EP1826393A1 - Filtersystem für Flüssigkeiten - Google Patents

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EP1826393A1
EP1826393A1 EP07101728A EP07101728A EP1826393A1 EP 1826393 A1 EP1826393 A1 EP 1826393A1 EP 07101728 A EP07101728 A EP 07101728A EP 07101728 A EP07101728 A EP 07101728A EP 1826393 A1 EP1826393 A1 EP 1826393A1
Authority
EP
European Patent Office
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filter
housing
liquid
line
filter frame
Prior art date
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Granted
Application number
EP07101728A
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English (en)
French (fr)
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EP1826393B1 (de
Inventor
Dieter Amesöder
Steffi Kiedaisch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1826393B1 publication Critical patent/EP1826393B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/0011—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor
    • F02M37/0017—Constructional details; Manufacturing or assembly of elements of fuel systems; Materials therefor related to fuel pipes or their connections, e.g. joints or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • F02M37/42—Installation or removal of filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
    • F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
    • F02M37/34—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements by the filter structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous

Definitions

  • the invention relates to a fluid system according to the preamble of claim 1.
  • liquids such as oil or fuel for internal combustion engines are cleaned by appropriately designed liquid filter.
  • impurities such as particles which are contained in the liquids are retained before they are supplied to a consumer, eg the internal combustion engine.
  • These impurities can be added eg when refilling the liquids in a tank or get into the liquid during the treatment process of the liquid.
  • the liquid filter is connected on the one hand with a pipe to the tank and on the other hand with a clean line to the consumer.
  • the raw or pure line contains after production dirt particles, which may not reach the consumer.
  • the dirt particles contained in the pipeline are retained by the liquid filter. Dirt particles, which are contained in the clean line, must be removed by a complex and expensive cleaning process from the clean line before it with the consumer z.
  • the internal combustion engine is connected in a motor vehicle.
  • the cleaned clean lines must be stored or transported prior to installation such that no dirt gets into the pipes. Since due to space problems or vehicle concepts of the liquid filter can be located far away from the consumer, the clean line can be very long, eg several meters long. Cleaning this line is extremely expensive.
  • the object of the invention is therefore to provide a fluid system which avoids the disadvantages mentioned above. This object is solved by features of claim 1.
  • the fluid system according to the invention in particular a fuel system of an internal combustion engine, which is the cleaning of liquids such.
  • the fluid system has at least one pipeline, a liquid filter, a clean line and a line filter.
  • the clean line is connected on the one hand with the liquid filter and on the other hand with a consumer corresponding.
  • the consumer z. B. be the internal combustion engine in which fuel is burned.
  • the clean line of the line filter is arranged, which has a housing and a filter cartridge.
  • the housing may in particular embodiments by the pure line itself or by a be formed separate component.
  • the housing is formed by a thermoplastic material, and complex geometries are easy to produce.
  • the filter insert may for example consist of a mesh, which particles of z. B. retains 100 - 400 microns.
  • the filter fineness of the filter insert corresponds to at least the filter fineness of the liquid filter or the purity requirements of a subsequent injection system.
  • At least the filter insert after removing the impurities from the flow cross-section of the clean line can be removed.
  • the point in time when the filter insert is removed from the flow cross-section depends on the length of the clean line and the volume flow through which the clean line flows.
  • the filter cartridge is removed from the flow cross-section. This is advantageous, since thus the filter insert does not form an additional flow resistance in the clean line and simultaneously removes the contaminants from the flow-through cross section.
  • To remove the line filter can, for. B. the clean line or the housing opened and closed again after removing the filter cartridge.
  • the time for removing the filter cartridge can, for. B.
  • the filter insert is axially or radially movable, whereby the filter element can be removed from the flow-through cross section of the clean line, without the pure line must be opened.
  • the filter insert can be arranged pivotably about an axis, whereby the filter insert is pivoted by a rotational movement about the axis, which is arranged for example parallel or perpendicular to the flow direction, from the flow-through cross-section becomes.
  • the filter element can be removed by a translational movement of the flow-through cross-section.
  • the filter element can be held in guide rails and are pushed transversely to the flow direction from the flow-through cross-section.
  • the filter insert is pivoted into an area in the housing or the clean line, which is not flowed through. Since it is not necessary to open the clean line or the housing, it prevents liquid from escaping or dirt from entering.
  • This embodiment of the invention is particularly advantageous for lines and housings which must withstand a high pressure and for safety reasons opening of the line or the housing is not acceptable.
  • a filter frame is arranged in the housing, in which the filter element is fixed.
  • the filter insert z. B. glued to the filter frame or welded to the filter frame, creating a non-releasable tight connection between the filter cartridge and the filter frame is generated.
  • the use of the filter frame gives the filter insert a higher mechanical stability, which is advantageous for transmitting the pivoting movement to the filter element.
  • the filter insert can be pulled axially out of the flow-through cross-section or pivoted into a receptacle provided for this purpose.
  • the housing has a detent, in which the filter frame is pivoted and held.
