WO2013023805A1 - Erdung eines filters mittels einer elektrisch leitfähigen leiterbahn am filterelement - Google Patents

Erdung eines filters mittels einer elektrisch leitfähigen leiterbahn am filterelement Download PDF

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WO2013023805A1
WO2013023805A1 PCT/EP2012/061083 EP2012061083W WO2013023805A1 WO 2013023805 A1 WO2013023805 A1 WO 2013023805A1 EP 2012061083 W EP2012061083 W EP 2012061083W WO 2013023805 A1 WO2013023805 A1 WO 2013023805A1
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WO
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filter
filter element
electrically conductive
end cap
designed
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PCT/EP2012/061083
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Inventor
Martin Beyer
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Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05F—STATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00—Carrying-off electrostatic charges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B01D35/14—Safety devices specially adapted for filtration; Devices for indicating clogging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
    • B01D2201/50—Means for dissipating electrostatic charges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49117—Conductor or circuit manufacturing

Definitions

  • ESD electrostatic discharge
  • filters especially fuel filters
  • this is e.g. achieved in that the individual components of the filter, such as filter housing, filter paper or filter end caps are made conductive so that the resulting
  • Charges can be dissipated.
  • some or all of the components may be conductive.
  • the conductive design of the individual filter components can be costly.
  • the filter element, depending on which component is designed to be conductive varied in its design and adapted.
  • a filter for filtering a liquid has a filter element that is designed to clean the liquid of unwanted particles. Further, the filter has a first end cap and a second end cap. The filter element is disposed between the first and second end caps. The filter element, the first end cap and the second end cap are made electrically non-conductive. On the filter element an electrically conductive conductor for discharging electrical charge is arranged.
  • the idea of the present invention is to provide a filter whose filter cartridge has electrically nonconductive materials and in which electrostatic charge dissipation is carried out using a thin electrically conductive trace, e.g. a wire is provided on the filter cartridge. This way can be cost effective and technical
  • the filter can be designed as a fuel filter for filtering fuel, such as gasoline.
  • the filter can be used in a motor vehicle and between a fuel pump and an injection system of a
  • the filter can be arranged inside or outside a fuel tank. If the filter is disposed within the fuel tank, it may be in the storage tank or in a
  • the filter can also be designed as a lifetime filter. That the filter can be designed so that it remains after an initial installation at the installation and remains functional without maintenance.
  • the filter element also referred to as a filter cartridge is executed, the
  • the filter element may, for example, comprise paper and e.g. be executed as a folded hollow cylinder.
  • Longitudinal axis of the filter element may, for example, star-shaped or
  • the filter element may further comprise a support structure, e.g. the filter material is supported from the inside.
  • the liquid to be purified may be externally e.g. flow radially into the interior of the filter element.
  • a channel located inside the filter element can pass the filtered liquid.
  • filtered fuel from the filter can be routed to an internal combustion engine.
  • the filter further includes first and second end caps, also referred to as end discs.
  • the filter element is embedded between the first and second end caps.
  • the filter element is glued to the end caps, or the end caps are melted onto the filter element.
  • the first end cap may have an opening which is connected to a cavity in the interior of the filter element and can be passed through the filtered liquid from the filter.
  • the filter element and the end caps are made electrically non-conductive. That is, the filter element, the first end cap and the second end cap have, for example, non-conductive or insulating materials. These may be, for example, non-metals, hydrocarbons, plastics and organic compounds.
  • the filter element may be made of paper or cardboard, for example.
  • the electrical conductivity of the non-conductive materials can be, for example less than 10 "8 Siemens per meter.
  • the conductor also called the conductor or
  • Conduction band may e.g. abut directly on the filter element and e.g. to be wound on the filter element.
  • the dimension of the cross section of the conductor track can be small in relation to the extent of the conductor track along its longitudinal axis.
  • the electrically conductive trace may be a long, thin and flexible structure, e.g. after a bending process her
  • the electrically conductive structure can be embodied as a wire.
  • the electrically conductive trace may be in an e.g. be arranged small distance to the filter element. That the conductor can be wound around the filter element such that a small gap exists between the electrically conductive
  • the conductor can be tight against the filter element. If, for example, charges arise when flowing through the filter with liquid, these may be e.g. at the
  • Filter element in particular accumulate on the filter paper. Thanks to the e.g. right on
  • the electrically conductive conductor track is designed as an electrically conductive wire.
  • the wire can have a dimension that is many times greater in a longitudinal direction of the wire than the dimension in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the wire
  • the wire can be made thin, long and flexible and a have conductive metal or conductive plastic.
