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
The invention relates to a filter with a filter housing and
at least one filter element arranged inside the filter housing,
and a method for filtering a fluid, in particular for
Filtration of fuel, in which the fluid through at least one
Filter element in a filter housing
a filter is passed.
Kraftstofffilter
und Verfahren der eingangs genannten Art zur Filterung des zu einem
Verbrennungsmotor zugeführten
Kraftstoffs sind hinreichend bekannt. Die DE 100 13 905 A1 offenbart
eine Fördereinrichtung
zum Fördern
von Kraftstoff. Diese weist einen Kraftstofffilter und eine an diesem
vorbeigeführte
Bypass-Leitung auf. Zunächst
wird der Kraftstoff durch den Kraftstofffilter und nach einem Zusetzen
des Kraftstofffilters mit Schmutz durch die Bypass-Leitung zu einem
zweiten Kraftstofffilter geleitet.Fuel filter and method of the type mentioned for filtering the supplied to an internal combustion engine fuel are well known. The DE 100 13 905 A1 discloses a conveyor for conveying fuel. This has a fuel filter and a bypass line led past this. First, the fuel is passed through the fuel filter and after the fuel filter has been clogged with debris through the bypass line to a second fuel filter.
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.at
Diesel engines have the filter cartridges of known fuel filters
usually a mesh size in the range of about 8 to 10 microns. smaller
Mesh sizes are unfavorable
diesel fuel tends to thicken at low ambient temperatures,
which can then lead to a 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.at
the assembly of fuel systems of automotive internal combustion engines
However, it may happen that even smaller impurities
or foreign bodies
in the μm range,
such as small metal shavings,
get into the fuel lines.
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 letzte ren motorseitig
an die empfindlichen Komponenten der Kraftstoffsysteme angeschlossen
werden. Jedoch sind beide Vorgänge
relativ aufwändig
und verursachen daher nicht unbeträchtliche Kosten.There
Even the smallest impurities or foreign bodies later to failures or at an early stage
Wear of
Saugförderpumpen,
injectors
or other sensitive components of fuel systems can be
the fuel lines currently on the one hand with the line manufacturer
in cleanrooms
rinsed
and packaged to deliver them free of minute particles
can. To the
others will be at the initial filling
the fuel systems of motor vehicles in the assembly plant about 120
Liters of fuel for rinsing
passed through the fuel lines before this last ren engine side
connected to the sensitive components of the fuel systems
become. However, both processes are
relatively expensive
and therefore do not incur 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,
indem ein Filter bereitgestellt wird, 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.outgoing
This is the invention of the specific object of a
Filter and a method of the type mentioned for fuel systems
of internal combustion engines to improve that the rinsing of
Fuel lines at the manufacturer and assembly plant is unnecessary,
by providing a filter that is designed to eliminate the smallest
Impurities or foreign bodies
when first pressurizing a fluid system with a
Fluid is suitable, but later
Operation of the fluid system does not increase the flow resistance
leads.
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 ver strichen und/oder eine vorgegebene Mindestmenge
des Fluids durch das Filtergehäuse
und das Filterelement hindurchgetreten ist.These
Tasks become according to the invention in terms of the filter
solved,
that this means for deactivating the filter, which automatically one
through the filter element leading first
flow path
shut down
and simultaneously open a second flow path bypassing the filter element, when
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
Fluids through the filter housing
and the filter element has passed through. With regard to the
Method according to the invention also
suggested that a leading through the filter element
first flow path
automatic
closed and at the same time the filter element bypassing second
flow path
automatic
open
is, if since a first supply of the fluid into the filter housing a
predetermined minimum time ver deleted and / or a predetermined minimum amount
of the fluid through the filter housing
and the filter element has passed through.
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 allows
it, when mounting a fuel system of a motor vehicle internal combustion engine
before the sensitive components of the fuel system a fine filter
with very small mesh sizes in the μm range, the only for
Filtration of the first, passing through the fuel lines
Fuel is used and then automatically, d.
H. without external influence,
is deactivated by the first passing through the filter element
flow path
closed and at the same time the filter element immediate second
flow path
open
becomes. The term "deactivation" of the filter means
in this regard, that the filter element is no longer from the fuel
flows through
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.In similar
Way allows
it is the invention, after an exchange of components of the fuel system
in a workshop to install such a fine filter, then
for a short time
Time is effective to eventual, when replacing the components
to retain contaminants or foreign objects that have entered the fuel system,
and then also automatically disabled.
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 kept very low can be, especially if the means according to an advantageous embodiment of the invention all in or on a housing part can be mounted 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 einer Einwirkung des Fluids verformt oder dessen
Festigkeit unter einer 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 influence of the fluid or its
Strength under an action of the fluid decreases, the
first flow path
closed and at the same time the second flow path is opened when
the deformation of the material over
a given 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 de aktivieren, 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 under the influence of the fluid swells by adding components of the
Absorbs or absorbs fluids. If the fluid according to a
advantageous embodiment of the invention, a fuel and in particular
is a diesel fuel, such behavior is already included
some elastomeric materials or modified elastomeric materials
known as a result of contact due to fuels
Swelling not as materials for
Seals in fuel systems are suitable in the present
However, case can be preferably used. The material needs
not necessarily exposed to the liquid fuel for swelling
but can be through a for
liquid
Fuel impermeable,
however, for fuel vapors permeable barrier
from the flow path
be separated by the fuel through the filter. In such a
Case, the permeability of the
Material for controlling the time of automatic deactivation
of the filter. Deactivation of the filter due to
a contact with liquid vapors can
used in fuel filters to filter for a first time
fill
activate the fuel system, the time of deactivation
by the amount of the material in contact with the elastomeric material
Fuel vapor or the duration of contact of the elastomeric material
is determined with the fuel vapor, for example after a first time
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
upon swelling, increase the volume or length of a
made of such a material body can according to a
be exploited further preferred embodiment of the invention,
around the first flow path
close
and at the same time the second flow path
to open,
when a predetermined amount of the fluid has been supplied to the material
is and this is therefore swollen 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.In similar
Way, it is different from other elastomeric materials or modified
Elastomeric materials known to be in contact with fuels
or fuel vapor
leads to a softening of these materials. The with the softening
associated decrease in strength may be associated with a
the material applied force, for example, a spring force,
also be exploited to close the first flow path and
simultaneously the second flow path
to open,
if the strength of the material after a given residence time
in contact with the fuel or the fuel vapors accordingly
has decreased.
