DE4113549A1 - Filter, der an eine pumpe anschliessbar ist - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter, der an eine Ansaugöff­ nung einer Pumpe (Tauchpumpe) anschließbar ist, die inner­ halb eines Behälters zum Herauspumpen von darin gespeicher­ ter Flüssigkeit angeordnet ist, wobei durch den Filter das Ansaugen von Fremdteilchen in der Flüssigkeit verhindert wird. Ein derartiger Filter für eine Tauchpumpe muß angren­ zend an die innere Bodenfläche des Behälters gehalten wer­ den, um die restliche, nicht von der Pumpe ansaugbare Flüs­ sigkeitsmenge so klein wie möglich zu halten. Aus dem japa­ nischen Gebrauchsmuster mit der Veröffentlichungsnummer 62- 2 03 977 ist hierzu beispielsweise eine Anordnung bekannt, bei welcher in einem Filter ein elastisches Teil angeordnet ist, welches ein taschenartiges Filtersieb des Filters ge­ gen die innere Bodenfläche des Behälters preßt.

Da jedoch das elastische Teil dieser Anordnung eine Torsi­ onsfeder ist, ist der von der Torsionsfeder angedrückte Oberflächenbereich klein, wodurch der von der Torsionsfeder auf das Filtersieb ausgeübte Druck pro Flächeneinheit groß wird. Wenn die Tauchpumpe und der Behälter vibrieren, wie dies bei einem Kraftfahrzeug oder ähnlichem der Fall ist, verschleißt das Filtersieb aufgrund des hohen Anpreßdruk­ kes. Dadurch kann das Filtersieb beschädigt werden oder so­ gar brechen.

Das vorgenannte Problem könnte durch Verringern der Feder­ kraft der Torsionsfeder beseitigt werden. Jedoch muß von der Torsionsfeder ein entsprechend hoher Anpreßdruck aufge­ bracht werden, um das Filtersieb ausreichend stabil gegen die innere Bodenfläche des Behälters gedrückt zu halten, auch wenn die Montagehöhe der Tauchpumpe von der üblichen Montagehöhe etwas abweicht; infolgedessen kann die Feder­ kraft nicht so klein sein. Daher kann der örtliche Ver­ schleiß des taschenartigen Filtersiebs aufgrund des darauf einwirkenden Anpreßdrucks nicht vermieden werden.

Die Erfindung löst daher die Aufgabe einen Filter der ein­ gangs erwähnten Art für eine Tauchpumpe zu schaffen, bei welchem der örtliche Verschleiß des Filtersiebs aufgrund des von dem elastischen Teil auf das Filtersieb ausgeübten Anpreßdrucks vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Filter erreicht, der an eine Ansaugöffnung einer Tauchpumpe anschließbar ist, die innerhalb eines Behälters zum Herauspumpen von darin gespeicherter Flüssigkeit angeordnet ist, mit einem elasti­ schen Rahmen und einem diesen umgebenden taschenartigen Filtersieb, wobei der elastische Rahmen einen flachen Teil hat, welcher einen unteren Teil des Filtersiebs gleichmäßig gegen eine innere Bodenfläche des Behälters andrückt.

Aufgrund dieser Konstruktion wird der untere Teil des Fil­ tersiebs nicht örtlich von dem elastischen Rahmen gegen die innere Bodenfläche des Behälters gedrückt, sondern gleich­ mäßig von der flachen Platte des elastischen Rahmens ange­ drückt. Infolgedessen wird der örtliche Verschleiß, welcher durch den auf das taschenartige Filtersieb ausgeübten An­ preßdruck entsteht, auch bei vibrierender Pumpe und vibrie­ rendem Behälter wirksam verhindert.

Wenn die flache Platte an ihrem äußeren Rand abgerundet ist, kann der Rahmen leichter relativ zu dem Filtersieb gleiten und dadurch wirksamer den örtlichen Verschleiß des Filtersiebs verhindern.

