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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Filtrierungsvorrichtung mit
verbesserter Entleerungsbaueinheit des im Oberbegriff von Anspruch
1 definierten Typs.
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Sie
findet vorzugsweise Anwendung auf das Gebiet der Filtrierung von
Dieselöl,
insbesondere für Dieselöl-Niederdruckversorgungsleitungen
von Dieselmotoren beispielsweise von Fahrzeugen oder Maschinen.
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Derartige
Vorrichtungen sind dazu vorgesehen, von einem flüssigen oder gasförmigen Gemisch eine
flüssige
Verunreinigung zu trennen, die sich fortschreitend in einer Sammelschale
ansammelt.
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Im
Fall des Dieselöls
ermöglichen
es diese Vorrichtungen, das Wasser, das das Dieselöl in Emulsion
enthält,
vom Dieselöl
zu trennen. Dieses Wasser wird vom Dieselöl durch angepasste Filtermittel,
etwa ein Gitter und/oder ein Filterpapier, getrennt und sammelt
sich durch Schwerkraft in einer unteren Sammelschale an.
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Für die gute
Funktion der Vorrichtung ist es erforderlich, die Restflüssigkeit
periodisch zu entleeren. Dazu ist eine Öffnung zum Abführen der
Flüssigkeit
in der Wand der Sammelschale ausgespart und im Allgemeinen mit einem
Stopfen versehen, der dicht eingeschraubt ist: ebenso ist eine verschließbare Lüftungsöffnung in
der Wand des Behälters,
im Allgemeinen in seinem oberen Abschnitt, ausgespart. Die Entleerung
kann nur erfolgen, wenn die zwei Öffnungen frei sind, da es,
wie gut bekannt ist, erforderlich ist, die Flüssigkeit, die aus dem Inneren
eines dichten Behälters
unter der Wirkung der Schwerkraft ausgetrieben wird, durch ein Fluid,
beispielsweise Außenluft,
zu ersetzen.
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In
bestimmten Vorrichtungen ist die Lüftungsöffnung so beschaffen, dass
sie durch einen Stopfen verschlossen wird, der in dichter Weise
eingeschraubt wird, wobei die Entleerung durch Schwerkraft folglich
durch das Herausschrauben der zwei Stopfen hervorgerufen wird.
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Für andere
Vorrichtungen, wie jene, die in
GB
157 669 beschrieben ist, ist die Lüftungsöffnung durch eine Öffnung gebildet,
die stromabwärts
des Behälters für die Mitnahme
des gefilterten Dieselöls verwendet
wird, wobei diese Öffnung
außerhalb
der Entleerungsperioden beispielsweise mit einer Austrittsleitung
für das
gefilterte Dieselöl
in dichter Weise verbunden ist. Außerdem umfasst die in
GB 157 669 beschriebene Vorrichtung
eine Verschlussklappe für eine Öffnung zur
Versorgung mit zu filterndem Dieselöl, die durch den eingeschraubten
Verschlussstopfen der Entleerungsöffnung für die Restflüssigkeit
betätigbar
ist, so dass das Lösen
von einer der Entleerungs- und der Versorgungsöffnung gleichzeitig das Verschließen der
anderen dieser Öffnungen hervorruft,
und umgekehrt.
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In
allen Fällen
weisen diese Vorrichtungen folglich den Nachteil einer doppelten
Bedienung, um deren Entleerung zu bewirken, auf. Für eine Dieselölfiltrierungsvorrichtung,
die in eine Dieselölversorgungsleitung
eines Dieselmotors integriert ist, ist dieser Nachteil umso ausgeprägter, als
der Platzbedarf der Installationszone dieser Leitung den Zugang
zum Filterbehälter
häufig
schwierig macht.
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Um
eine gute Dichtheit des Behälters
außerhalb
des Entleerungsvorgangs sicherzustellen, ist es außerdem erforderlich,
jede bediente Verschlusseinrichtung mit einer Dichtung zu versehen,
die wiederholten Beaufschlagungen standhält. Jeder eingeschraubte Stopfen
muss beispielsweise mit einer ebenen Scheibe versehen werden, die
immer das Risiko aufweist, verloren zu gehen, schlecht montiert
zu werden oder aufgrund dessen, dass sie der äußeren Umgebung ausgesetzt ist,
sich vorzeitig abzunutzen.
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Die
Entleerungsvorgänge
werden durch Filtrierungsvorrichtungen leichter und schneller gemacht,
bei denen die Lufteintrittsöffnung
in den Behälter
und die Öffnungen
zur Abführung
der zu entleerenden Flüssigkeit
freigegeben werden, indem nur eine einzige Steuereinrichtung bedient
wird, wie bei den Vorrichtungen, die in US-A-5 698 098 vorgeschlagen
sind. Das vorstehend genannte Dokument zieht es in Betracht, einen
zweiteiligen Verschluss, d. h. mit zwei Elementen, die der Lüftungsöffnung bzw. der Öffnung zum
Abführen
der entleerten Flüssigkeit zugeordnet
sind, zu integrieren, wobei diese zwei Elemente mechanisch verbunden
sind, um die Mitnahme des einen bei der Beaufschlagung des anderen
durch den Benutzer zu ermöglichen.