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.To the
Shut down
of the first flow path and
to open
of the second flow path
include the funds appropriate
spring biased actuator disposed in front of
first supply of the fluid into the filter housing against the force of the spring
and after the prescribed minimum time has elapsed
or after the passage of the predetermined minimum amount of the fluid
released and shifted from the spring to the first flow path
close,
around the second flow path
to open
and preferably to inflow and / or outflow of fluid
or from an upstream one
Block side of the filter element, so that previously deposited there
Impurities or foreign bodies
not in the fuel flow through the second flow path
can be entered.
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.Around
the biased actuator opposite
To hold the force of the spring, the filter preferably has
a fixedly mounted inside the filter housing locking element
on, the advantageous as a result of a volume or length increase
disengaged or in contact with the fluid intumescent material
is spread and the actuator
releases 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.alternative
can the locking element also completely or partially from a sub
the action of the force of the spring standing material consist, the
softened in contact with the fluid while decreasing its strength
and by the force of the spring releasing the actuator
is deformed when its strength is a predetermined threshold
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 Montagezu stand 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 Montagezu stood the filter, the first flow path opened and the second flow path is closed, while in a second place After deactivation of the filter, the first flow path 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.alternative
The holder of the filter element can also by the force of a
prestressed spring from the first position to the second position
be pivoted when a the filter element in the first position
arretierendes locking element due to a volume or length increase
disengaged or in contact with the fluid intumescent material
spreads and releases the filter element as soon as the measure of volume
or length increase
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
Blocking the inflow and / or outflow of fluid to or from the
Filter element after deactivation of the filter can either the
actuator
following its release from the spring sealing against a
upstream
Side of the filter element to be pressed or the filter element
can after pivoting sealing against a wall, a wall projection
or another surface
of the housing
be pressed to an inflow and / or outflow of fluid to or 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
In the context of the present application, the fluid is a liquid or
a gaseous
flowable medium
denotes, which is preferably a liquid
acts, such as liquid
Fuel, which is also a vapor of a liquid
can act, such as fuel vapors, as previously stated.
Im
folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:in the
Following is the invention with reference to some shown in the drawing
embodiments
explained in more detail. It
demonstrate:
1:
eine Längsschnittansicht
eines erfindungsgemäßen Filters
vor dem Schließen
des ersten Strömungspfades
und dem Öffnen
des zweiten Strömungspfades; 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;
2:
eine Längsschnittansicht
des Filters nach dem Schließen
des ersten Strömungspfades und
dem Öffnen
des zweiten Strömungspfades; 2 Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the filter after closing the first flow path and opening the second flow path;
3:
eine Längsschnittansicht
eines anderen erfindungsgemäßen Filters
vor dem Schließen des
ersten Strömungspfades
und dem Öffnen
des zweiten Strömungspfades; 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.
4:
eine Längsschnittansicht
eines noch anderen erfindungsgemäßen Filters
vor dem Schließen
des ersten Strömungspfades
und dem Öffnen des
zweiten Strömungspfades; 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;
5:
eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines noch
weiteren erfindungsgemäßen Filters
vor dem Schließen
des ersten Strömungspfades
und dem Öffnen
des zweiten Strömungspfades; 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;
6:
eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht des Filters
aus 5, jedoch nach dem Schließen des ersten Strömungspfades und
dem Öffnen
des zweiten Strömungspfades. 6 : a partially cutaway perspective view of the filter 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 drawing 2 are intended for mounting in fuel systems of internal combustion engines, especially diesel engines, of motor vehicles, where they prevent any, in the course of assembly in fuel lines between the fuel tank and the internal combustion engine arrived smallest impurities or foreign bodies, such as, metal chips or metal blobs with a size in the micron range, at startup of the motor vehicle are carried by the fuel flowing through the fuel lines to a fuel pump, an injection system or other sensitive to impurities or foreign body component of the engine, where they lead to failures or premature wear in later operation can. The filters according to the invention 2 are advantageously used especially where the engine is located at a great 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 just prior to the contaminant-sensitive components.
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 filters point 2 a closed, with an inlet 4 and an outlet 6 provided filter housing 8th on. The inlet 4 and the outlet 6 are each designed as a hose nozzle, on which a leading to the fuel tank or the internal combustion engine fuel hose can be plugged to fuel from the fuel tank through the filter housing 8th to supply to the internal combustion engine.