  • the wire can be a flat wire, profile wire, square wire or wire with a round or
  • the wire may include, for example, iron, copper, brass, aluminum, silver, gold, stainless steel, or combinations of these materials. Furthermore, the wire can be copper alloys and
  • the wire is wound spirally around the filter element.
  • one end of the wire may be secured to an end cap and the other end of the wire to a ground contact, e.g. be connected to the vehicle body or to the negative pole of a power source.
  • the electrically conductive conductor track is designed spring-shaped.
  • the wire is designed as a spring. That is, the electrically conductive trace or the wire may be biased, yield under load and return to the original shape after discharge. In a federförmigen or biased embodiment of the electrically conductive trace can be ensured that the electrically conductive trace rests against the filter element.
  • the electrically conductive conductor track has a first end region, which can be connected to an electrical ground contact. In a vehicle, the electric
  • Ground contact e.g. the negative pole of an electrical voltage source of
  • Vehicle or the vehicle body Vehicle or the vehicle body.
  • the electrically conductive conductor track has a second end region.
  • a first fastening device is provided on the first end cap and a second fastening device is provided on the second end cap.
  • Fastening device is the first end portion and at the second end
  • Fastening device designed as a clamping device or as a pin.
  • the second fastening device can also be designed as a clamping device or as a pin.
  • the end regions of the electrically conductive conductor track can e.g. be fixed before or after winding the electrically conductive trace on the filter element. By fixing, for example, a fixed winding of the electrically conductive trace to the filter element can be ensured.
  • the first and / or second end region may, for example, be clamped and / or glued in the first or second fastening device.
  • the first and / or second end region of the electrically conductive conductor track can be wound around a pin.
  • Pin can be designed, for example, as a survey or projection on the end cap.
  • the filter further comprises a housing in which the filter element is arranged.
  • a recess is provided, through which a ground contact with the first end portion of the electrically conductive trace is connectable.
  • the housing may also consist of an electrically non-conductive material or have electrically non-conductive material.
  • the electrically conductive trace may additionally extend on the surface of the housing. In this case, the electrically conductive trace on the inside, so on the filter element facing side of the housing or be arranged on the outside of the housing. In this way, the risk of sparking due to electrostatic charge is further reduced.
  • sealing element which separates the filter and the housing from the environment liquid-tight.
  • the sealing element may be arranged on the first end cap, so that through a recess in the housing through the sealing element, a line to the cavity in the interior of the
  • Filter element can be performed and from there the filtered liquid can get to their destination.
  • the housing may have a feed opening through which unfiltered liquid, for example unfiltered fuel, can be taken up into the filter and directed into the region between the housing wall and the filter element.
  • unfiltered liquid for example unfiltered fuel
  • a method for producing a filter for filtering a liquid comprises the following steps: arranging an electrically non-conductive filter element between a first and a second electrically non-conductive end cap; and spirally winding an electrically conductive trace around the filter element.
  • the order of the steps can be variable.
  • the electrically conductive track can first be wound around the filter element and then the filter element can be embedded between the end caps.
  • Fig. 1 shows a cross section through a filter according to a first
  • FIG. 2 shows a plan view of a first end cap of the filter according to the first embodiment of the invention
  • Fig. 3 shows a cross section through a filter according to a second
  • Fig. 1 is a cross section of a filter 1, in particular a fuel filter is shown.
  • the filter has a filter element 5, which is designed to clean a liquid 3, in particular fuel, of undesired particles.
  • the filter element 5 can be, for example, folded filter paper, optionally with an inner support structure.
  • the filter element 5 is arranged between a first end cap 7 and a second end cap 9.
  • the end caps 7, 9 close the filter element 5 liquid-tight against the liquid 3 in the space between a housing 23 and the
  • Filter element 5 from.
  • the liquid 3 must pass through the filter element 5 before it can enter a cavity within the filter element 5 and can be guided from there through a discharge opening 29, optionally via lines, to its destination.
  • a discharge opening 29 In the case of a fuel filter, the fuel through the discharge opening 29 to an injection system of
  • the fuel filter may be e.g. be arranged in a fuel tank, in particular in a storage pot in the fuel tank and are supplied via the supply port 27 with fuel.
  • End cap 9 and optionally the housing 23, are electrically non-conductive, since this is e.g. a cost-effective and technically simple production of the filter 1 allows.
  • an electrically conductive trace 11 is disposed directly on the filter element 5 and grounded to a ground contact 17 which is connected, for example, to a negative pole of a voltage source or, in the case of a fuel filter, to the vehicle body.
  • the electrically conductive conductor 1 is designed as a wire and wound spirally around the filter element 5. For fixing the electrically conductive
  • a first fastening device 19 is provided on the first end cap 7. This can e.g. be designed as a pin or as a clamping device.