Wenn der Rahmen aus einem nachgiebigen Teil geformt ist, kann ein übermäßiger Anpreßdruck auf das Filtersieb auf­ grund einer Abweichung in der Montagehöhe der Tauchpumpe in dem Behälter vermieden werden, wobei der örtliche Ver­ schleiß des Filtersiebs noch wirksamer verhindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung er­ läutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt des Filters gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei der Fil­ ter sich innerhalb des Behälters befindet und an die Tauchpumpe angeschlossen ist;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der ersten bevorzugten Ausführungsform des Rahmens des in Fig. 1 darge­ stellten Filters;

Fig. 3 eine Ansicht wie Fig. 2 als eine Variante der er­ sten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 4 eine Ansicht wie Fig. 2 von einer zweiten bevorzug­ ten Ausführungsform des Filters;

Fig. 5 eine Ansicht wie Fig. 3 mit einer Variante der zweiten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 6 einen Schnitt einer dritten bevorzugten Ausfüh­ rungsform des Filters;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des Rahmens der in Fig. 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Filters;

Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig. 7 mit einer Variante der dritten bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 9 einen Schnitt einer vierten bevorzugten Ausfüh­ rungsform des Filters.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Kraftstofftanks 6 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeugs. Ein Befestigungsarm 2 ist mit seinem oberen, nicht dargestellten Ende an dem Kraftstoff­ tank 6 befestigt. In dem Kraftstofftank ist eine motorge­ triebene Kraftstoffpumpe 4 an dem unteren Ende des Befesti­ gungsarms 2 angebracht. Die motorgetriebene Kraftstoffpumpe 4 wird nachfolgend als Tauchpumpe 4 bezeichnet. Die Kraft­ stoffpumpe 4 hat einen Kraftstoffeinlaß 4a zum Ansaugen des in dem Kraftstofftank 6 befindlichen Kraftstoffs und einen Kraftstoffauslaß 4b, von welchem der Kraftstoff 5 durch die Kraftstoffleitung 3 zu dem nicht dargestellten Motor außer­ halb des Kraftstofftanks 6 gelangt. Ein Filter 16 ist über einen Verbindungsteil 8 und einen Befestigungsteil 10 mit dem Kraftstoffeinlaß 4a der Tauchpumpe 4 verbunden. Der Filter 16 ist im wesentlichen aus einem Rahmen 12 und einem diesen Rahmen 12 umhüllenden Filtersieb 14 zusammengesetzt.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Rahmens 12 in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils P, wobei der Rahmen 12 einstückig mit einer eine Öffnung 12j aufweisen­ den Basisplatte 12a geformt ist, welche fest mit dem Befe­ stigungsteil 10 verbindbar ist. Ausgehend von den gegen­ überliegenden Seiten der Öffnung 12j der Basisplatte 12a erstreckt sich ein Paar geneigter Platten 12b, die an ihren freien Enden durchgehend miteinander verbunden sind, wobei sich ausgehend von jeder der geneigten Platten senkrechte Platten 12c, 12d, 12e, 12f, 12h und 12i erstrecken, die in im wesentlichen gleichen Abständen zueinander angeordnet sind. Ein Paar flacher Platten 12g ist derart geformt, daß es die senkrechten Platten 12f und 12h an ihrem unteren Ende miteinander verbindet. Zwischen den beiden geneigten Platten 12b ist eine Öffnung 12x derart ausgebildet, daß sie in die Öffnung 12j in der Basisplatte übergeht.