Während das
Filtergehäuse 8 des
in den 1 und 2 dargestellten Filters 2 aus
einem mit dem Auslass 6 versehenen zylindrischen Gehäuseteil 10 und
einem mit dem Einlass 4 versehenen Gehäusedeckel 12 besteht,
der nach dem Einbau sämtlicher
Komponenten in den Gehäuseteil 10 flüssigkeitsdicht
geschlossen wird, besteht das Filtergehäuse 8 der in den 3 und 4 dargestellten
Filter 2 aus einem einlassseitigen Gehäuseteil 16, der einen
ungefähr
zylindrischen Hohlraum 18 umschließt, sowie einem auslassseitigen
Gehäuseteil 20,
der einen im Wesentlichen kegelförmigen
Hohlraum 22 umschließt,
wobei die beiden Gehäuseteile 16, 20 nach
dem Einsetzen sämtlicher
Komponenten entlang einer Verschlussebene 24 durch Verrasten
flüssigkeitsdicht
miteinander verbunden werden. Bei dem in den 5 und 6 dargestellten
Filter 2 weist der einlassseitige Gehäuseteil 16 einen etwa rechteckigen
Querschnitt auf und ist flüssigkeitsdicht mit
einem als Deckel ausgebildeten auslassseitigen Gehäuseteil 20 verschweißt.While the filter housing 8th in the 1 and 2 represented filter 2 from one to the outlet 6 provided cylindrical housing part 10 and one with the inlet 4 provided Ge housing cover 12 after installation of all components in the housing part 10 liquid-tight is closed, there is the filter housing 8th in the 3 and 4 represented filter 2 from an inlet-side housing part 16 , which has a roughly cylindrical cavity 18 encloses, and an outlet-side housing part 20 which has a substantially conical cavity 22 encloses, with the two housing parts 16 . 20 after inserting all components along a closure plane 24 be connected by latching liquid-tight together. In the in the 5 and 6 represented filter 2 has the inlet-side housing part 16 an approximately rectangular cross-section and is liquid-tight with a lid formed as an outlet-side housing part 20 welded.
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 1 und 2 dargestellten
Filters 2 zwei zylindrische, nacheinander vom Kraftstoff
durchströmte
unterschiedliche Abschnitte 28, 30 besitzt, die
Filtereinlagen mit in Strömungsrichtung
des Kraftstoffs abnehmender Porengröße oder Maschenweite aufweisen,
weist das Filterelement 26 der in 3, 4, 5 und 6 dargestellten
Filter 2 einen einzigen Abschnitt 32 auf, der
mehrere in Strömungsrichtung
des Kraftstoffs hintereinander angeordnete Einlagen mit abnehmender Porengröße oder
Maschenweite umfasst. Die Einlagen bestehen zum Beispiel aus verschiedenen
Sorten von Filtergaze, deren Maschenweiten nach Kundenspezifikation
festgelegt werden, so dass die Filterelemente 26 nur für Partikel mit
Partikelgrößen unterhalb
der kleinsten Maschenweite, zum Beispiel 1 μm, durchlässig sind.Inside the filter housing 8th there is one filter element each 26 , which serves for the separation of the entrained by the fuel impurities or foreign bodies. While the filter element 26 of in 1 and 2 represented filter 2 two cylindrical, consecutively flowed through by the fuel different sections 28 . 30 has, the filter inserts having in the flow direction of the fuel decreasing pore size or mesh size, has the filter element 26 the in 3 . 4 . 5 and 6 represented filter 2 a single section 32 on, which comprises a plurality of successively arranged in the flow direction of the fuel deposits with decreasing pore size or mesh size. The inserts are made, for example, of different types of filter gauze whose mesh sizes are set according to customer specifications so that the filter elements 26 only permeable to particles with particle sizes below the smallest mesh size, for example 1 μm.
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 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 filters according to the invention 2 eliminates the hitherto customary rinsing of the fuel lines with the line manufacturer and with the initial filling of the fuel system with fuel by retaining the impurities or foreign bodies entrained by the fuel before reaching the sensitive components. Since it has been shown that the impurities or foreign bodies are usually carried completely by the first, flowing through the fuel lines 100 to 120 liters of fuel, the filters 2 deactivated after this period to reduce the flow resistance of the fuel system. However, the fuel is still filtered by the conventional fuel filter of the fuel system, which has a slightly larger mesh size and in addition to the filter 2 is available.
Die
Deaktivierung erfolgt bei den erfindungsgemäßen Filtern 2 selbsttätig, indem
ohne jeglichen äußeren Eingriff,
sei es manuell oder automatisiert, ein in den 1, 3, 4 und 5 durch
Strömungspfeile
S1 angezeigter, durch das Filterelement 26 führender
erster Strömungspfad
des Kraftstoffs geschlossen und gleichzeitig ein in 2 und 6 durch
Strömungspfeile
S2 angezeigter, das Filterelement 26 umgehender zweiter
Strömungspfad
geöffnet
wird, sobald nach einer erstmaligen Zufuhr von Kraftstoff in das
Filtergehäuse 8 eine
vorbestimmte Zeitspanne verstrichen oder eine vorbe stimmte Kraftstoffmenge
durch das Filtergehäuse 8 hindurchgetreten
ist.The deactivation takes place in the filters according to the invention 2 automatically, without any external intervention, be it manual or automated, one in the 1 . 3 . 4 and 5 indicated by flow arrows S1 through the filter element 26 leading first flow path of the fuel closed and at the same time a in 2 and 6 indicated by flow arrows S2, the filter element 26 bypassing the second flow path is opened as soon as after a first supply of fuel into the filter housing 8th a predetermined period of time passed or vorbe a certain amount of fuel through the filter housing 8th has passed through.