  • the lock can e.g. be formed by a pin which engages in a recess in the filter frame. In this case, an unintentional pivoting back of the filter frame with the filter insert is prevented in the flow-through cross-section.
  • the lock has a ramp with a slope and a heel. Through the ramp, the filter frame is guided in its pivoting movement until it snaps behind the run-up slope at the paragraph and remains in this position for the remaining life of the clean line.
  • the housing consists of at least two sealingly connected housing halves.
  • the housing halves can eg be glued sealingly or welded together.
  • the housing halves can also be inserted into one another using a seal. Due to the multi-part design of the housing, the filter element or the filter frame can be easily inserted into the housing.
  • the two housing halves can be seen from a thermoplastic material, wherein the housing halves are welded together.
  • the housing halves can be connected in a simple manner sealingly.
  • the housing has a switch with which the filter insert from the flow cross-section of the clean line can be removed. By pressing this switch, the filter insert can be swung out of the flow cross-section. This is particularly advantageous because no separate tool is required for the removal of the filter cartridge and the removal of the filter cartridge can be done within a very short time.
  • the switch is formed by an elastic region in the housing, wherein the filter frame is pivotable by a pressure on the switch from the flow cross-section. Due to the elastic configuration of the switch, a liquid-tight connection between the switch and the housing is possible.
  • the switch can be molded in 2-component injection molding to the housing, which is simple and inexpensive to produce.
  • the filter frame has a sealing lip which seals the filter frame relative to the housing.
  • a liquid system is shown schematically.
  • the fluid system has a pipeline 10, which is connected on the one hand to a liquid reservoir 11 and on the other hand to a liquid filter 12.
  • a liquid pump 13 is provided within the pipe 10, which transports the liquid from the liquid reservoir 11 to the liquid filter 12.
  • the liquid filter 12 has a filter medium 14, with which impurities are separated from the liquid.
  • On the liquid filter 12 includes a clean line 15 to clean, which with a consumer, in particular an internal combustion engine 16, is connected. The consumer removes at least a portion of the supplied liquid.
  • the unused liquid is supplied to the liquid reservoir 11 via a return line 18.
  • the unneeded fluid course other elements such. B. the liquid filter 12 are supplied.
  • a line filter 17 is arranged in the clean line 15, which filters out impurities contained in the clean line 15.
  • This line filter 17 is arranged only during the first minutes of operation of the internal combustion engine 16 in the flow-through cross section of the clean line 15. After these first minutes of operation of the line filter 17 is removed from the flow cross-section of the clean line 15 for the remaining period of operation of the internal combustion engine 16, which may also consist of interrupted operating times.
  • the internal combustion engine 16 is connected via the clean line 15 directly to the liquid filter 12.
  • the line filter 17 is shown in a perspective view.
  • the line filter 17 has a two-part housing 19, which is formed from two welded housing parts 20.
  • Each housing part 20 has a Christmas tree connection 21 with which the housing parts 20 can be fastened to the clean line 15 according to FIG.
  • the fir-tree structure facilitates assembly, because the sloping surfaces facilitate a sliding of the line. Furthermore, a release of the line is prevented because the line digs on the Christmas tree structure.
  • One of the housing parts 20 has a switch 22, which consists of an elastic material.
  • the switch 22 is formed in the 2-component injection molding process to the housing part 20, wherein this compound is liquid-tight.
  • FIG 3 the line filter according to Figure 2 in preassembled state, before the two housing parts 20 are welded together, shown. 2 corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • On the right-side housing part 20 of the switch 22 is arranged. Furthermore, this housing part 20 has a receptacle 23 in which a filter frame 24 engages.
  • the filter frame 24 is pivotally fixed to the left-side housing part 20, wherein the filter frame 24 has an actuating web 25.
  • the actuating bar 25 is designed such that it protrudes in the assembled state to below the switch 22. By a finger pressure on the switch 22, the actuating bar 25 can be touched and pressed into another position.
  • FIG. 4 shows the left-hand subassembly of the line filter 17 according to FIG. 3 in the assembled state and in FIG. 5 in an exploded view. 3 corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • the housing part 20 has a flow-through cross section 26, which is covered by the filter frame 24 in the pivoted state. Furthermore, the housing part 20 has a pin 27 on which the filter frame 24 is attached, and a ramp ramp 28, with which the filter frame 24 can be held in a swung-out position.
  • a filter insert 29 is arranged, which is welded to the filter frame 24.
  • the filter frame 24 forms a circumferential dirt edge 30, in which the impurities are held when the filter frame 24 is pivoted out of the flow-through cross-section 26.
  • the direction in which the filter frame 24 is pivoted out of the flow-through cross-section 26 is indicated by the dotted arrow 31.
  • the filter frame 24 has on both sides via sealing lips 32, which effect a seal in the pivoted state, so that the liquid is passed directly from one housing part 20 in the other housing part 20.
  • the sealing lips 32 cause the impurities deposited on the filter insert 29 to not be flushed out, but remain in the filter insert 29 for the remaining time.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of the line filter 17 'in section.
