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Einrichtung für die Filtration des Brennstoffs von Naphtha- und Benzinmotoren
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für die Filtration des Brennstoffs von Naphtha-
und Benzinmotoren, welche in einen in den Boden des Brennstoffbehälters eingepreßten
Hohlraum eingebaut ist und zur Reinigung des Brennstoffs dient, der aus dem Brennstoffbehälter
über die Förderpumpe zur Einspritzpumpe kommt.
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Die bisher bekannten Ausführungen von Filtriereinrichtungen weisen
Nachteile auf, die auf der Art ihrer Anbringung und ihrer Funktion beruhen. So sind
zum Beispiel mehrstufige Brennstoffreiniger mit Wasserabscheider, eingebaut entweder
in das Gehäuse des Reinigers oder mit Wasserabscheider eingebaut in einem besonderen
Gehäuse, bekannt, welche man mit Hilfe einer Konsole am Motor, am Rahmen oder an
der Karosserie des Fahrzeugs oder des Aggregats befestigen muß. Der Nachteil dieser
Ausführungen beruht in der Notwendigkeit eines großen Einbauraums und in ihrer großen
Störanfälligkeit infolge der Gefahr eines Bruches der Befestigungskonsolen durch
Einwirkung der Erschütterungen des Fahrzeugs oder Aggregats. Diese Reiniger pflegen
in der Regel an den Druckzweig erst hinter der Förderpumpe angeschlossen zu werden.
Der Nachteil der beschriebenen Anbringung beruht dann auch darin, daß der verunreinigte
Brennstoff durch die Förderpumpe hindurchgeht, was ein häufiges Reinigen der erwähnten
Pumpe erfordert, ihre Lebensdauer herabsetzt oder die zusätzliche Montage von groben
Vorreinigern in den Saugzweig der Pumpe erfordert, wobei diese eine Quelle unerwünschter
Eindringung der Luft in das Brennstoffsystem bilden. Nachteile dieser Reiniger beruhen
auch darin, daß es in der Wintersaison zum Einfrieren des Wassers in deren Abscheider
kommt und daß es bei ihnen notwendig ist, das Reinigergehäuse beim Auswechseln der
Einlage zu entlüften.
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Weitere bekannte Ausführungen von feinen Brennstoffreinigern sind
derart konstruiert, daß bei der Saugöffnung des Brennstoffbehälters ein feines Sieb
oder eine feine Filtriereinlage angebracht ist. Der Nachteil dieser Ausführungen
beruht einerseits darin, daß es beim Auswechseln der Reinigereinlagen notwendig
ist, den Brennstoff aus dem Behälter abzulassen und anderseits darin, daß die Reinigereinlagen
lediglich durch die hoffnung in der oberen Deckwand des Behälters herausgenommen
werden können, wozu ein großer Manipulationsraum erforderlich ist. Ein weiterer
Nachteil dieser Ausführungen beruht auch darin, daß die Reinigungsglieder in der
untersten Stelle des Behälters, wo sich das Wasser und die übrigen Verunreinigungen
absetzen, angebracht werden müssen, so daß die Gefahr ihres Ansaugens in den Motor
entsteht. Auch die Reinigungsorgane werden in diesem Falle durch die Verunreinigungen
stark verschlämmt und erfordern häufiges Reinigen.
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Es sind weiter Einrichtungen bekannt, bei denen das Filter am Boden
des Brennstoffbehälters angebracht ist und von außen ohne Entleerung des Brennstoffbehälters
ausgewechselt werden kann, wobei nur relativ geringe Brennstoffverluste auftreten.
Bei dieser bekannten Anordnung nimmt eine flache Vertiefung in einem abschraubbaren
Verschluß im Brennstoffbehälterboden eine Filterpackung auf, die beim Einsetzen
eine als Ventil wirkende, unter Federdruck stehende Glocke vom Boden abhebt und
so am Boden einen Ringspalt für den Zutritt des Brennstoffs in die Filterpackung
freigibt. Bei der Entnahme der Filterpackung durch Lösen des Verschlusses wird die
Glocke mittels einer flachen Feder gegen eine Ringdichtung im Behälterboden gedrückt
und soll auf diese Weise den Behälter schließen und das Ausfließen größerer Brennstoffmengen
beim Herausnehmen des Filters verhindern.
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Diese aus verschiedenen Teilen zusammengesetzte Brennstoffreinigungseinrichtung
ist relativ kompliziert, und ein großer Mangel ist das Fehlen eines verläßlich wirkenden
Wasser- oder Schlammabscheiders vor der Filterpackung, der leicht gereinigt werden
kann. Die flache Feder, welche die Glocke bei der Herausnahme der Filterpackung
gegen den Boden pressen soll, befindet sich während des überwiegenden Teiles ihrer
Einsatzzeit
im vorgespannten Zustand, so daß ihre Funktion beim Schließvorgang im entlasteten
Zustand auf die Dauer kaum gewährleistet erscheint.