Wie
in den 1, 3, 4 und 5 dargestellt,
verläuft
der erste Strömungspfad
S1 durch den in dem Gehäusedeckel 12 vorgesehenen Einlass 4,
durch den an den Einlass 4 anschließenden Gehäuseteil 10 bzw. 16 und
dann durch das Filterelement 26 hindurch zum Auslass 6,
der bei dem Filter 2 in 1 seitlich
am Filtergehäuse 8 angeformt
ist und mit einem das zylindrische Filterelement 26 umgebenden
Ringraum 34 kommuniziert, während er bei den Filtern 2 in
den 3 bis 6 in Verlängerung des Einlasses 4 konzentrisch
zu einer Längsachse
des Filtergehäuses 8 angeordnet
ist und bei den Filtern 2 in 3 und 4 mit
dem hinter dem Filterelement 26 angeordneten Hohlraum 22 kommuniziert.As in the 1 . 3 . 4 and 5 illustrated, the first flow path S1 passes through the in the housing cover 12 provided inlet 4 through which to the inlet 4 subsequent housing part 10 respectively. 16 and then through the filter element 26 through to the outlet 6 that with the filter 2 in 1 on the side of the filter housing 8th is molded and with a cylindrical filter element 26 surrounding annulus 34 communicates while listening to the filters 2 in the 3 to 6 in extension of the inlet 4 concentric with a longitudinal axis of the filter housing 8th is arranged and at the filters 2 in 3 and 4 with the behind the filter element 26 arranged cavity 22 communicated.
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 (1, 3, 4 und 5)
im Montagezustand in eine zweite Endstellung (2 und 6)
nach der Deaktivierung bewegen lässt.To close the first flow path S1 and open the second flow path S2, the filter element 26 with all filters 2 from a bracket 36 supported by a force from a first end position ( 1 . 3 . 4 and 5 ) in the assembled state in a second end position ( 2 and 6 ) after deactivation.
Während die
Halterung 36 bei den Filtern 2 in den 1 bis 4 in
axialer Richtung des Filtergehäuses 8 verschiebbar
ist, ist sie bei dem in 5 und 6 dargestellten
Filter 2 verschwenkbar.While the bracket 36 at the filters 2 in the 1 to 4 in the axial direction of the filter housing 8th is slidable, she is at the in 5 and 6 represented filter 2 pivotable.
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
kom plementären
ringförmigen
Dichtungsvorsprung 42 (1 bis 4) bzw. gegen
die Innenseite des auslassseitigen Gehäusedeckels 18 (5 und 6)
an, so dass der gesamte, durch das Filtergehäuse 8 hindurch strömende Kraftstoff
durch die Öffnung 38 der
Halterung 36 und damit durch das Filterelement 26 hindurch
zum Auslass 6 geleitet wird. In der zweiten Endstellung strömt hingegen
der gesamte Kraftstoff am Filterelement 26 vorbei zum Auslass 6,
da sich bei den Filtern 2 der 1 bis 4 der
umlaufende Umfangsrand 40 der Halterung 36 in
einem axialen Abstand vom ringförmigen
Dichtungsvorsprung 42 befindet und gleichzeitig die Öffnung 38 der
Halterung 36 auf ihrer dem Einlass 4 zugewandten
Seite durch eine Abdeckung 44 verschlossen ist, während bei
dem Filter 2 aus 5 und 6 das
Filterelement 26 unter Freigabe des Auslasses 6 zusammen
mit der Halterung 36 aus seiner Lage vor der Innenseite
des Gehäusedeckels 16 weg
geschwenkt worden ist.The holder 36 has a central opening in all filters 38 with a circular opening cross section, behind which the filter element 26 is arranged, and lies in its first end position with a circumferential outer peripheral edge 40 sealing against one over a housing wall of the filter housing 8th protruding complementary annular sealing projection 42 ( 1 to 4 ) or against the inside of the outlet-side housing cover 18 ( 5 and 6 ), so that the whole, through the filter housing 8th through flowing fuel through the opening 38 the holder 36 and thus through the filter element 26 through to the outlet 6 is directed. In the second end position, however, the entire fuel flows on the filter element 26 over to the outlet 6 , as with the filters 2 of the 1 to 4 the circumferential edge 40 the holder 36 at an axial distance from annular sealing projection 42 located and at the same time the opening 38 the holder 36 on her the inlet 4 facing side through a cover 44 is closed while the filter 2 out 5 and 6 the filter element 26 with release of the outlet 6 together with the bracket 36 from its position in front of the inside of the housing cover 16 has been panned away.
Bei
den Filtern 2 der 1 bis 4 blockiert
die Abdeckung 44 jeglichen Zufluss oder Abfluss von Kraftstoff
zu bzw. von der dem Einlass 4 zugewandten stromaufwärtigen Seite
des Filterelements 26, während bei dem Filter 2 aus 5 und 6 die
Halterung 36 um die zuvor dem Einlass 4 zugewandte
stromaufwärtigen
Seite des Filterelements 26 herum dichtend gegen eine ebene
Innenwand des Gehäuseteils 16 anliegt
und damit den Zufluss oder Abfluss von Kraftstoff zu bzw. von der stromaufwärtigen Seite
des Filterelements 26 blockiert. Dadurch kann ein Eintrag
der dort abgeschiedenen Verunreinigungen oder Fremdkörper in
den durch den zweiten Strömungspfad
S2 am Filterelement 26 vorbei geleiteten Kraftstoff sicher
verhindert werden.At the filters 2 of the 1 to 4 blocks the cover 44 any inflow or outflow of fuel to or from the inlet 4 facing upstream side of the filter element 26 while at the filter 2 out 5 and 6 the holder 36 around the previously the inlet 4 facing upstream side of the filter element 26 around sealing against a flat inner wall of the housing part 16 is applied and thus the inflow or outflow of fuel to and from the upstream side of the filter element 26 blocked. As a result, an entry of the impurities or foreign bodies deposited there into the second element through the second flow path S2 on the filter element 26 Passed by fuel safely be prevented.
