DE3739614C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftstoff-Doppelfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein Kraftstoff-Doppelfilter der genannten Art ist aus DE-U 80 14 798 bekannt. Derartige Kraftstoff-Doppelfilter werden insbesondere an stationären Dieselmotoren verwendet, bei denen ein durchgehender Betrieb vorgesehen ist. Die Ausgestaltung des Kraftstoff-Filters als Doppelfilter mit zwei Filterpatronen hat den Zweck, einen Wechsel einer der beiden Filterpatronen bei laufendem Motor, d. h. ohne Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr vornehmen zu können. Hierzu kann durch Betätigen des Umschalthahns der Kraftstoff wahlweise durch die eine oder die andere Filterpatrone geleitet werden. Die jeweils nicht vom Kraftstoff durchströmte Filterpatrone kann dann ohne Auswirkungen auf die Kraftstoffversorgung des Motors ausgewechselt werden. Zusätzlich kann der Umschalthahn auch so ausgebildet sein, daß der Kraftstoff durch beide Filterpatronen parallel geleitet wird. Nachteilig ist bei diesem bekannten Kraftstoff-Doppelfilter, daß es bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen nach dem Starten des zugehörigen Motors durch Paraffinausflockung zu einer starken Durchflußverminderung oder sogar zu einem völligen Zusammenbrechen des Durchflusses von Kraftstoff durch den Kraftstoffilter kommen kann, so daß Störungen des Motorbetriebes durch Leistungsabfall oder sogar Stillstand eintreten können.

Die GB 11 64 628 zeigt einen Schmieröl-Doppelfilter, bei welchem wahlweise eine von zwei Filterpatronen in den Ölkreislauf einschaltbar ist, indem mittels eines Handhebels ein Steuerventil mit zwei kolbenförmigen Steuerschiebern verstellt wird. Die Steuerschieber sowie eine Zahnrad-Zahnstangen-Anordnung für deren Betätigung sind zusammen mit entsprechenden Einlaß- und Auslaßkanälen in einem Gehäuse untergebracht. Weiterhin weist dieser Doppelfilter ein Überdruckventil auf, das eine unmittelbare Verbindung zwischen Einlaß- und Auslaß schafft, wenn eine vorgegebene Druckdifferenz überschritten wird. Dieses Überdruckventil ist außerhalb des Hauptgehäuses in einem eigenen, außenseitig angeflanschten Zusatzgehäuse untergebracht. Schließlich ist bei diesem bekannten Doppelfilter noch ein Druckdifferenz-Schalter vorgesehen, der getrennt von dem Überdruckventil in einem eigenen, ebenfalls an das Hauptgehäuse angebauten Zusatzgehäuse angeordnet ist und der dazu dient, eine Warneinrichtung einzuschalten, sobald eine vorgegebene Druckdifferenz zwischen Einlaß und Auslaß überschritten wird. Als nachteilig wird bei diesem Doppelfilter angesehen, daß er sehr aufwendig aus vielen Einzelteilen aufgebaut ist. Außerdem ist hier als nachteilig anzusehen, daß die Warneinrichtung lediglich in Abhängigkeit von dem zugehörigen Schalter betätigt wird, was in der Praxis z. B. aufgrund von Abweichungen in Federcharakteristiken dazu führen kann, daß die Warneinrichtung bereits anspricht, bevor das Überdruckventil öffnet, oder erst reagiert, wenn das Überdruckventil schon geöffnet ist.

Es stellt sich daher die Aufgabe, einen Kraftstoff-Doppelfilter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, der mit einem Überdruckventil an sich bekannter Funktionsweise versehen ist und der dabei einen einfachen Aufbau und eine geringe Baugröße aufweist. Weiterhin stellt sich die Aufgabe, in einer Ausgestaltung des Kraftstoff-Doppelfilters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 2 eine sichere und zuverlässige Anzeige des Funktionszustandes des Überdruckventils zu ermöglichen.

Die Lösung des ersten Teils dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Kraftstoff-Doppelfilter der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1.