Dieses Dokument zieht als Variante in Betracht, einen einzigen Verschluss
mit insgesamt röh renförmiger Form
vorzusehen, dessen oberer Abschnitt einen Deckel bildet, der um
das obere offene Ende des Behälters
geschraubt ist, während
der untere Abschnitt in der Öffnung
zur Abführung
der Flüssigkeit
stecken kann, unter der Bedingung, dass dieser transversal im Behälter mündet.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
des vorstehend genannten Typs vorzuschlagen, die einen erleichterten
und schnellen Entleerungsvorgang ermöglicht, die die späteren Risiken
einer Funktionsstörung
der Filtrierungsvorrichtung minimiert und die, ohne der Dichtheit
des Behälters
außerhalb
der Entleerungsvorgänge
zu schaden, die Einschränkungen
beim Entwurf des Behälters
gegenüber
dem Entleerungssteuerverschluss begrenzt.
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Dazu
hat die Erfindung als Gegenstand eine Vorrichtung des vorstehend
genannten Typs, die die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1
aufweist.
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Weitere
Merkmale dieser Vorrichtung, isoliert genommen oder gemäß allen
technisch möglichen Kombinationen,
sind in den abhängigen
Ansprüchen 2
bis 26 zum Ausdruck gebracht. Die Erfindung hat auch als Gegenstand
eine Dieselölversorgungsleitung,
insbesondere eines Dieselmotors, die die Merkmale des Anspruchs
27 aufweist.
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Die
Erfindung wird bei der Lektüre
der folgenden Beschreibung, die nur als Beispiel gegeben wird und
mit Bezug auf die Zeichnungen durchgeführt wird, besser verstanden,
in welchen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Dieselölversorgungsleitung gemäß der Erfindung
ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Dieselölfiltrierungsvorrichtung ist;
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3 und 4 Längsschnittteilansichten der
Entleerungsbaueinheit der Vorrichtung von 2 sind,
wobei sich diese Baueinheit in 3 in der Dichtungsposition
und in 4 in der Entleerungsposition befindet;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer Variante der Dieselölfiltrierungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
ist;
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6 eine
Seitenansicht der Heizbaueinheit der Vorrichtung von 5 ist;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Filtrierungsbaueinheit der Vorrichtung
von 5 unter demselben Winkel wie jene von 2 ist;
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8 eine
Ansicht analog zu jener von 6 von einer
Variante der erfindungsgemäßen Heizbaueinheit
ist;
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9 eine
Schnittansicht gemäß der in 8 angegebenen
Ebene IX-IX ist; und
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10 eine
Ansicht gemäß dem in 8 angegebenen
Pfeil ist.
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In 1 ist
eine Dieselölversorgungsleitung 1 eines
Dieselmotors 2 dargestellt. Die Leitung 1 ist eine
Niederdruckleitung, d. h., dass sich das Dieselöl in dieser Leitung, wie durch
die Pfeile angegeben, aufgrund eines Unterdrucks an ihrem hinteren
Ende in Bezug auf ihr vorderes Ende verlagert. Die Leitung 1 umfasst
von vorn nach hinten einen Dieselölvorratsbehälter 4, eine Vorrichtung 6 zum
Filtern des Dieselöls
und eine Dieselölpumpe 8.
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Mit
Ausnahme der Vorrichtung 6, die nachstehend detailliert
erläutert
wird, sind der Vorratsbehälter 4 und
die Pumpe 10 an sich bekannte Elemente und werden nicht
weiter detailliert erläutert.
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Die
Vorrichtung 6 umfasst für
die in den 1 bis 4 dargestellte
Ausführungsform
eine Filtrierungsbaueinheit 7 für das Dieselöl, um das Wasser
in Emulsion diesem zu entziehen. Wie in den 1 und 2 dargestellt,
umfasst die Filtrierungsbaueinheit 7 einen Behälter 10 beispielsweise
aus Kunststoff und mit einer im Allgemeinen im Wesentlichen parallelepipedischen
Form. Der Behälter 10 begrenzt
innen eine Filterkammer, in der in bekannter Weise Filtermittel 12 angeordnet
sind, die dazu beschaffen sind, das Wasser in Emulsion im Dieselöl zurückzuhalten.
Diese Filtermittel, die in 1 schematisch skizziert
sind, bestehen beispielsweise aus einem Gitter mit Poren mit einer
bestimmten Größe und/oder
aus Filterpapier, die das Wasser, mit dem das Dieselöl, das sie
durchströmt,
beladen ist, zurückhalten
und zu ihrem unteren Abschnitt abführen. Dazu umfasst der Behälter 10 der
Baueinheit 7 einerseits eine Öffnung 14 für den Eintritt
des mit Wasser beladenen Dieselöls,
die mit dem Vorratsbehälter 4 über ein
Verbindungsstück 16 verbunden
ist, und andererseits eine Leitung 18 für den Austritt des von Wasser
im Wesentlichen freien Dieselöls,
die mit der Pumpe 8 über
ein Verbindungsstück 20 verbunden ist.
