DE202007013281U1 - Flüssigkeitsfilter - Google Patents
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Abstract
Flüssigkeitsfilter,
bestehend aus einem zur Aufnahme eines, zum Durchströmen angeordneten
Filtermediums eingerichteten metallischen Gehäuse und einem dieses an einer
Seite abschließenden
metallischen Deckel (1), wobei in die Struktur des Deckels (1) zumindest
Rohrelemente (6, 9) zur Zu- und
Ableitung von Flüssigkeiten
eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) mit
Anschlussbohrungen (4', 5') versehen ist, in denen materialähnlich ausgebildete
Rohrelemente (6, 9) mittels einer Klebeverbindung gehalten sind.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsfilter entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
- Beispiele derartiger Flüssigkeitsfilter sind Kraftstofffilter für Dieselmotoren. Diese werden regelmäßig als Hauptstromfilter betrieben und bestehen aus einem beispielsweise metallischen zylindrischen Gehäuse, in welchem ein eine Rückhaltefunktion auf mitgeführte, als Verunreinigungen anzusehende Feststoffpartikel ausübendes, von dem zu behandelnden Kraftstoff durchströmtes Filtermedium aufgenommen ist und einem lösbar mit der einen Stirnseite dieses Gehäuses in Verbindung stehenden Deckel. Das Gehäuse kann ferner mit Hinblick auf ein Auffangen von mitgeführtem Wasser eingerichtet sein. Der Deckel ist in jedem Fall mit Bohrungen versehen, die zum Anschluss von jeweils der Kraftstoffzu- und -ableitung dienenden Rohrelementen bestimmt sind.
- Kraftstofffilter bilden ein Verschleißteil, an das in Anbetracht der für moderne Einspritzsysteme geforderten Kraftstoffreinheit steigende Anforderungen gestellt werden, so dass ein besonderes Interesse an einem rationell herstellbaren Filter besteht. Es ist im Hause der Anmelderin bekannt, das Gehäuse eines solchen Filters in einem Tiefziehverfahren aus Aluminium oder Stahl und den Deckel werkstoffgleich in einem Pressverfahren, insbesondere im Wege des Fließpressens herzustellen, wobei sich für die Herstellung einer Verbindung mit den genannten Rohrelementen grundsätzlich eine Verschraubung oder auch Löten, Hartlöten oder Schweißen anbieten.
- Die Herstellung des Deckels durch Fließpressen ist durch ein vergleichsweise teures Formwerkzeug und Nachbearbeitungsprozesse gekennzeichnet und bereits aus diesem Grunde nicht als optimal anzusehen. Die Benutzung von Löt- oder Schweißtechniken zur Anbindung der Rohrelemente sind ebenfalls als teuer anzusehen, und zwar nicht zuletzt aufgrund des hiermit verbundenen Aufwands energetischer, apparativer und manueller Art. Vergleichbares gilt auch für die genannten Gewindeverbindungen, bei denen sich im Ergebnis ebenfalls ein beträchtlicher Fertigungsaufwand ergibt.
- Vor dem wirtschaftlichen Hintergrund, dass Flüssigkeitsfilter, insbesondere Kraftstofffilter als Massenprodukte anzusehen und in großen Stückzahlen auszubringen sind, erscheinen die im Wege der vorstehend dargelegten Techniken hergestellten Ausführungsformen mit Hinblick auf den sich ergebenden Kostenaufwand unangemessen.
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Flüssigkeitsfilter der eingangs bezeichneten Gattung mit der Maßgabe auszugestalten, dass sich gegenüber diesem Stand der Technik eine Senkung der Herstellungskosten ergibt. Diese Aufgabe ist bei einem solchen Flüssigkeitsfilter durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Anspruchs 1 gelöst.
