EP2009275A1 - Filter and method for filtering a fluid - Google Patents
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- EP2009275A1 EP2009275A1 EP08011153A EP08011153A EP2009275A1 EP 2009275 A1 EP2009275 A1 EP 2009275A1 EP 08011153 A EP08011153 A EP 08011153A EP 08011153 A EP08011153 A EP 08011153A EP 2009275 A1 EP2009275 A1 EP 2009275A1
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- 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
- F02M37/36—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 with bypass means
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Definitions
- the invention relates to a filter with a filter housing and at least one filter element disposed within the filter housing, and a method for filtering a fluid, in particular for the filtration of fuel, wherein the fluid is passed through at least one filter element in a filter housing of a filter.
- Fuel filter and method of the type mentioned for filtering the supplied to an internal combustion engine fuel are well known.
- the filter cartridges known fuel filter usually have a mesh size in the range of about 8 to 10 microns. Smaller mesh sizes are unfavorable, since diesel fuel tends to thicken at low ambient temperatures, which can then lead to blockage of the filter.
- the invention has the specific object to improve a filter and a method of the type mentioned for fuel systems of internal combustion engines to the effect that the flushing of the fuel lines at the manufacturer and in the assembly plant is unnecessary. Further, the invention has the general object of providing a filter which is suitable for the elimination of very small impurities or foreign bodies during the first loading of a fluid system with a fluid, but does not lead to an increase in the flow resistance during later operation of the fluid system.
- these objects are achieved according to the invention in that it comprises means for deactivating the filter which automatically close a first flow path leading through the filter element and at the same time open a second flow path bypassing the filter element, if since a first supply of the fluid to be filtered in the filter housing a predetermined minimum time elapsed and / or a predetermined minimum amount of the fluid has passed through the filter housing and the filter element.
- a first flow path leading through the filter element is automatically closed and at the same time a second flow path bypassing the filter element is automatically opened, if a predetermined minimum time has elapsed since a first supply of the fluid into the filter housing and / or a predetermined minimum amount of the fluid has passed through the filter housing and the filter element.
- the invention makes it possible to install in the assembly of a fuel system of a motor vehicle internal combustion engine in front of the sensitive components of the fuel system, a fine filter with very small mesh sizes in the micron range, which serves only to filter the first, passing through the fuel lines fuel and then automatically, i. without external influence, is deactivated by closing the first flow path leading through the filter element and at the same time opening the second flow path bypassing the filter element.
- deactivation of the filter in this context means that the filter element no longer flows through the fuel and thus the fuel in the filter is no longer filtered.
- the invention makes it possible to incorporate such a fine filter, which then operates for a short time to retain any contaminants or foreign bodies entering the fuel system when the components are replaced, and that then also automatically deactivated.
- a preferred embodiment of the invention provides that the means for deactivating the filter are arranged completely within the filter housing, whereby the assembly effort during assembly of the fuel system can be kept very low, especially if the means according to an advantageous embodiment of the invention all in or be mounted on a housing part can, before it is tightly connected to another housing part to close the housing.
- the means for deactivating the filter preferably comprise a material which deforms under the action of the fluid or whose strength decreases under the action of the fluid, the first flow path being closed and at the same time the second flow path being opened when the deformation of the material exceeds a predetermined one Threshold increases or the strength of the material falls below a predetermined threshold.
- the deformation of the material preferably takes place in that the material swells under the action of the fluid by absorbing or absorbing constituents of the fluid.
- the fluid according to an advantageous embodiment of the invention is a fuel and in particular a diesel fuel
- such behavior is already known in some elastomeric materials or modified elastomeric materials which are not suitable as materials for gaskets in fuel systems due to swelling due to contact with fuels.
- the material need not necessarily be exposed to the liquid fuel for swelling, but may be separated from the fuel flow path through the filter by a liquid fuel impermeable, but fuel vapor permeable, barrier. In such a case, the permeability of the material may be used to control the timing of the automatic deactivation of the filter.
- Deactivation of the filter due to contact with liquid vapors may be used on fuel filters to deactivate the filter after initial filling of the fuel system, wherein the time of deactivation is determined by the amount of fuel vapor passing into contact with the elastomeric material or the duration of contact of the elastomeric material with the fuel vapor, for example, after a first filling of the fuel system.
- the swelling-induced increase in volume or length of a body made from such a material can be exploited in accordance with another preferred embodiment of the invention to close the first flow path and simultaneously open the second flow path when the material has a predetermined amount of fluid has been supplied and this is therefore swelled accordingly.
- elastomeric materials or modified elastomeric materials know that contact with fuels or fuel vapors results in softening of these materials.
- the decrease in strength associated with softening may also be exploited in conjunction with a force applied to the material, such as a spring force, to close the first flow path and at the same time open the second flow path if the strength of the material falls below a predetermined level Dwell time in contact with the fuel or the fuel vapor has decreased accordingly.
- the means expediently comprise a spring-biased actuating element which, prior to the first supply of the fluid into the filter housing against the force of Spring is held and released after elapse of the predetermined minimum time or after the passage of the predetermined minimum amount of fluid and displaced by the spring to close the first flow path to open the second flow path and to preferably an inflow and / or outflow of fluid to block from an upstream side of the filter element, so that previously deposited there impurities or foreign bodies can not be registered in the fuel flow through the second flow path.
- the filter In order to hold the prestressed actuating element against the force of the spring, the filter preferably has a locking element mounted fixedly inside the filter housing, which is advantageously disengaged or spread open as a result of an increase in volume or length of a material swelling in contact with the fluid and releases the actuating element, when the measure of increase in volume or length of the material exceeds a predetermined threshold.
- the locking member may also be wholly or partially made of a material under the action of the force of the spring, which softens in contact with the fluid with decreasing strength and is deformed by the force of the spring releasing the actuator when its strength is a predetermined Threshold falls below.
- a holder of the filter element is displaceable or pivotable together with the latter within the filter housing between two positions, wherein in a first position in the assembled state of the filter, the first flow path is opened and the second flow path is closed, while in a second position after deactivation of the filter, the first flow path is closed and the second flow path is opened.
- the holder is expediently pressed against a sealing surface in at least one of these positions.
- the support of the filter element may also be pivoted by the force of a biased spring from the first position to the second position when a locking element arresting the filter element in the first position is disengaged due to a volume or length increase of a swelling material in contact with the fluid spreads and releases the filter element as soon as the measure of the increase in volume or length of the material exceeds a predetermined threshold.
- either the actuating element can be pressed sealingly against an upstream side of the filter element following its release from the spring or the filter element can after pivoting sealingly pressed against a wall, a wall projection or another surface of the housing to block an inflow and / or outflow of fluid to and from the upstream side of the filter element.
- fluid refers to a liquid or a gaseous flowable medium, which is preferably a liquid, such as liquid fuel, which may, however, also be vapors of a liquid, for example fuel vapors as previously stated.