  • the first fastening device 19 is designed as a pin around which a first end portion 13 of the electrically conductive conductor track 11 is wound. This is especially true in the
  • a second fastening device 21 is provided on the second end cap 9, which may also be designed as a clamping device or as a pin.
  • the second fastening device 21 is designed as a clamping device.
  • a second end region 15 of the electrically conductive conductor 11 is clamped or clipped in the second fastening device 21.
  • the housing 23 surrounding the filter element 5 also has a recess
  • the first end portion 13 of the electrically conductive trace 11 may be formed as a spiral spring.
  • the coil spring can be preloaded, for example. This embodiment ensures that, for example, differences resulting from manufacturing tolerances in the distance between the Housing 23 and the ground contact 17 and the surface of the first
  • End cap 7 are balanced. That is, in the case that the distance between the first end cap 7 and the ground contact 17 is larger than usual, the biased coil spring expands until it reaches the ground contact 17.
  • the execution of the first end portion 13 of the electrically conductive trace 11 as a spiral spring makes it possible to dispense with additional spring elements to compensate for manufacturing tolerances and thereby save costs and reduce workload.
  • the electrically conductive conductor 11 also referred to as a spring wire, directly after a bending process on
  • Filter element are arranged and fixed. In this way, it can be avoided that the electrically conductive track 11 has to be delivered as bulk material, so that a high workload can be avoided.
  • the inventive design of the filter 1, a particularly cost-effective solution for grounding the filter element 5 is provided. Furthermore, thanks to the inventive design of the filter 1, it is ensured that the components of the filter 1, in particular the filter element 5, need not be changed due to grounding.

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Abstract

Es wird ein Filter (1) zur Filterung einer Flüssigkeit (3) vorgestellt. Der Filter (1) weist ein Filterelement (5) auf, welches ausgeführt ist, die Flüssigkeit (3) von unerwünschten Partikeln zu reinigen. Das Filterelement (5) ist dabei zwischen einer ersten Endkappe (7) und einer zweiten Endkappe (9) angeordnet. Das Filterelement (5), die erste Endkappe (7) und die zweite Endkappe (9) sind elektrisch nicht leitfähig ausgeführt. Am Filterelement (5) ist eine elektrisch leitfähige Leiterbahn (11) zum Ableiten elektrischer Ladung angeordnet.

Description

Beschreibung
Erdung eines Filters mittels einer elektrisch leitfähigen Leiterbahn am
Filterelement
Stand der Technik
Strömt eine Flüssigkeit durch einen engen Spalt bzw. durch eine Komponente mit kleinem Querschnitt, kann es zu Reibung zwischen der Komponente und der Flüssigkeit kommen. Dies kann, insbesondere bei hohen
Strömungsgeschwindigkeiten der Flüssigkeit zu einer Ladungstrennung und somit zu einer elektrostatischen Aufladung der durchströmten Komponente führen.
Besonders in Umgebungen mit ggf. zündfähigen Komponenten, wie z.B. in einem Kraftstofftank, ist es wichtig elektrostatische Entladungen, auch als„elektro static discharge" (ESD) bezeichnet, zu vermeiden. Ferner muss eine elektrostatische Entladung vermieden werden, um eine unerwünschte Beeinflussung von umgebenden elektrischen Geräten zu vermeiden. Des Weiteren sollte eine elektrostatische Entladung verhindert werden, um einen Materialverschleiß, sogenanntes„pin holing", durch wiederholte Funkentladung an der gleichen Stelle zu vermeiden.
Bei Filtern, insbesondere Kraftstofffiltern, wird dies z.B. dadurch erreicht, dass die einzelnen Komponenten des Filters, wie Filtergehäuse, Filterpapier oder Filterendkappen leitfähig ausgeführt werden so, dass die entstehenden
Ladungen abgeführt werden können. Je nach Sicherheitsanforderung kann ein Teil der Komponenten oder alle Komponenten als leitfähig ausgeführt werden.
Die leitfähige Ausführung der einzelnen Filterkomponenten kann jedoch kostspielig sein. Ferner muss das Filterelement, je nachdem welche Komponente als leitfähig ausgeführt wird, in seiner Ausgestaltung variiert und angepasst werden.
Offenbarung der Erfindung
Es kann daher ein Bedarf an einer verbesserten Ausgestaltung des Filters bestehen, die eine kostengünstigere Herstellung und eine universellere
Einsetzbarkeit des Filters ermöglicht.
