DE19634717A1

DE19634717A1 - Compact cylindrical filter fitted in vehicle fuel tank

Info

Publication number: DE19634717A1
Application number: DE19634717A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Lucas; Ulrich Dr Projahn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-08-28
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 1998-03-05

Abstract

The filter unit (10) is attached to a pump for supplying fuel especially to an internal combustion engine. A star-shaped or radial filter (12) is accommodated in a housing (11) with concentric cylindrical inner (16) and outer (17) walls. Fuel flows in through a first nipple (22) at the top of the unit. The fuel enters a chamber (29) with a curved wall (25) separating it from an outlet chamber (31) with the fuel flowing out through a second nipple (23). The inlet chamber is in communication with the outer diameter (33) of the filter and the outlet chamber is in communication with the inner diameter (36) of the filter. There is a central space (13) with a drain (42) at the bottom.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einer Filtereinrichtung für eine Kraftstoffördereinheit nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher angegebenen Gattung.The invention relates to a filter device for a Fuel delivery unit according to the preamble of the claim 1 specified genus.

Es ist schon eine solche Filtereinrichtung für eine Kraftstoffördereinheit aus der DE 42 42 242 A1 bekannt, bei der in einem Gehäuse mehrere Komponenten zu einem kompakten Aggregat zusammengebaut sind, das in den Tank eines Kraftfahrzeugs eingebaut wird und zur Benzinversorgung der Brennkraftmaschine dient. Dabei ist nach der Ausführung nach Fig. 4 ein radial durchströmter Sternfilter ringförmig um eine Kraftstofförderpumpe angeordnet, wobei sich der Sternfilter über stirnseitige Endkappen und Formdichtringe an der Kraftstofförderpumpe bzw. im Gehäuse abstützt und die Formdichtringe Schmutz- und Reinseite voneinander trennen bzw. nach außen abdichten. Diese Filtereinrichtung hat den Nachteil, daß sie eine mehr schematische Bauweise zeigt, die nicht ohne weiteres in die Praxis umsetzbar ist. So sind bei der Einrichtung nach Fig. 4 das Sternfilter und die Kraftstofförderpumpe über die Formdichtringe mechanisch miteinander gekoppelt und beeinflussen sich gegenseitig, so daß es zu Störfunktionen kommen kann. Die Abdichtung und Halterung über Formdichtringe und im Gehäuse führt zu einer relativ aufwendigen, unsicheren Bauweise mit verhältnismäßig vielen Dichtstellen.Such a filter device for a fuel delivery unit is already known from DE 42 42 242 A1, in which several components are assembled in a housing to form a compact unit which is installed in the tank of a motor vehicle and is used to supply petrol to the internal combustion engine. Here, a radial flow rating filter according to the embodiment of FIG. 4 are arranged annularly around a fuel supply pump, wherein the star filter is supported on end-face end caps and form seals at the fuel feed pump or in the housing and the shape of the sealing rings of dirt and clean side separate from each other and seal to the outside . This filter device has the disadvantage that it shows a more schematic design that is not easily implemented in practice. Thus, in the device according to FIG. 4, the star filter and the fuel delivery pump are mechanically coupled to one another via the form sealing rings and influence one another, so that malfunctions can occur. The sealing and mounting via molded sealing rings and in the housing leads to a relatively complex, unsafe design with a relatively large number of sealing points.