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Die
Baueinheit 7 umfasst auch eine Schale 22 zum Sammeln
des Wassers, das vom Dieselöl durch
die Mittel 12 getrennt wurde. Diese Schale ist im unteren
Abschnitt des Behälters 10 ausgebildet und
weist eine große
Aufbewahrungskapazität
für das
Wasser auf, die periodisch entleert werden muss.
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Dazu
umfasst die Vorrichtung 6 eine Entleerungsbaueinheit 30,
die es ermöglichen
kann, dass das in der Schale 22 enthaltene Wasser frei
eine Ablaufleitung 32, die mit dem unteren Abschnitt des
Behälters 10 fest
verbunden ist, durchströmt.
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Genauer
und wie in den 3 und 4 im Detail
dargestellt, umfasst die Entleerungsbaueinheit 30 eine
erste Lüftungsöffnung 34,
die in der oberen Wand 35 des Behälters 10 ausgespart
ist. Diese Öffnung
weist eine im Allgemeinen zylindrische Form mit einer im Wesentlichen
vertikalen Achse auf. Sie ist durch einen oberen mit einem Gewinde
versehenen Abschnitt 34A, einen im Wesentlichen glatten unteren
Abschnitt 34B und einen Zwischenabsatz 34C begrenzt,
wobei der Durchmesser des unteren Abschnitts geringfügig kleiner
ist als jener des oberen Abschnitts.
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Die
Entleerungsbaueinheit 30 umfasst eine zweite Öffnung 36,
die in der unteren Wand 37 des Behälters 10 ausgespart
ist, im Wesentlichen lotrecht zum vorderen Ende der Ablaufleitung 32.
Diese Öffnung 36 ist
im Wesentlichen gegenüber
der ersten Öffnung 34,
sogar, wie in den Fig. dargestellt, in koaxialer Weise angeordnet.
Die Öffnung 36 ist
durch einen unteren Abschnitt 36A, der im Wesentlichen
zylindrisch und glatt ist, mit einem kleineren Durchmesser als jenem
des unteren Abschnitts 34B der ersten Öffnung 34, und einen oberen
Abschnitt 36B, der im Wesentlichen kegelstumpfförmig ist
und einen nach unten abnehmenden Durchmesser aufweist, begrenzt,
in welcher mindestens eine Aussparung 36C ausgespart ist,
um die Verbindung der Öffnung 34 mit der
Schale 26 auf der niedrigstmöglichen Höhe zu ermöglichen.
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Die
Entleerungsbaueinheit 30 umfasst auch einen Stift 40,
der einen Verschluss für
die Öffnungen 34 und 36 bildet.
Der Stift 40 ist gemäß einer
im Wesentlichen vertikalen Translationsbewegung zwischen einer unteren
Position, in der er die Dichtheit des Behälters 10 sicherstellt,
wie in 3 dargestellt, und einer oberen Position, in der
er die Entleerung der Schale 22 durch Schwerkraft ermöglicht,
wie in 4 dargestellt, verlagerbar.
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Der
Stift 40 umfasst einen oberen Abschnitt 42, der
teilweise mit einem Gewinde versehen ist, um mit dem Gewindeabschnitt 34A der Öffnung 34 zusammenzuwirken.
Er umfasst an seinem unteren Abschnitt auch eine ringförmige Nut,
die mit einer torischen Dichtung 44 versehen ist, die so
beschaffen ist, dass sie gegen die zylindrische Oberfläche 34B der Öffnung 34 gepresst
wird, wenn sich der Stift 40 in der Dichtungsposition befindet,
und sich, ohne gepresst zu werden, auf der Höhe des Absatzes 34C der Öffnung 34 positioniert,
wenn sich der Stift in der Entleerungsposition befindet. Der obere
Abschnitt des Stifts 40 bildet folglich einen dichten Stopfen
für die Öffnung 34,
wenn sich der Stift in der Dichtungsposition befindet und den Eintritt
von Luft mit Atmosphärendruck
in den Behälter
durch die Öffnung 34 entlang
der Strich-Punkt-Pfeile ermöglicht,
wenn er sich in der Entleerungsposition befindet.
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Der
Stift 40 umfasst außerdem
an seinem oberen Ende einen Kopf 46, der sein Greifen bei
Betätigungen
zum Einschrauben/Herausschrauben erleichtert. Dieser Kopf 46 ist
vorteilhafterweise bezüglich
des Behälters
so angeordnet, dass er leicht betätigt werden kann, insbesondere
indem der Platzbedarf der Zone berücksichtigt wird, in der die
Leitung 1 von 1 angeordnet ist.