Der Rahmen 12 ist elastisch und aus Kunstharz geformt. Das Filtersieb 14 ist nachgiebig und ebenfalls aus Kunstharz geformt. Das Filtersieb ist an seinem Basisende dadurch be­ festigt, daß es zwischen den Verbindungsteil 8 und den Be­ festigungsteil 10 eingebracht ist. Der Befestigungsteil 10 ist an dem Verbindungsteil 8 durch Ultraschallschweißen be­ festigt. Das Filtersieb 14 wird durch Zusammenschweißen der äußeren Ränder von zwei Filtersiebteilen hergestellt, wäh­ rend der Rahmen 12 zwischen die beiden Filtersiebteile ein­ gebracht ist und so von dem Filtersieb 14 umhüllt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, erstreckt sich der Filter 16 ausgehend von dem an den Kraftstoffeinlaß 4a der Tauchpumpe 4 angeschlossenen Verbindungsteil 8 schräg nach unten, wo­ bei die zwischen den senkrechten Platten 12f und 12j ge­ formten flachen Platten 12g derart angeordnet sind, daß ein unterer Teil 14a des Filtersiebs 14 gleichmäßig gegen eine innere Bodenfläche 6a des Kraftstofftanks 6 andrückt wird. Da der Rahmen 12 elastisch verformbar ist, wird der untere Teil 14a des Filtersiebs 14 auch dann gleichmäßig mittels der flachen Platten 12g gegen die innere Bodenfläche 6a an­ gepreßt, wenn die Montagehöhe der Pumpe 4 etwas variiert.

Wenn die flachen Platten 12g nicht vorhanden wären, würden der untere Teil 14a des Filtersiebs 14 von den senkrechten Platten 12f und 12h über einen kleinen Flächenbereich gegen die innere Bodenfläche 6a des Kraftstofftanks 6 gepreßt wer­ den. Da jedoch die flachen Platten 12g vorgesehen sind, wird der untere Teil 14a des Filtersiebs 14 von den flachen Platten 12g gleichmäßig angepreßt. Das heißt, daß der auf den unteren Teil 14a des Filtersiebs 14 ausgeübte Anpreß­ druck pro Flächeneinheit durch die flachen Platten 12g stark verringert werden kann. Dementsprechend kann auch eine zwischen der inneren Bodenfläche 6a des Kraftsofftanks 6 und dem Filtersieb 14 durch Vibration der Tauchpumpe 4 oder des Kraftstofftanks 6 auftretende Reibungskraft stark verringert werden, wodurch der örtliche Verschleiß des Fil­ tersiebs 14 verringert wird.

Jede flache Platte 12g hat eine flache Fußfläche, die mit der inneren Oberfläche des unteren Teils 14a des Filter­ siebs 14 in Kontakt steht, wobei diese flache Fußfläche auch nach unten leicht gekrümmt sein kann.

Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die flachen Platten 12g im Bereich des freien Endes des elastischen Rahmens 12 angeordnet und zwischen der jeweiligen flachen Platte 12g und dem mit dem Befestigungsteil 10 verbundenen Basisende des elastischen Rahmens 12 befindet sich ein Zwi­ schenraum S durch den ein Mittelteil des elastischen Rah­ mens von dem unteren Teil 14a des Filtersiebs 14 getrennt wird. Mit dieser Konstruktion kann der örtliche Verschleiß des unteren Teils 14a des Filtersiebs 14 aufgrund der an dem unteren Teil 14a anliegenden senkrechten Platten 12c, 12d und 12e auch dann verhindert werden, wenn die Einbau­ lage relativ zu dem Tank variiert.

Fig. 3 zeigt eine Variante des ersten bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiels, wie es in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, wo­ bei eine erste flache Platte 12g derart geformt ist, daß sie die senkrechten Platten 12f und 12h beider geneigter Platten 12b jeweils miteinander verbindet und gleichzeitig eine Brücke zwischen den senkrechten Platten 12f und 12h beider geneigter Platten 12b bildet. Darüber hinaus ist eine zweite flache Platte 12k derart geformt, daß sie analog die senkrechten Platten 12h und 12i beider geneigter Platten 12b jeweils miteinander verbindet und gleichzeitig eine Brücke zwischen den senkrechten Platten 12h und 12i beider geneigter Platten 12b bildet. Mit Hilfe dieser Konstruktion wird auch bei größeren Abweichungen in der Montagehöhe der Tauchpumpe 4 als bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der untere Teil des Filtersiebs 14 mit Hilfe der flachen Plat­ ten 12g und 12k betriebssicher gegen die innere Bodenfläche 6a des Kraftstofftanks 6 gepreßt, weshalb der auf den unte­ ren Teil 14a des Filtersiebs 14 ausgeübte Anpreßdruck ver­ ringert werden kann.