Diese Aufgabe kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Filter zur Filterung einer Flüssigkeit vorgestellt. Der Filter weist ein Filterelement auf, das ausgeführt ist die Flüssigkeit von unerwünschten Partikeln zu reinigen. Ferner weist der Filter eine erste Endkappe und eine zweite Endkappe auf. Das Filterelement ist zwischen der ersten und der zweiten Endkappe angeordnet. Das Filterelement, die erste Endkappe und die zweite Endkappe sind elektrisch nicht leitfähig ausgeführt. Am Filterelement ist eine elektrisch leitfähige Leiterbahn zum Ableiten elektrischer Ladung angeordnet.
Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, einen Filter bereitzustellen, dessen Filterpatrone elektrisch nichtleitfähige Materialien aufweist und bei dem zur Ableitung elektrostatischer Aufladung eine dünne elektrisch leitfähige Leiterbahn, wie z.B. ein Draht an der Filterpatrone vorgesehen ist. Auf diese Weise kann kostensparend und technisch
unkompliziert erreicht werden, dass unkontrollierte elektrostatische Entladungen vermieden werden. Somit werden einerseits Kosten für leitfähige Materialien in dem Filter eingespart. Andererseits wird auch eine Anpassung des Filters und seiner Bestandteile an die jeweiligen Sicherheitsanforderungen entbehrlich, da die elektrisch leitfähige Leiterbahn an allen sicherheitsrelevanten Komponenten des Filters angebracht werden kann. Zumindest das Filterelement kann dabei universell hergestellt und je nach Bedarf mit einer Leiterbahn versehen werden, so dass keine Varianz des Filterelements notwendig ist.
Der Filter kann als Kraftstofffilter zur Filterung von Kraftstoff, beispielsweise Benzin ausgeführt sein. Der Filter kann in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden und zwischen einer Kraftstoffpumpe und einem Einspritzsystem eines
Verbrennungsmotors angeordnet sein. Insbesondere kann der Filter innerhalb oder außerhalb eines Kraftstofftanks angeordnet sein. Ist der Filter innerhalb des Kraftstofftanks angeordnet, so kann er im Speichertopf bzw. in einem
Kraftstofffördermodul oder am bzw. unter einem Tankflansch angeordnet sein. Der Filter kann ferner als Lebensdauerfilter ausgeführt sein. D.h. der Filter kann derart ausgeführt sein, dass er nach einer Erstinstallation am Einbauort verbleibt und ohne Wartungsaufwand funktionsfähig bleibt.
Das Filterelement, auch als Filterpatrone bezeichnet, ist ausgeführt, die
Flüssigkeit, insbesondere einen Kraftstoff, von unerwünschten Partikeln zu reinigen. Das Filterelement kann beispielsweise Papier aufweisen und z.B. als gefalteter Hohlzylinder ausgeführt sein. Ein Querschnitt senkrecht zur
Längsachse des Filterelements kann beispielsweise sternförmig bzw.
zackenförmig ausgeführt sein. Das Filterelement kann ferner eine Stützstruktur aufweisen, die z.B. das Filtermaterial von innen unterstützt. Beispielsweise kann die zu reinigende Flüssigkeit von außen z.B. radial ins Innere des Filterelements fließen. Ein im Inneren des Filterelements befindlicher Kanal kann die gefilterte Flüssigkeit weiterleiten. Beispielsweise kann gefilterter Kraftstoff aus dem Filter zu einem Verbrennungsmotor geführt werden.
Der Filter weist ferner eine erste und eine zweite Endkappe, auch als Endscheibe bezeichnet, auf. Das Filterelement ist zwischen der ersten und der zweiten Endkappe eingebettet. Dabei ist die erste und die zweite Endkappe
flüssigkeitsdicht mit dem Filterelement verbunden. Beispielsweise ist das Filterelement mit den Endkappen verklebt, oder die Endkappen sind auf das Filterelement aufgeschmolzen. Die erste Endkappe kann dabei eine Öffnung aufweisen, die mit einem Hohlraum im Inneren des Filterelements verbunden ist und durch die gefilterte Flüssigkeit aus dem Filter geleitet werden kann. Das Filterelement und die Endkappen sind elektrisch nicht leitfähig ausgeführt. Das heißt, das Filterelement, die erste Endkappe und die zweite Endkappe weisen beispielsweise nicht leitende bzw. isolierende Materialien auf. Dies können z.B. Nichtmetalle, Kohlenwasserstoffe, Kunststoffe und organische Verbindungen sein. Das Filterelement kann z.B. aus Papier oder Pappe gefertigt sein. Die elektrische Leitfähigkeit der nicht leitenden Materialien kann dabei z.B. weniger als 10"8 Siemens pro Meter betragen.
