. Die Füllelemente dienen insbesondere dazu, das Netz aufzuspannen und in gewisser Weise auch zu stabilisieren, so dass eine gewisse Formgebung des Netzes erfolgt und ein Zusammenkleben von Flächen des Netzes verhindert wird. Das Netz ist jedoch typischerweise flexibel ausgebildet, so dass es sich im Betrieb zumindest etwas in seiner Form verändern kann.
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Unter einer Kerbe wird insbesondere eine Ausnehmung in einem Füllelement verstanden, welche nicht vollständig durch das Füllelement durchgeht. Dadurch grenzt es sich insbesondere zu einer Durchgangsbohrung ab, welche vollständig durchgeht. Anders ausgedrückt verbindet eine Durchgangsbohrung zwei Öffnungen, wohingegen eine Kerbe nur eine durchgehende Öffnung hat. Ein typisches Beispiel wird mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben.
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Insbesondere können ein, einige oder alle Füllelemente im Querschnitt ganz oder teilweise C-förmig ausgebildet sein. Dies erlaubt eine einfache Formgebung. Insbesondere können ein, einige oder alle Füllelemente einen konstanten Querschnitt aufweist. Dies kann insbesondere entlang einer jeweiligen Richtung gesehen werden, wobei insbesondere der Querschnitt quer zu dieser Richtung gesehen konstant bleiben kann. Dies erlaubt insbesondere das Herstellen der Füllelemente durch Abschneiden aus einem entsprechend ausgebildeten Stab, was sich als besonders einfache Möglichkeit zur Herstellung der Füllelemente erwiesen hat.
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Insbesondere können ein, einige oder alle Füllelemente einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel aufweisen, wobei zwischen dem ersten Schenkel und dem zweiten Schenkel die Kerbe ausgebildet ist. Die Vorsprünge können dabei insbesondere eine seitliche Begrenzung der Kerbe ausbilden, wobei durch die Kerbe immer noch Fluid bzw. Betriebsmittel fließen kann.
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Die Füllelemente können insbesondere unabhängig voneinander im Innenraum beweglich sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass sie sich innerhalb des von dem Netz umschlossenen Bereichs frei bewegen können oder zumindest überwiegend frei bewegen können, so dass sie sich beispielsweise an unterschiedliche Strömungen anpassen können. Insbesondere verhindern die Füllelemente ein Verkleben des Netzes und sichern damit dessen Filterfähigkeit und einen ausreichenden Durchfluss durch das Netz.
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Die Füllelemente können insbesondere zum Verhaken ineinander ausgebildet sein. Dies kann insbesondere bedeuten, dass sie sich eng aneinander agglomerieren können, so dass bei Ausbildung der Füllelemente ohne Kerbe ein Fluidfluss durch das Agglomerat nicht mehr oder nur noch schwer möglich wäre. Aufgrund der Kerben können sie jedoch insbesondere dazu ausgebildet sein, auch bei Verhaken mehrerer Füllelemente einen Fluidfluss zwischen den Füllelementen zu ermöglichen.
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Der Filter kann insbesondere einen oder mehrere Vorsprünge aufweisen, die von dem Gehäuse abstehen und in den Innenraum hineinragen. Diese Vorsprünge können insbesondere das Netz stabilisieren. Dadurch kann auch das Volumen definiert werden, welches von dem Netz aufgespannt werden soll. Ein Stabilisieren kann insbesondere bedeuten, dass sich das Netz um die Vorsprünge herum zwar etwas verformen kann, dies jedoch durch die Vorsprünge begrenzt wird.
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Der Filter kann insbesondere einen oder mehrere Stäbe zum partiellen Überdecken der Ansaugöffnung aufweisen. Dadurch kann das Netz oberhalb der Ansaugöffnung stabilisiert werden und es kann verhindert werden, dass das Netz in die Ansaugöffnung eindringt. Das Netz kann insbesondere die Stäbe entgegengesetzt zur Ansaugöffnung überdecken. Dies erlaubt eine einfache Herstellung, wobei die Stäbe zunächst an der Ansaugöffnung angebracht werden können und anschließend kann das Netz darüber gespannt werden.