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Der
Stift 40 umfasst einen unteren Endabschnitt 48 mit
im Allgemeinen zylindrischer Form, der durch eine im Wesentlichen
kegelstumpfförmige Fase 49 beendet
ist, deren Seitenflächen
beispielsweise zur Oberfläche
des im Wesentlichen kegelstumpfförmigen
Abschnitts 36B der Öffnung 36 des Behälters 10
im Wesentlichen komplementär
sind. Der Abschnitt 48 des Stifts umfasst auch eine ringförmige Nut,
die mit einer torischen Dichtung 50 mit einem kleineren
Durchmesser als jenem der Dichtung 44 versehen ist. Diese
Dichtung 50 ist so beschaffen, dass sie gegen die zylindrische
Oberfläche 36A der Öffnung 36 gepresst
wird, wenn sich der Stift in der Dichtungsposition befindet, und
die Aussparung 36C freigibt, wenn sich der Stift in der
Entleerungsposition befindet. Der untere Abschnitt 48 des
Stifts 40 bildet folglich einen dichten Stopfen für die Öffnung 36, wenn
sich der Stift in der Dichtungsposition befindet, und ermöglicht das
Entleeren des Wassers in der Leitung 32 durch die Öffnung 36 entlang
des Pfeils in durchgezogener Linie, der in 4 angegeben
ist, wenn er sich in der Entleerungsposition befindet.
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Der
Stift 40 umfasst außerdem
eine im Wesentlichen ebene untere Endfläche 52, die so beschaffen
ist, dass sie sich fest an einem Abschnitt der Wand 54,
der mit dem Behälter 10 fest
verbunden ist und am vorderen Ende der Leitung 32 angeordnet
ist, abstützt.
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Außerdem umfasst
der Stift 40 einen Strömungsteil 56 in
Form eines Vollkreuzarms mit kleinerem Querschnitt als jenem des
Rests des Stifts. Diese Struktur ist transversal ausreichend biegsam,
um ein eventuelles Spiel aufgrund eines Ausrichtungsfehlers der
jeweiligen Achsen der Öffnungen 34 und 36 zu
kompensieren. Eine derartige Kompensation kann auch mittels eines
nachgiebigen Materials, das den Strömungsteil 56 bildet,
in Betracht gezogen werden.
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Filtrierungsvorrichtung
ist folgende.
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Im
Betrieb, d. h., wenn die Vorrichtung 6 durch ihre Filterbaueinheit 7 das
Filtern des in der Niederdruckleitung 1 von 1 zirkulierenden
Dieselöls
vom Wasser sicherstellt, wird das Wasser in der Schale 22 gesammelt.
Der Stift 40 belegt die Position von 3 und
stellt die gute Dichtheit des Behälters auf der Höhe der Öffnungen 34 und 36 mittels der
Dichtungen 44 und 50 sicher, die gegen ihre jeweiligen
Dichtungsflächen 34B und 36A gepresst werden.
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Bei
der Betätigung
zur Entleerung der Vorrichtung 6 wird der Stift 40 um
eine ausreichende Anzahl von Umdrehungen, beispielsweise drei, mittels seines
Kopfs 46 herausgeschraubt, so dass er sich im Allgemeinen
entlang einer Translationsbewegung nach oben verlagert, um seine
Entleerungsposition von 4 zu erreichen. In dieser Position
wird die obere Dichtung 44 nicht mehr gegen eine Dichtungsfläche gepresst,
so dass die Luft frei in das Innere des Behälters 10 durch die Öffnung 34 eindringen kann.
Ebenso gibt der untere Abschnitt 48 des Stifts die untere Öffnung 36 frei,
durch die das Wasser unter der Wirkung der Schwerkraft frei in die
Leitung 32 abgeführt
wird.
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Sobald
die Entleerung beendet ist, wird der Stift 40 wieder in
seine Dichtungsposition geschraubt. Sein unterer Abschnitt 48 wird
dann durch den kegelstumpfförmigen
Abschnitt 36B der Öffnung 36 translatorisch
geführt,
während
sein oberer Abschnitt 42 die Dichtung 44 in dichtem
Kontakt mit dem Abschnitt 34B der Öffnung 34 positioniert.
Durch Fortführen
des erneuten Einschraubens des Stifts 40 wird die untere
Dichtung 50 anschließend
mit der Oberfläche 36A der Öffnung 36 in
dichtem Kontakt angeordnet und der untere Endrand 52 des
Stifts stützt
sich fest am Abschnitt der Wand 54 ab.
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Folglich
ermöglicht
es die erfindungsgemäße Filtrierungsvorrichtung,
die Schwerkraftentleerung des Filterbehälters leicht und schnell durchzuführen. Der
Entleerungsvorgang benötigt
tatsächlich
nur die einzige Bedienung eines einzigen Verschlusses anstatt von
zwei für
die relevanten Vorrichtungen des Standes der Technik.
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Außerdem benötigt die
Entleerungsbaueinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Dichtungsstücke, die
am Ende des Entleerungsvorgangs aufgesetzt werden, wie eine Scheibe,
da die Dichtungen 44 und 50 auf Dauer am Verschluss 40 angeordnet
sind.
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Außerdem kann
ein und derselbe Stift 40 mit mehreren aufeinander folgenden
Behältern 10 verwendet
werden, insbesondere sobald diese aus Sättigungs- oder Verschleißgründen der Filtermittel 12 ausgewechselt
werden. Durch vollständiges
Abschrauben des Gewindeabschnitts 42 von dem mit Gewinde
versehenen zugehörigen
Abschnitt 34A der Öffnung 34 kann
der Stift 40 nämlich
einteilig aus dem Behälter
herausgezogen werden, wobei die Durchmesser seines unteren Abschnitts
und der Dichtung 50 kleiner sind als jener des zylindrischen Abschnitts 34B der Öffnung 34.