Am Filterelement ist eine elektrisch leitfähige Leiterbahn zum Ableiten elektrischer Ladung angeordnet. Die Leiterbahn, auch als Leiter oder
Leitungsband bezeichnet, kann dabei z.B. unmittelbar am Filterelement anliegen und z.B. auf das Filterelement gewickelt sein. Die Abmessung des Querschnitts der Leiterbahn kann dabei klein in Bezug auf die Ausdehnung der Leiterbahn entlang ihrer Längsachse sein. Die elektrisch leitfähige Leiterbahn kann eine lange, dünne und biegsame Struktur sein, die z.B. nach einem Biegeprozess ihre
Form beibehält. Z.B. kann die elektrisch leitfähige Struktur als Draht ausgeführt sein.
Die elektrisch leitfähige Leiterbahn kann in einem z.B. geringen Abstand zur Filterelement angeordnet sein. D.h. die Leiterbahn kann so um das Filterelement gewickelt sein, dass ein kleiner Spalt zwischen der elektrisch leitfähigen
Leiterbahn und dem Filterelement besteht. Alternativ kann die Leiterbahn kann eng am Filterelement anliegen. Entstehen beispielsweise Ladungen beim Durchströmen des Filters mit Flüssigkeit, so können sich diese z.B. am
Filterelement, insbesondere am Filterpapier ansammeln. Dank der z.B. direkt am
Filterelement anliegenden elektrisch leitfähigen Leiterbahn werden diese Ladungen unmittelbar nach ihrer Entstehung beispielsweise an eine Masse abgeführt bzw. geerdet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass keine Funken entstehen bzw. dass keine unkontrollierte elektrostatische Entladung stattfindet. Dies ist insbesondere beim Einsatz des Filters in einem Kraftstofftank wichtig.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Leiterbahn als elektrisch leitfähiger Draht ausgeführt. Der Draht kann dabei eine in einer Längsrichtung des Drahts um ein Vielfaches größere Abmessung aufweisen als die Abmessung in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung des
Drahts. Der Draht kann dünn, lang und biegsam ausgeführt sein und ein leitfähiges Metall oder leitfähigen Kunststoff aufweisen. Der Draht kann als Flachdraht, Profildraht, Vierkantdraht oder Draht mit einem runden bzw.
kreisförmigen Querschnitt ausgeführt sein. Der Draht kann beispielsweise Eisen, Kupfer, Messing, Aluminium, Silber, Gold, Edelstahl oder Kombinationen dieser Materialien aufweisen. Des Weiteren kann der Draht Kupferlegierungen und
Magnesium aufweisen. Die Verwendung eines Drahts ist besonders
kostengünstig, und der Draht kann mit geringem Arbeitsaufwand technisch einfach um das Filterelement gewickelt werden. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Draht spiralförmig um das Filterelement gewickelt. Bei einer spiralförmigen Wicklung des Drahts um das Filterelement kann ein Ende des Drahts an einer Endkappe befestigt werden und das andere Ende des Drahts mit einem Massekontakt, bei einem Fahrzeug z.B. mit der Fahrzeugkarosserie oder mit dem Minuspol einer Energiequelle verbunden werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die elektrisch leitfähige Leiterbahn federförmig ausgeführt. Beispielsweise ist der Draht als Feder ausgestaltet. D.h., die elektrisch leitfähige Leiterbahn bzw. der Draht können vorgespannt sein, unter Belastung nachgeben und nach Entlastung in die ursprüngliche Gestalt zurückkehren. Bei einer federförm igen bzw. vorgespannten Ausgestaltung der elektrisch leitfähigen Leiterbahn kann gewährleistet werden, dass die elektrisch leitfähige Leiterbahn an dem Filterelement anliegt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Leiterbahn einen ersten Endbereich auf, der mit einem elektrischen Massekontakt verbindbar ist. Bei einem Fahrzeug kann der elektrische
Massekontakt z.B. der Minuspol einer elektrischen Spannungsquelle des
Fahrzeugs oder die Fahrzeugkarosserie sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der erste
Endbereich als Spiralfeder ausgeführt. Der Durchmesser der Spiralfeder ist dabei kleiner als ein Durchmesser des Filterelements. Die Spiralfeder ist mit dem elektrischen Massekontakt verbindbar bzw. verbunden und gegebenenfalls vorgespannt, so dass beispielsweise durch Fertigungstoleranzen bedingte unterschiedliche Abstände zwischen dem Filterelement und einer Verbindung zum elektrischen Massekontakt überbrückt werden können. Die Spiralfeder kann dabei z.B. als zylinderförmige Schraubenfeder, insbesondere als gewundene Torsionsfeder mit mindestens einer vollen Windungen ausgeführt sein. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die elektrisch leitfähige Leiterbahn einen zweiten Endbereich auf. An der ersten Endkappe ist dabei eine erste Befestigungsvorrichtung und an der zweiten Endkappe eine zweite Befestigungsvorrichtung vorgesehen. An der ersten
Befestigungsvorrichtung ist der erste Endbereich und an der der zweiten
Befestigungsvorrichtung der zweite Endbereich der elektrisch Leitfähigen
Leiterbahn befestigt.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste
Befestigungsvorrichtung als Klemmvorrichtung oder als Pin ausgeführt. Die zweite Befestigungsvorrichtung kann ebenfalls als Klemmvorrichtung oder als Pin ausgeführt sein.