Advantages of the invention

Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung für eine Kraftstoffördereinheit mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie eine relativ einfache, kostengünstige und sichere Abdichtung zwischen Schmutz- und Reinseite im Filter ermöglicht. Die Filtereinrichtung benötigt relativ wenig Dichtstellen und reduziert damit auch die Gefahr von Leckstellen, wobei sie auch bei beengten Raumverhältnissen einsatzfähig ist. Die Filtereinrichtung ermöglicht eine kompakte und robuste Bauweise sowie eine einfache Montage, wobei keine gerichtete Montage des Sternfilters in das Gehäuse erforderlich ist. Die Bauweise der Filtereinrichtung begünstigt eine gute Raumausnutzung und ermöglicht eine geschützte Anordnung des Filterelements.The filter device according to the invention for a Fuel delivery unit with the characteristic features of the Claim 1 has the advantage that it is a relatively simple, inexpensive and secure sealing between dirty and clean side in the filter. The Filter device requires relatively few sealing points and thus also reduces the risk of leaks, whereby they can be used even in confined spaces. The Filter device enables a compact and robust Construction as well as simple assembly, with no directed Mounting the star filter in the housing is required. The design of the filter device favors a good one Utilization of space and enables a protected arrangement of the Filter element.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Filtereinrichtung möglich. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified filter device possible. Further expedient configurations result from the Description and the drawing.

drawing

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigenTwo embodiments of the invention are in the Drawing shown and in the description below explained in more detail. Show it

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung für eine Kraftstoffördereinheit in vereinfachter Darstellung und Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt nach II-II in Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen teilweisen Längsschnitt entsprechend Fig. 2 von einer zweiten Filtereinrichtung. Fig. 1 shows a longitudinal section through a filter device for a fuel delivery unit in a simplified illustration, and Figure 2 is a partial longitudinal section according to II-II in Fig. 1. FIG. 3 shows a partial longitudinal section corresponding to FIG. 2 of a second filter device.

Description of the embodiment

Die Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung 10 für eine Kraftstoffördereinheit, die in einem Gehäuse 11 ein radial durchströmtes Sternfilter 12 aufnimmt, das ringförmig um einen innenliegenden Innenraum 13 angeordnet ist, der zur Aufnahme einer nicht näher gezeichneten Kraftstoffpumpe dient. Fig. 1 shows a longitudinal section through a filter device 10 for a fuel delivery unit, which receives in a housing 11 a radially flowed star filter 12 , which is arranged in a ring around an inner space 13 which serves to receive a fuel pump, not shown.

Das Gehäuse 11 weist zur Aufnahme des Sternfilters 12 einen allseitig geschlossenen, nur an einer Stirnseite 14 offenen Ringraum 15 auf, der innen durch eine zylindrische Innenwand 16, außen durch eine dazu konzentrisch liegende zylindrische Außenwand 17 und an seiner geschlossenen Stirnseite 18 durch einen Boden 19 begrenzt ist. Dieser Ringraum 15 ist nach außen zu durch ein Deckelteil 21 verschlossen, das an der Stirnseite 14 dicht und fest in das Gehäuse 11 eingesetzt ist.To accommodate the star filter 12, the housing 11 has an annular space 15 which is closed on all sides and is only open on one end face 14 , the inside through a cylindrical inner wall 16 , the outside through a cylindrical outer wall 17 lying concentrically therewith, and on its closed end face 18 through a bottom 19 is limited. This annular space 15 is closed to the outside by a cover part 21 which is tightly and firmly inserted into the housing 11 on the end face 14 .