Um
die Halterung 36 in der ersten Endstellung dichtend gegen
das Filtergehäuse 8 anliegend festzuhalten,
ist bei dem in 1 und 2 dargestellten
Filter 2 der konisch verjüngte umlaufende äußere Umfangsrand 40 der
Halterung 36 in der ersten Endstellung (1)
von der Seite des Einlasses 4 her mit Presspassung in eine
vom Dichtungsvorsprung 42 begrenzte Öffnung des Gehäuseteils 10 eingesetzt,
wobei er dichtend gegen eine komplementäre Dichtungsfläche 46 auf
dem radial nach innen über
den Gehäuseteil 10 überstehenden
Gehäusevorsprung 42 anliegt,
um einen seitlichen Vorbeitritt von Kraftstoff am Filterelement 26 zu
verhindern. Der Umfangsrand 40 besteht aus einem nachgiebigen
Elastomermaterial und weist auf seiner dem Einlass 4 zugewandten
Seite eine umlaufende Ausnehmung auf, so dass er verformbar ist
und unter der Einwirkung einer von der Einlassseite her aufgebrachten
axialen Kraft durch die vom Dichtungsvorsprung 42 begrenzte Öffnung gedrückt werden
kann.To the holder 36 in the first end position sealing against the filter housing 8th to adhere to is in the in 1 and 2 represented filter 2 the conically tapered circumferential outer peripheral edge 40 the holder 36 in the first end position ( 1 ) from the side of the inlet 4 with a press fit into one of the sealing projection 42 limited opening of the housing part 10 inserted, sealing against a complementary sealing surface 46 on the radially inward over the housing part 10 protruding housing projection 42 is applied to a lateral passage of fuel on the filter element 26 to prevent. The peripheral edge 40 is made of a resilient elastomeric material and has on its inlet 4 facing a circumferential recess so that it is deformable and under the action of an applied from the inlet side axial force by the sealing projection 42 limited opening can be pressed.
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 2 dargestellt.If the bracket 36 together with the filter element 26 located in the second end position, is the filter element 26 in one of the outlet end of the filter housing 8th limited cup-shaped receptacle 50 arranged, and the fuel flows at the inlet 4 facing side of the cover 44 over to the outlet, as in 2 shown.
Bei
den in 3 und 4 dargestellten Filtern 2 wird
die Halterung 36 von einer im Hohlraum 22 angeordneten
Schraubendruckfeder 52 in der ersten Endstellung festgehalten,
in welcher der mit einem Dichtungsmaterial beschichtete flache ringförmige Umfangsrand 40 gegen
ein gegenüberliegendes
Stirnende des axial nach innen über
den Gehäuseteil 16 überstehenden
Dichtungsvorsprungs 42 angepresst wird. Unter der Einwirkung
einer von der Einlassseite her auf gebrachten axialen Kraft kann
die Halterung 36 entgegen der Kraft der Feder 52 in
die zweite Endstellung bewegt werden, in der ihr Umfangsrand 40 vom
gegenüberliegenden
Stirnende des Dichtungsvorsprungs 42 abgehoben ist (nicht dargestellt),
so dass der Kraftstoff durch einen beim Abheben gebildeten Ringspalt
zwischen dem Umfangsrand 42 der Halterung 36 und
dem Filtergehäuse 8 zum
Auslass 6 strömt.At the in 3 and 4 shown filters 2 becomes the holder 36 one in the cavity 22 arranged helical compression spring 52 held in the first end position, in which the coated with a sealing material flat annular peripheral edge 40 against an opposite end of the axially inwardly over the housing part 16 protruding sealing projection 42 is pressed. Under the action of a brought from the inlet side on axial force, the holder 36 against the force of the spring 52 to be moved to the second end position, in which its peripheral edge 40 from the opposite front end of the sealing projection 42 is lifted off (not shown), so that the fuel through an annular gap formed during lifting between the peripheral edge 42 the holder 36 and the filter housing 8th to the outlet 6 flows.
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 1 bis 4 von
einer einlassseitig im Filtergehäuse 8 untergebrachten
Schraubendruckfeder 54 über
einen Betätigungsstößel 56 aufgebracht,
der im Gehäuseteil 10 (1 und 2)
bzw. im Gehäuseteil 16 (3 und 4)
axial beweglich geführt
ist. Der Betätigungsstößel 56 ist
an seinem auslassseitigen Stirnende mit der Abdeckung 44 versehen,
die einstückig
am Betätigungsstößel 56 angeformt
ist, und wird von der vorgespannten Schraubendruckfeder 54 in
Richtung der Halterung 36 gedrückt. Im Montagezustand des
Filters 2 ist der Betätigungsstößel 56 jedoch
arretiert, so dass er sich nicht in Bezug zum Filtergehäuse 8 verschieben
kann.The axial force required to hold the bracket 36 to move from the first end position to the second end position is in the filters 2 of the 1 to 4 from an inlet side in the filter housing 8th accommodated helical compression spring 54 via an actuating tappet 56 applied, in the housing part 10 ( 1 and 2 ) or in the housing part 16 ( 3 and 4 ) is guided axially movable. The actuating tappet 56 is at its outlet end with the cover 44 provided in one piece on the actuating plunger 56 is formed, and is of the preloaded helical compression spring 54 in the direction of the holder 36 pressed. In the assembled state of the filter 2 is the actuating tappet 56 however, it locks so that it is not in relation to the filter housing 8th can move.