- the filter according to the invention shown in the drawing 2 are intended for installation in fuel systems of internal combustion engines, especially diesel engines, motor vehicles, where they prevent any, in the course of assembly in fuel lines between the fuel tank and the engine arrived smallest impurities or foreign bodies such Example metal shavings or metal blobs with a size in the micron range, are carried in the commissioning of the motor vehicle from the flowing fuel through the fuel fuel to a fuel pump, an injection system or other contaminants or foreign body sensitive component of the engine where they later in operation can lead to failures or premature wear.
- the filters 2 according to the invention are advantageously used above all where the internal combustion engine is arranged at a large distance from the fuel tank, for example in vehicles with front-wheel drive and rear tank, and therefore the fuel lines have a large length.
- the filters 2 are preferably inserted into the conduits at or near the engine-side end of the fuel lines immediately before the contaminant-sensitive components.
- the filters 2 have a closed filter housing 8 provided with an inlet 4 and an outlet 6.
- the inlet 4 and the outlet 6 are each designed as hose nozzles, onto which a fuel hose leading to the fuel tank or to the internal combustion engine is plugged can be to supply fuel from the fuel tank through the filter housing 8 to the engine.
- the filter housing 8 of the in the FIGS. 1 and 2 Filter 2 shown consists of a provided with the outlet 6 cylindrical housing part 10 and a housing provided with the inlet cover 12, which is liquid-tightly closed after the installation of all components in the housing part 10, there is the filter housing 8 in the FIGS. 3 and 4 shown filter 2 from an inlet-side housing part 16 which encloses an approximately cylindrical cavity 18, and an outlet-side housing part 20 which encloses a substantially conical cavity 22, wherein the two housing parts 16, 20 after insertion of all components along a VerMANebene 24 by latching be connected liquid-tight together.
- the inlet-side housing part 16 has an approximately rectangular cross-section and is welded in a liquid-tight manner to an outlet-side housing part 18 designed as a cover.
- a filter element 26 which serves for the separation of entrained by the fuel impurities or foreign bodies. While the filter element 26 of the in Fig. 1 and 2 filter 2 shown two cylindrical, successively flowed through by the fuel different portions 28, 30, the filter inserts having in the flow direction of the fuel decreasing pore size or mesh size, the filter element 26 of in Fig. 3, 4 . 5 and 6 2 illustrated filter on a single section 32, the successively arranged in the flow direction of the fuel deposits with decreasing Pore size or mesh size.
- the inserts consist for example of different types of filter gauze whose mesh sizes are set according to customer specifications, so that the filter elements 26 are permeable only to particles with particle sizes below the smallest mesh size, for example 1 ⁇ m.
- the filter 2 make the hitherto customary rinsing of the fuel lines at the line manufacturer and at the initial filling of the fuel system with fuel dispensable by retaining the entrained by the fuel impurities or foreign body before reaching the sensitive components. Since it has been found that the contaminants or foreign bodies are generally entrained completely by the first 100 to 120 liters of fuel flowing through the fuel lines, the filters 2 are deactivated again after this period in order to reduce the flow resistance of the fuel system. However, the fuel is still filtered by the usual fuel filter of the fuel system, which has a slightly larger mesh size and in addition to the filter 2 is present.
- the deactivation takes place automatically in the filters 2 according to the invention, in that, without any external intervention, be it manual or automated, an in the FIGS. 1 . 3 . 4 and 5 closed by the flow arrows S1 indicated by the filter element 26 leading first flow path of the fuel and at the same time a in Fig. 2 and 6 indicated by flow arrows S2, the filter element 26 bypassing second flow path is opened as soon as after a first supply of fuel into the filter housing 8 a predetermined period of time elapsed or a predetermined Amount of fuel has passed through the filter housing 8.
- the first flow path S1 passes through the inlet 4, through the housing part 10 or 16 adjoining the inlet 4 and then through the filter element 26 to the outlet 6, which in the filter 2 in FIG Fig. 1 is formed laterally on the filter housing 8 and communicates with a cylindrical filter element 26 surrounding the annular space 34, while in the filters 2 in the FIGS. 3 to 6 in extension of the inlet 4 is arranged concentrically to a longitudinal axis of the filter housing 8 and the filters 2 in 3 and 4 communicates with the arranged behind the filter element 26 cavity 22.
- the filter element 26 is supported in all filters 2 by a holder 36 which can be moved from a first end position (FIG. Fig. 1 . 3 . 4 and 5 ) in the assembled state in a second end position ( Fig. 2 and 6 ) after deactivation.
- While the holder 36 in the filters 2 in the FIGS. 1 to 4 is displaceable in the axial direction of the filter housing 8, it is in the in FIGS. 5 and 6 shown filter 2 pivotable.
- the holder 36 has in all filters a central opening 38 with a circular opening cross-section, behind which the filter element 26 is arranged, and lies in its first end position with a peripheral outer peripheral edge 40 sealing against a housing wall of the filter housing 8 overhanging complementary annular sealing projection 42nd ( FIGS. 1 to 4 ) or against the inside of the outlet-side housing cover 18 (FIG. FIGS. 5 and 6 ), so that the entire, flowing through the filter housing 8 through fuel through the opening 38 of the holder 36 and thus through the filter element 26 through to the outlet 6 is passed.
- the entire fuel flows past the filter element 26 to the outlet 6, since the filters 2 of the FIGS.
- the circumferential peripheral edge 40 of the holder 36 is located at an axial distance from the annular sealing projection 42 and at the same time the opening 38 of the holder 36 is closed on its inlet 4 side facing by a cover 44, while in the filter 2 off FIGS. 5 and 6 the filter element 26 has been pivoted away under the release of the outlet 6 together with the holder 36 from its position in front of the inside of the housing cover 16.
- the cover 44 blocks any inflow or outflow of fuel to or from the upstream side of the filter element 26 facing the inlet 4, while out of the filter 2 FIGS. 5 and 6 the retainer 36 sealingly bears against a planar inner wall of the housing member 16 around the upstream side of the filter element 26 previously facing the inlet 4 and thus blocks the inflow or outflow of fuel to and from the upstream side of the filter element 26.
- the retainer 36 sealingly bears against a planar inner wall of the housing member 16 around the upstream side of the filter element 26 previously facing the inlet 4 and thus blocks the inflow or outflow of fuel to and from the upstream side of the filter element 26.
- the conically tapered circumferential outer peripheral edge 40 of the holder 36 in the first end position is inserted from the side of the inlet 4 with a press fit into an opening of the housing part 10 delimited by the housing projection 42, sealingly abutting against a complementary sealing surface 46 on the housing projection 42 projecting radially inwards over the housing part 10, in order to allow fuel to pass sideways to prevent the filter element 26.
- the peripheral edge 40 is made of a resilient elastomeric material and has on its side facing the inlet 4 a circumferential recess so that it is deformable and can be pressed under the action of an applied from the inlet side axial force through the opening bounded by the housing projection 42.
- the filter element 26 When the holder 36 is in the second end position together with the filter element 26, the filter element 26 is arranged in a cup-shaped receiving recess 50 delimited by the outlet-side front end of the filter housing 8 and the fuel flows past the side of the cover 44 facing the inlet 4 Outlet, as in Fig. 2 shown.