An diesem Deckelteil 21 sind zwei Anschlüsse für einen Zulauf 22 und einen Ablauf 23 vorgesehen, die beide als zueinander parallel verlaufende, axial nach außen ragende Schlauchanschlußstutzen ausgeführt sind. Der Zulauf 22 und der Ablauf 23 liegen diametral an einer ringförmigen, ebenen Anschlußplatte 24, die ein Teil des Deckelteils 21 bildet. Das Deckelteil 21 ist mit Hilfe dieser Anschlußplatte 24 im Gehäuse 11 befestigt und zugleich zentriert. Von dieser Anschlußplatte 24 ragt in Längsrichtung des Gehäuses 11 ein ringförmig ausgebildeter Axialsteg 25 in den Ringraum 15 hinein und haltert im Abstand von der Anschlußplatte 24 eine Endkappe 26 des Sternfilters 12. Anschlußplatte 24, Axialsteg 25 und Endkappe 26 bilden somit integrale Bestandteile des Deckelteils 21. Dabei wird das Deckelteil 21 wie auch das Gehäuse 11 vorzugsweise aus Kunststoff mit Glasfaserzusatz hergestellt. In der Endkappe 26 ist das eigentliche Filterelement 27 des Sternfilters 12 eingeschweißt, während das andere stirnseitige Ende des Filterelements 27 durch eine Endkappe 28 verschlossen ist. Das Filterelement 27 ist somit mit dem Deckelteil 21 einstückig ausgeführt. Im Deckelteil 21 ist durch die zueinander parallel angeordnete Anschlußplatte 24 und Endkappe 26 eine Zulaufkammer 29 ausgebildet, die durch den Axialsteg 25 von einer Ablaufkammer 31 getrennt ist.On this cover part 21 , two connections for an inlet 22 and an outlet 23 are provided, both of which are designed as mutually parallel, axially outwardly projecting hose connecting pieces. The inlet 22 and the outlet 23 lie diametrically on an annular, flat connecting plate 24 , which forms part of the cover part 21 . The cover part 21 is fastened with the aid of this connection plate 24 in the housing 11 and at the same time centered. From this connecting plate 24 in the longitudinal direction of the housing 11 projects an annular axial ridge formed 25 into the annular space 15 into and supporting at a distance from the connecting plate 24, an end cap 26 of the star filter 12th Connection plate 24 , axial web 25 and end cap 26 thus form integral components of the cover part 21 . The cover part 21 and the housing 11 are preferably made of plastic with glass fiber additive. The actual filter element 27 of the star filter 12 is welded into the end cap 26 , while the other end of the filter element 27 is closed by an end cap 28 . The filter element 27 is thus made in one piece with the cover part 21 . In the cover part 21 , an inlet chamber 29 is formed by the connection plate 24 and end cap 26 arranged parallel to one another, which is separated from an outlet chamber 31 by the axial web 25 .

Wie die Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 näher zeigt, hat der Axialsteg 25 einen kreisförmigen Verlauf, wobei er exzentrisch zur Längsachse des Gehäuses 12 so angeordnet ist, daß die außenliegende Zulaufkammer 29 im wesentlichen sichelförmig die innenliegende Ablaufkammer 31 umgreift. Zu diesem Zweck ist der Axialsteg 25 so angeordnet, daß er im Bereich des Zulaufs 22 die Endkappe 26 im Deckelteil 21 an ihrem Innendurchmesser tangiert, während er im Bereich des Ablaufs 23 die Endkappe 26 an ihrem Außendurchmesser tangiert. Die Zulaufkammer 29 und die Ablaufkammer 31 sind verhältnismäßig flach und in der gleichen radialen Ebene ausgebildet, so daß im Ringraum 15 ein möglichst großes Filterelement 27 untergebracht werden kann.As shown in FIG. 1 in connection with FIG. 2, the axial web 25 has a circular course, wherein it is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the housing 12 in such a way that the external inlet chamber 29 encompasses the inner outlet chamber 31 in a substantially crescent shape. For this purpose, the axial web 25 is arranged such that in the area of the inlet 22 it touches the end cap 26 in the cover part 21 on its inside diameter, while in the area of the outlet 23 it touches the end cap 26 on its outside diameter. The inlet chamber 29 and the outlet chamber 31 are relatively flat and are formed in the same radial plane, so that the largest possible filter element 27 can be accommodated in the annular space 15 .