Bei dem Kraftstoff-Doppelfilter gemäß Erfindung besteht vorteilhaft die Möglichkeit, daß der Kraftstoff bei einem zu hohen Durchströmungswiderstand der Filterpatrone(n) und damit einem zu hohen Differenzdruck zwischen Kraftstoff-Einlaß und -Auslaß bzw. Überdruck im Einlaß unter Umgehung der Filterpatrone durch das Überdruckventil fließen kann. Damit wird der zugehörige Motor weiterhin, wenn auch mit ungefiltertem Kraftstoff, versorgt, so daß es nicht zu einem störenden oder sogar gefährlichen Leistungsabfall oder Stillstand des Motors, z. B. infolge von Verstopfungen der Filterpatronen durch Paraffinausflockungen, kommen kann. Ein durchgehender Betrieb des Motors ist daher sichergestellt, wobei Schäden am Motor nicht zu erwarten sind, da der Betrieb des Filters mit geöffnetem Überdruckventil und unter Umgehung der Filterpatronen lediglich einen nur gelegentlich, nämlich in der Start- und Warmlaufphase des Motors bei sehr niedrigen Umgebungstemperaturen auftretenden Ausnahmezustand darstellt. Sobald die üblicherweise vorhandene Kraftstoffvorwärmung wirksam wird, kehrt der Ventilkörper in seine Schließstellung zurück, da dann die Filterpatronen i. a. infolge der Auflösung der Paraffinflocken wieder durchlässig werden. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Doppelfilters, der sich insbesondere in den Herstellungskosten positiv bemerkbar macht, ist, daß trotz des Vorhandenseins zweier Filterpatronen und unabhängig von der jeweiligen Schaltstellung des Umschalthahns nur ein einziges Überdruckventil benötigt wird. Da dieses Überdruckventil in das Küken des Umschalthahns integriert ist, wird keinerlei zusätzliches Bauvolumen beansprucht. Die Gestaltung des Überdruckventils zeichnet sich durch einen vergleichsweise geringen technischen Aufwand und eine zuverlässige Funktion aus. Eine bestimmte Überdruck-Ansprechschwelle für das Öffnen des Überdruckventils kann dabei sehr einfach durch die Wahl einer passenden Spannung der Vorbelastungsfeder des Ventilkörpers festgelegt werden.

In einer weiteren Ausgestaltung des Kraftstoff-Doppelfilters, in welcher dieser mit einer bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes des Kraftstoffes im Kraftstoff-Einlaß gegenüber dem Kraftstoff im Kraftstoff-Auslaß ansprechenden Warneinrichtung versehen ist, ist vorgesehen, daß die Stellung des Ventilkörpers mechanisch oder elektrisch zur Warneinrichtung übertragbar ist und daß mit der Warneinrichtung zumindest die Öffnungsstellung des Ventilkörpers optisch und/oder akustisch anzeigbar ist. Mit dieser Warneinrichtung wird dem Bedienungs- oder Wartungspersonal des zugehörigen Motors zuverlässig eine eventuelle Öffnungsstellung des Ventilkörpers angezeigt, so daß erforderlichenfalls umgehend entsprechende Maßnahmen ergriffen werden können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeich­ nung zeigen:

Fig. 1 einen Kraftstoff-Doppelfilter im Horizontal­ schnitt, teils in Aufsicht,

Fig. 2 den Filter aus Fig. 1 im Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 den Filter aus den Fig. 1 und 2 in Seitenan­ sicht.

Wie die drei Figuren der Zeichnung zeigen, besteht das dargestellte Ausführungsbeispiel des Kraftstoff-Doppel­ filters 1 im wesentlichen aus einem Sockelteil 10 und aus zwei mit diesem verbundenen Filterpatronen 11 und 12. Der Sockelteil 10 dient zur Zu- und Abführung von Kraftstoff zu und von den Filterpatronen 11 und 12. Mittels eines Befestigungsflansches 13 mit mehreren Schraubendurchfüh­ rungen kann der Kraftstoff-Doppelfilter 1 befestigt wer­ den.