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In dem Gehäuse kann insbesondere eine Auslassöffnung ausgebildet sein, die mit der Ansaugöffnung fluidisch verbunden ist. Die Auslassöffnung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, Betriebsmittel an eine an der Auslassöffnung anschließbare Leitung abzugeben. Dies erlaubt einen einfachen Anschluss des Filters an einen Verbraucher oder ein ansaugendes Element wie beispielsweise eine Betriebsmittelpumpe.
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Der Filter kann insbesondere als Filter für Dieselkraftstoff ausgebildet sein. Bei Dieselkraftstoff hat sich die hierin beschriebene Ausführung besonders bewährt, da eine Filterung insbesondere beim Ansaugen aus einem Betriebsmittelbehälter vorteilhaft ist. Auch für andere Betriebsmittel kann der Filter jedoch verwendet werden.
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Die hier offenbarte Technologie betrifft ferner einen Betriebsmittelbehälter, umfassend eine Ansaugleitung und einen Filter wie hierin beschrieben, wobei die Ansaugleitung fluidisch mit der Ansaugöffnung des Filters verbunden ist. Mittels eines solchen Betriebsmittelbehälters können die bereits beschriebenen Vorteile eines Filters erreicht werden. Bezüglich des Filters kann auf alle hierin beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden.
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Ein bevorzugtes Betriebsmittel ist Kraftstoff. Gleichsam ist vorstellbar, dass die hier offenbarte Technologie zur Speicherung anderer Flüssigkeiten (zum Beispiel Wasser oder einer wässrigen Lösung) in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird. Auch wenn hier die Rede ist von einem Betriebsmittelbehälter, Betriebsmittelpumpe und dergleichen, so sollen gleichsam die Begriffe „Kraftstoffbehälter“ bzw. „Kraftstoffpumpe“ mit offenbart sein.
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Der Betriebsmittelbehälter bildet insbesondere ein Speichervolumen zur Speicherung des Betriebsmittels aus. Der Betriebsmittelbehälter bildet also im Wesentlichen die fluiddichte Außenhülle vom Speichervolumen aus und grenzt das Speichervolumen gegenüber dem Einbauraum ab. Im Falle von Kunststoffbehältern spricht man beispielsweise von der Blase. Im Falle von Stahlbehältern kann der Betriebsmittelbehälter beispielsweise aus zwei Metallschalen ausgebildet sein. Vorteilhaft kann der Betriebsmittelbehälter eine Sattelform aufweisen, mit einer Hauptkammer und einer Nebenkammer, die über einen Verbindungsbereich miteinander verbunden sind.
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Mit anderen Worten werden Filtermedien und insbesondere Netzfilter typischerweise verstärkt, so dass sie nicht brechen. Dieselöl kann beispielsweise beim Ausfrieren Paraffinkristalle bilden, welches die Funktionalität von Filtern beeinträchtigen kann. Deshalb werden typischerweise Füllelemente in einem Netz verwendet, welche ein Verkleben des Netzes verhindern. Es hat sich gezeigt, dass die Verwendung von C-förmigen Füllelementen insbesondere vorteilhaft ist, weil diese leichter hergestellt werden können als Füllelemente mit Durchgangsbohrungen. Die Funktionalität zur Sicherstellung des Fluidflusses bleibt dabei trotzdem erhalten. Es sei darauf hingewiesen, dass beispielsweise auch Füllelemente unterschiedlicher Größen verwendet werden können, beispielsweise zwei unterschiedliche Größen. Grundsätzlich können sich die Füllelemente in gewissen Dimensionen wie Länge, Höhe und Breite unterscheiden.
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Die hier offenbarte Technologie wird nun anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen:
- 1: einen Filter,
- 2: ein Füllelement in einer perspektivischen Ansicht, und
- 3: ein Füllelement in einer Seitenansicht.
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1 zeigt rein schematisch einen Filter 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Filter 10 weist ein Gehäuse 20 auf, welches eine Grundstruktur des Filters 10 definiert und auch zum Anschluss an andere Komponenten dient. An dem Gehäuse 20 ist eine Öse 22 angebracht, mittels welcher der Filter 10 beispielsweise an einer Betriebsmittelpumpe befestigt werden kann.