Die Endkappe 26 im Deckelteil 21 ist an ihrem Außendurchmesser so groß gewählt, daß sie zusammen mit der Außenwand 17 einen ausreichend großen, äußeren Ringspalt 32 bildet, der wie der Zulauf 22 auf der Schmutzseite 33 liegt und die Zulaufkammer 29 mit der äußeren Mantelfläche 34 des Filterelements 27 verbindet. In entsprechender Weise bildet die Endkappe 26 an ihrem Innendurchmesser zusammen mit der Innenwand 16 einen inneren Ringspalt 35, welcher auf der Reinseite 36 liegt und die innere Mantelfläche 37 des Filterelements 27 in geeigneter Weise mit der Ablaufkammer 31 verbindet.The end cap 26 in the cover part 21 is so large in its outer diameter that it forms, together with the outer wall 17, a sufficiently large, outer annular gap 32 which, like the inlet 22, is on the dirty side 33 and the inlet chamber 29 with the outer lateral surface 34 of the Filter element 27 connects. In a corresponding manner, the inner diameter of the end cap 26 together with the inner wall 16 forms an inner annular gap 35 , which lies on the clean side 36 and connects the inner lateral surface 37 of the filter element 27 to the drain chamber 31 in a suitable manner.

Die zylindrische Innenwand 16 weist in der Nähe des Bodens 19 einen im Ringraum 15 gelegenen, verdickten Absatz 38 auf, der zur Abdichtung von Schmutz- und Reinseite im Sternfilter 12 mit einem an der unteren Endkappe 28 angeordneten Dichtring 39 zusammenwirkt.The cylindrical inner wall 16 has, near the bottom 19, a thickened shoulder 38 located in the annular space 15 , which cooperates with a sealing ring 39 arranged on the lower end cap 28 in the star filter 12 to seal the dirty and clean side.

Das Gehäuse 11 weist an seinem Boden 19 einen nach unten ragenden Halteringsteg 41 auf, der zum Einbau der Filtereinrichtung 10 in einem Tank dient. Ferner hat der Boden 19 im Bereich des Innenraums 13 einen Rohrstutzen 42, in den beim Einbau der nicht näher gezeichneten Kraftstoffpumpe in den Innenraum 13 diese mit einem Einlaßstutzen ragt.The housing 11 has on its bottom 19 a downwardly projecting retaining ring web 41 , which is used to install the filter device 10 in a tank. Furthermore, the bottom 19 in the area of the interior 13 has a pipe socket 42 into which the fuel pump (not shown) projects into the interior 13 with an inlet socket.

Die Wirkungsweise der Filtereinrichtung 10 wird wie folgt beschrieben, wobei deren allgemeine Funktion als an sich bekannt vorausgesetzt wird. Das von einer nicht näher gezeichneten Kraftstoffpumpe geförderte Druckmittel, insbesondere Benzin, wird der Filtereinrichtung 10 am Zulauf 22 zugeführt. Von dort strömt es auf der Reinseite 33 in die außenliegende Zulaufkammer 29, wo es sich durch deren sichelförmige Form gut verteilen kann und über den äußeren Ringspalt 32 vor die äußere Mantelfläche 34 des Filterelements 27 strömt. Das Druckmittel durchströmt radial das sternförmige Filterelement 27 und wird dabei gereinigt. Auf der Reinseite 36 fließt das Druckmittel von der inneren Mantelfläche 37 über den inneren Ringspalt 35 in die Ablaufkammer 31, von wo es zum Ablauf 23 gelangt. The mode of operation of the filter device 10 is described as follows, the general function of which is assumed to be known per se. The pressure medium, in particular gasoline, which is delivered by a fuel pump, not shown, is fed to the filter device 10 at the inlet 22 . From there it flows on the clean side 33 into the external inlet chamber 29 , where it can be distributed well due to its crescent shape and flows over the outer annular gap 32 in front of the outer lateral surface 34 of the filter element 27 . The pressure medium flows radially through the star-shaped filter element 27 and is cleaned in the process. On the clean side 36 , the pressure medium flows from the inner lateral surface 37 via the inner annular gap 35 into the drain chamber 31 , from where it reaches the drain 23 .