  • the line filter 17 ' has an alternatively configured switch 22' for pivoting the filter element 29.
  • the switch 22 ' has a pressure pin 33 which is connected to the filter frame 24.
  • the pressure pin 33 has a plate 41 and a shaft 42, wherein the shaft 42 is connected to the filter frame 24.
  • the connection is made by a rivet head 34. This can for example be molded or molded onto the filter frame 24.
  • the rivet head 34 can be formed elastically to allow a compensation.
  • the pressure pin 33 rests on an elastomer sleeve 35 or a plastic clip, the elastomer sleeve 35 or the plastic clip having an upper bearing surface 36, a lower bearing surface 37 and an elastic region 38.
  • the lower bearing surface 37 is supported on a crown 39, which is formed from a plurality of circumferentially spaced snap hook 40.
  • the lower support surface 37 is formed so that it rests securely on the crown 39, but by pressure in the interior of the crown 39 slides.
  • the elastomeric sleeve 35 Spaced without the application of pressure on the pressure pin 33 the elastomeric sleeve 35 the pressure pin 33 of the crown 39, so that the filter insert 29 is fixed in the flow-through cross-section 26.
  • the shaft 42 is guided in a sealing sleeve 43, wherein the sealing sleeve 43 is knotted into the housing part 20.
  • the sealing sleeve 43 is made of an elastic material, in particular an elastomer. Through the sealing sleeve 43, a liquid-tight connection is generated between the housing part 20 and the pressure pin 33, wherein the pressure pin 33 is axially movable.
  • an axially acting pressure in the direction of arrow 44 is applied to the pressure pin 33, whereby it is moved downward and presses on the filter frame 24.
  • the filter frame 24 slides in the direction of arrow 31, whereby the filter element 29 is removed from the flow-through cross-section.
  • the filter insert 29 is no longer in the flow-through cross section 26, whereby the deposited in the filter element 29 particles are permanently removed from the fluid flow.
  • the plate 41 is also pressed into the crown 39 and latched to the snap hook 40.
  • the diameter of the plate 41 is designed such that the snap hooks 40 fix the plate 41 in the axial direction during spring back.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of the line filter according to FIG.
  • the Figure 7 corresponding components are provided with the same reference numerals.
  • the line filter 17 has a plastic clip instead of the elastomer sleeve 35, which is pulled off before the pressure pin 33 is pushed in.
  • the pressure pin 33 is fixed with its plate 41 in the snap hook 40 of the crown 39, without the plastic clip or the elastomeric sleeve 35 are pressed into the crown 39.
  • the plastic clip corresponds in geometric dimensions of the non-compressed elastomeric sleeve 35, wherein an axially continuous slot is provided, which is a removal of the plastic clip of the Push pin 33 allows.
  • the plastic clip consists of a substantially rigid material, in particular a thermoplastic, such as. As PP, PA or PE.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitssystem mit einer Reinleitung (15), einer Rohleitung (10) und einem Flüssigkeitsfilter (12). Die Reinleitung enthält nach dem Herstellungsprozess noch Schmutzpartikel, welche unter keinen Umständen in die Brennkraftmaschine gelangen dürfen. Zum Ausfiltern dieser Verunreinigungen aus der Reinleitung (15) ist ein Leitungsfilter (17) vorgesehen. Durch diesen Leitungsfilter (17) können aufwendige Reinigungsverfahren für die Reinleitung eingespart werden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass Flüssigkeiten, wie z.B. Öl oder Kraftstoff, für Brennkraftmaschinen durch entsprechend ausgestaltete Flüssigkeitsfilter gereinigt werden. Durch die Flüssigkeitsfilter werden Verunreinigungen, wie z. B. Partikel, welche in den Flüssigkeiten enthalten sind zurückgehalten, bevor sie einem Verbraucher, z.B. der Brennkraftmaschine zugeführt werden. Diese Verunreinigungen können z.B. beim Nachfüllen der Flüssigkeiten in einen Tank eingetragen werden oder bei dem Aufbereitungsverfahren der Flüssigkeit in die Flüssigkeit gelangen. Der Flüssigkeitsfilter ist einerseits mit einer Rohleitung mit dem Tank und andererseits mit einer Reinleitung mit dem Verbraucher verbunden. Die Roh- bzw. Reinleitung enthält nach der Herstellung Schmutzpartikel, welche nicht zu dem Verbraucher gelangen dürfen. Die in der Rohleitung enthaltenen Schmutzpartikel werden durch den Flüssigkeitsfilter zurückgehalten. Schmutzpartikel, welche in der Reinleitung enthalten sind, müssen durch ein aufwendiges und teures Reinigungsverfahren aus der Reinleitung entfernt werden, bevor diese mit dem Verbraucher z. B. der Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug verbunden wird. Je länger die zu reinigende Reinleitung ist, desto teurer ist die Reinigung. Weiterhin müssen die gereinigten Reinleitungen vor dem Einbau derart gelagert bzw. transportiert werden, dass kein Schmutz in die Leitungen gelangt. Da aufgrund von Platzproblemen bzw. Fahrzeugkonzepten der Flüssigkeitsfilter weit entfernt von dem Verbraucher angeordnet sein kann, kann die Reinleitung sehr lang, z.B. mehrere Meter lang sein. Eine Reinigung dieser Leitung ist extrem teuer.