Mittels der Befestigungsvorrichtungen können die Endbereiche der elektrisch leitfähigen Leiterbahn z.B. vor oder nach dem Aufwickeln der elektrisch leitfähigen Leiterbahn auf das Filterelement fixiert werden. Durch die Fixierung kann beispielsweise eine feste Wicklung der elektrisch leitfähigen Leiterbahn um das Filterelement gewährleistet werden. Der erste und/oder zweite Endbereich kann beispielsweise in der ersten bzw. zweiten Befestigungsvorrichtung eingeklemmt und/oder eingeklebt sein. Ferner kann der erste und/oder zweite Endbereich der elektrisch leitfähigen Leiterbahn um einen Pin gewickelt sein. Der
Pin kann dabei beispielsweise als Erhebung bzw. Vorsprung an der Endkappe ausgeführt sein.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Filter ferner ein Gehäuse auf, in dem das Filterelement angeordnet ist. In dem Gehäuse ist eine Ausnehmung vorgesehen, durch die ein Massekontakt mit dem ersten Endbereich der elektrisch leitfähigen Leiterbahn verbindbar ist. Das Gehäuse kann ebenfalls aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material bestehen bzw. elektrisch nicht leitfähiges Material aufweisen. Die elektrisch leitfähige Leiterbahn kann zusätzlich an der Oberfläche des Gehäuses verlaufen. Dabei kann die elektrisch leitfähige Leiterbahn an der Innenseite, also auf der dem Filterelement zugewandten Seite des Gehäuses oder auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Gefahr von Funkenbildung aufgrund elektrostatischer Aufladung weiter verringert.
Zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse des Filters kann ein
Dichtelement vorgesehen sein, welches den Filter und das Gehäuse von der Umgebung flüssigkeitsdicht trennt. Beispielsweise kann das Dichtelement auf der ersten Endkappe angeordnet sein, so dass durch eine Ausnehmung im Gehäuse durch das Dichtelement eine Leitung zum Hohlraum im Inneren des
Filterelements geführt werden kann und von dort die gefilterte Flüssigkeit an ihren Bestimmungsort gelangen kann.
Ferner kann das Gehäuse eine Zuführöffnung aufweisen, durch die nicht gefilterte Flüssigkeit, beispielsweise nicht gefilterter Kraftstoff in den Filter aufgenommen werden kann und in den Bereich zwischen Gehäusewand und Filterelement geleitet wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Filters zur Filterung einer Flüssigkeit vorgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Anordnen eines elektrisch nicht leitfähigen Filterelements zwischen einer ersten und einer zweiten elektrisch nicht leitfähigen Endkappe; und spiralförmiges Wickeln einer elektrisch leitfähigen Leiterbahn um das Filterelement. Die Reihenfolge der Schritte kann variabel sein. Beispielsweise kann die elektrisch leitfähige Leiterbahn zunächst um das Filterelement gewickelt werden und anschließend das Filterelement zwischen den Endkappen eingebettet werden.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem
Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter
Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Filter gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine erste Endkappe des Filters gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch einen Filter gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung
Alle Figuren sind lediglich schematische Darstellungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen bzw. ihrer Bestandteile gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in den Figuren nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. In den verschiedenen Figuren sind sich entsprechende Elemente mit den gleichen Referenznummern versehen.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt eines Filters 1, insbesondere eines Kraftstofffilters dargestellt. Der Filter weist ein Filterelement 5 auf, welches ausgeführt ist, eine Flüssigkeit 3, insbesondere Kraftstoff, von unerwünschten Partikeln zu reinigen.