Durch die Bauweise und Integration von Deckelteil 21 mit Filterelement 27 läßt sich eine einfache, kostengünstige und sichere Abdichtung zwischen der Schmutzseite 33 und der Reinseite 36 erreichen. Die Anzahl der Dichtelemente und damit potentieller Leckstellen zwischen der Schmutz- und der Reinseite kann bei dieser Filtereinrichtung 10 minimiert werden. Das Filterelement 27 ist hier leicht austauschbar und gegen andere Einflüsse geschützt im Ringraum 15 angeordnet. Das Deckelteil 21 mit dem Filterelement 27 läßt sich gut handhaben und leicht montieren bzw. demontieren, wobei seine Bauweise günstige Durchflußwerte ermöglicht. Beim Einbau des Filterelements 27 in das Gehäuse 11 ist keine gerichtete Montage erforderlich.The design and integration of cover part 21 with filter element 27 enables a simple, inexpensive and secure seal to be achieved between the dirty side 33 and the clean side 36 . The number of sealing elements and thus potential leaks between the dirty and clean side can be minimized in this filter device 10 . The filter element 27 is here easily replaceable and arranged in the annular space 15 , protected against other influences. The cover part 21 with the filter element 27 is easy to handle and easy to assemble or disassemble, and its construction enables favorable flow values. When installing the filter element 27 in the housing 11 , no directional assembly is required.

Die Fig. 3 zeigt einen teilweisen Längsschnitt entsprechend Fig. 2 von einer zweiten Filtereinrichtung 50, die sich von derjenigen nach Fig. 1 bzw. 2 lediglich durch einen anders verlaufenden Axialsteg 51 unterscheidet. Dieser Axialsteg 51 hat einen im wesentlichen über einen Dreiviertel-Kreis verlaufenden Ringabschnitt 52 und einen U-förmigen Teilabschnitt 53, welche die Ablaufkammer 31 einschließen. Dabei verläuft der Ringabschnitt 52 konzentrisch zur Längsachse der Filtereinrichtung und durch den inneren Ringspalt 35 von der Innenwand 16 getrennt, während der Teilabschnitt 53 den Ablauf 23 einschließt. Der Axialsteg 51 läßt sich einfach und kostengünstig herstellen, ergibt eine stabile Bauweise und erlaubt eine günstige Durchströmung. FIG. 3 shows a partial longitudinal section corresponding to FIG. 2 of a second filter device 50 , which differs from that according to FIGS. 1 and 2 only in that the axial web 51 runs differently. This axial web 51 has a ring section 52 which extends essentially over a three-quarter circle and a U-shaped section 53 which enclose the outlet chamber 31 . The ring section 52 runs concentrically to the longitudinal axis of the filter device and is separated from the inner wall 16 by the inner annular gap 35 , while the section 53 includes the outlet 23 . The axial web 51 can be produced easily and inexpensively, results in a stable construction and allows a favorable flow.

Selbstverständlich sind an der gezeigten Filtereinrichtung 10 Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So können anstelle der gezeigten Schlauchanschlußstutzen für Zulauf- und Ablauf auch andere Bauarten von Anschlüssen verwendet werden. Auch die Bauart der Radialdichtung 39 kann verändert werden, solange dort eine Abdichtung zwischen Schmutz- und Reinseite erreicht wird. So läßt sich anstelle des Dichtrings 39 auch ein Tannenbaumprofil zur Abdichtung verwenden, das unmittelbar an einer verdickten Endkappe 28 aus Kunststoff ausgebildet werden kann. Auch kann der Axialsteg 25 anstelle der in Fig. 2 gezeigten Kreisform eine andere geeignete Form aufweisen, wie zum Beispiel ellyptisch oder als gekrümmter Polygonzug.Of course, changes can be made to the filter device 10 shown without departing from the spirit of the invention. So other types of connections can be used instead of the hose connection shown for inlet and outlet. The design of the radial seal 39 can also be changed as long as a seal between the dirty and clean side is achieved there. So instead of the sealing ring 39 , a fir tree profile can also be used for sealing, which can be formed directly on a thickened end cap 28 made of plastic. Instead of the circular shape shown in FIG. 2, the axial web 25 can also have another suitable shape, such as, for example, elliptical or as a curved polygon.