Zur
Arretierung des Betätigungsstößels 56 weist
der Filter 2 aus den 1 und 2 einen
axial unbeweglich in das Filtergehäuse 8 eingesetzten röhrenförmigen Arretierkäfig 58 auf.
Der Arretierkäfig 58 ist
auslassseitig an zwei diametral entgegengesetzten Stellen mit axial überstehenden
Rückhaltefingern 60 versehen,
die den äußeren Umfangsrand
der Abdeckung 44 umgreifen und damit den Betätigungsstößel 56 entgegen
der Kraft der Schraubendruckfeder 54 festhalten, bis nach
einer erstmaligen Zufuhr von Kraftstoff in das Filtergehäuse 8 beim
Befüllen des
Kraftstoffsystems eine gewünschte
vorgegebene Mindestzeit verstrichen und/oder eine gewünsch te vorgegebene
Mindestmenge an Kraftstoff durch das Filtergehäuse 8 und das Filterelement 26 hindurchgetreten
ist, woraufhin der Filter 2 durch Schließen des
ersten Strömungspfades
S1 und gleichzeitiges Öffnen
des zweiten Strömungspfades
S2 selbsttätig deaktiviert
wird.To lock the actuating tappet 56 rejects the filter 2 from the 1 and 2 an axially immovable in the filter housing 8th inserted tubular locking cage 58 on. The locking cage 58 is on the outlet side at two diametrically opposite points with axially projecting retaining fingers 60 provided the outer peripheral edge of the cover 44 embrace and thus the actuating tappet 56 against the force of the helical compression spring 54 hold until after a first supply of fuel into the filter housing 8th when filling the fuel system, a desired predetermined minimum time elapsed and / or a gewünsch te predetermined minimum amount of fuel through the filter housing 8th and the filter element 26 has passed through, whereupon the filter 2 is automatically deactivated by closing the first flow path S1 and simultaneous opening of the second flow path S2.
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.To deactivate the filter 2 serves one within the housing part 10 housed deactivation element 62 , that when feeding the fuel into the filter housing 8th comes into contact with fuel, deforms due to the contact with the fuel and due to the deformation release of the actuating plunger 56 causes and thus at the same time for the closing of the first flow path of the S1 and for the simultaneous opening of the second flow path S2 provides.
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 deactivation element 62 consists of one between the two retaining fingers 50 of the locking cage 58 arranged and transverse to the longitudinal axis of the filter housing 8th aligned tubular housing 64 , Which at its two front ends in each case with a lid which can be moved in the axial direction of the housing 66 is provided. 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.
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 die Abdeckung 44 und
damit 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 40 der Halterung 36 zu verformen,
so dass sich die Halterung 36 durch die vom Dichtungsvorsprung 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 housing 64 pushed apart in opposite directions and thereby the two retention fingers 60 spread further and further until finally the cover 44 and thus the actuating tappet 56 release. This has the consequence that the actuating tappet 56 in the direction of the holder 36 from the locking cage 58 is extended. This is the first through a shaft part 70 rigid with the actuating tappet 56 connected cover 44 against the holder 36 pressed and exerts an axial force on this, which is sufficient to the deformable peripheral edge 40 the holder 36 to deform, so that the bracket 36 through the seal tab 42 limited opening moves through into the second end position. As a result, not only the first flow path S1 is closed and at the same time the second flow path S2 is opened, but also by the sealing contact pressure of the cover 44 against the edge of the opening 38 an inflow or outflow of fuel to and from the upstream side of the filter element 26 prevented.
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 until release of the actuating tappet 56 can by the amount of fuel supplied to the elastomeric material and this in turn by changing the opening cross section of flow channels between the housing 64 and a bent edge of the two lids 66 to be controlled.
Der
in 3 dargestellte Filter 2 weist einen Arretierkäfig 72 mit
einer Mehrzahl von axial überstehenden
Rückhaltefingern 74 auf,
die eine als Widerlager für
die Schraubendruckfeder 54 dienende umlaufende Ringschulter 76 des
Betätigungsstößels 56 auslassseitig
hintergreifen. Zwischen der Abdeckung 44 am auslassseitigen
Stirnende des Betätigungsstößels 56 und
einem am Umfang mit der Ringschulter 76 versehenen Zwischenboden 78 des
Betätigungsstö ßels 56 befindet
sich ein scheibenförmiges
hohlzylindrisches Deaktivierungselement 80 aus einem im
Kontakt mit dem Kraftstoff aufquellenden Elastomermaterial, das
einen die Abdeckung 44 mit dem Zwischenboden 78 verbindenden
zylindrischen Schaftteil 79 des Betätigungsstößels 56 umgibt.The in 3 illustrated filters 2 has a locking cage 72 with a plurality of axially projecting retaining fingers 74 on, one as an abutment for the helical compression spring 54 serving circumferential annular shoulder 76 of the actuating tappet 56 engage behind on the outlet side. Between the cover 44 at the outlet end of the actuating tappet 56 and one on the perimeter with the ring shoulder 76 provided intermediate floor 78 the Betätigungsstö tapple 56 there is a disk-shaped hollow cylindrical deactivation element 80 from an elastomeric material swelling in contact with the fuel, the cover 44 with the intermediate floor 78 connecting cylindrical shaft part 79 of the actuating tappet 56 surrounds.