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Flüssigkeitssystem zuschaffen, welches die oben genannten Nachteile vermeidet. Diese Aufgabe wird durch Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Flüssigkeitssystem, ist insbesondere ein Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, welches der Reinigung von Flüssigkeiten, wie z. B. Kraftstoff oder Öl, dient, welche vorzugsweise in Fahrzeugen verwendet werden. Das Flüssigkeitssystem weist zumindest eine Rohleitung, einen Flüssigkeitsfilter, eine Reinleitung und einen Leitungsfilter auf. Die Reinleitung ist einerseits mit dem Flüssigkeitsfilter und andererseits mit einem Verbraucher korrespondierend verbunden. Hierbei kann der Verbraucher z. B. die Brennkraftmaschine sein, in welcher Kraftstoff verbrannt wird. In der Reinleitung ist der Leitungsfilter angeordnet, welcher über ein Gehäuse und einen Filtereinsatz verfügt. Das Gehäuse kann bei besonderen Ausgestaltungen durch die Reinleitung selbst oder durch ein gesondertes Bauteil gebildet werden. Bevorzugt wird das Gehäuse durch einen thermoplastischen Kunststoff gebildet, wobei auch aufwendige Geometrien einfach herstellbar sind. Der Filtereinsatz kann z.B. aus einem Siebgewebe bestehen, welches Partikel von z. B. 100 - 400 µm zurückhält. Bei einer anderen Ausgestaltung entspricht die Filterfeinheit des Filtereinsatzes mindestens der Filterfeinheit des Flüssigkeitsfilters bzw. den Reinheitsanforderungen eines nachfolgenden Einspritzsystems. Durch den Leitungsfilter werden Verunreinigungen, welche in der Reinleitung vorhanden sind ausgefiltert und können somit nicht bis zu dem Verbraucher vordringen. Derartige Verunreinigungen können z. B. Späne von der Herstellung der Reinleitung sein oder nachträglich z. B. während des Transports in die Reinleitung eingedrungene Partikel. Hierbei ist eine Anordnung des Leitungsfilters kurz vor dem Verbraucher besonders vorteilhaft, da die in dem langen Stück der Reinleitung vorhandenen Verunreinigungen in dem Filtereinsatz festgehalten werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest der Filtereinsatz nach dem Entfernen der Verunreinigungen aus dem Strömungsquerschnitt der Reinleitung entfernbar. Der Zeitpunkt, wann der Filtereinsatz aus dem Strömungsquerschnitt entfernt wird, ist abhängig von der Länge der Reinleitung und dem Volumenstrom, welcher die Reinleitung durchströmt. Nachdem die Reinleitung ausreichend mit der durch den Flüssigkeitsfilter gereinigten Flüssigkeit durchspült wurde und die Verunreinigungen in den Leitungsfilter gespült wurden, wird der Filtereinsatz aus dem Strömungsquerschnitt entfernt. Dies ist vorteilhaft, da somit der Filtereinsatz keinen zusätzlichen Strömungswiderstand in der Reinleitung bildet und die Verunreinigungen gleichzeitig aus dem durchströmten Querschnitt entfernt. Zum Entfernen des Leitungsfilters kann z. B. die Reinleitung oder das Gehäuse geöffnet und nach dem Entfernen des Filtereinsatzes wieder verschlossen werden. Der Zeitpunkt für das Entfernen des Filtereinsatzes kann z. B. vor der Auslieferung eines Kraftfahrzeuges sein, da zu diesem Zeitpunkt die Brennkraftmaschine bereits einige Male in Betrieb genommen wurde und der hierzu benötigte Kraftstoff die Reinleitung ausreichend gespült hat. Den Vorgang der Entfernung des Filtereinsatzes kann dann von der jeweiligen Fachwerkstatt vorgenommen werden. Der nachfolgende Nutzer der Brennkraftmaschine bzw. des Fahrzeugs erhält dann die volle Leistung, da der zusätzliche Strömungswiderstand bereits entfernt ist.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist der Filtereinsatz axial oder radial bewegbar ausgeführt, wodurch der Filtereinsatz aus dem durchströmten Querschnitt der Reinleitung entfernt werden kann, ohne dass die Reinleitung geöffnet werden muss. Hierbei kann der Filtereinsatz schwenkbar um eine Achse angeordnet sein, wodurch der Filtereinsatz durch eine Drehbewegung um die Achse, welche z.B. parallel oder rechtwinklig zur Durchströmungsrichtung angeordnet ist, aus dem durchströmten Querschnitt geschwenkt wird. Bei einer anderen Ausgestaltung kann der Filtereinsatz durch eine translatorische Bewegung aus dem durchströmten Querschnitt entfernt werden. Hierbei kann der Filtereinsatz in Führungsschienen gehalten sein und quer zur Durchströmungsrichtung aus dem durchströmten Querschnitt geschoben werden. Der Filtereinsatz wird in einen Bereich in dem Gehäuse oder der Reinleitung geschwenkt, welcher nicht durchströmt ist. Da ein Öffnen der Reinleitung bzw. des Gehäuses nicht erforderlich ist, wird verhindert, dass Flüssigkeit austreten oder Schmutz eintreten kann. Diese Ausgestaltung der Erfindung ist besonders vorteilhaft für Leitungen und Gehäuse, welche einem hohen Druck widerstehen müssen und aus Sicherheitsgründen ein Öffnen der Leitung oder des Gehäuses nicht akzeptabel ist.