- the holder 36 is held by a arranged in the cavity 22 helical compression spring 52 in the first end position in which the coated with a sealing material flat annular peripheral edge 40 is pressed against an opposite end of the axially inwardly over the housing part 16 projecting housing projection 42. Under the influence of an applied from the inlet side axial force, the holder 36 can be moved against the force of the spring 52 in the second end position in which you Peripheral edge 40 is lifted from the opposite end face of the housing projection 42 (not shown), so that the fuel flows through an annular gap formed during lifting between the peripheral edge 42 of the holder 36 and the filter housing 8 to the outlet 6.
- the axial force which is required to move the holder 36 from the first end position to the second end position, is used in the filters 2 of the FIGS. 1 to 4 from an inlet side accommodated in the filter housing 8 helical compression spring 54 applied via an actuating plunger 56 which in the housing part 10 (FIGS. Fig. 1 and 2 ) or in the housing part 16 (FIG. 3 and 4 ) is guided axially movable.
- the actuating plunger 56 is provided at its outlet end face with the cover 44 which is integrally formed on the actuating plunger 56, and is pressed by the prestressed helical compression spring 54 in the direction of the holder 36. In the assembled state of the filter 2, however, the actuating plunger 56 is locked, so that it can not move in relation to the filter housing 8.
- the filter 2 from the FIGS. 1 and 2 an axially immovable inserted into the filter housing 8 tubular locking cage 58.
- the locking cage 58 is provided on the outlet side at two diametrically opposite locations with axially projecting retaining fingers 60 which surround the outer peripheral edge of the cover 44 and thus hold the actuating plunger 56 against the force of the helical compression spring 54 until after a first supply of fuel in the filter housing 8 at Filling the fuel system a desired predetermined minimum time elapsed and / or a desired predetermined minimum amount of fuel through the filter housing eighth and the filter element 26 has passed, whereupon the filter 2 is automatically deactivated by closing the first flow path S1 and simultaneously opening the second flow path S2.
- deactivation element 62 For deactivating the filter 2 is a housed within the housing part 10 deactivation element 62, which comes in the supply of fuel into the filter housing 8 in contact with fuel, deformed as a result of contact with the fuel and causes a release of the actuating plunger 56 due to the deformation and at the same time ensures the closing of the first flow path S1 and the simultaneous opening of the second flow path S2.
- the deactivating element 62 consists of a tubular housing 64 arranged between the two retaining fingers 50 of the locking cage 58 and oriented transversely to the longitudinal axis of the filter housing 8, which is provided at its two front ends with a cover 66 which is movable in the axial direction of the housing.
- the housing 64 is completely filled with an elastomeric material which swells upon contact with the fuel.
- the elastomeric material may be, for example, elastomeric materials of ethylene-propylene rubber or ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), which are known to be unsuitable as sealing materials for diesel fuel systems because they are in contact with the diesel fuel swell.
- the two covers 66 of the housing 64 are pressed apart in opposite directions and thereby increasingly spread the two retaining fingers 60 until they finally release the actuating plunger 56.
- the cover 44 connected rigidly to the actuating plunger 56 by a shaft part 70 is first pressed against the holder 36 and exerts an axial force on it which is sufficient to deform the deformable peripheral edge 42 of the holder 36 so that the holder 36 moved through the limited opening 42 through the projection into the second end position.
- the time to release the actuating tappet 56 may be controlled by the amount of fuel supplied to the elastomeric material, and in turn by changing the opening cross-section of flow channels between the housing 64 and a folded edge of the two covers 66.
- the in Fig. 3 shown filter 2 has a locking cage 72 with a plurality of axially projecting retaining fingers 74 which engage behind a serving as an abutment for the helical compression spring 54 circumferential annular shoulder 76 of the actuating plunger 56 on the outlet side.
- a disk-shaped hollow cylindrical deactivation element 80 of a swelling in contact with the fuel elastomeric material a cover 44 with the Intermediate bottom 78 connecting cylindrical shaft portion 79 of the actuating plunger 56 surrounds.
- flow channels 82 are recessed, can pass through the fuel after the first filling of the filter housing 8 to the annular peripheral surface and the outlet-side broadside surface of the deactivating element 80, the distance from the adjacent Cover 44 is arranged.
- the dimensions of the flow channels 82 are selected so that only a small amount of fuel flows through the flow channels 82 to the deactivation element 80. This therefore swells only gradually under the action of the fuel, with the retaining fingers 74 becoming more and more spread due to an increase in the diameter of the deactivating element 80 and finally releasing the annular shoulder 76 of the actuating plunger 56.
- the holder 36 Since the spring force of the prestressed helical compression spring 54 is greater than the force of the spring 52 in the cavity 22, the holder 36 is moved by the actuating plunger 56 in the second end position, in which the first flow path S1 is closed and the second flow path S2 is open and in which Cover 44, the opening 38 of the holder 36 sealingly closes the inlet side of the filter element 26.
- the filter 2 has a deactivating member 84 which softens under the influence of the fuel, and its strength decreases.
- the deactivating element 84 is there an annular body 86 made entirely of a modified elastomeric material with the mentioned properties.
- the body 86 is latched onto the open outlet-side front end of a tubular locking cage 88 anchored in the filter housing 8 in a stationary manner and surrounds as in the case of the filter 2 Fig. 3 serving as an abutment for the helical compression spring 54 radially outwardly projecting annular shoulder 76 of the actuating plunger 56.
- the body 86 After the first supply of fuel into the filter housing 8, the body 86 is flowed around by the flowing through the filter housing 8 fuel.
- the elastomer material is increasingly softer, with its strength finally decreases after passing a predetermined amount of fuel through the filter 2 so that it is deformed due to the force exerted by the helical compression spring 54 on the annular shoulder 76 and the actuating plunger 56 releases , This then moves the holder 36 against the force of the spring 52 in the second end position, as in the filters 2 in the FIGS.
- the cover 44 covers the opening 38 of the holder 36 on the inlet side of the filter element 26 and thereby sealingly seals the first flow path S1 through the filter element 26 and at the same time the second flow path S2 is opened on the filter element 26 to the outlet 6.
- the holder 36 of the filter element 26 is supported by a bracket 90 pivotally mounted on the housing part 18, from which it can be seen in the in FIG Fig. 5 illustrated first end position is sealingly pressed against the inside of the housing part 18 to prevent lateral passage of fuel on the filter element 26.
- the bracket 90 is under the action of a biased torsion spring 92, the bracket 90 in the direction of in Fig. 6 shown second end position presses.
- the helically wound around a pivot axis 94 of the bracket 90 Torsion spring 92 has a first, downwardly projecting and firmly connected to the housing part 18 end portion (not visible) and a second, in Fig.
- a deactivation element 104 is arranged, which, similar to the deactivation element 62 of the in Fig. 1 and 2 2, a tubular housing 106, an elastomeric material swelling in contact with fuel (not visible) and having an axially movable cover 108 which, upon swelling of the elastomeric material, moves away from the housing 106 toward the end portion 96 of the torsion spring 92 becomes.