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In dem Gehäuse 20 ist eine Ansaugöffnung 30 ausgebildet. Diese weist in der Darstellung von 1 nach unten. Dadurch kann Betriebsmittel angesaugt werden. In dem Gehäuse 20 ist ferner eine Auslassöffnung 35 ausgebildet, welche wie gezeigt mit der Ansaugöffnung 30 fluidisch verbunden ist. Dies geschieht durch das umliegende Gehäuse 20.
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Die Ansaugöffnung 30 ist vorliegend durch drei Stäbe 40 überdeckt, welche in der Darstellung von 1 etwas vom Betrachter weg weisen. Auf deren Funktionalität wird weiter unten eingegangen werden.
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Der Filter 10 weist ein Netz 50 auf. Dieses ist als Filternetz ausgeführt, so dass durchfließendes Betriebsmittel beim Durchfließen durch das Netz 50 gefiltert wird. Das Netz 50 überspannt die Ansaugöffnung 30 und erstreckt sich weiter seitlich, so dass ein Innenraum 55 definiert wird. Die bereits erwähnten Stäbe 40 stabilisieren dabei das Netz 50 beim Überspannen der Ansaugöffnung 30, so dass das Netz 50 nicht in die Ansaugöffnung 30 hineinragt.
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Von dem Gehäuse 20 stehen vorliegend insgesamt fünf Vorsprünge 60 ab, welche in den Innenraum 55 hineinragen. Dadurch wird eine grobe Form des Netzes 50 vorgegeben, wobei das Netz 50 trotzdem grundsätzlich flexibel ist, so dass sich der Innenraum 55 auch dynamisch ändern kann.
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In dem Innenraum 55 befinden sich mehrere Füllelemente 70. Die Füllelemente 70 sind C-förmig ausgebildet, wobei sie kleiner sind als die typische Ausdehnung des Innenraums 55. Sie können sich im Innenraum 55 grundsätzlich weitgehend frei bewegen und sorgen dafür, dass das Netz 50 auch bei unterschiedlichen Belastungssituationen oder Vibrationen nicht verklebt. Dies gilt insbesondere für den Fall eines kalten Betriebsmittels, insbesondere bei der Verwendung von Dieselkraftstoff.
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Die Füllelemente 70 sind so ausgebildet, wie dies beispielhaft anhand eines Füllelements 70 in den 2 und 3 dargestellt ist. 2 zeigt dabei eine perspektivische Ansicht und 3 zeigt eine Seitenansicht.
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2 zeigt ein Füllelement 70, welches wie gezeigt C-förmig ausgebildet ist. Dabei weist das Füllelement 70 einen ersten Schenkel 71 und einen zweiten Schenkel 72 auf, zwischen welchen eine Kerbe 75 ausgebildet ist. Diese Kerbe 75 geht entlang einer Längsrichtung durch das Füllelement 70 durch. Sie sorgt dafür, dass durch die Kerbe 75 jederzeit Betriebsmittel fließen kann, und dies auch dann, wenn das Füllelement 70 mit anderen Füllelementen 70 agglomeriert.
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Dies ist auch in der Querschnittsansicht von 3 zu sehen, in welcher die Kerbe 75 zwischen den beiden Schenkeln 71, 72 noch genauer zu sehen ist. Insbesondere ist dabei auch zu sehen, dass diese entlang der Längsrichtung vollständig durchgeht.
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Aus Gründen der Leserlichkeit wurde vereinfachend der Ausdruck „mindestens ein(e)“ teilweise weggelassen. Sofern ein Merkmal der hier offenbarten Technologie in der Einzahl bzw. unbestimmt beschrieben ist (z.B. der/ein Vorsprung, das/ein Netz, etc.) so soll gleichzeitig auch deren Mehrzahl mit offenbart sein (z.B. der mindestens eine Vorsprung, das mindestens eine Netz, etc.).
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Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Filter
- 20
- Gehäuse
- 22
- Öse
- 30
- Ansaugöffnung
- 35
- Auslassöffnung
- 40
- Stäbe
- 50
- Netz
- 55
- Innenraum
- 60
- Vorsprünge
- 70
- Füllelemente
- 71
- erster Schenkel
- 72
- zweiter Schenkel
- 75
- Kerbe