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist in dem Gehäuse ein Filterrahmen angeordnet, in welchem der Filtereinsatz fixiert ist. Hierbei kann der Filtereinsatz z. B. auf den Filterrahmen aufgeklebt oder mit dem Filterrahmen verschweißt sein, wodurch eine unlösbare dichte Verbindung zwischen dem Filtereinsatz und dem Filterrahmen erzeugt ist. Durch die Verwendung des Filterrahmens erhält der Filtereinsatz eine höhere mechanische Stabilität, welche zur Übertragung der Schwenkbewegung auf den Filtereinsatz vorteilhaft ist. Entsprechend der Ausgestaltung des Filterrahmens kann der Filtereinsatz axial aus dem durchströmten Querschnitt herausgezogen oder in eine dafür vorgesehene Aufnahme eingeschwenkt werden.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung verfügt das Gehäuse über eine Arretierung, in welche der Filterrahmen eingeschwenkt und gehalten wird. Die Arretierung kann z.B. durch einen Stift gebildet werden, welcher in eine Aussparung in dem Filterrahmen eingreift. Hierbei wird ein unbeabsichtigtes Zurückschwenken des Filterrahmens mit dem Filtereinsatz in den durchströmten Querschnitt verhindert.
  • Bei einer Weiterbildung der Erfindung verfügt die Arretierung über eine Hochlauframpe mit einer Schräge und einem Absatz. Durch die Hochlauframpe wird der Filterrahmen in seiner Schwenkbewegung geführt, bis er hinter der Hochlaufschräge an dem Absatz einschnappt und für die restliche Lebensdauer der Reinleitung in dieser Position verbleibt.
  • Es ist vorteilhaft, dass das Gehäuse aus mindestens zwei dichtend miteinander verbundenen Gehäusehälften besteht. Die Gehäusehälften können z.B. dichtend miteinander verklebt oder verschweißt sein. Alternativ können die Gehäusehälften auch unter Verwendung einer Dichtung ineinander gesteckt sein. Durch die mehrteilige Ausführung des Gehäuses kann der Filtereinsatz bzw. der Filterrahmen einfach in das Gehäuse eingebracht werden. Die beiden Gehäusehälften können aus einem thermoplastischen Kunststoff besehen, wobei die Gehäusehälften miteinander verschweißbar sind. Hierbei können die Gehäusehälften auf einfache Weise dichtend miteinander verbunden werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verfügt das Gehäuse über einen Schalter, mit welchem der Filtereinsatz aus dem Strömungsquerschnitt der Reinleitung entfernbar ist. Durch einen Druck auf diesen Schalter kann der Filtereinsatz aus dem Strömungsquerschnitt herausgeschwenkt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, da für das Entfernen des Filtereinsatzes kein gesondertes Werkzeug erforderlich ist und das Entfernen des Filtereinsatzes innerhalb kürzester Zeit erfolgen kann.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schalter durch einen elastischen Bereich in dem Gehäuse gebildet, wobei der Filterrahmen durch einen Druck auf den Schalter aus dem Strömungsquerschnitt schwenkbar ist. Durch die elastische Ausgestaltung des Schalters ist eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Schalter und dem Gehäuse möglich. Hierbei kann der Schalter im 2-Komponenten-Spritzguss an das Gehäuse angeformt sein, was einfach und kostengünstig herstellbar ist.
  • Es ist vorteilhaft, dass der Filterrahmen über eine Dichtlippe verfügt, welche den Filterrahmen gegenüber dem Gehäuse abdichtet. Somit wird einerseits verhindert, dass die Flüssigkeit im eingeschwenkten Anfangszustand den Filtereinsatz umströmt und so Verunreinigungen zu dem Verbraucher gelangen. Andererseits wird gewährleistet, dass die ausgefilterten Verunreinigungen im ausgeschwenkten Zustand auf dem Filtereinsatz verbleiben und nicht in die Reinleitung hineingespült werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Hierbei zeigt:
    • Figur 1
    ein schematisch dargestelltes Flüssigkeitssystem,
    Figur 2
    einen Leitungsfilter in perspektivischer Darstellung,
    Figur 3
    einen Leitungsfilter gemäß Figur 2 in vormontiertem Zustand,
    Figur 4
    eine Baugruppe des Leitungsfilters gemäß Figur 3,
    Figur 5
    Teile der Baugruppe gemäß Figur 4 in Explosionsdarstellung,
    Figur 6
    eine Leitungsfilter mit durchströmten Filtereinsatz im Schnitt,
    Figur 7
    den Leitungsfilter gemäß Figur 6 mit ausgeschwenktem Filtereinsatz im Schnitt und
    Figur 8
    eine alternative Ausgestaltung des Leitungsfilters gemäß Figur 7.
    Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In Figur 1 ist ein Flüssigkeitssystem schematisch dargestellt. Das Flüssigkeitssystem verfügt über eine Rohleitung 10, welche einerseits mit einem Flüssigkeitsspeicher 11 und andererseits mit einem Flüssigkeitsfilter 12 verbunden ist. Weiterhin ist innerhalb der Rohleitung 10 eine Flüssigkeitspumpe 13 vorgesehen, welche die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsspeicher 11 zu dem Flüssigkeitsfilter 12 transportiert. Der Flüssigkeitsfilter 12 verfügt über ein Filtermedium 14, mit welchem Verunreinigungen aus der Flüssigkeit abgeschieden werden. An den Flüssigkeitsfilter 12 schließt reinseitig eine Reinleitung 15 an, welche mit einem Verbraucher, insbesondere einer Brennkraftmaschine 16, verbunden ist. Der Verbraucher entnimmt zumindest einen Teil der zugeführten Flüssigkeit. Die nicht verbrauchte Flüssigkeit wird dem Flüssigkeitsspeicher 11 über eine Rückleitung 18 zugeführt. Bei anderen Ausgestaltungen des Flüssigkeitssystems kann die nicht benötigte Flüssigkeit selbstverständlich auch anderen Elementen wie z. B. dem Flüssigkeitsfilter 12 zugeführt werden. In Strömungsrichtung kurz vor der Brennkraftmaschine 16 ist ein Leitungsfilter 17 in der Reinleitung 15 angeordnet, welcher Verunreinigungen, welche in der Reinleitung 15 enthalten sind, ausfiltert. Dieser Leitungsfilter 17 ist nur während der ersten Betriebsminuten der Brennkraftmaschine 16 im durchströmten Querschnitt der Reinleitung 15 angeordnet. Nach diesen ersten Betriebsminuten wird der Leitungsfilter 17 für die restliche Betriebsdauer der Brennkraftmaschine 16, welche auch aus unterbrochenen Betriebszeiten bestehen kann, aus dem Strömungsquerschnitt der Reinleitung 15 entfernt. Somit ist die Brennkraftmaschine 16 über die Reinleitung 15 direkt mit dem Flüssigkeitsfilter 12 verbunden.
  • In Figur 2 ist der Leitungsfilter 17 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Leitungsfilter 17 verfügt über ein zweiteiliges Gehäuse 19, welches aus zwei miteinander verschweißten Gehäuseteilen 20 gebildet ist. Jedes Gehäuseteil 20 verfügt über einen Tannenbaumanschluss 21, mit welchem die Gehäuseteile 20 an der Reinleitung 15 gemäß Figur 1 befestigt werden können. Durch die Tannenbaum-Struktur wird die Montage erleichtert, da die schrägen Flächen ein Aufschieben der Leitung erleichtern. Weiterhin wird ein Lösen der Leitung verhindert, da sich die Leitung auf der Tannenbaum-Struktur verkrallt. Eines der Gehäuseteile 20 verfügt über einen Schalter 22, welcher aus einem elastischen Material besteht. Der Schalter 22 ist im 2-Komponentenspritzgussverfahren an das Gehäuseteil 20 angeformt, wobei diese Verbindung flüssigkeitsdicht ist. Durch einen Druck auf den Schalter 22 lässt sich ein innerhalb des Gehäuses 19 angeordneter Filterrahmen mit seinem Filtereinsatz (siehe Figur 5) aus dem durchströmten Querschnitt in einen nicht durchströmten Querschnitt verschieben. Die Durchströmungsrichtung des Leitungsfilters 17 erfolgt in Pfeilrichtung.
  • In Figur 3 ist der Leitungsfilter gemäß Figur 2 in vormontiertem Zustand, bevor die beiden Gehäuseteile 20 miteinander verschweißt sind, dargestellt. Der Figur 2 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dem rechtsseitigen Gehäuseteil 20 ist der Schalter 22 angeordnet. Weiterhin verfügt dieses Gehäuseteil 20 über eine Aufnahme 23, in welcher ein Filterrahmen 24 eingreift. Der Filterrahmen 24 ist schwenkbar an dem linksseitigen Gehäuseteil 20 fixiert, wobei der Filterrahmen 24 über einen Betätigungssteg 25 verfügt. Der Betätigungssteg 25 ist derart ausgestaltet, dass er im montierten Zustand bis unter den Schalter 22 ragt. Durch einen Fingerdruck auf den Schalter 22 kann der Betätigungssteg 25 berührt und in eine andere Position gedrückt werden.