- Erfindungswesentlich ist hiernach, dass die Verbindung zwischen den genannten Rohrelementen und dem Deckel nach Art einer Klebeverbindung eingerichtet ist. Im Vergleich zu dem eingangs dargelegten Stand der Technik ist hiermit ein erheblich verminderter Arbeits- und Energieaufwand und – sich hieraus ergebend – eine Senkung der Herstellungskosten gegeben. Der Deckel ist materialähnlich mit den Rohrelementen ausgebildet, so dass ein an diese Werkstoffpaarung optimal angepasster Klebstoff verwendet werden kann.
- Der Deckel ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 ein Gussteil aus Aluminium, wobei vorzugsweise von einem Vakuum-Druckgussverfahren Gebrauch gemacht wird. Diese Art der Herstellung ist kostengünstig mit einer hinreichend reproduzierbaren Qualität einsetzbar und somit dem Charakter dieser Deckel als Massenprodukte bestens angepasst. Der Deckel kann hiernach ein modular verwendbares Aluminiumgussteil sein, welches verschiedene Variationen des Anschlüsse zuläßt.
- Der Deckel ist entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 bis 5 zusätzlich mit Mitteln zur Befestigung von Teilen einer Rücklaufleitung eines Flüssigkeitsver sorgungssystems, z. B. eines Kraftstoffversorgungssystems ausgerüstet, wobei ein diesem Zweck dienendes Durchgangsrohrelement wiederum materialähnlich mit dem Deckel ausgebildet und über eine Klebeverbindung an diesem gehalten ist. Zu diesem Zweck kann der Deckel mit einer zur Oberseite hin offenen, halbschalenartigen Ausnehmung versehen sein, so dass ein nachträgliches Einsetzen des Durchgangsrohrelementes ermöglicht wird.
- Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 ist der Deckel durch einen sich außenseitig erstreckenden Aufbau gekennzeichnet, der sich aus dessen Grundebene herauswölbt und mit Anschlussbohrungen und/oder der genannten halbschalenartigen Ausnehmung versehen ist. Sowohl die Ausnehmung als auch die Anschlussbohrungen sind als Klebeflächen angelegt, an denen das Durchgangsrohrelement bzw. die Rohrelemente festgelegt sind.
- Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 sind das Durchgangsrohrelement und/oder die Rohrelemente zusätzlich axial zumindest in einer Richtung formschlüssig in der Ausnehmung bzw. den Anschlussbohrungen gesichert angeordnet. Auf diese Weise ist ein erhöhtes Maß an Montagesicherheit gegeben. Gleichzeitig kann über einen Formschluss auch eine axiale Einschubbegrenzung eines Rohrelements in einer Anschlussbohrung dargestellt werden.
- Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 12 sind auf mögliche vorteilhafte Orientierungen der Rohrelemente sowie des Durchgangsrohrelementes relativ zueinander und zu dem Deckel gerichtet. Es kommen jedoch auch andere Orientierungen in Betracht.
- Das Flüssigkeitsfilter kann zur Gänze als Verschleiß- und damit Austauschteil konzipiert sein. Dies bedeutet, dass der Deckel und das Gehäuse miteinander in einer unlösbaren Verbindung stehen und z. B. miteinander verschweißt sein können. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Deckel kann jedoch lösbar angelegt sein, insbesondere auf einer Verschraubung beruhen, so dass z.B. nur das Gehäuse und/oder das Filtermedium als Verschleißteil/e konzipiert sind.
- Das Flüssigkeitsfilter kann eine global zylindrische Gestalt aufweisen, wobei entlang der Peripherie des kreisförmigen Deckels ein Randsteg angeformt ist, der sich senkrecht zu der Ebene des Deckels erstreckt. Dieser Randsteg kann Träger eines Gewindes sein, über welches der Deckel mit dem Gehäuse verschraubt ist – er kann jedoch alternativ auch Träger einer Schweißverbindung zwischen diesen Teilen sein.
- Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 können die Rohrelemente und oder das Durchgangsrohrelement werkstoffgleich mit dem Deckel ausgebildet sein. Diese eröffnet eine optimale Abstimmung des Klebstoffs auf die eingesetzten Werkstoffe.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen schematisch wiedergegebene, ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitsfilter anhand eines Kraftstofffilters beschreibendes Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 den Deckel eines Kraftstofffilters in oberseitiger perspektivischer, teilweiser Schnittansicht, -
2 die Unterseite des in1 gezeigten Deckels in perspektivischer Ansicht. - Die
1 und2 zeigen einen für das zeichnerisch nicht wiedergegebene Gehäuse eines Diesel-Kraftstofffilters bestimmten kreisförmigen Deckel1 in einer teilweisen Schnittdarstellung in einer Ebene parallel zu der Stirnseite des Gehäuses. - Aus der sich senkrecht zu der Achse des global zylindrischen Gehäuses orientierten Grundebene
2 des Deckels1 heraus erstreckt sich oberseitig ein Aufbau3 , der in einem zentralen Bereich eine koaxial zu der Achse des Gehäuses verlaufende Austrittsbohrung4 und in einem Randbereich eine parallel zu der Austrittsbohrung verlaufende Eintrittsbohrung5 aufweist. Beide Bohrungen4 ,5 sind innerhalb des Aufbaus3 in Krümmern fortgeführt und enden in jeweiligen sich parallel zueinander und zu der Grundebene2 erstreckenden Anschlussbohrungen4' ,5' . Die Austrittsbohrung4 ist unterseitig bezüglich des Deckels1 in einem Rohrstutzen4'' fortgeführt. - Mit
6 ist ein, in die Anschlussbohrung4' bis zu einem Anschlagflansch7 eingestecktes, aus Aluminium hergestelltes Rohrelement bezeichnet, welches an seinem herausragenden Ende außenseitig mit einer zur Herstellung eines Formschlusses mit einer Schlauchleitung bestimmten Ringprofilierung8 versehen ist. - Mit
9 ist ein, in die Anschlussbohrung5' bis zu einem Anschlagflansch10 eingestecktes, aus Aluminium bestehendes Rohrelement bezeichnet, welches an seinem herausragenden Ende außenseitig mit einer zur Herstellung eines Formschlusses mit einer Schlauchleitung bestimmten Ringprofilierung11 versehen ist. - Mit
12 ist ein Durchgangsrohrelement bezeichnet, welches in eine zur Oberseite des Deckels1 hin offene halbschalenartige Ausnehmung13 eingesetzt und in dieser durch einen etwa mittig angeordneten Ringflansch14 in Achsrichtung formschlüssig gesichert ist. Dieses Durchgangsrohrelement12 ist in gleicher Weise wie die Rohrelemente6 ,9 aus Aluminium ausgebildet und an beiden freien Enden mit Ringprofilierungen12' ,12'' oder dergleichen versehen. - Das Durchgangsrohrelement
12 bildet einen Teil der Rücklaufleitung des Kraftstoffs und ist nicht den eigentlichen Filtervorgang eingebunden. - Über die Rohrelemente
6 ,9 sowie das Durchgangsrohrelement12 ist das gezeigte Kraftstofffilter in üblicher Weise in das Kraftstoffversorgungssystem eines Dieselmotors integrierbar. - Das Gehäuse ist in üblicher Weise zumindest mit einem für eine Anwendung bei Dieselkraftstoff geeigneten Filtermedium ausgerüstet. Es besteht aus Aluminium und kann in einem Fliesspressverfahren hergestellt werden.
