DE3527802C2 - Filteranordnung zum Einbau in den Strömungsweg einer Brennstoff-Förderpumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Filteranordnung zum Einbau in den Strömungsweg einer Brennstoff-Förderpumpe nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine solche Fil­ teranordnung bekannt, bei der in einem Maschinengehäuse der Brennstoff-Förderpumpe zwei konzentrische, ringförmige Öffnungen als Anschlüsse ausgebildet sind und ein becher­ förmiges Gehäuse mit Hilfe eines Mittelbolzens am Maschi­ nengehäuse festgeschraubt ist. Das Filtergehäuse nimmt ei­ nen Filtereinsatz auf, der aus einem zylindrischen Siebteil und stirnseitigen Deckeln besteht und der von einer Spiral­ feder am Maschinengehäuse so anliegend gehalten wird, daß der Filtereinsatz zwischen einen Zulauf- und einen Ablauf­ anschluß geschaltet ist. Obwohl bei dieser Filteranordnung gute Werte in bezug auf das Gesamtvolumen, das Absetzvolu­ men und auch die Größe der Siebfläche erreicht werden, hat diese Bauart doch den Nachteil, daß sie wegen einer hohen Anzahl an Teilen eine relativ komplizierte Montage verur­ sacht. Die Mittelbolzen-Befestigung baut relativ teuer und wenig kompakt zudem sind Dichtringe verlierbar angeordnet.

Das Filtergehäuse ist in stabiler Weise aus Blech ausgebil­ det, das jedoch undurchsichtig und relativ teuer ist.

Ferner ist aus der US-PS 2 018 639 eine Filteranordnung be­ kannt, bei der das Filtergehäuse im wesentlichen einstückig mit dem Förderpumpengehäuse ausgeführt ist. Für den Ausbau des Filtereinsatzes ist ein schwenkbarer Boden am Filterge­ häuse angeordnet. Die Anschlüsse für Zulauf und Ablauf lie­ gen radial und axial. Diese Filteranordnung baut aufwendig und umständlich und ist zudem schwierig zu montieren.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Filteranordnung zum Einbau in den Strö­ mungsweg einer Brennstoff-Förderpumpe mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vor­ teil, daß sie bei einer kompakten und stabilen Bauweise ei­ ne relativ einfache Montage erlaubt. Dabei erleichtert die geringe Anzahl von Einzelteilen nicht nur die einfache Mon­ tage, sondern ermöglicht auch eine kostengünstige Bauweise.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haupt­ anspruch angegebenen Filteranordnung möglich. Äußerst zweck­ mäßig ist eine Ausbildung nach Anspruch 4; dadurch wird die Filteranordnung bei der Montage im Pumpengehäuse so zentriert, daß ein schiefes Ansetzen und Verklemmen des Außengewindes im Innengewinde des Pumpengehäuses vermieden wird. Besonders vor­ teilhaft ist eine Ausbildung nach Anspruch 5, wodurch der Filtereinsatz aus dem Filtergehäuse herausnehmbar angeordnet ist und damit nach einer leichten Reinigung erneut verwendbar ist. Fernerhin kann es besonders zweckmäßig sein, wenn die Filteranordnung gemäß Anspruch 7 als Wegwerfteil ausgeführt wird. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie der Zeichnung.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung nä­ her erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbei­ spiel der Filteranordnung teilweise im Längsschnitt und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung in ei­ ner Ausführung als Wegwerfteil.

Die Fig. 1 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Filteranordnung 10 zum Einbau in den Strömungsweg einer nicht näher gezeichneten Brennstoff-Förderpumpe, wobei derartige Filteranordnungen als Vorreiniger für Dieselförderpumpen verwendet werden, um deren Ventile, Dicht- und Führungs­ flächen vor Tank- und Leitungsverunreinigungen zu schützen.

Von der Förderpumpe ist das Maschinengehäuse mit 11 bezeich­ net, das einen zentralen, ersten, stutzenartigen Anschluß 12 für den Ablauf und einen dazu konzentrisch liegenden, ring­ förmigen, zweiten Anschluß 13 für den Zulauf aufweist. Der ringförmige zweite Anschluß 13 geht über ein Innengewinde 14, eine Eindrehung 15 in eine Anbaufläche 16 über.