Der Stift 40 wird anschließend in einen neuen Filterbehälter eingesetzt, wobei
sein unterer Abschnitt bei seinem Einführungsverlauf durch die Zusammenwirkung
seiner unteren Endfase 49 mit dem kegelstumpfförmigen Abschnitt 36B der Öffnung 36 geführt wird.
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Außerdem ist
es nicht erforderlich, den Behälter 10 unter
starken geometrischen Einschränkungen
herzustellen, wobei eine gewisse Streuung der geometrischen Eigenschaften
des Behälters
durch die Entleerungsbaueinheit 30 absorbiert wird. Einerseits
werden eventuelle transversale Abweichungen, die mit den im Behälter ausgesparten Öffnungen 34 und 36 verbunden
sind, beispielsweise aufgrund eines Ausrichtungsfehlers der Achsen
dieser Öffnungen,
sowohl durch den nachgiebigen Strömungsteil 56 des Stifts 40 als
auch durch den festen Kontakt des Endrandes 52 mit dem
Teil der Wand des Behälters 54 kompensiert.
Andererseits werden eventuelle vertikale Abweichungen zwischen der
oberen Wand 35 und der unteren Wand 37 des Behälters 10 durch eine
geeignete Längenüberdimensionierung
von jeder der Dichtungsoberflächen 34B und 36A zulässig gemacht.
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Verschiedene
Gestaltungen der Entleerungsbaueinheit können in Betracht gezogen werden,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen. Als Variante kann somit
die Verlagerung des Stifts 40 von seiner Dichtungsposition
in seine Entleerungsposition durch andere Arten einer Verbindung
sichergestellt werden als jene einer Verbindung mit Gewinde. Ebenso
ist der Bedienungskopf 46 des Stifts 40 nicht notwendigerweise
an seinem oberen Ende angeordnet, sondern kann an seinem unteren
Ende angeordnet sein.
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In
den 5 bis 10 ist eine erfindungsgemäße Dieselölfiltrierungsvorrichtung 106,
eine Variante von jener der 1 bis 4,
dargestellt. Diese Vorrichtung 106 unterscheidet sich im
Wesentlichen von jener der 1 bis 4 durch
die Tatsache, dass sie zusätzlich
zu einer Filterbaueinheit 114 mit einer zur Baueinheit 7 der 1 bis 4 im
Wesentlichen analogen Funktion eine elektrische Heizbaueinheit 110 für das zu
filternde Dieselöl
umfasst, die bezüglich
der Heizbaueinheit 114 in 5 schraffiert
ist und so beschaffen ist, dass sie das Dieselöl bei seiner kalten Verwendung
verflüssigt.
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Die
Filterbaueinheit 114 ist mit einer erfindungsgemäßen Entleerungsbaueinheit 30 versehen, die
zu jener von 2 bis 4 analog
ist. Diese Entleerungsbaueinheit ist in den 5 bis 7 mit denselben
Bezugszeichen wie jenen von 2 bis 4 bezeichnet
und wird folglich nicht erneut mit Bezug auf diese Fig. detailliert
erläutert.
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Wie
durch die Pfeile in 5 angegeben, ist die Heizbaueinheit 110 entlang
der Verlagerung des Dieselöls
in der Vorrichtung vor der Filterbaueinheit 114 angeordnet,
so dass die Vorrichtung 106 so beschaffen ist, dass sie
in einer Dieselölversorgungsleitung
eines Dieselmotors angeordnet ist, beispielsweise hinter einem Vorratsbehälter und
vor einer Dieselölpumpe,
die diesen Motor speist.
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Die
Heizbaueinheit 110 umfasst, wie in 6 genauer
dargestellt, einen Behälter 120 mit
einer im Allgemeinen im Wesentlichen parallelepipedischen Form,
der innen eine Kammer, die in den Fig. nicht sichtbar ist, zum Heizen
des Dieselöls
begrenzt. Dazu umfasst die Baueinheit 110 innen ein oder
mehrere elektrische Heizelemente. Diese Elemente, die an sich bekannt
sind, sind in der Heizkammer angeordnet und mit einem elektrischen
Verbindungsstück 122 elektrisch
verbunden. Dieses Verbindungsstück ist
am Behälter 120 angeordnet
und soll ein elektrisches Versorgungskabel aufnehmen, das beispielsweise
mit einer Akkumulatorbatterie verbunden ist.
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Die
Baueinheit 110 umfasst außen eine Eintrittsmuffe 124 für das im
Inneren der Heizkammer zu erhitzende Dieselöl und eine Austrittsmuffe 126 für das erhitzte
Dieselöl,
an der zwei torische Dichtungen 127 angeordnet sind. Diese
Muffen erstrecken sich in der Längsrichtung
des Behälters 120,
wobei dieser letztere beispielsweise aus einem starren Kunststoff
gebildet ist und die Eintrittsmuffe 124 und die Austrittsmuffe 126 in
einem einzigen Stück
mit dem Gehäuse 120 geformt
sind.