In Fig. 4 ist ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei der in Fig. 2 dargestellte Rahmen 12 dergestalt modifiziert ist, daß die Ecke 12m zwischen der senkrechten Platte 12f und der flachen Platte 12g bei bei­ den geneigten Platten 12b abgerundet ist. Entsprechend ist die Ecke 121 zwischen der senkrechten Platte 12h und der flachen Platte 12g bei beiden geneigten Platte 12b abgerun­ det.

Bei dieser Konstruktion kann der Rahmen 12 sich relativ zu dem Filtersieb 14 sogar dann leicht gleitend bewegen, wenn die Tauchpumpe 4 aufgrund von außen aufgebrachter Vibration relativ zu dem Kraftstofftank 6 bewegt wird, wodurch das Filtersieb relativ zu dem Kraftstofftank kaum gleitet. Aus diesem Grund kann der aufgrund einer Gleitbewegung längs der inneren Bodenfläche 6a des Kraftstofftanks 6 hervorge­ rufene Verschleiß weitgehend verhindert werden. Obwohl der Rahmen 12 sich auf dem unteren Teil 14a des Filtersiebs 14 gleitend bewegt, tritt kein Verschleiß des Filtersiebs 14 auf, da sowohl der Rahmen 12, als auch das Filtersieb 14 aus einem Kunstharz mit niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt sind. Infolgedessen kann zusätzlich zu der Wir­ kung des ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels der ört­ liche Verschleiß des Filtersiebs 14 noch wirkungsvoller verhindert werden.

In Fig. 5 ist eine Variante des in Fig. 4 dargestellten zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels gezeigt, wobei die gegenüberliegenden Seitenkanten 12o und 12p der flachen Platte 12g bei beiden geneigten Platten 12b zusätzlich zu den Ecken 121 und 12m abgerundet sind. Aufgrund dieser Ge­ staltung kann der Rahmen 12 relativ zu dem Filtersieb 14 leichter gleitend bewegt werden.

In den Fig. 6 und 7 ist eine dritte bevorzugte Ausführungs­ form dargestellt, bei welcher ein elastischer und nachgie­ biger Rahmen 112 vorhanden ist, der aus einem Siebmaterial aus Kunstharz geformt ist. Der Rahmen 112 setzt sich haupt­ sächlich aus einem ebenen Teil 112p und einer Mehrzahl von einstückig mit dem ebenen Teil 112p geformten schleifenför­ migen Teilen 112a, 112c, 112e und 112g zusammen. Die oberen Enden 112b, 112d, 112f und 112h der schleifenförmigen Teile 112a, 112c, 112e und 112g grenzen an den ebenen Teil 112p an und sind miteinander verschweißt; und die unteren Enden 112A, 112C, 112E und 112G stehen mit der Innenoberfläche des unteren Teils 14a des Filtersiebs 14 in Kontakt.

In dem in Fig. 6 dargestellten Zustand werden die schlei­ fenförmigen Teile 112e und 112g dergestalt verformt, daß die unteren Enden 112E und 112G abgeflacht werden um so den unteren Teil 14a des Filtersiebs 14 gegen die innere Boden­ fläche 6a des Kraftstofftanks 6 zu pressen. Aufgrund dieser abgeflachten Enden 112E und 112G der schleifenförmigen Tei­ le 112e und 112g kann der auf das Filtersieb 14 ausgeübte Druck stark verringert werden. Da die abgeflachten Enden 112E und 112G, welche den unteren Teil 14a des Filtersiebs 14 andrücken, aus Siebmaterial hergestellt sind, wird die Filtrationszone des Filtersiebs 14 von den abgeflachten un­ teren Enden 112E und 112G nicht verringert, wodurch der Saugdruckverlust zu der Tauchpumpe 4 gering ist.