In das so vorbereitete Maschinengehäuse 11 ist das eigent­ liche Filter 17 dicht und fest eingebaut. Das Filter 17 selbst besteht aus vier Teilen, einem im wesentlichen becherförmig ausgebildeten Filtergehäuse 13, einem daran unverlierbar ge­ haltenen O-Ring 19, einem im Filtergehäuse 18 angeordneten, rohrförmigen Filtereinsatz 21 und einer Druckfeder 22.

Das Filtergehäuse 18 besteht aus einem becherförmigen Gehäu­ seunterteil 23, das mit einem ringförmigen Gehäuseoberteil 24 untrennbar und fest verbunden ist. Um die Montage des Fil­ ters 17 von Hand zu erleichtern, weist das Gehäuseunterteil 23 Griffrillen 25 auf. Im Bereich dieser Griffrillen 25 ist die Wanddicke so gering, daß eine ausreichende Transparenz zur Feststellung des Füllstandes oder des Verschmutzungsgra­ des gegeben ist. An seinem Boden weist das Gehäuseunterteil 23 eine Einformung 26 auf, welche zur Halterung des Filter­ einsatzes 21 dient. Das ringförmige Gehäuseoberteil 24 trägt ein zum Innengewinde 14 passendes Außengewinde 27 und geht über eine Ringnut 28 in eine radial nach außen sich erstrec­ kende Anschlagschulter 29 über, an welcher das becherförmige Gehäuseunterteil 23 mit seinem Rand befestigt ist. Die bei­ den Gehäuseteile 23, 24 sind durch Kleben, Schweißen, ins­ besondere mit Ultraschall oder in sonstiger Weise fest und untrennbar miteinander verbunden. Der O-Ring 19 ist in der Ringnut 28 unverlierbar am Gehäuseoberteil 24 gehalten. Zur Erhöhung der Festigkeit besteht das Gehäuseoberteil 24 aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Bei in das Maschinengehäuse 11 eingeschraubtem Filtergehäuse 18 übernimmt der O-Ring 19 die Abdichtung zwischen dem zweiten Anschluß 13 nach außen, während die Anschlagschulter 20 mit der Anbaufläche 16 die axiale Lage des Filters 17 festlegt.

Der Filtereinsatz 21 ist im wesentlichen rohrförmig und ein­ stückig ausgebildet. Er weist einen hohlzylindrischen Sieb­ zylinder 31 auf, der an seinem einen Ende in einen Rohrstut­ zen 32 übergeht, während an seinem anderen Ende ein Ring­ wulst 33 angeformt ist. Der Rohrstutzen 32 hat einen kleine­ ren Außendurchmesser als derjenige des Siebzylinders 31; die Größe seines Außendurchmessers und die Länge des Rohr­ stutzens 32 ist so gewählt, daß er mit einem Abschnitt 39 in den ersten Anschluß 12 ragt und dadurch Schmutz- und Rein­ seite im Filter 17 voneinander trennt. Ferner ist der Außen­ durchmesser des Siebzylinders 31 so groß gewählt, daß der Filtereinsatz 21 austauschbar im Filtergehäuse 18 angeord­ net ist. Der Außendurchmesser des Siebzylinders 31 ist des­ halb geringfügig kleiner als der Innendurchmesser 34 des Ge­ häuseoberteils 24 gewählt. Mit seinem die Einformung 26 dicht umgreifenden Ringwulst 33 ist der Filtereinsatz 21 relativ zum Boden des Gehäuseunterteils 23 geführt. Im Bereich des Übergangs von Siebzylinder 31 in Rohrstutzen 32 sind außen am Filtereinsatz 21 längs des Umfangs gleichmäßig verteilt vier Rippen 35 angeordnet. Mit diesen Rippen 35 ist der Filterein­ satz 21 im Gehäuseoberteil 24 geführt und zentriert. Zugleich liegen diese Rippen 35 in einem Strömungskanal 36, der den ringförmigen zweiten Anschluß 13 mit der Schmutzseite im In­ nern des Filtergehäuses 18 verbindet. Auf dem Rohrstutzen 32 ist ferner eine Druckfeder 22 geführt, welche sich am Maschi­ nengehäuse 11 abstützt und die an den Rippen 35 unverlierbar eingehängt ist. Die Druckfeder 22 hält den Filtereinsatz 21 stets anliegend am Gehäuseunterteil 23 und ist so klein aus­ gebildet, daß der freie Querschnitt des Strömungskanals 36 ausreichend groß ist.