  • In Figur 4 ist die linksseitige Baugruppe des Leitungsfilters 17 gemäß Figur 3 im montierten Zustand und in Figur 5 in Explosionsdarstellung dargestellt. Der Figur 3 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gehäuseteil 20 verfügt über einen durchströmten Querschnitt 26, welcher von dem Filterrahmen 24 im eingeschwenkten Zustand überdeckt ist. Weiterhin verfügt das Gehäuseteil 20 über einen Stift 27, auf welchen der Filterrahmen 24 aufgesteckt ist, und eine Hochlauframpe 28, mit welcher der Filterrahmen 24 in einer ausgeschwenkten Position gehalten werden kann. Innerhalb des Filterrahmens 24 ist ein Filtereinsatz 29 angeordnet, welcher mit dem Filterrahmen 24 verschweißt ist. Der Filterrahmen 24 bildet einen umlaufenden Schmutzrand 30, in welchem die Verunreinigungen festgehalten werden, wenn der Filterrahmen 24 aus dem durchströmten Querschnitt 26 herausgeschwenkt wird. Die Richtung, in welcher der Filterrahmen 24 aus dem durchströmten Querschnitt 26 herausgeschwenkt wird, ist durch den strichpunktierten Pfeil 31 angegeben. Der Filterrahmen 24 verfügt beidseitig über Dichtlippen 32, welche im eingeschwenkten Zustand eine Abdichtung bewirken, so dass die Flüssigkeit direkt von dem einen Gehäuseteil 20 in das andere Gehäuseteil 20 geleitet wird. Im ausgeschwenkten Zustand bewirken die Dichtlippen 32, dass die auf dem Filtereinsatz 29 abgeschiedenen Verunreinigungen nicht ausgespült werden, sondern für die restliche Zeit in dem Filtereinsatz 29 verbleiben.
  • In Figur 6 ist eine alternative Ausgestaltung des Leitungsfilters 17' im Schnitt dargestellt. Bei dieser Darstellung ist der Filtereinsatz 29 in eingeschwenkter Position, bei welcher der Filtereinsatz 29 durchströmt wird, dargestellt. Der Figur 2 bis 5 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Leitungsfilter 17' verfügt über einen alternativ ausgestalteten Schalter 22' zum Schwenken des Filtereinsatzes 29. Der Schalter 22' weist einen Druckstift 33 auf, welcher mit dem Filterrahmen 24 verbunden ist. Der Druckstift 33 verfügt über einen Teller 41 und einen Schaft 42, wobei der Schaft 42 mit dem Filterrahmen 24 verbunden ist. Die Verbindung ist durch einen Nietenkopf 34 hergestellt. Dieser kann z.B. an den Filterrahmen 24 angeformt oder angespritzt sein. Hierbei kann der Nietenkopf 34 elastisch ausgebildet werden um einen Ausgleich zu ermöglichen. Es können jedoch auch andere Verbindungsmittel, wie z.B. Schnapphaken, Schnüre oder Drähte, verwendet werden. Der Druckstift 33 liegt auf einer Elastomerhülse 35 bzw. einem Kunststoffclip auf, wobei die Elastomerhülse 35 bzw. der Kunststoffclip eine obere Auflagefläche 36, eine untere Auflagefläche 37 und einen elastischen Bereich 38 aufweist. Die untere Auflagefläche 37 stützt sich auf einer Krone 39 ab, welche aus mehreren, am Umfang verteilt angeordneten Schnapphaken 40 gebildet wird. Die untere Auflagefläche 37 ist derart ausgebildet, dass sie sicher auf der Krone 39 aufliegt, jedoch durch Druck in das Innere der Krone 39 gleitet. Ohne das Aufbringen von Druck auf den Druckstift 33 beabstandet die Elastomerhülse 35 den Druckstift 33 von der Krone 39, so dass der Filtereinsatz 29 im durchströmten Querschnitt 26 fixiert ist. Der Schaft 42 ist in einer Dichthülse 43 geführt, wobei die Dichthülse 43 in das Gehäuseteil 20 eingeknüpft ist. Die Dichthülse 43 besteht aus einem elastischen Material, insbesondere einem Elastomer. Durch die Dichthülse 43 ist zwischen dem Gehäuseteil 20 und dem Druckstift 33 eine flüssigkeitsdichte Verbindung erzeugt, wobei der Druckstift 33 axial beweglich ist.
  • Um den Filtereinsatz 29 aus dem durchströmten Querschnitt zu entfernen, wird ein axial wirkender Druck in Pfeilrichtung 44 auf den Druckstift 33 aufgebracht, wodurch dieser nach unten bewegt wird und auf den Filterrahmen 24 drückt. Durch diesen Druck gleitet der Filterrahmen 24 in Pfeilrichtung 31, wodurch der Filtereinsatz 29 aus dem durchströmten Querschnitt entfernt wird.