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Außerdem besitzt
der Behälter 120 außergewöhnliche äußere Merkmale,
die nachstehend gerechtfertigt werden. Zuerst umfasst er eine im
Wesentlichen ebene longitudinale Fläche: im dargestellten Beispiel
handelt es sich um die in 6 nicht sichtbare
Fläche,
die zur longitudinalen Fläche
entgegengesetzt liegt, an der die Eintrittsmuffe 124 angeordnet
ist. Außerdem
umfasst seine obere Fläche in
ihrem von der Austrittsmuffe 126 am weitesten entfernten
Abschnitt eine Ausstülpung 128.
Diese Ausstülpung
umfasst auf der Seite der Austrittsmuffe 126 eine sanfte
Neigung 128A und auf der entgegengesetzten Seite eine Neigung
mit Zähnen 128B.
Außerdem
umfasst die untere Fläche
des Behälters 120 eine
Längsschiene 130 mit
einer kontinuierlich abnehmenden Dicke, während sie sich der Seite der Austrittsmuffe 126 nähert.
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In 7 ist
die Filterbaueinheit 114 detailliert dargestellt. Diese
letztere umfasst einen Behälter 140 mit
einer im Allgemeinen im Wesentlichen parallelepipedischen Form,
der innen eine Dieselölfilterkammer,
die in den Fig. nicht sichtbar ist, begrenzt. Dazu umfasst die Baueinheit 114 innen
Filtermittel wie Papier, ein Nylongitter usw., die an sich bekannt sind.
Diese Mittel ermöglichen
es, sowohl das Wasser in Emulsion, das das Dieselöl enthält, durch
Entleeren desselben in eine Sammelschale 141 analog zur
Schale 22, die in Bezug auf 1 bis 4 beschrieben
wurde, zurückzuhalten,
als auch eventuelle feste Verunreinigungen festzuhalten, die im
Dieselöl
vorhanden sind. Sobald diese Filtermittel gesättigt sind, ist es angebracht,
die Gesamtheit der Filterbaueinheit 114 gegen eine neue
Baueinheit auszuwechseln.
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Zusätzlich zur
Entleerungsbaueinheit 30 und den entsprechenden Anordnungen
ihres Behälters 140 umfasst
die Baueinheit 114 außen
eine Austrittsmuffe 142 für das gereinigte Dieselöl. Außerdem ist eine
röhrenförmige Öffnung 144 in
der Wand des Behälters 140 ausgespart,
um die Austrittsmuffe 126 der Heizbaueinheit 110 aufzunehmen.
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Der
Behälter 140 der
Filterbaueinheit 114 besteht aus einem Kunststoff, der
zu jenem des Behälters 120 der
Heizbaueinheit 110 im Wesentlichen analog ist. Durch Formkomplementarität ist der
Behälter 140 so
beschaffen, dass er den Behälter 120 in lösbarer Weise
abstützt
und an der Stelle hält.
Dazu weist der Behälter 140 außen eine
im Wesentlichen ebene Oberfläche 146 mit
Abmessungen, die zu jenen der vorstehend genannten longitudinalen
ebenen Fläche
des Behälters 120 im
Wesentlichen komplementär
sind, auf. Außerdem
umfasst der Behälter 140 einen
Ansatz 148, der einen Schlitz 149 zum Aufnehmen
der Ausstülpung 128 des
Behälters 120 ausspart.
Der Ansatz 148 ist mit dem Behälter durch zwei Abschnitte 148A, 148B verbunden,
von welchen zumindest der Abschnitt 148A beispielsweise
mittels einer geeigneten Dimen sionierung teilbar ist. Außerdem umfasst
der Behälter 140 eine
Gleitschiene 150 zum Gleiten der Längsschiene 130 des
Behälters 120.
Im dargestellten Beispiel umfasst die Gleitschiene zwei Abschnitte 150A und 150B,
wobei der Abschnitt 150A, der im Wesentlichen gegenüber dem Abschnitt 148A liegt,
eine stärkere
Struktur aufweist als der zweite Abschnitt 150B.
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Die
Montage des Behälters 120 der
Heizbaueinheit 110 am Behälter 140 der Filterbaueinheit 114 erfolgt
folgendermaßen:
Die Heizbaueinheit 110 wird zuerst bezüglich der Filterbaueinheit 114 so
angeordnet, dass die Oberfläche 146 des
Behälters 140 mit der
vorstehend genannten longitudinalen ebenen Fläche des Behälters 120 im Wesentlichen
bündig ist.
Durch eine Translationsbewegung der Heizbaueinheit 110 in
Bezug auf die Filterbaueinheit 114 bringt dann die Längsschiene 130 des
Behälters 120, die
durch die Gleitschiene 150 des Behälters 140 geführt wird,
die Austrittsmuffe 126 des Behälters 120 dazu, in
die röhrenförmige Öffnung 144 des
Behälters 140 einzudringen.
Diese Translationsbewegung fährt
fort, bis die Ausstülpung 128,
die vorher vom Ansatz 148 sowohl mittels ihrer sanften
Neigung 128A als auch unter der Wirkung der Anhebung des Behälters 120 in
Bezug auf den Behälter 140 angehoben
wurde, welche durch die zunehmende Dicke der Schiene 130 erzeugt
wird, im Inneren des Schlitzes 149 zu liegen kommt.