- a projection 110 which abuts in the first end position with its end face from the side of the lid 108 against the end portion 96 of the torsion spring 92 and causes the bent free end 98 of the end portion 96 of the torsion spring 92 is disengaged from the locking hole 100 as soon as the cover 108 has been displaced by the degree of engagement of the free end 98 in the locking hole 100 due to the swelling of the elastomeric material located in the housing 106.
- the holder 32 With its previously facing the inlet 4 side of the torsion spring 92 is pressed sealingly against the inner wall of the housing part 16, so that not only the flow path S1 is closed by the filter element 32, but also eventual, previously on the upstream Side of the filter element 26 retained foreign bodies or contaminants between the filter element 26 and the inner wall of the housing part 16 remain trapped and can not get back into the fuel flow.
- All components of the filter 2 shown in the drawing with the exception of the springs 52, 54 and 92 and the filter inserts can be made by injection molding of plastic, so that the filter 2 can be produced very inexpensively.
- the in FIGS. 5 and 6 shown filter 2 has a particularly simple structure and requires only a few components that can be mounted on the inside of the housing part 18 before assembly of the two housing parts 16 and 18, whereby the cost of producing the filter 2 are kept particularly low can.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Filter mit einem Filtergehäuse und mindestens einem innerhalb des Filtergehäuses angeordneten Filterelement, sowie ein Verfahren zur Filtration eines Fluids, insbesondere zur Filtration von Kraftstoff, bei dem das Fluid durch mindestens ein Filterelement in einem Filtergehäuse eines Filters geleitet wird.The invention relates to a filter with a filter housing and at least one filter element disposed within the filter housing, and a method for filtering a fluid, in particular for the filtration of fuel, wherein the fluid is passed through at least one filter element in a filter housing of a filter.
Kraftstofffilter und Verfahren der eingangs genannten Art zur Filterung des zu einem Verbrennungsmotor zugeführten Kraftstoffs sind hinreichend bekannt. Bei Dieselmotoren weisen die Filtereinsätze bekannter Kraftstofffilter zumeist eine Maschenweite im Bereich von etwa 8 bis 10 µm auf. Kleinere Maschenweiten sind ungünstig, da Dieselkraftstoff bei tiefen Umgebungstemperaturen zur Verdickung neigt, was dann zu einer Verstopfung der Filter führen kann.Fuel filter and method of the type mentioned for filtering the supplied to an internal combustion engine fuel are well known. In diesel engines, the filter cartridges known fuel filter usually have a mesh size in the range of about 8 to 10 microns. Smaller mesh sizes are unfavorable, since diesel fuel tends to thicken at low ambient temperatures, which can then lead to blockage of the filter.
Bei der Montage von Kraftstoffsystemen von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren kann es allerdings vorkommen, dass noch kleinere Verunreinigungen oder Fremdkörper im µm-Bereich, wie zum Beispiel kleine Metallspäne, in die Kraftstoffleitungen gelangen. Da auch kleinste Verunreinigungen oder Fremdkörper später zu Ausfällen oder zu einem frühzeitigen Verschleiß von Saugförderpumpen, Einspritzdüsen oder anderen empfindlichen Komponenten der Kraftstoffsysteme führen können, werden die Kraftstoffleitungen derzeit zum einen beim Leitungshersteller in Reinräumen gespült und verpackt, um sie frei von kleinsten Partikeln ausliefern zu können. Zum anderen werden bei der Erstbefüllung der Kraftstoffsysteme von Kraftfahrzeugen im Montagewerk etwa 120 Liter Kraftstoff zum Spülen durch die Kraftstoffleitungen hindurch geleitet, bevor diese letzteren motorseitig an die empfindlichen Komponenten der Kraftstoffsysteme angeschlossen werden. Jedoch sind beide Vorgänge relativ aufwändig und verursachen daher nicht unbeträchtliche Kosten.When installing fuel systems of automotive internal combustion engines, it may happen, however, that even smaller impurities or foreign bodies in the micron range, such as small metal chips, get into the fuel lines. Since even the smallest impurities or foreign bodies can later lead to failures or premature wear of suction pumps, injectors or other sensitive components of the fuel systems, the fuel lines are currently flushed and packaged at the line manufacturer in clean rooms in order to deliver them free of the smallest particles , On the other hand, about 120 liters of fuel are passed through the fuel lines for rinsing through the fuel lines during the initial filling of the fuel systems of motor vehicles in the assembly plant, before the latter connected to the sensitive components of the fuel system on the engine side. However, both processes are relatively complex and therefore not inconsiderable costs.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die spezielle Aufgabe zugrunde, einen Filter und ein Verfahren der eingangs genannten Art für Kraftstoffsysteme von Verbrennungsmotoren dahingehend zu verbessern, dass das Spülen der Kraftstoffleitungen beim Hersteller und im Montagewerk entbehrlich wird. Weiter liegt der Erfindung die allgemeine Aufgabe zugrunde, einen Filter bereitzustellen, der sich zur Beseitigung kleinster Verunreinigungen oder Fremdkörper bei der erstmaligen Beaufschlagung eines Fluidsystems mit einem Fluid eignet, jedoch im späteren Betrieb des Fluidsystems nicht zu einer Erhöhung des Strömungswiderstands führt.Proceeding from this, the invention has the specific object to improve a filter and a method of the type mentioned for fuel systems of internal combustion engines to the effect that the flushing of the fuel lines at the manufacturer and in the assembly plant is unnecessary. Further, the invention has the general object of providing a filter which is suitable for the elimination of very small impurities or foreign bodies during the first loading of a fluid system with a fluid, but does not lead to an increase in the flow resistance during later operation of the fluid system.
Diese Aufgaben werden im Hinblick auf den Filter erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dieser Mittel zur Deaktivierung des Filters umfasst, die selbsttätig einen durch das Filterelement führenden ersten Strömungspfad schließen und gleichzeitig einen das Filterelement umgehenden zweiten Strömungspfad öffnen, wenn seit einer erstmaligen Zufuhr des zu filternden Fluids in das Filtergehäuse eine vorgegebene Mindestzeit verstrichen und/oder eine vorgegebene Mindestmenge des Fluids durch das Filtergehäuse und das Filterelement hindurchgetreten ist. Im Hinblick auf das Verfahren wird erfindungsgemäß ebenfalls vorgeschlagen, dass ein durch das Filterelement führender erster Strömungspfad selbsttätig geschlossen und gleichzeitig ein das Filterelement umgehender zweiter Strömungspfades selbsttätig geöffnet wird, wenn seit einer erstmaligen Zufuhr des Fluids in das Filtergehäuse eine vorgegebene Mindestzeit verstrichen und/oder eine vorgegebene Mindestmenge des Fluids durch das Filtergehäuse und das Filterelement hindurchgetreten ist.With regard to the filter, these objects are achieved according to the invention in that it comprises means for deactivating the filter which automatically close a first flow path leading through the filter element and at the same time open a second flow path bypassing the filter element, if since a first supply of the fluid to be filtered in the filter housing a predetermined minimum time elapsed and / or a predetermined minimum amount of the fluid has passed through the filter housing and the filter element. With regard to the method, it is also proposed according to the invention that a first flow path leading through the filter element is automatically closed and at the same time a second flow path bypassing the filter element is automatically opened, if a predetermined minimum time has elapsed since a first supply of the fluid into the filter housing and / or a predetermined minimum amount of the fluid has passed through the filter housing and the filter element.