Die Wirkungsweise der Filteranordnung 10 wird wie folgt er­ läutert: Das zu reinigende Druckmittel, insbesondere Diesel­ kraftstoff, strömt durch den zweiten Anschluß 13, vorbei an den Rippen 35 in den ringförmigen Raum zwischen Siebzylin­ der 31 und Gehäuseunterteil 23, der die Schmutzseite 38 bil­ det. Von dort fließt es radial durch den Siebzylinder 31 nach innen und in axialer Richtung zum ersten Anschluß 12 gereinigt ab. Vom Siebzylinder 31 zurückgehaltene Verschmutzungsteil­ chen werden am Boden des becherförmigen Gehäuseunterteils 23 abgelagert und können durch dessen teilweise transparente Wand von außen festgestellt werden.

Das Filter 17 läßt sich leicht im Maschinengehäuse 11 montie­ ren. Vor dem Einschrauben des Filtergehäuses 18 wird der Fil­ tereinsatz 21 in das Innere des Gehäuses geschoben. Die Maße des Filters 17 sind so ausgelegt, daß das Filtergehäuse 18 im Maschinengehäuse 11 durch den in den ersten Anschluß 12 greifenden Abschnitt 39 zentriert wird, bevor das Außengewin­ de 27 in das Innengewinde 14 am Maschinengehäuse 11 eingreift, so daß ein schiefes Ansetzen und Verklemmen des Außengewindes 27 im Innengewinde 14 des Maschinengehäuses 11 ausgeschlossen wird. Die Druckfeder 22 ist unverlierbar gehalten und geführt, so daß bei der Montage des Filters 17 keine Schwierigkeiten entstehen. Der O-Ring 19 verhindert durch seine Vorspannung und Reibung das selbsttätige Lösen des Filters im Betrieb. Bei starken Verunreinigungen läßt sich das Filter 17 leicht vom Maschinengehäuse 11 abschrauben, der Filtereinsatz 21 ohne weiteres aus dem Filtergehäuse 18 herausnehmen und beide Teile 18, 21 können leicht gereinigt werden. Selbst bei kompakter Bauweise des Filters 17 können Siebfläche und Absetzvolumen relativ groß gewählt werden.

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Filteranordnung 50 teilweise als Längsschnitt, die sich von derjenigen nach Fig. 1 vor allem dadurch unterscheidet, daß sie als Wegwerfteil konzi­ piert ist. Die Filteranordnung 50 unterscheidet sich von der Filteranordnung 10 wie folgt, wobei für gleiche Bauelemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden.

Das Filtergehäuse 18 nimmt einen Filtereinsatz 51 auf, dessen Siebzylinder 52 nun einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist. Dabei ist der Außendurchmesser des Siebzylinders 52 nunmehr größer als der Innendurchmesser 34 des Gehäuse­ oberteils 24. Zur Abstützung und Führung sind am Filterein­ satz 51 nun schräg verlaufende, konische Rippen 53 angeord­ net.

Die Wirkungsweise der zweiten Filteranordnung 50 entspricht derjenigen der ersten Filteranordnung 10 nach Fig. 1. Durch die Bauweise des Filters 54 als Wegwerfteil kann die wirksame Siebfläche am Siebzylinder 52 beträchtlich vergrößert werden. Auch die Montage des Filters 54 entspricht weitgehend derje­ nigen des Filters 17, wobei jedoch die Druckfeder 37 nunmehr entfällt. Lediglich bei der Herstellung des Filters 54 wird der Filtereinsatz 51 in das Gehäuseunterteil 23 eingesetzt, bevor es mit dem Gehäuseoberteil fest verschweißt wird. Auf­ tretende Längentoleranzen beim Einbau des Filtereinsatzes 51 werden über konische Zentrierungen ausgeglichen.