  • Dieser gedrückte Zustand ist in Figur 7 dargestellt. Der Figur 6 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Durch den Druck auf den Teller 41 des Druckstiftes 33 wird die Elastomerhülse 35 in die Krone 39 hineingedrückt. Hierbei werden die Schnapphaken 40 etwas aufgeweitet, so dass die obere und untere Auflagefläche 36, 37 in die Krone 39 einschnappen kann. Nachdem die Auflageflächen 36, 37 in die Krone 39 eingetreten sind, federn die Schnapphaken 40 wieder zurück und bilden so eine Arretierung für die obere Auflagefläche 36. Somit ist die Elastomerhülse 35 in dieser Position fixiert. Beim Eindrücken des Druckstiftes 33 in die Krone 39 wird außer der elastischen Verformung der Krone 39 auch der elastische Bereich 38 der Elastomerhülse 35 verformt, welcher dann unter Spannung in der Krone 39 fixiert ist.
  • In der dargestellten Position befindet sich der Filtereinsatz 29 nicht mehr im durchströmten Querschnitt 26, wodurch die in dem Filtereinsatz 29 abgeschiedenen Partikel dauerhaft aus dem Fluidstrom entfernt sind.
  • Bei einer modifizierten Ausgestaltung wird der Teller 41 ebenfalls in die Krone 39 hineingedrückt und an den Schnapphaken 40 verrastet. Hierbei ist der Durchmesser des Tellers 41 derart ausgelegt, dass die Schnapphaken 40 beim Zurückfedern den Teller 41 in axialer Richtung fixieren. Somit wird ein unkontrolliertes Zurückschwenken des Filtereinsatzes 29 in den durchströmten Querschnitt 26 verhindert.
  • In Figur 8 ist eine weitere Ausgestaltung des Leitungsfilters gemäß Figur 7 dargestellt. Der Figur 7 entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu Figur 7 verfügt der Leitungsfilter 17' anstelle der Elastomerhülse 35 über einen Kunststoffclip, welcher vor dem Eindrücken des Druckstiftes 33 abgezogen wird. Der Druckstift 33 wird mit seinem Teller 41 in den Schnapphaken 40 der Krone 39 fixiert, ohne dass der Kunststoffclip oder die Elastomerhülse 35 in der Krone 39 verpresst werden. Der Kunststoffclip entspricht in den geometrischen Maßen der nichtkomprimierten Elastomerhülse 35, wobei ein axial durchgehender Schlitz vorgesehen ist, welcher ein Abziehen des Kunststoffclips von dem Druckstift 33 ermöglicht. Der Kunststoffclip besteht aus einem im Wesentlichen steifen Material, insbesondere einem Thermoplast, wie z. B. PP, PA oder PE.

Claims (10)

  1. Flüssigkeitssystem, insbesondere Kraftstoffsystem einer Brennkraftmaschine, aufweisend zumindest eine Rohleitung (10), einen Flüssigkeitsfilter (12) und eine Reinleitung (15), wobei die Reinleitung (15) einerseits mit dem Flüssigkeitsfilter (12) und andererseits mit einem Verbraucher (16) korrespondierend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinleitung (15) über einen Leitungsfilter (17) mit einem Gehäuse (19) und einem Filtereinsatz (29) verfügt, welcher die in der Reinleitung (15) enthaltenen Verunreinigungen aus der Flüssigkeit ausfiltert.
  2. Flüssigkeitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Filtereinsatz (29) nach dem Entfernen der Verunreinigungen aus dem Strömungsquerschnitt der Reinleitung (15) entfernbar ist.
  3. Flüssigkeitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (29) schwenkbar ausgeführt ist.
  4. Flüssigkeitssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (19) ein Filterrahmen (24) angeordnet ist, wobei der Filtereinsatz (29) in dem Filterrahmen (24) fixiert ist.
  5. Flüssigkeitssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterrahmen (24) schwenkbar in dem Gehäuse (19) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (19) über eine Arretierung verfügt, in welcher der Filterrahmen (24) fixierbar ist.
  6. Flüssigkeitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung über eine Hochlauframpe (28) mit einer Schräge und einem Absatz verfügt.
  7. Flüssigkeitssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) aus mindestens zwei dichtend miteinander verbundenen Gehäusehälften (20) besteht.
  8. Flüssigkeitssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (19) über einen Schalter (22) verfügt, mit welchem der Filtereinsatz (29) aus dem Strömungsquerschnitt der Reinleitung (15) entfernbar ist.
  9. Flüssigkeitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (22) durch einen elastischen Bereich in dem Gehäuse (19) gebildet ist, wobei der Filterrahmen (24) durch einen Druck auf den Schalter (22) aus dem Strömungsquerschnitt schwenkbar ist.
  10. Flüssigkeitssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterrahmen (24) über eine Dichtlippe (32) verfügt, welche den Filterrahmen (24) gegenüber dem Gehäuse (19) abdichtet.
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