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Feine Verunreinigungen, die ein vorgeschaltetes relativ schwer zugängliches
Grobfilter passieren, können sich auf der Ringdichtung am Behälterboden ablagern
und eine verläßliche Abdichtung während des Schließvorganges verhindern.
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Ausgehend von einer bekannten Brennstoffreinigungseinrichtung für
Naphtha- und B enzinmotoren am Boden des Brennstoffbehälters mit von außen auswechselbarer
Filterpackung innerhalb einer im Brennstoffbehälter vorgesehenen, für den Brennstoff
zugänglichen Abteilung, durch deren obere Wand das innerhalb der Filterpackung axial
angeordnete, mit Eintrittsöffnungen versehene Saugrohr für den flüssigen Brennstoff
hindurchtritt, werden die aufgezeigten Mängel gemäß der Erfindung dadurch beseitigt,
daß die Abteilung durch eine feste im wesentlichen flüssigkeitsdichte, innerhalb
einer als Wasser- oder Schlammabscheider dienenden Vertiefung des Brennstoffbehälterbodens
vorgesehene Filterkammer gebildet wird, in welche ein die Filterpackung in Form
eines Hohlzylinders aufnehmender Filtertopf dichtend eingeschoben ist, dessen oberes
Ende zumindest bis in Höhe der Eintrittsöffnung des Saugrohres reicht und daß eine
Siphonvorrichtung zur Zuführung des Brennstoffs in die Filterkammer aus zwei koaxialen
Rohren vorgesehen ist, von denen das Innere mit der Filterkammer verbundene und
nach oben offene Rohr über den Flüssigkeitsspiegel im Brennstoffbehälter hinausragt,
während das äußere unten offene und oben verschlossene Rohr mit der Deckwand des
Brennstoffbehälters verbunden ist und am oberen Ende eine Belüftungsschraube aufweist.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann der Filtertopf an der Filterkammer
mittels einer Zentralschraube befestigt sein, die in einen Pfropfen eines erweiterten
Teiles des Saugrohres eingeschraubt ist, wobei der Boden des Filtertopfes mit einem
Abstandsring versehen ist, an den die untere Dichtung der Filterpackung durch eine
Feder angedrückt wird, die in der Filterkammer zwischen ihrer oberen Deckwand und
der Filterpackung gelagert ist.
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Weiter kann die Eintrittsöffnung im erweiterten Teil des Saugrohres
dicht unter dem oberen Rand einer inneren zylinderförmigen Ausnehmung in der Filterpackung
angebracht sein.
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Die Belüftungsschraube ragt vorzugsweise aus dem Raum des Brennstoffbehälters
heraus, und zwischen der Wand der Filterkammer und der Wand des Filtertopfes ist
gemäß einer weiteren Ausführungsart eine Dichtung angebracht.
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Durch eine solche' Dichtung können selbst die minimalen Kraftstoffverluste
beim Filterwechsel vermieden werden, die auf das geringfügige Volumen zwischen der
Wand der Filterkammer und der Außenwand des Filtertopfes zurückzuführen sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Brennstoffreinigungseinrichtung werden
allgemein bei einer sehr einfachen Bauweise eine beliebig oft und rasch ausführbare
Demontage und Montage der Filterpackung ohne Ablassen des Brennstoffs aus dem Behälter
und auch eine schnelle Reinigung der ganzen Einrichtung für die Filtration des Brennstoffs
ermöglicht. Das Niveau des Brennstoffs kann bis auf den Boden des Brennstoffbehälters
herabsinken; das im Brennstoff enthaltene Wasser und die Verunreinigungen setzen
sich
jedoch im unteren Teil der Vertiefung des Brennstoffbehälterbodens ab, wo ebenfalls
die Filterpackung für die Feinreinigung des Brennstoffs separat angebracht ist.
Diese Anordnung gewährleistet, daß durch die Förderpumpe ein bereits gereinigter
Brennstoff hindurchgeht, wodurch ihre Lebensdauer erhöht wird.