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 fingers 74 and the inlet-side surface of the cover 44 are flow channels 82 recessed by the fuel after the first filling of the filter housing 8th to the annular peripheral surface and to the outlet-side broad side surface of the deactivating element 80 can reach the distance from the adjacent cover 44 is arranged. The dimensions of the flow channels 82 are chosen so that only little fuel through the flow channels 82 to the deactivation element 80 flows in. This therefore swells only gradually under the action of the fuel, with the retention fingers 74 due to an increase in the diameter of the deactivating element 80 more and more are spread and finally the ring shoulder 76 of the actuating tappet 56 release.
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.Because the spring force of the preloaded helical compression spring 54 greater than the force of the spring 52 in the cavity 22 is, the holder will 36 from the actuating tappet 56 shifted to the second end position, in which the first flow path S1 is closed and the second flow path S2 is open and in which the cover 44 the opening 38 the holder 36 inlet side of the filter element 26 sealing closes.
Im
Unterschied zu den zuvor beschriebenen Filtern 2 weist
der in 4 dargestellte Filter 2 ein Deaktivierungselement 84 auf,
das unter der Einwirkung des Kraftstoffs weich wird, wobei seine
Festigkeit abnimmt. Das Deaktivierungselement 84 ist dort ein
ringförmiger
Körper 86,
der vollständig
aus einem modifizierten Elastomermaterial mit den genannten Eigenschaften
besteht. Der Körper 86 ist
auf das offene auslassseitige Stirnende des ortsfest im Filtergehäuse 8 verankerten
röhrenförmigen Arretierkäfigs 72 aufgerastet
und umgreift wie bei dem Filter 2 aus 3 eine
als Widerlager für
die Schraubendruckfeder 54 dienende radial nach außen überstehende Ringschulter 76 des
Betätigungsstößels 56.
Nach der erstmaligen Zufuhr von Kraftstoff in das Filtergehäuse 8 wird
der Körper 86 von
dem durch das Filtergehäuse 8 fließenden Kraftstoff
umströmt.
Infolge der Einwirkung des Kraftstoffs wird das Elastomermaterial
zunehmend weicher, wobei seine Festigkeit schließlich nach dem Hindurchtritt
einer vorgegebenen Kraftstoffmenge durch den Filter 2 so
weit abnimmt, dass es infolge der von der Schraubendruckfeder 54 auf
die Ringschulter 76 ausgeübten Kraft verformt wird und
den Betätigungsstößel 56 freigibt. Dieser
verschiebt dann die Halterung 36 entgegen der Kraft der
Feder 52 in die zweite Endstellung, wobei wie bei den Filtern 2 in
den 1 bis 3 die Abdeckung 44 die Öffnung 38 der
Halterung 36 einlassseitig vom Filterelement 26 abdeckt
und dadurch den ersten Strömungspfad
S1 durch das Filterelement 26 dichtend verschließt und gleichzeitig
der zweite Strömungspfad
S2 am Filterelement 26 vorbei zum Auslass 6 geöffnet wird.Unlike the previously described filters 2 has the in 4 illustrated filters 2 a deactivation element 84 which softens under the influence of the fuel, whereby its strength decreases. The deactivation element 84 there is a ring-shaped body 86 , which consists entirely of a modified elastomeric material having the properties mentioned. The body 86 is on the open exhaust side front end of the stationary in the filter housing 8th anchored tubular locking cage 72 snapped and engages like the filter 2 out 3 as an abutment for the helical compression spring 54 serving radially outwardly projecting annular shoulder 76 of the actuating tappet 56 , After the initial supply of fuel into the filter housing 8th becomes the body 86 from the through the filter housing 8th flowing fuel flows around. As a result of the action of the fuel, the elastomer material is increasingly softer, with its strength finally after the passage of a predetermined amount of fuel through the filter 2 so far that it decreases as a result of the helical compression spring 54 on the ring shoulder 76 applied force is deformed 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 with the filters 2 in the 1 to 3 the cover 44 the opening 38 the holder 36 inlet side of the filter element 26 covers and thereby the first flow path S1 through the filter element 26 sealingly closes and at the same time the second flow path S2 on the filter element 26 over to the outlet 6 is opened.
Bei
dem Filter 2 in 5 und 6 wird die Halterung 36 des
Filterelements 26 von einem schwenkbar auf dem Gehäuseteil 18 gelagerten
Bügel 90 getragen,
von dem sie in der in 5 dargestellten ersten Endstellung
dichtend gegen die Innenseite des Gehäuseteils 18 angepresst
wird, um einen seitlichen Vorbeitritt von Kraftstoff am Filterelement 26 zu
verhindern. Der Bügel 90 steht
unter der Einwirkung einer vorgespannten Torsionsfeder 92,
die den Bügel 90 in
Richtung der in 6 dargestellten zweiten Endstellung
drückt.