Selbstverständlich sind bei den gezeigten Filteranordnungen Änderungen möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuwei­ chen. Bei der Bauart nach Fig. 1 kann das Filtergehäuse 18 auch als Glasteil hergestellt werden, wobei der Filtereinsatz 21 an seinem unteren Ende durch einen eingeschnappten Deckel verschlossen werden muß, da die Innenkontur des gläsernen Filtergehäuses zur Abdichtung und Zentrierung des Filterein­ satzes nicht geeignet ist.

Claims (8)

1. Filteranordnung zum Einbau in den Strömungsweg einer Brennstoff-För­ derpumpe mit einem Maschinengehäuse, in dem ein zentraler, erster stutzenartiger Anschluß von einem ringförmigen, dazu konzentrisch liegenden, zweiten Anschluß umgeben ist, der seinerseits nach außen durch ein am Maschinengehäuse befestigtes, im wesentlichen becherför­ mig ausgebildetes Filtergehäuse abgedichtet ist, das in seinem Innern einen zwischen die beiden Anschlüsse geschalteten Filtereinsatz auf­ nimmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (18) an seinem offenen, in den zweiten Anschluß (13) ragenden Ende (24) ein zum Befe­ stigen im Maschinengehause (11) dienendes Außengewinde (27) mit An­ schlagschulter (29) aufweist und daß der Filtereinsatz (21, 51) im wesentlichen rohrförmig ausgebildet ist, indem an einen hohlzylindri­ schen Siebzylinder (31, 52) ein Rohrstutzen (32) mit demgegenüber kleineren Durchmesser anschließt, der dichtend in den zentralen An­ schluß (12) ragt und der am Übergang zum mit größerem Durchmesser ausgestatteten Siebzylinder (31, 52) außenliegende Rippen (35, 53) aufweist, welche den Filtereinsatz (21, 51) im Bereich des offenen Endes (24) des Filtergehäuses (18) führen und einen Strömungskanal (36) zwischen dem ringförmigen Anschluß (13) und dem Innern des Fil­ tergehäuses (18) bilden.

2. Filteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siebzylinder (31, 52) an seinem vom Rohrstutzen (32) abgewandten Ende einen Ringwulst (33) aufweist, der eine zentrische Einformung (26) am Boden des Filtergehäuses (18) dichtend umgreift und den Filtereinsatz (21, 51) im Gehäuse (18) führt.

3. Filteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filtergehäuse (18) aus einem becherför­ migen Gehäuseunterteil (23) und einem damit fest verbundenen, ringförmigen Gehäuseoberteil (24) besteht, an dem zwischen einem Außengewinde (27) und einer radial sich er­ streckenden Anschlagschulter (29) ein Dichtring (19) ange­ ordnet ist.

4. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrstutzen (32) aus dem Filterge­ häuse (18) herausragt, insbesondere um einen in den ersten Anschluß (12) hineinragenden Abschnitt (39).

5. Filteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (18) an seinem offenen Ende (24) einen Innendurchmesser (34) aufweist, der geringfügig größer ist als der Außendurchmes­ ser des Filtereinsatzes (21) mit seinen Rippen (35).

6. Filteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß auf dem Rohrstutzen (32) eine Druckfeder (22) ge­ führt ist, die sich am zentralen Anschlußstutzen (12) und an den Rippen (35) abstützt und insbesondere in den Rippen (35) unverlierbar gehalten ist.

7. Filteranordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Siebzylinders (52) größer ist als der Innendurchmesser (34) des Filtergehäuses (18) an seinem offenen Ende (24).

8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (18) und der Filtereinsatz (21, 51) aus Kunststoff bestehen und insbe­ sondere das Gehäuseoberteil (24) aus glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt ist.