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Bei dieser Einrichtung entfällt ferner die Notwendigkeit der Entlüftung
der Kammer des Feinreinigers, wodurch Einsparungen an Brennstoff erzielt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Brennstoffreinigungseinrichtung
für Naphtha- und Benzinmotoren gemäß der Erfindung ist schematisch durch die Zeichnung
veranschaulicht. Am unteren Teil des Brennstoffbehälters 1 ist der Abscheider 2
angebracht, der als Einpreßhöhlung im Boden des Brennstoffbehälters 1 ausgebildet
ist und zum Absetzen des Wassers und der im Brennstoff enthaltenen Verunreinigungen
dient. Im Abscheider 2 ist eine Filterkammer 3 vorgesehen, in die der Filtertopf
8 eingeschoben ist. In diesem ist die Filterpackung 10 mit abgesetzter Ausnehmung
25 angebracht, durch die ein erweiteter Teil 14 des Saugrohres 4, versehen mit einer
Eintrittsöffnung 11, hindurchgeht. Der Filtertopf 8 ist in der Filterkammer 3 mittels
einer Dichtung 12 abgedichtet, und der durch diese abgeschlossene Raum ist mit dem
Innenraum des Brennstoffbehälters 1 vermittels einer Syphonvorrichtung 18 verbunden,
die aus koaxial angeordneten stehenden Rohren 5, 6 zusammengesetzt ist, wobei das
obere Ende des weiteren Rohres 6 verschlossen und mit einer Belüftungsschraube 7
versehen ist und mit der oberen Deckwand 16 des Brennstoffbehälters 1 fest verbunden
ist, während das untere Ende des engeren Rohres 5 mit der oberen Deckwand 13 der
Filterkammer 3 derart fest verbunden ist, daß es eine Verbindung zwischen dem Brennstoffbehälter
1 und der Filterkammer 3 bildet und den Durchfluß des Brennstoffs ermöglicht. Der
Filtertopf 8 wird an der Filterkammer 3 durch eine Zentralschraube 20 festgehalten,
mit der der Boden des Filtertopfes 8 am Pfropfen 24 des erweiterten Teiles 14 des
Saugrohres 4 angeschraubt ist. Der Boden des Filtertopfes 8 ist neben der Öffnung
für die Schraube 20 mit einem Abstandsring 21 versehen, an den die untere Dichtung
22 der Filterpackung 10 im unteren Teil der abgesetzten Ausnehmung 25 zwischen der
Filterpackung 10 und dem erweiterten Teil 14 des Saugrohres 4 durch die Feder 23
angedrückt wird, die in der Filterkammer 3 zwischen ihrer oberen Deckwand 13 und
der Filterpackung 10 gelagert ist. Eine weitere obere Dichtung 26 ist im oberen
Teil der abgesetzten Ausnehmung 25 zwischen der Filterpackung 10 und dem erweiterten
Teil 14 des Rohres 4 oberhalb der Eintrittsöffnung 10 angebracht. Der Boden des
Abscheiders 2 ist mit der Ablaßschraube 9 für das Ablassen von Wasser und Ablagerungen
aus dem Brennstoff versehen.
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Die Arbeitsweise der Einrichtung ist wie folgt: Nach Einschalten
der Förderpumpe wird der Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter durch die Rohre 5,
6 der Syphonvorrichtung 18 angesaugt und wird in die Filterkammer 3 gefördert, wo
er durch die Filterpackung 10 in die Ausnehmung 25 eintritt. Dort dringt er durch
die Eintrittsöffnung 11 in den erweiterten Teil 14 des Saugrohres 4 ein, durch das
er zur Förderpumpe geleitet wird. Das im Brennstoff enthaltene Wasser sowie Verunreinigungen
sinken zum Boden des Brennstoffbehälters 1, lagern sich am Boden des Abscheiders
2 ab, von wo man sie durch
Lösen der Ablaßschraube 9 ablassen kann.
Die im Brennstoff verbliebenen feinen Verunreinigungen werden beim Durchtritt des
Brennstoffs durch die Filterpackung 10 abgefangen. Das Reinigen der Filtereinrichtung
kann ohne Ablassen von Brennstoff aus dem Brennstoffbehälter 1 nach Belüftung der
Syphonvorrichtung 18 durch Aufschrauben der Belüftungsschraube 7 vorgenommen werden,
wonach die (nicht gezeigte) Förderpumpe den Brennstoff aus dem Saugrohr 4 absaugt;
an seine Stelle dringt Luft ein. Das Niveau des Brennstoffs im Filtrationsgefäß
8 sinkt unter die Eintrittsöffnung 11 im erweiterten Teil 14 des Saugrohres 4. Nach
dem Lösen der Zentralschraube 20 kann die ganze Einrichtung für die Filtration aus
der Filterkammer 3 ohne Brennstoffverlust herausgenommen werden.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildende Einrichtung kann mit Vorteil
bei Benzin- und Naphthamotoren, insbesondere bei Automobilmotoren, ausgenutzt werden
und dies insbesondere bei Ge ländefahrzeugen mit Rücksicht auf die Möglichkeit ihrer
schnellen und leichten Reinigung ohne Ablassen des Brennstoffs aus dem Behälter
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