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Der
hintere Abschnitt 148A, in Bezug auf die Bewegungsrichtung
der vorhergehenden Translation, des Ansatzes 148 befindet
sich folglich mit einem Zahn der Neigung mit Zähnen 128B der Ausstülpung 128 in
Eingriff, was folglich verhindert, dass sich die Baueinheit 10 von
der Baueinheit 114 löst.
Die Ausstülpung 128 bildet
somit einen Keil zum translatorischen Festhalten der Heizbaueinheit 110.
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Die
Heizbaueinheit 110 und die Filterbaueinheit 114 wirken
folglich durch Formkomplementarität ihrer jeweiligen Behälter 120 und 140 zusammen,
so dass die Muffe 126 und die Öffnung 144 Mittel
zur direkten und dichten Verbindung der Heizkammer und der Filterkammer
bilden.
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Sobald
die Filtrierungsvorrichtung 106 wie vorstehend beschrieben
zusam mengesetzt ist, ist ihre Funktion folgende.
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Bei
der Mitnahme des Dieselöls
in einer Niederdruckleitung, in der die Vorrichtung 106 angeordnet
ist, dringt das Dieselöl
in die Heizbaueinheit 110 ein, wo es, falls erforderlich,
durch das oder die vorstehend genannten elektrischen Heizelemente
erhitzt wird. Das Dieselöl
verlässt
die Heizkammer der Baueinheit 110 durch Durchströmen der
Verbindungsmuffe 126 zwischen den Baueinheiten 110 und 114 und
erreicht somit direkt die Filterkammer der Baueinheit 114.
Es verlässt
diese durch die Austrittsmuffe 142 und durchströmt die Ablaufleitung 116 beispielsweise
bis zu einer Pumpe und einem Dieselmotor.
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Die
Filtrierungsvorrichtung 106 ist somit leicht in der Installation,
da, sobald die Baueinheiten 110 und 114 aneinander
befestigt sind, sie sich mit der Leitung in der Weise eines einzigen
Strömungsfilterelements
verbindet. Die Befestigung der Heizbaueinheit an der Filterbaueinheit
erfolg ihrerseits durch eine einzige Translationsbewegung in Bezug aufeinander.
Die torischen Dichtungen 127 stellen eine gute Dichtheit
der Verbindung zwischen den zwei Baueinheiten selbst in Gegenwart
von Schwingungen und/oder einer leichten Versetzung zwischen der
Muffe 126 und der Aufnahmeöffnung 144 sicher.
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Insofern
als die Muffe 126 und die Öffnung 144 die Heiz-
und die Filterkammer in direkter Weise verbinden, erleidet das erhitzte
Dieselöl
im Wesentlichen keinen Wärmeverlust
während
seines Transports von der Heizkammer zur Filterkammer, was außerdem die
Filterleistungen der Baueinheit 114 steigert.
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Wenn
es erforderlich ist, das in der Sammelschale 141 zurückgehaltene
Wasser zu entleeren, ist die Funktion der Entleerungsbaueinheit 30 analog zur
vorher in Bezug auf die 2 bis 4 beschriebenen.
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Wenn
die Filterbaueinheit gesättigt
und zum Wegwerfen bereit ist, um gegen eine neue Filterbaueinheit
ausgetauscht zu werden, genügt
es außerdem,
den Abschnitt 148A des Ansatzes 148 abzuschneiden.
Der Bruch des Ansatzes auf der Höhe seines
teilbaren Abschnitts 148A befreit den Keil 128 und
ermöglicht
es, die Heizbaueinheit 110 durch eine Translationsbewegung
mit einer Richtung entgegengesetzt zu jener, die zum Befestigen
der Heizbaueinheit an der Filterbaueinheit erforderlich ist, zu
lösen. Die
Heizbaueinheit 110 ist mit einer längeren Lebensdauer als jener
der Filterbaueinheit 114 vorgesehen, so dass sie mit mehreren
aufeinander folgenden Filterbaueinheiten wiederverwendbar ist. Diese
Wartungsvorgänge
weisen außerdem
den Vorteil auf, dass sie sauber sind, da keiner der Behälter der
Baueinheiten geöffnet
werden muss. Außerdem
trägt eine
Filterbaueinheit mit zerbrochenem Ansatz eine offensichtliche visuelle
Markierung, dass sie bereits verwendet wurde und keine Heizbaueinheit
mehr an der Stelle halten kann.
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In
den 8 bis 10 ist eine Variante der Dieselölheizbaueinheit 110 der
erfindungsgemäßen Filtrierungsvorrichtung 106 dargestellt.
Die Baueinheit 110 der 8 bis 10 unterscheidet
sich von jener der 5 und 6 nur durch
das Folgende.
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Zusätzlich zur
vorstehend genannten ebenen longitudinalen Fläche, die in 10 sichtbar
und mit 120A bezeichnet ist, umfasst der Behälter 120 dieser
Heizbaueinheit 110 eine untere Längsschiene 160, die
so beschaffen ist, dass sie in derselben Weise wie die Schiene 130 der 5 und 6 in
der Gleitschiene 150 des Behälters 140 der Filterbaueinheit 114 gleitet.