Das Filterelement 5 kann dabei beispielsweise gefaltetes Filterpapier, gegebenenfalls mit einer inneren Stützstruktur, sein. Das Filterelement 5 ist zwischen einer ersten Endkappe 7 und einer zweiten Endkappe 9 angeordnet. Die Endkappen 7, 9 schließen das Filterelement 5 flüssigkeitsdicht gegenüber der Flüssigkeit 3 im Zwischenraum zwischen einem Gehäuse 23 und dem
Filterelement 5 ab. Hierdurch muss die Flüssigkeit 3 durch das Filterelement 5, bevor sie in einen Hohlraum innerhalb des Filterelements 5 gelangen kann und von dort aus durch eine Abführöffnung 29 gegebenenfalls über Leitungen an ihren Bestimmungsort geführt kann. Im Fall eines Kraftstofffilters wird der Kraftstoff über die Abführöffnung 29 an eine Einspritzanlage eines
Verbrennungsmotors geführt. Der Kraftstofffilter kann dabei z.B. in einem Kraftstofftank, insbesondere in einem Speichertopf im Kraftstofftank angeordnet sein und über die Zuführöffnung 27 mit Kraftstoff versorgt werden. Die Bestandteile des Filters 1, wie Filterelement 5, erste Endkappe 7, zweite
Endkappe 9 und gegebenenfalls das Gehäuse 23, sind elektrisch nicht leitfähig ausgeführt, da dies z.B. eine kostengünstige und technisch einfache Herstellung des Filters 1 ermöglicht.
Beim Durchströmen des Filters 1 und insbesondere des Filterelements 5 kann zur Reibung zwischen dem Filter 1 und der Flüssigkeit 3 kommen. Hierdurch werden Ladungen getrennt, und der Filter 1 wird elektrostatisch aufgeladen. Um eine Funkenbildung zu vermeiden, ist eine elektrisch leitfähige Leiterbahn 11 direkt am Filterelement 5 angeordnet und an einem Massekontakt 17, der beispielsweise mit einem Minuspol einer Spannungsquelle oder, im Falle eines Kraftstofffilters, mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist, geerdet. Auf diese
Weise wird sichergestellt, dass die elektrisch nicht leitfähigen Bestandteile des Filters 1 geerdet sind.
Die elektrisch leitfähige Leiterbahn 1 ist dabei als Draht ausgeführt und um das Filterelement 5 spiralförmig gewickelt. Zur Befestigung der elektrisch leitfähigen
Leiterbahn 11 an dem Filterelement 5 ist an der ersten Endkappe 7 eine erste Befestigungsvorrichtung 19 vorgesehen. Diese kann z.B. als Pin oder als Klemmvorrichtung ausgeführt sein. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist die erste Befestigungsvorrichtung 19 als Pin ausgeführt, um den ein erster Endbereich 13 der elektrisch leitfähigen Leiterbahn 11 gewickelt ist. Dies ist insbesondere in der
Draufsicht auf die erste Endkappe 7 in Fig. 2 gezeigt.
Ferner ist an der zweiten Endkappe 9 eine zweite Befestigungsvorrichtung 21 vorgesehen, die ebenfalls als Klemmvorrichtung oder als Pin ausgeführt sein kann. Im Ausführungsbeispiel in Fig. 1 ist die zweite Befestigungsvorrichtung 21 als Klemmvorrichtung ausgeführt. Dabei ist ein zweiter Endbereich 15 der elektrisch leitfähigen Leiterbahn 11 in der zweiten Befestigungsvorrichtung 21 eingeklemmt bzw. eingeklipst. Das das Filterelement 5 umgebende Gehäuse 23 weist ferner eine Ausnehmung
25 auf, durch die der Massekontakt 17 zum ersten Endbereich 13 der elektrisch leitfähigen Leiterbahn 11 geführt werden kann. Zwischen dem Gehäuse 23 und dem Filterelement 5, insbesondere zwischen dem Gehäuse 23 und der ersten Endkappe 7, ist ein Dichtelement 31, z.B. eine Gummidichtung, vorgesehen. Diese sorgt dafür, dass durch die Abführöffnung 29 lediglich gefilterte Flüssigkeit
3 gelangen kann.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann der erste Endbereich 13 der elektrisch leitfähigen Leiterbahn 11 als Spiralfeder ausgeführt sein. Die Spiralfeder kann dabei beispielsweise vorgespannt sein. Diese Ausgestaltung stellt sicher, dass z.B. durch Fertigungstoleranzen entstehende Unterschiede im Abstand zwischen dem Gehäuse 23 bzw. dem Massekontakt 17 und der Oberfläche der ersten
Endkappe 7 ausgeglichen werden. Das heißt, für den Fall, dass der Abstand zwischen der ersten Endkappe 7 und dem Massekontakt 17 größer als gewöhnlich ist, dehnt sich die vorgespannte Spiralfeder aus, bis sie den Massekontakt 17 erreicht. Die Ausführung des ersten Endbereichs 13 der elektrisch leitfähigen Leiterbahn 11 als Spiralfeder ermöglicht es, auf zusätzliche Federelemente zum Ausgleichen von Fertigungstoleranzen zu verzichten und hierdurch Kosten zu sparen und Arbeitsaufwand zu verringern.