- Der Deckel
1 ist erfindungsgemäß ein Aluminiumgussteil und vorzugsweise in einem Vakuum-Druckgussverfahren hergestellt. - Die gesamte Bauheinheit bestehend aus dem Gehäuse und dem Deckel
1 kann als einheitliches Bauelement konzipiert sein. In diesem Fall ist das Gehäuse mit dem Deckel1 verschweißt, wobei vorzugsweise eine Laserschweißung benutzt wird. In Betracht kommt jedoch auch, dass nur das Gehäuse einschließlich des Filtermediums oder auch nur Letzteres aus Austauschteil konzipiert ist. In diesem Fall kann der Deckel1 mit dem Gehäuse verschraubt sein. - Der Deckel
1 ist in jedem Fall mit einem zylindrischen Randsteg16 versehen, der als periphere Anbindungsfläche für das Gehäuse eingerichtet ist, sei es durch Verschraubung oder durch Verschweißung. - Erfindungswesentlich ist, dass die Rohrelemente
6 ,9 sowie das Durchgangsrohrelement12 an den Stellen15 flächig mit den zugekehrten, jeweils Klebeflächen bildenden und dementsprechend bearbeiteten Innenseiten der Anschlussbohrungen4' ,5' sowie der Ausnehmung13 verklebt ist, so dass sich eine dauerhafte und insbesondere zuverlässige Verbindung zwischen diesen Rohrelementen und dem Deckel1 ergibt. - Man erkennt, dass ein derart ausgebildeter Deckel ein äußerst rationell herstellbares Bauteil darstellt, welches der eingangs dargelegten Forderung nach einer Senkung der Herstellungskosten dieser Massenprodukte effektiv begegnet werden kann.
- Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf Kraftstofffilter beschränkt. Sie kann grundsätzlich bei allen einen strukturell ähnlichen Aufbau aufweisenden Flüssigkeitsfiltern zum Einsatz kommen.
Claims (13)
- Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem zur Aufnahme eines, zum Durchströmen angeordneten Filtermediums eingerichteten metallischen Gehäuse und einem dieses an einer Seite abschließenden metallischen Deckel (
1 ), wobei in die Struktur des Deckels (1 ) zumindest Rohrelemente (6 ,9 ) zur Zu- und Ableitung von Flüssigkeiten eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1 ) mit Anschlussbohrungen (4' ,5' ) versehen ist, in denen materialähnlich ausgebildete Rohrelemente (6 ,9 ) mittels einer Klebeverbindung gehalten sind. - Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
1 ) ein aus Aluminium bestehendes Gussteil ist. - Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
1 ) zusätzlich mit Mitteln zur Befestigung eines, einen Teil einer Rücklaufleitung eines Flüssigkeitsversorgungssystems bildenden, mit dem Deckel (1 ) materialähnlich ausgebildeten Durchgangsrohrelements (12 ) ausgerüstet ist. - Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine halbschalenartige, zur Außen- bzw. Oberseite hin offene, zur Aufnahme, Sicherung und Positionierung des Durchgangsrohrelements (
12 ) bestimmte Ausnehmung (13 ) dargestellt sind. - Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohrelement (
12 ) über eine Klebeverbindung in der Ausnehmung (13 ) gehalten ist. - Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
1 ) oberseitig mit einem, aus dessen Grundebene (2 ) herausragenden Aufbau (3 ) versehen ist, der mit innenseitig Klebeflächen bildenden Anschlussbohrungen (4' ,5' ) versehen ist. - Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
1 ) oberseitig mit einem, aus dessen Grundebene (2 ) herausragenden Aufbau (3 ) versehen ist, dass die Ausnehmung (13 ) außenseitig in den Aufbau (3 ) eingeformt ist und innenseitig eine Klebefläche bildet. - Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageposition der Rohrelemente (
4 ,5 ) und/oder des Durchgangsrohrelements (12 ) zumindest in einer Richtung zusätzlich formschlüssig gesichert ist. - Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrelemente (
6 ,9 ) parallel zu einer Grundebene (2 ) des Deckels (1 ) erstrecken. - Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Durchgangsrohrelement (
12 ) parallel zu einer Grundebene (2 ) des Deckels (1 ) erstreckt. - Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrelemente (
6 ,9 ) sowie das Durchgangsrohrelement (12 ) parallel zueinander erstrecken. - Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest eines der Rohrelemente (
6 ,9 ) und/oder das Durchgangsrohrelement (12 ) senkrecht zu einer Grundebene (2 ) des Deckels (1 ) erstrecken. - Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das zumindest eines der Rohrelemente (
6 ,9 ) und/oder das Durchgangsrohrelement (12 ) werkstoffgleich mit dem Deckel (1 ) ausgebildet ist/sind.
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