Die Erfindung ermöglicht es, bei der Montage eines Kraftstoffsystems eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors vor den empfindlichen Komponenten des Kraftstoffsystems einen Feinfilter mit sehr kleinen Maschenweiten im µm-Bereich einzubauen, der nur zur Filterung des ersten, durch die Kraftstoffleitungen hindurchtretenden Kraftstoffs dient und anschließend selbsttätig, d.h. ohne Einwirkung von außen, deaktiviert wird, indem der durch das Filterelement führende erste Strömungspfad geschlossen und gleichzeitig der das Filterelement umgehende zweite Strömungspfades geöffnet wird. Der Begriff "Deaktivierung" des Filters bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Filterelement nicht mehr vom Kraftstoff durchströmt und somit der Kraftstoff im Filter nicht mehr gefiltert wird.The invention makes it possible to install in the assembly of a fuel system of a motor vehicle internal combustion engine in front of the sensitive components of the fuel system, a fine filter with very small mesh sizes in the micron range, which serves only to filter the first, passing through the fuel lines fuel and then automatically, i. without external influence, is deactivated by closing the first flow path leading through the filter element and at the same time opening the second flow path bypassing the filter element. The term "deactivation" of the filter in this context means that the filter element no longer flows through the fuel and thus the fuel in the filter is no longer filtered.
In ähnlicher Weise ermöglicht es die Erfindung, nach einem Austausch von Komponenten des Kraftstoffsystems in einer Werkstatt einen solchen Feinfilter einzubauen, der dann für kurze Zeit wirksam ist, um eventuelle, beim Austausch der Komponenten in das Kraftstoffsystem gelangte Verunreinigungen oder Fremdkörper zurückzuhalten, und der sich dann ebenfalls selbsttätig deaktiviert.Similarly, after replacement of components of the fuel system in a workshop, the invention makes it possible to incorporate such a fine filter, which then operates for a short time to retain any contaminants or foreign bodies entering the fuel system when the components are replaced, and that then also automatically deactivated.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Mittel zum Deaktivieren des Filters vollständig innerhalb des Filtergehäuses angeordnet sind, wodurch der Montageaufwand bei der Montage des Kraftstoffsystems sehr gering gehalten werden kann, vor allem wenn die Mittel gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sämtlich in oder auf einem Gehäuseteil montiert werden können, bevor dieser dicht mit einem anderen Gehäuseteil verbunden wird, um das Gehäuse zu verschließen.A preferred embodiment of the invention provides that the means for deactivating the filter are arranged completely within the filter housing, whereby the assembly effort during assembly of the fuel system can be kept very low, especially if the means according to an advantageous embodiment of the invention all in or be mounted on a housing part can, before it is tightly connected to another housing part to close the housing.
Die Mittel zum Deaktivieren des Filters umfassen vorzugsweise ein Material, das sich unter der Einwirkung des Fluids verformt oder dessen Festigkeit unter der Einwirkung des Fluids abnimmt, wobei der erste Strömungspfad geschlossen und gleichzeitig der zweite Strömungspfad geöffnet wird, wenn die Verformung des Materials über einen vorgegebenen Schwellenwert steigt bzw. die Festigkeit des Materials unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt.The means for deactivating the filter preferably comprise a material which deforms under the action of the fluid or whose strength decreases under the action of the fluid, the first flow path being closed and at the same time the second flow path being opened when the deformation of the material exceeds a predetermined one Threshold increases or the strength of the material falls below a predetermined threshold.
Die Verformung des Materials erfolgt vorzugsweise dadurch, dass das Material unter der Einwirkung des Fluids aufquillt, indem es Bestandteile des Fluids aufsaugt oder aufnimmt. Wenn das Fluid gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Kraftstoff und insbesondere ein Dieselkraftstoff ist, ist ein solches Verhalten bereits bei einigen Elastomermaterialien oder modifizierten Elastomermaterialien bekannt, die infolge einer durch den Kontakt mit Kraftstoffen bedingten Quellung nicht als Werkstoffe für Dichtungen in Kraftstoffsystemen geeignet sind, im vorliegenden Fall jedoch bevorzugt eingesetzt werden können. Das Material braucht zum Aufquellen nicht notwendigerweise dem flüssigen Kraftstoff ausgesetzt sein, sondern kann durch eine für flüssigen Kraftstoff undurchlässige, jedoch für Kraftstoffdämpfe durchlässige Sperre vom Strömungspfad des Kraftstoffs durch den Filter getrennt sein. In einem solchen Fall kann die Durchlässigkeit des Materials zur Steuerung des Zeitpunkts der selbsttätigen Deaktivierung des Filters verwendet werden. Die Deaktivierung des Filters infolge eines Kontakt mit Flüssigkeitsdämpfen kann bei Kraftstofffiltern verwendet werden, um den Filter nach einem erstmaligen Befüllen des Kraftstoffsystems zu deaktivieren, wobei der Zeitpunkt der Deaktivierung durch die Menge des mit dem Elastomermaterial in Kontakt tretenden Kraftstoffdampfs oder die Zeitdauer des Kontakts des Elastomermaterials mit dem Kraftstoffdampf bestimmt wird, zum Beispiel nach einer erstmaligen Befüllung des Kraftstoffsystems.The deformation of the material preferably takes place in that the material swells under the action of the fluid by absorbing or absorbing constituents of the fluid. When the fluid according to an advantageous embodiment of the invention is a fuel and in particular a diesel fuel, such behavior is already known in some elastomeric materials or modified elastomeric materials which are not suitable as materials for gaskets in fuel systems due to swelling due to contact with fuels. However, in the present case can be used preferably. The material need not necessarily be exposed to the liquid fuel for swelling, but may be separated from the fuel flow path through the filter by a liquid fuel impermeable, but fuel vapor permeable, barrier. In such a case, the permeability of the material may be used to control the timing of the automatic deactivation of the filter. Deactivation of the filter due to contact with liquid vapors may be used on fuel filters to deactivate the filter after initial filling of the fuel system, wherein the time of deactivation is determined by the amount of fuel vapor passing into contact with the elastomeric material or the duration of contact of the elastomeric material with the fuel vapor, for example, after a first filling of the fuel system.