Bei der Herstellung des Filters 1 kann die elektrisch leitfähige Leiterbahn 11, auch als Federdraht bezeichnet, direkt nach einem Biegeprozess am
Filterelement angeordnet und befestigt werden. Hierdurch kann vermieden werden, dass die elektrisch leitfähige Leiterbahn 11 als Schüttgut angeliefert werden muss, so dass ein hoher Arbeitsaufwand vermieden werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Filters 1 wird eine besonders kostengünstige Lösung zur Erdung des Filterelements 5 bereitgestellt. Ferner wird dank der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Filters 1 sichergestellt, dass die Bestandteile des Filters 1, insbesondere das Filterelement 5, aufgrund der Erdung nicht verändert werden müssen.
Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie„aufweisend" oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.

Claims

Ansprüche
1 . Filter (1 ) zur Filterung einer Flüssigkeit (3), der Filter (1 ) aufweisend
ein Filterelement (5), das ausgeführt ist die Flüssigkeit (3) von
unerwünschten Partikeln zu reinigen;
eine erste Endkappe (7), und
eine zweite Endkappe (9),
wobei das Filterelement (5) zwischen der ersten Endkappe (7) und der zweiten Endkappe (9) angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet, dass
das Filterelement (5), die erste Endkappe (7) und die zweite Endkappe (9) elektrisch nicht leitfähig ausgeführt sind; und dass
am Filterelement (5) eine elektrisch leitfähige Leiterbahn (1 1 ) zum Ableiten elektrischer Ladung angeordnet ist.
2. Filter (1 ) gemäß Anspruch 1 ,
wobei die elektrisch leitfähige Leiterbahn (1 1 ) als elektrisch leitfähiger Draht ausgeführt ist.
3. Filter (1 ) gemäß Anspruch 2,
wobei der Draht spiralförmig um das Filterelement (5) gewickelt ist.
4. Filter (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die elektrisch leitfähige Leiterbahn (1 1 ) federförmig ausgeführt ist.
5. Filter (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei die elektrisch leitfähige Leiterbahn (1 1 ) einen ersten Endbereich (13) aufweist;
wobei der erste Endbereich (13) mit einem Massekontakt (17) verbindbar ist.
6. Filter (1 ) gemäß Anspruch 5, wobei der erste Endbereich (13) als Spiralfeder ausgeführt ist;
wobei ein Durchmesser der Spiralfeder kleiner ist als ein Durchmesser des
Filterelements.
Filter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die elektrisch leitfähige Leiterbahn (1 1 ) einen zweiten Endbereich (15) aufweist;
wobei an der zweiten Endkappe (9) eine zweite Befestigungsvorrichtung (21 ) vorgesehen ist;
wobei der zweite Endbereich (15) an der zweiten Befestigungsvorrichtung (21 ) befestigt ist;
wobei an der ersten Endkappe (7) eine erste Befestigungsvorrichtung (19) vorgesehen ist;
wobei der erste Endbereich (13) an der Befestigungsvorrichtung (19) befestigt ist.
Filter (1 ) gemäß Anspruch 7,
wobei die zweite Befestigungsvorrichtung (21 ) als Klemmvorrichtung oder als Pin ausgeführt ist;
wobei die erste Befestigungsvorrichtung (19) als Klemmvorrichtung oder als Pin ausgeführt ist.
Filter (1 ) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 8,
ferner aufweisend ein Gehäuse (23);
wobei das Filterelement (5) in dem Gehäuse (23) angeordnet ist;
wobei in dem Gehäuse (23) eine Ausnehmung (25) vorgesehen ist, durch die der Massekontakt (17) mit dem ersten Endbereich (13) der elektrisch leitfähigen Leiterbahn (1 1 ) verbindbar ist.
0. Verfahren zur Herstellung eines Filters (1 ) zur Filterung einer Flüssigkeit (3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, das Verfahren aufweisend die folgenden Schritte
Anordnen eines elektrisch nicht leitfähigen Filterelements (5) zwischen einer ersten elektrisch nicht leitfähigen Endkappe (7) und einer zweiten elektrisch nicht leitfähigen Endkappe (9); spiralförmiges Wickeln einer elektrisch leitfähigen Leiterbahn (1 1 ) um das Filterelement (5).
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