Die schraubenförmig
um eine Schwenkachse 94 des Bügels 90 gewundene Torsionsfeder 92 besitzt
einen ersten, nach unten überstehenden
und fest mit dem Gehäuseteil 18 verbundenen
Endabschnitt (nicht sichtbar) und einen zweiten, in 5 nach
oben überstehenden
Endabschnitt 96, der sich auf einer Seite der Halterung 36 halbkreisförmig um
deren äußeren Umfang
herum erstreckt und dessen umgebogenes freies Ende 98 oberhalb
der Halterung 36 in eine Arretieröffnung 100 eines über die
Innenseite des Gehäuseteils 18 überstehenden
Gehäusevorsprungs 102 eingreift,
um die Halterung 36 und das Filterelement 26 entgegen
der Kraft der Torsionsfeder 92 in der ersten Endstellung festzuhalten.At the filter 2 in 5 and 6 becomes the holder 36 of the filter element 26 from a pivotable on the housing part 18 stored hanger 90 worn by them in the in 5 shown first end position sealing against the inside of the housing part 18 is pressed to a lateral passage of fuel on the filter element 26 to prevent. The coat hanger 90 is under the action of a prestressed torsion spring 92 holding the hanger 90 in the direction of in 6 shown second end position presses. The helical around a pivot axis 94 of the temple 90 tortuous torsion spring 92 has a first, downwardly projecting and fixed to the housing part 18 connected end portion (not visible) and a second, in 5 upwardly projecting end portion 96 standing on one side of the bracket 36 extending semicircular around its outer periphery and its bent free end 98 above the bracket 36 in a locking hole 100 one on the inside of the housing part 18 protruding housing projection 102 engages to the bracket 36 and the filter element 26 against the force of the torsion spring 92 to hold in the first end position.
Hinter
dem Gehäusevorsprung 102 ist
ein Deaktivierungselement 104 angeordnet, das ähnlich wie
das Deaktivierungselement 62 des in 1 und 2 dargestellten
Filters 2 ein röhrenförmiges Gehäuse 106,
ein im Gehäuse 106 befindliches,
beim Kontakt mit Kraftstoff aufquellendes Elastomermaterial (nicht
sichtbar) und einen axial beweglichen Deckel 108 umfasst,
der beim Aufquellen des Elastomermaterials vom Gehäuse 106 weg
in Richtung des Endabschnitts 96 der Torsionsfeder 92 bewegt
wird. Über
die Außenseite
des Deckels 108 steht in axialer Richtung ein Vorsprung 110 über, der
in der ersten Endstellung mit seiner Stirnfläche von der Seite des Deckels 108 her
gegen den Endabschnitt 96 der Torsionsfeder 92 anliegt
und der bewirkt, dass das umgebogene freie Ende 98 des
Endabschnitts 96 der Torsionsfeder 92 aus der
Arretieröffnung 100 ausgerückt wird,
sobald der Deckel 108 infolge der Quellung des im Gehäuse 106 befindlichen
Elastomermaterials um das Maß des
Eingriffs des freien Endes 98 in die Arretieröffnung 100 verschoben
worden ist.Behind the housing projection 102 is a deactivation element 104 arranged, similar to the deactivation element 62 of in 1 and 2 represented filter 2 a tubular housing 106 , one in the housing 106 located on contact with fuel swelling elastomeric material (not visible) and an axially movable lid 108 when swelling the elastomeric material from the housing 106 away towards the end section 96 the torsion spring 92 is moved. About the outside of the lid 108 is in the axial direction a projection 110 over in the first end position with its end face from the side of the lid 108 forth against the end section 96 the torsion spring 92 rests and which causes the bent free end 98 of the end section 96 the torsion spring 92 from the locking hole 100 is disengaged as soon as the lid 108 as a result of the swelling in the housing 106 located elastomeric material by the degree of engagement of the free end 98 in the locking hole 100 has been moved.
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 36 und
dem Filterelement 32 in die in 6 dargestellte
zweite Endstellung, in welcher der erste Strömungspfad S1 durch das verschwenkte
Filterelement 26 blockiert und der zweite Strömungspfad
S2 seitlich am Filterelement 26 vorbei in den Auslass 6 geöffnet ist.
In dieser Endstellung wird die Halterung 36 mit ihrer zuvor
dem Einlass 4 zugewandten Seite von der Torsionsfeder 92 dichtend
gegen die Innenwand des Gehäuseteils 16 gedrückt, so
dass nicht nur der Strömungspfad
S1 durch das Filterelement 26 verschlossen wird, sondern
auch eventuelle, zuvor auf der stromaufwärtigen Seite des Filterelements 26 zurückgehaltene
Fremdkörper
oder Verunreinigungen zwischen dem Filterelement 26 und
der Innenwand des Gehäuseteils 16 eingeschlossen
bleiben und nicht wieder in den Kraftstoffstrom gelangen können.If the free end 98 of the end section 96 the torsion spring 92 from the locking hole 100 disengaged and thus the strap 90 released, presses the prestressed torsion spring 92 the temple 90 with the bracket 36 and the filter element 32 in the in 6 illustrated second end position, in which the first flow path S1 through the pivoted filter element 26 blocked and the second flow path S2 laterally on the filter element 26 past the outlet 6 is open. In this end position, the holder 36 with her before the inlet 4 facing side of the torsion spring 92 sealing against the inner wall of the housing part 16 pressed so that not only the flow path S1 through the filter element 26 is closed, but also possibly, previously on the upstream side of the filter element 26 retained foreign matter 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.
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 5 und 6 dargestellte
Filter 2 weist dabei einen besonders einfachen Aufbau auf
und benötigt nur
wenige Komponenten, die vor dem Zusammensetzen der beiden Gehäuseteile 16 und 18 sämtlich auf
der Innenseite des Gehäuseteils 18 montiert
werden können,
wodurch der Aufwand für
die Herstellung des Filters 2 besonders gering gehalten
werden kann.All components of the filters shown in the drawing 2 except for the springs 52 . 54 and 92 and the filter inserts can be made by injection molding of plastic, so that the filters 2 make it very cheap. The in 5 and 6 illustrated filters 2 It has a particularly simple structure and requires only a few components before the assembly of the two housing parts 16 and 18 all on the inside of the case 18 can be mounted, eliminating the hassle of making the filter 2 can be kept very low.