Die beim Aufquellen hervorgerufene Zunahme des Volumens oder der Länge eines aus einem solchen Material hergestellten Körpers kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ausgenutzt werden, um den ersten Strömungspfad zu schließen und gleichzeitig den zweiten Strömungspfad zu öffnen, wenn dem Material eine vorgegebene Menge des Fluids zugeführt worden ist und dieses daher entsprechend aufgequollen ist.The swelling-induced increase in volume or length of a body made from such a material can be exploited in accordance with another preferred embodiment of the invention to close the first flow path and simultaneously open the second flow path when the material has a predetermined amount of fluid has been supplied and this is therefore swelled accordingly.
In ähnlicher Weise ist es von anderen Elastomermaterialien oder modifizierten Elastomermaterialien bekannt, dass ein Kontakt mit Kraftstoffen oder Kraftstoffdämpfen zu einer Erweichung dieser Materialien führt. Die mit der Erweichung verbundene Abnahme der Festigkeit kann in Verbindung mit einer auf das Material aufgebrachten Kraft, zum Beispiel einer Federkraft, ebenfalls ausgenutzt werden, um den ersten Strömungspfad zu schließen und gleichzeitig den zweiten Strömungspfad zu öffnen, wenn die Festigkeit des Materials nach einer vorgegebenen Verweilzeit im Kontakt mit dem Kraftstoff oder den Kraftstoffdämpfen entsprechend abgenommen hat.Similarly, other elastomeric materials or modified elastomeric materials know that contact with fuels or fuel vapors results in softening of these materials. The decrease in strength associated with softening may also be exploited in conjunction with a force applied to the material, such as a spring force, to close the first flow path and at the same time open the second flow path if the strength of the material falls below a predetermined level Dwell time in contact with the fuel or the fuel vapor has decreased accordingly.
Zum Schließen des ersten Strömungspfades und zum Öffnen des zweiten Strömungspfades umfassen die Mittel zweckmäßig ein durch eine Feder vorgespanntes Betätigungselement, das vor der erstmaligen Zufuhr des Fluids in das Filtergehäuse entgegen der Kraft der Feder festgehalten und nach Verstreichen der vorgegebenen Mindestzeit bzw. nach dem Hindurchtritt der vorgegebenen Mindestmenge des Fluids freigegeben und von der Feder verlagert wird, um den ersten Strömungspfad zu schließen, um den zweiten Strömungspfad zu öffnen und um vorzugsweise einen Zufluss und/oder Abfluss von Fluid zu bzw. von einer stromaufwärtigen Seite des Filterelements zu blockieren, so dass zuvor dort abgeschiedene Verunreinigungen oder Fremdkörper nicht in den Kraftstoffstrom durch den zweiten Strömungspfad eingetragen werden können.For closing the first flow path and for opening the second flow path, the means expediently comprise a spring-biased actuating element which, prior to the first supply of the fluid into the filter housing against the force of Spring is held and released after elapse of the predetermined minimum time or after the passage of the predetermined minimum amount of fluid and displaced by the spring to close the first flow path to open the second flow path and to preferably an inflow and / or outflow of fluid to block from an upstream side of the filter element, so that previously deposited there impurities or foreign bodies can not be registered in the fuel flow through the second flow path.
Um das vorgespannte Betätigungselement entgegen der Kraft der Feder festzuhalten, weist der Filter vorzugsweise ein ortsfest im Inneren des Filtergehäuse montiertes Arretierelement auf, das vorteilhaft infolge einer Volumen- oder Längenzunahme eines im Kontakt mit dem Fluid aufquellenden Materials ausgerückt oder aufgespreizt wird und das Betätigungselement freigibt, wenn das Maß der Volumen- oder Längenzunahme des Materials einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.In order to hold the prestressed actuating element against the force of the spring, the filter preferably has a locking element mounted fixedly inside the filter housing, which is advantageously disengaged or spread open as a result of an increase in volume or length of a material swelling in contact with the fluid and releases the actuating element, when the measure of increase in volume or length of the material exceeds a predetermined threshold.
Alternativ kann das Arretierelement auch ganz oder teilweise aus einem unter der Einwirkung der Kraft der Feder stehenden Material bestehen, das im Kontakt mit dem Fluid unter Abnahme seiner Festigkeit erweicht und durch die Kraft der Feder unter Freigabe des Betätigungselements verformt wird, wenn seine Festigkeit einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet.Alternatively, the locking member may also be wholly or partially made of a material under the action of the force of the spring, which softens in contact with the fluid with decreasing strength and is deformed by the force of the spring releasing the actuator when its strength is a predetermined Threshold falls below.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Halterung des Filterelements zusammen mit diesem letzteren innerhalb des Filtergehäuses zwischen zwei Stellungen verschiebbar oder verschwenkbar, wobei in einer ersten Stellung im Montagezustand des Filters der erste Strömungspfad geöffnet und der zweite Strömungspfad geschlossen ist, während in einer zweiten Stellung nach der Deaktivierung des Filters der erste Strömungspfad geschlossen und der zweite Strömungspfad geöffnet ist. Um in der ersten Stellung der Halterung einen Vorbeitritt des Fluids am Filterelement zu verhindern bzw. in der zweiten Stellung einen Hindurchtritt von Fluid durch das Filterelement zu verhindern, wird die Halterung zweckmäßig in mindestens einer dieser Stellungen gegen eine Dichtfläche angepresst.According to a further preferred embodiment of the invention, a holder of the filter element is displaceable or pivotable together with the latter within the filter housing between two positions, wherein in a first position in the assembled state of the filter, the first flow path is opened and the second flow path is closed, while in a second position after deactivation of the filter, the first flow path is closed and the second flow path is opened. In order to prevent a passage of the fluid on the filter element in the first position of the holder or to prevent a passage of fluid through the filter element in the second position, the holder is expediently pressed against a sealing surface in at least one of these positions.
Alternativ kann die Halterung des Filterelements auch durch die Kraft einer vorgespannten Feder aus der ersten Stellung in die zweite Stellung verschwenkt werden, wenn ein das Filterelement in der ersten Stellung arretierendes Arretierelement infolge einer Volumen-oder Längenzunahme eines im Kontakt mit dem Fluid aufquellenden Materials ausgerückt oder aufgespreizt wird und das Filterelement freigibt, sobald das Maß der Volumen- oder Längenzunahme des Materials einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.Alternatively, the support of the filter element may also be pivoted by the force of a biased spring from the first position to the second position when a locking element arresting the filter element in the first position is disengaged due to a volume or length increase of a swelling material in contact with the fluid spreads and releases the filter element as soon as the measure of the increase in volume or length of the material exceeds a predetermined threshold.
Zur Blockierung des Zu- und/oder Abflusses von Fluid zu bzw. von dem Filterelement nach der Deaktivierung des Filters kann entweder das Betätigungselement im Anschluss an seine Freigabe von der Feder dichtend gegen eine stromaufwärtige Seite des Filterelements angepresst werden oder das Filterelement kann nach dem Verschwenken dichtend gegen eine Wand, einen Wandvorsprung oder eine andere Oberfläche des Gehäuses angepresst werden, um einen Zu- und/oder Abfluss von Fluid zu bzw. von der stromaufwärtigen Seite des Filterelements zu blockieren.To block the inflow and / or outflow of fluid to or from the filter element after deactivation of the filter, either the actuating element can be pressed sealingly against an upstream side of the filter element following its release from the spring or the filter element can after pivoting sealingly pressed against a wall, a wall projection or another surface of the housing to block an inflow and / or outflow of fluid to and from the upstream side of the filter element.
Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung wird als Fluid ein flüssiges oder ein gasförmiges fließfähiges Medium bezeichnet, bei dem es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit handelt, wie zum Beispiel flüssigen Kraftstoff, bei dem es sich jedoch auch um Dämpfe einer Flüssigkeit handeln kann, wie zum Beispiel Kraftstoffdämpfe, wie zuvor bereits ausgeführt wurde.In the context of the present application, the term "fluid" refers to a liquid or a gaseous flowable medium, which is preferably a liquid, such as liquid fuel, which may, however, also be vapors of a liquid, for example fuel vapors as previously stated.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1 : eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Filters vor dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades; -
Fig. 2 : eine Längsschnittansicht des Filters nach dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades; -
Fig. 3 : eine Längsschnittansicht eines anderen erfindungsgemäßen Filters vor dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades; -
Fig. 4 : eine Längsschnittansicht eines noch anderen erfindungsgemäßen Filters vor dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades; -
Fig. 5 : eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines noch weiteren erfindungsgemäßen Filters vor dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades; -
Fig. 6 : eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des Filters ausFig. 5 , jedoch nach dem Schließen des ersten Strömungspfades und dem Öffnen des zweiten Strömungspfades.
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Fig. 1 a longitudinal sectional view of a filter according to the invention before the closing of the first flow path and the opening of the second flow path; -
Fig. 2 Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the filter after closing the first flow path and opening the second flow path; -
Fig. 3 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of another filter according to the invention before closing the first flow path and opening the second flow path; FIG. -
Fig. 4 a longitudinal sectional view of yet another filter according to the invention before the closing of the first flow path and the opening of the second flow path; -
Fig. 5 a partially cut-away perspective view of yet another filter according to the invention before closing the first flow path and the opening of the second flow path; -
Fig. 6 : a partially cutaway perspective view of the filterFig. 5 but after closing the first flow path and opening the second flow path.
Die in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Filter 2 sind zur Montage in Kraftstoffsystemen von Verbrennungsmotoren, insbesondere Dieselmotoren, von Kraftfahrzeugen bestimmt, wo sie verhindern, dass eventuelle, im Zuge der Montage in Kraftstoffleitungen zwischen dem Kraftstofftank und dem Verbrennungsmotor gelangte kleinste Verunreinigungen oder Fremdkörper, wie zum Beispiel Metallspäne oder Metallflitter mit einer Größe im µm-Bereich, bei der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs von dem durch die Kraftstoffleitungen strömenden Kraftstoff bis zu einer Kraftstoffpumpe, einem Einspritzsystem oder einer anderen für Verunreinigungen oder Fremdkörper empfindlichen Komponente des Verbrennungsmotors mitgeführt werden, wo sie im späteren Betrieb zu Ausfällen oder einem verfrühten Verschleiß führen können. Die erfindungsgemäßen Filter 2 werden mit Vorteil vor allem dort eingesetzt, wo der Verbrennungsmotor in einem großen Abstand vom Kraftstofftank angeordnet ist, zum Beispiel bei Fahrzeugen mit Frontantrieb und Hecktank, und daher die Kraftstoffleitungen eine große Länge aufweisen. Die Filter 2 werden vorzugsweise an oder nahe dem motorseitigen Ende der Kraftstoffleitungen unmittelbar vor den für Verunreinigungen empfindlichen Komponenten in die Leitungen eingesetzt.The filter according to the invention shown in the
Wie in der Zeichnung dargestellt, weisen die Filter 2 ein geschlossenes, mit einem Einlass 4 und einem Auslass 6 versehenes Filtergehäuse 8 auf. Der Einlass 4 und der Auslass 6 sind jeweils als Schlauchstutzen ausgebildet, auf den ein zum Kraftstofftank bzw. zum Verbrennungsmotor führender Kraftstoffschlauch aufgesteckt werden kann, um Kraftstoff aus dem Kraftstofftank durch das Filtergehäuse 8 zum Verbrennungsmotor zuzuführen.As shown in the drawing, the
Während das Filtergehäuse 8 des in den
Innerhalb des Filtergehäuses 8 befindet sich jeweils ein Filterelement 26, das zur Abscheidung der vom Kraftstoff mitgeführten Verunreinigungen oder Fremdkörper dient. Während das Filterelement 26 des in
Die erfindungsgemäßen Filter 2 machen das bisher übliche Spülen der Kraftstoffleitungen beim Leitungshersteller und bei der Erstbefüllung des Kraftstoffsystems mit Kraftstoff entbehrlich, indem sie die vom Kraftstoff mitgeführten Verunreinigungen oder Fremdkörper vor dem Erreichen der empfindlichen Komponenten zurückhalten. Da sich gezeigt hat, dass die Verunreinigungen oder Fremdkörper in der Regel von den ersten, durch die Kraftstoffleitungen fließenden 100 bis 120 Litern Kraftstoff vollständig mitgeführt werden, werden die Filter 2 nach diesem Zeitraum wieder deaktiviert, um den Strömungswiderstand des Kraftstoffsystems zu verringern. Der Kraftstoff wird jedoch weiterhin vom üblichen Kraftstofffilter des Kraftstoffsystems gefiltert, der eine etwas größere Maschenweite aufweist und zusätzlich zu dem Filter 2 vorhanden ist.The
Die Deaktivierung erfolgt bei den erfindungsgemäßen Filtern 2 selbsttätig, indem ohne jeglichen äußeren Eingriff, sei es manuell oder automatisiert, ein in den
Wie in den
Um den ersten Strömungspfad S1 zu schließen und den zweiten Strömungspfad S2 zu öffnen, wird das Filterelement 26 bei allen Filtern 2 von einer Halterung 36 getragen, die sich unter Krafteinwirkung aus einer ersten Endstellung (
Während die Halterung 36 bei den Filtern 2 in den
Die Halterung 36 weist bei sämtlichen Filtern eine mittige Öffnung 38 mit kreisförmigem Öffnungsquerschnitt auf, hinter der das Filterelement 26 angeordnet ist, und liegt in ihrer ersten Endstellung mit einem umlaufenden äußeren Umfangsrand 40 dichtend gegen einen über eine Gehäusewand des Filtergehäuses 8 überstehenden komplementären ringförmigen Dichtungsvorsprung 42 (
Bei den Filtern 2 der
Um die Halterung 36 in der ersten Endstellung dichtend gegen das Filtergehäuse 8 anliegend festzuhalten, ist bei dem in