In Fig. 8 ist eine Variante der dritten, in Fig. 7 darge­ stellten Ausführungsform gezeigt, wobei eine Öffnung 112x durch Herausschneiden des jeweiligen Mittelbereichs der in Fig. 7 dargestellten schleifenförmigen Teile 112a, 112c, 112e und 112g ausgebildet ist, um den Saugdruckverlust noch geringer zu halten.

In Fig. 9 ist eine vierte bevorzugte Ausführungsform darge­ stellt, bei welcher der Filter 216 aus einem einzigen Sieb­ materialteil unter Ausbildung eines Rahmens 212 und eines Filtersiebs 214 hergestellt ist. Der Rahmen 212 ist ein­ stückig mit einem ebenen Teil A und einer Mehrzahl von schleifenförmigen Teilen a, b, c, d und e geformt. Der Siebmaterialteil ist an seinem rechten Ende E des ebenen Teils A des Rahmens 212 gefaltet, um sich als unterer Teil B des Filtersiebs 214 fortzusetzen. Der untere Teil B ist an seinem linken Ende umgebogen, um einen an dem Verbin­ dungsteil 8 befestigten senkrechten Teil C auszubilden. An seinem oberen Ende ist der senkrechte Teil C umgebogen um so einen oberen Teil D des Siebteils 214 auszubilden. Das äußerste Ende F des Siebteils 214 ist mit dem gefalteten Ende E des Rahmens 212 verschweißt. Obgleich dies nicht dargestellt ist, sind auch die einander gegenüberliegenden Seitenkanten des oberen Teils D und des unteren Teils B miteinander verschweißt. Gemäß dieser Konstruktion ist ein Filter aus einem einzigen Siebmaterialteil herstellbar, wo­ bei die Herstellung vereinfacht wird und dadurch die Her­ stellungskosten verringert werden.

Claims (9)

1. Filter, der an eine Ansaugöffnung einer Pumpe (4) anschließbar ist, die innerhalb eines Behälters (6) zum Herauspumpen von darin gespeicherter Flüssigkeit (5) ange­ ordnet ist, mit einem elastischen Rahmen (12) und einem diesen umgebenden taschenartigen Filtersieb (14), wobei der elastische Rahmen (12) einen flachen Teil hat, welcher einen unteren Teil (14a) des Filtersiebs (14) gleichmäßig gegen eine innere Bodenfläche (6a) des Behälters (6) an­ drückt.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der flache Teil eine flache Platte (12g) mit einer ebenen Fußfläche ist, welche mit der Innen­ oberfläche des unteren Teils (14a) des Filtersiebs (14) in Kontakt steht.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die flache Platte (12g) eine nach unten leicht gekrümmte Oberfläche aufweist, welche mit der Innenoberfläche des unteren Teils (14) des Filtersiebs (14) in Kontakt steht.

4. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Platte (12g) im Bereich des freien Endes des elastischen Rahmens (12) angeordnet ist und sich zwischen der flachen Platte (12g) und dem mit der Ansaugöffnung verbundenen Basisende des elastischen Rahmens (12) ein Zwischenraum (S) befindet, durch den der mittlere Bereich des elastischen Rahmens (12) vom unteren Teil des Filtersiebs (14) getrennt ist.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flache Platte (12g) an ihren äußeren Rändern eine gekrümmte Oberfläche (12 l m, o, p) aufweist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen aus einem nachgiebigen, schmiegsamen Teil (112, 212) gebildet ist.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) und das Filtersieb (14) aus einem Harzmaterial mit einem geringen Reibungskoeffizienten hergestellt sind.

8. Filter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der nachgiebige Teil (112, 212) einen Siebteil mit einem schleifenförmig ausgebildeten Teil (112a, c, e, g; 212a, b, c, d) umfaßt, durch den der untere Bereich (14a, B von 214) des Filtersiebes (14, 214) gegen die innere Bodenfläche (6a) des Behälters (6) anpreßbar ist.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (12) und das Filtersieb (14) einstückig aus Siebmaterial hergestellt sind.