Im Unterschied zur vorstehend genannten Schiene 130 weist
die Schiene 160 eine im Wesentlichen konstante Dicke auf
und umfasst eine Ausstülpung 162,
die am Abschnitt der Schiene, der am weitesten von der Muffe 126 entfernt
ist, ausgebildet ist. Diese Ausstülpung ist vorteilhafterweise
in einem einzigen Stück
mit dem Rest der Schiene 160 hergestellt. Die Fläche 162A,
die entgegengesetzt zur Fläche 120A gerichtet
ist, der Ausstülpung 162 bildet
einen Winkel, der mit α bezeichnet
ist, in Bezug auf die Längsrichtung
der Schiene 160, wie in 9 dargestellt.
Dieser Winkel α liegt
beispielsweise in der Größenordnung
von einigen Grad.
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Außerdem umfasst
die Ausstülpung 128 dieser
Variante der Heizbaueinheit einen einzigen Zahn 128B. Die
Fläche 128C der
Ausstülpung,
die zur Filterbaueinheit 114 gewandt sein soll, bildet
einen Winkel, der kleiner ist als 90°, mit der im Wesentlichen ebenen
oberen Oberfläche
der Ausstülpung 128. Dieser
Winkel ist in 10 mit β bezeichnet und beträgt vorteilhafterweise
30°.
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Die
Montage des Behälters 120 der
Heizbaueinheit 110, der gerade beschrieben wurde, am Behälter 140 der
Filterbaueinheit 114 erfolgt im Wesentlichen wie in Bezug
auf die 5 bis 7 beschrieben.
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Bei
der Translationsbewegung der Heizbaueinheit 110 in Bezug
auf die Filterbaueinheit 114 wird die untere Schiene 160 des
Behälters 120 durch
die Gleitschiene 150 des Behälters 140 geführt. Je
weiter die Ausstülpung 162,
die somit eine Rampe bildet, in den verstärkten Abschnitt 150A der
Gleitschiene 150 eingeführt
wird, bringt diese Ausstülpung 162 den Behälter 120 dazu,
sich transversal zum Behälter 140 zu
verlagern.
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Im
Wesentlichen gleichzeitig hebt die sanfte Neigung 128A der
Ausstülpung 128 den
Ansatz 148 an, bis sich die Ausstülpung 128 in das Innere
des Schlitzes 148 einfügt,
der den Rand des Schlitzes 149 begrenzt, und an der geneigten
Fläche 128C der Ausstülpung 128 zur
Anlage kommt, was folglich eine Rampe bildet, die den Behälter 120 transversal
verlagern kann, indem sie ihn vom Behälter 140 entfernt.
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Die
transversale Position des Behälters 120 wird
durch Kombination der vorstehend genannten Bewegungen zur transversalen
Verlagerung sowohl des unteren Abschnitts des Behälters 120 zum
Behälter 140 als
auch des oberen Abschnitts des Behälters 120 in der entgegengesetzten
Richtung freigelegt.
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Sobald
die Heizbaueinheit 110 und die Filterbaueinheit 114 zusammengefügt sind,
wird der Behälter 120 einerseits
translatorisch in Bezug auf den Behälter 140 festgehalten,
wie für
die Ausführungsform
der 5 bis 7, und andererseits quer zur Translationsrichtung
in Bezug auf den Behälter 140 festgehalten.
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Die
in Bezug auf die 8 bis 10 beschriebene
Filtrierungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass sie robuster
ist, wobei ihre Befestigungsmittel eine bessere mechanische Schwingungsfestigkeit besitzen.
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Verschiedene
Ausführungsvarianten
dieser Variante der erfindungsgemäßen Filtrierungsvorrichtung
können
insofern in Betracht gezogen werden, als, obwohl sie über vollständig unterschiedliche
Behälter
verfügen,
d. h. keine gemeinsame Wand, aber im Wesentlichen komplementäre Formen
besitzen, die Heizbaueinheit und die Filterbaueinheit direkt und in
dichter Weise miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine
kurze Muffe, die mit einer der zwei Baueinheiten fest verbunden
ist und im Wesentlichen in der inneren Kammer der anderen dieser Baueinheiten
aufgenommen wird.
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Es
sind auch verschiedene Formen von Behältern möglich, um funktional eine integrierte
Filtrierungsvorrichtung zu erhalten, deren jeweilige Behälter der
Heizbaueinheit und der Filterbaueinheit durch Formkomplementarität zusammenwirken,
wie in Bezug auf die 5 bis 10 beschrieben.
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Ebenso
sind die Mittel zur Befestigung der Heizbaueinheit an der Filterbaueinheit,
ohne vom Rahmen der Erfindung abzuweichen, in Mittel zur Befestigung
der Filterbaueinheit an der Heizbaueinheit austauschbar. Die Schiene
zum Gleiten kann beispielsweise am Behälter der Filterbaueinheit angeordnet
sein und die zugehörige
Gleitschiene ist folglich am Behälter
der Heizbaueinheit angeordnet.