Im oberen Teil des Sockelteils 10 sind ein Kraftstoff- Einlaß 14 und ein Kraftstoff-Auslaß 15 angeordnet, die hier als Anschlußbuchsen für gesondert zu verlegende Kraftstoffleitungen ausgebildet sind. Unterhalb des Kraftstoff-Einlasses 14 und des Kraftstoff-Auslasses 15 ist in einer durch den Sockelteil 10 verlaufenden Bohrung 10′ ein Hahnküken 2 angeordnet, das dazu dient, je nach sei­ ner Schaltstellung die eine oder die andere Filterpatrone 11, 12 mit dem Kraftstoff-Einlaß 14 und dem Kraftstoff- Auslaß 15 in Strömungsverbindung zu bringen. Zur Führung des Kraftstoffes dienen weiterhin im Sockelteil 10 vor­ handene Kraftstoffkanäle 16, 17, 18 und 19. Die Kanäle 16 und 18 sind Zuleitungskanäle und sind wechselweise oder gemein­ sam über Kraftstoffbohrungen 21 im Küken 2 mit dem Kraftstoff- Einlaß 14 verbindbar. Die hierzu parallel im Abstand verlaufenden Kanäle 17 und 19 sind Ableitungskanäle und sind wechselweise oder gemeinsam über Kraftstoffbohrungen 22 im Küken 2 mit dem Kraftstoff-Auslaß 15 verbindbar. An ihren äußeren Enden sind die Kanäle 16, 17, 18 und 19 jeweils mittels eines Schraubstopfens 16′, 17′, 18′ und 19′ kraftstoffdicht verschlossen.

Der von einem nicht dargestellten Vorratsbehälter zum Kraftstoff-Einlaß 14 gelangende Kraftstoff strömt von dort je nach Stellung des Hahnkükens 2 entweder in den Kanal 16 oder in den Kanal 18 oder in beide Kanäle 16 und 18. Aus diesen gelangt der Kraftstoff in die jeweils zugehörige Filterpatrone 11 bzw. 12 und nach dem Durch­ strömen des darin angeordneten Filterkörpers in den Kanal 17 bzw. 19. Von dort strömt der Kraftstoff wieder durch das Hahnküken 2 und von dort zum Kraftstoff-Auslaß 15. Soweit wie bisher beschrieben, entspricht das dargestell­ te Ausführungsbeispiel des Kraftstoff-Doppelfilters 1 bekannten Filtern dieser Art.

Neu ist bei dem Kraftstoff-Doppelfilter 1, daß in dem Hahnküken 2 ein Überdruckventil vorgesehen ist, das aus einem in einer Längsbohrung 20 angeordneten Ventilsitz 24 und Ventilkörper 25 gebildet ist. Die Längsbohrung 20 verläuft konzentrisch zur Drehachse 2′ des Hahnkükens 2 und erstreckt sich von dessen innerem Ende her in das Küken 2 hinein, wodurch eine direkte Strömungsverbindung zwischen den Bohrungen 21 und 22 geschaffen wird. Der Ventilsitz 24 ist als gesondertes, ringförmiges Bauteil zwischen den Bohrungen 21 und 22 im Hahnküken 2, die der Einlaßseite bzw. der Auslaßseite des Filters 1 zugeordnet sind, im Inneren der Längsbohrung 20 angeord­ net und in seiner Lage gesichert. Der Ventilkörper 25 ist ein drehsymmetrisches Teil, das eine mit dem Ventilsitz 24 zusammenwirkende, schräg verlaufende Schulterfläche an seinem Außenumfang aufweist. Mittels einer zwischen dem Ventilkörper 25 und dem inneren Ende der Längsbohrung 20 angeordneten Schraubenfeder 26 ist der Ventilkörper 25 in Schließrichtung vorbelastet. Damit ist der Ventilkörper 25 gegen die Vorbelastungskraft der Feder 26 von der Einlaßseite in Richtung zur Auslaßseite des Hahnkükens 2 bewegbar. Diese Bewegung des Ventilkörpers 25 in Öff­ nungsrichtung tritt immer dann auf, wenn einlaßseitig, d. h. im Kraftstoffeinlaß 14 sowie in den zugeordneten Kanä­ len 16 und 18 ein Überdruck gegenüber dem auslaßseitigen Druck, d. h. dem Druck des Kraftstoffes im Kraftstoff- Auslaß 15 sowie in den diesem zugeordneten Kanälen 17 und 19 herrscht. Hiermit wird erreicht, daß bei Verstopfung einer oder beider Filterpatronen 11 und 12 der Kraftstoff im Kurzschluß vom Kraftstoff-Einlaß 14 durch das durch Ventilsitz 24 und Ventilkörper 25 gebildete Überdruckven­ til unmittelbar, d. h. unter Umgehung der Filterpatronen 11 und 12, zum Kraftstoff-Auslaß 15 strömen kann. Dabei wird trotz des Vorhandenseins zweier Filterpatronen 11 und 12 nur ein einziges Überdruckventil benötigt.