Wenn sich die Halterung 36 zusammen mit dem Filterelement 26 in der zweiten Endstellung befindet, ist das Filterelement 26 in einer vom auslassseitigen Stirnende des Filtergehäuses 8 begrenzten napfförmigen Aufnahmevertiefung 50 angeordnet, und der Kraftstoff strömt an der dem Einlass 4 zugewandten Seite der Abdeckung 44 vorbei zum Auslass, wie in
Bei den in
Die axiale Kraft, die erforderlich ist, um die Halterung 36 aus der ersten Endstellung in die zweite Endstellung zu bewegen, wird bei den Filtern 2 der
Zur Arretierung des Betätigungsstößels 56 weist der Filter 2 aus den
Zur Deaktivierung des Filters 2 dient ein innerhalb des Gehäuseteils 10 untergebrachtes Deaktivierungselement 62, das bei der Zufuhr des Kraftstoffs in das Filtergehäuse 8 in Kontakt mit Kraftstoff gelangt, sich infolge des Kontakts mit dem Kraftstoff verformt und infolge der Verformung eine Freigabe des Betätigungsstößels 56 bewirkt und damit zugleich für das Schließen des ersten Strömungspfades S1 sowie für das gleichzeitige Öffnen des zweiten Strömungspfades S2 sorgt.For deactivating the
Das Deaktivierungselement 62 besteht aus einem zwischen den beiden Rückhaltefingern 50 des Arretierkäfigs 58 angeordneten und quer zur Längsachse des Filtergehäuses 8 ausgerichteten röhrenförmigen Gehäuse 64, das an seinen beiden Stirnenden jeweils mit einem in axialer Richtung des Gehäuses beweglichen Deckel 66 versehen ist. Das Gehäuse 64 ist vollständig mit einem Elastomermaterial gefüllt, das beim Kontakt mit dem Kraftstoff aufquillt. Bei dem Elastomermaterial kann es sich zum Beispiel um Elastomermaterialien aus Ethylen-Propylen-Kautschuk oder Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) handeln, von denen bekannt ist, dass sie als Dichtungsmaterialien für Dieselkraftstoffsysteme ungeeignet sind, weil sie beim Kontakt mit dem Dieselkraftstoff aufquellen.The deactivating
Beim Aufquellen des Elastomermaterials werden die beiden Deckel 66 des Gehäuses 64 in entgegengesetzte Richtungen auseinander gedrückt und dadurch die beiden Rückhaltefinger 60 zunehmend weiter aufgespreizt, bis sie schließlich den Betätigungsstößel 56 freigeben. Dies hat zur Folge, dass der Betätigungsstößel 56 in Richtung der Halterung 36 aus dem Arretierkäfig 58 ausgefahren wird. Dadurch wird zuerst die durch einen Schaftteil 70 starr mit dem Betätigungsstößel 56 verbundene Abdeckung 44 gegen die Halterung 36 angepresst und übt eine axiale Kraft auf diese aus, die ausreicht, um den verformbaren Umfangsrand 42 der Halterung 36 zu verformen, so dass sich die Halterung 36 durch die vom Vorsprung 42 begrenzte Öffnung hindurch in die zweite Endstellung bewegt. Dadurch wird nicht nur der erste Strömungspfad S1 verschlossen und gleichzeitig der zweite Strömungspfad S2 geöffnet, sondern auch durch die dichtende Anpressung der Abdeckung 44 gegen den Rand der Öffnung 38 ein Zu- oder Abstrom von Kraftstoff zu bzw. von der stromaufwärtigen Seite des Filterelements 26 verhindert.When swelling the elastomeric material, the two covers 66 of the
Die Zeitspanne bis zur Freigabe des Betätigungsstößels 56 kann durch die Menge des zum Elastomermaterial zugeführten Kraftstoffs und diese wiederum durch Veränderung des Öffnungsquerschnitts von Strömungskanälen zwischen dem Gehäuse 64 und einem umgebogenen Rand der beiden Deckel 66 gesteuert werden.The time to release the
Der in
Zwischen den freien Enden der Rückhaltefinger 74 und der einlassseitigen Oberfläche der Abdeckung 44 sind Fließkanäle 82 ausgespart, durch die Kraftstoff nach dem ersten Befüllen des Filtergehäuses 8 zu der ringförmigen Umfangsfläche und zu der auslassseitigen Breitseitenfläche des Deaktivierungselements 80 gelangen kann, die im Abstand von der benachbarten Abdeckung 44 angeordnet ist. Die Abmessungen der Fließkanäle 82 sind so gewählt, dass nur wenig Kraftstoff durch die Fließkanäle 82 zum Deaktivierungselement 80 zuströmt. Dieses quillt daher unter der Einwirkung des Kraftstoffs nur allmählich auf, wobei die Rückhaltefinger 74 infolge einer Zunahme des Durchmessers des Deaktivierungselements 80 mehr und mehr aufgespreizt werden und schließlich die Ringschulter 76 des Betätigungsstößels 56 freigeben.Between the free ends of the retaining
Da die Federkraft der vorgespannten Schraubendruckfeder 54 größer als die Kraft der Feder 52 im Hohlraum 22 ist, wird die Halterung 36 vom Betätigungsstößel 56 in die zweite Endstellung verschoben, in welcher der erste Strömungspfad S1 geschlossen und der zweite Strömungspfad S2 geöffnet ist und in welcher die Abdeckung 44 die Öffnung 38 der Halterung 36 einlassseitig vom Filterelement 26 dichtend verschließt.Since the spring force of the prestressed
Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Filtern 2 weist der in
Bei dem Filter 2 in
Hinter dem Gehäusevorsprung 102 ist ein Deaktivierungselement 104 angeordnet, das ähnlich wie das Deaktivierungselement 62 des in
Wenn das freie Ende 98 des Endabschnitts 96 der Torsionsfeder 92 aus der Arretieröffnung 100 ausgerückt und damit der Bügel 90 freigegeben wird, drückt die vorgespannte Torsionsfeder 92 den Bügel 90 mit der Halterung 32 und dem Filterelement 32 in die in
Sämtliche Komponenten der in der Zeichnung dargestellten Filter 2 mit Ausnahme der Federn 52, 54 und 92 und der Filtereinlagen können durch Spritzgießen aus Kunststoff gefertigt werden, so dass sich die Filter 2 sehr preiswert herstellen lassen. Der in
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1136689A2 (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Device for supplying fuel |
EP1826393A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-29 | Mann+Hummel Gmbh | Filter system for liquids |
EP2017462A1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-01-21 | Ford Global Technologies, LLC | Method and apparatus for cleaning a fluid line |
-
2007
- 2007-06-23 DE DE102007029027A patent/DE102007029027B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-19 EP EP08011153A patent/EP2009275A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1136689A2 (en) * | 2000-03-21 | 2001-09-26 | Mannesmann VDO Aktiengesellschaft | Device for supplying fuel |
EP1826393A1 (en) * | 2006-02-22 | 2007-08-29 | Mann+Hummel Gmbh | Filter system for liquids |
EP2017462A1 (en) * | 2007-06-21 | 2009-01-21 | Ford Global Technologies, LLC | Method and apparatus for cleaning a fluid line |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
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