Claims

1.Filter device for a fuel delivery unit, in which a radially flowed star filter is arranged in a ring in a housing around an inner interior, which is used to hold a fuel pump, and in which the filter element of the star filter is held tightly and firmly between end caps, each of which is used for sealing or A sealing element is assigned to separate the dirty and clean side in the star filter, characterized in that the housing ( 11 ) for receiving the star filter ( 12 ) has an annular space ( 15 ) which is closed on all sides and only open on one end face ( 14 ) is separated from the interior ( 13 ) by an inner wall ( 16 ) and is closed at its open end by a cover part ( 21 ) inserted into the housing ( 11 ), on which the connections for inlet ( 22 ) and outlet ( 23 ) are arranged the cover part ( 21 ) has a connection plate ( 24 ) having the connections ( 22 , 23 ), the axial web ( 25 , 51 ) separating one another from a dirt ( 33 ) and clean side ( 36 ) is firmly connected to the end cap ( 26 ) of the star filter ( 12 ) facing the cover part ( 21 ).

2. Filter device according to claim 1, characterized in that an inlet chamber ( 29 ) and an outlet chamber ( 31 ) are arranged in the cover part ( 21 ) between the connecting plate ( 24 ) and the end cap ( 26 ) which is parallel and at a distance therefrom, through which the axial web ( 25 , 51 ) are separated from one another and of which the inlet chamber ( 29 ) is connected to the inlet connection ( 22 ) and to the outer lateral surface ( 34 ) of the filter element ( 27 ), while the outlet chamber ( 31 ) is connected to the Drain connection ( 23 ) and the inner lateral surface ( 37 ) of the filter element ( 27 ) has connection.

3. Filter device according to claim 1 or 2, characterized in that a second seal ( 39 ) for separating the dirty and clean side is arranged in the region of the other end cap ( 28 ) lying away from the cover part ( 21 ).

4. Filter device according to claim 3, characterized in that the inner wall ( 16 ) in the annular space ( 15 ) close to the bottom ( 19 ) has a thickened shoulder ( 38 ) on which the second seal designed as a sealing ring ( 39 ) bears .

5. Filter device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the inlet chamber ( 29 ) and the outlet chamber ( 31 ) lie in the same radial plane.

6. Filter device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the axial web ( 25 ) is substantially circular and is arranged eccentrically to the longitudinal axis of the housing ( 11 ) so that it has the annular end cap ( 26 ) in the region of the inlet Connection ( 22 ) tangent to its inner edge, while in the area of the drain connection ( 23 ) it touches the end cap ( 26 ) on its outer edge.

7. Filter device according to claim 6, characterized in that the outer inlet chamber ( 29 ) encloses the inner outlet chamber ( 31 ) substantially sickle-shaped.

8. Filter device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cover part ( 21 ) has two mutually parallel, axially extending hose nozzles for the inlet ( 22 ) and outlet ( 23 ), which are in particular diametrically opposite one another.

9. Filter device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the annular space ( 15 ) by an axially extending, cylindrical inner wall ( 16 ) and an concentrically extending outer wall ( 17 ) is delimited by a radially extending bottom ( 19th ) are connected to one another at one end face ( 18 ).

10. Filter device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the end cap ( 26 ) connected to the cover part ( 21 ) between its outer diameter and the outer wall ( 17 ) and between its inner diameter and the inner wall ( 16 ) each have an annular gap ( 32 , 35 ) forms, which are assigned to the dirty ( 33 ) or the clean side ( 36 ).

11. Filter device according to one of claims 1 to 5, 8 to 10, characterized in that the axial web ( 51 ) from a concentrically arranged, near the inner wall ( 16 ) extending ring portion ( 52 ) and a drain ( 23 ) comprising substantially U-shaped section ( 53 ).