Die Betätigung des Hahnkükens 2 erfolgt im dargestellten Ausführungsbeispiel des Kraftstoff-Doppelfilters 1 mit­ tels eines Handhebels 23, der in den Fig. 1 und 3 je­ weils in einer unterschiedlichen Schaltstellung darge­ stellt ist. In der in Fig. 1 gezeigten Position des Hebels 23 und damit des Hahnkükens 2 sind der Kraftstoff­ Einlaß 14 und der Kraftstoff-Auslaß 15 über die Kanäle 16 und 17 mit der in der Fig. 1 linken Filterpatrone 11 verbunden. Die rechte Filterpatrone 12 ist vom Kraft­ stofffluß abgetrennt. Diese Schaltstellung des Hahnkükens 2 ist auch in der Fig. 2 dargestellt.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Stellung des Hebels 23 und damit des Hahnkükens 2 sind die Bohrungen 21 und 22 an der Einlaßseite und der Auslaßseite des Hahn­ kükens 2 so positioniert, daß der Kraftstoff-Einlaß 14 und der Kraftstoff-Auslaß 15 jeweils mit beiden Filterpa­ tronen 11 und 12 in Strömungsverbindung stehen. Bei wei­ terer Verschwenkung des Hebels 23 über seine in Fig. 3 gezeigte Mittelstellung hinaus in seine rechte Endstel­ lung wird entsprechend nur die rechte Filterpatrone 12 in den Kraftstoffstrom eingeschaltet, während dann die linke Filterpatrone 11 vom Kraftstoffstrom getrennt ist.

Claims (2)

1. Kraftstoff-Doppelfilter, insbesondere für stationäre Dieselmotoren, mit einem Kraftstoff-Einlaß und einem Kraftstoff-Auslaß, mit zwei Filterpatronen und mit einem Umschalthahn, durch den mittels Verdrehen eines Hahnkükens der Kraftstoff-Einlaß und der Kraftstoff-Auslaß mit der einen oder mit der anderen Filterpatrone in Strömungsverbindung bringbar sind, wobei durch das Hahnküken in zwei parallelen, zur Kükendrehachse senkrechten Ebenen Kraftstoffkanäle oder -bohrungen verlaufen und wobei die Kraftstoffkanäle oder -bohrungen der einen Ebene der Einlaßseite und die Kraftstoffkanäle oder -bohrungen der anderen Ebene der Auslaßseite des Kraftstoff-Doppelfilters zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Überdruckventils (24, 25), das in an sich bekannter Weise bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes des Kraftstoffes im Kraftstoff-Einlaß (14) gegenüber dem Kraftstoff im Kraftstoff-Auslaß (15) die Einlaßseite und die Auslaßseite unter Umgehung der Filterpatronen (11, 12) kurzschließt, in dem Hahnküken (2) eine zur Kükendrehachse (2′) parallele, die Kraftstoffkanäle (16, 18) oder -bohrungen (21) der Einlaßseite mit den Kraftstoffkanälen (17, 19) oder -bohrungen (22) der Auslaßseite verbindende Längsbohrungen (20) vorgesehen ist, daß in der Längsbohrung (20) ein ringförmiger Ventilsitz (24) angeordnet ist und daß in die Längsbohrung (20) ein durch die Kraft einer Feder (26) in Schließrichtung vorbelasteter Ventilkörper (25) längsverschieblich eingesetzt ist.

2. Kraftstoff-Doppelfilter nach Anspruch 1, wobei dieser mit einer bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes des Kraftstoffes im Kraftstoff-Einlaß gegenüber dem Kraftstoff im Kraftstoff-Auslaß ansprechenden Warneinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung des Ventilkörpers (25) mechanisch oder elektrisch zur Warneinrichtung übertragbar ist und daß mit der Warneinrichtung zumindest die Öffnungsstellung des Ventilkörpers (25) optisch und/oder akustisch anzeigbar ist.