DE19943240A1 - Kraftstoffilter mit Auffangtopf für abgeschiedenes Wasser - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kraftstoffilter mit einem Auffangtopf für abgeschiedenes Wasser vorgeschlagen, der in hängender Position montiert wird. Der Auffangtopf 21 weist ein Gewinde auf, welches in ein Distanzrohr 15 eingeschraubt werden kann. Das Distanzrohr 15 vergrößert in vorteilhafter Weise den Auffangraum 30 für abgeschiedenes Öl, wodurch der Auffangtopf, der aus einem teuren Material hergestellt ist, kleiner ausfallen kann. Außerdem erlangt dieser dadurch eine höhere Stabilität. Das Distanzrohr stützt sich auf eine umgebördelte Innenschulter 17 des Blechmantels 18 im Gehäuse 10 ab. Die Innenschulter 17 bildet gleichzeitig eine radiale Dichtfläche für einen O-Ring 19, der in einer Nut 20 im Auffangtopf 21 untergebracht ist. Durch diesen O-Ring wird daher eine radiale Abdichtung erzeugt, die vorteilhafterweise unempfindlich gegenüber auftretenden axialen Toleranzen zwischen Auffangtopf 21 und Blechmantel 18 sind. Im Vergleich zu den herkömmlichen axialen Dichtungen, deren Dichtwirkung von den auftretenden Axialtoleranzen und den aufgebrachten Montagekräften am Auffangtopf 21 abhängig sind, kann hier in dem axialen Bereich der Innenschulter 17 ein konstanter Anpreßdruck der Dichtung und somit eine höhere Bauteilzuverlässigkeit erreicht werden.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter zur Montage in hängender Position mit einem topfförmigem Gehäuse und einem Auffangtopf für das aus dem Kraftstoff abgeschiedene Wasser nach der Gattung des Patentanspruches 1. Derartige Kraftstofffilter sind zum Beispiel aus der US 5 645 718 bekannt. Die Filterpatro­ ne ist in einem zylindrischen Gehäuse untergebracht, welches im wesentlichen aus einem Blechmantel besteht. Zumindest an der unteren Seite ist der Blech­ mantel mit einem Innengewinde versehen, in das der Auffangtopf für das abge­ schiedene Wasser aus dem Kraftstoff eingeschraubt werden kann. Der Auf­ fangtopf bildet ein Volumen, welches als Reservoir für das abgeschiedene Wasser dient. Dieser kann bei Bedarf über eine am Boden des Auffangtopfes angebrachte Ablaßschraube entleert werden. Der Auffangtopf ist bevorzugt aus transparentem Kunststoff hergestellt.

Weiterhin weist der Auffangtopf im Bereich des Gewindes zum Einschrauben einen Absatz zur Unterbringung einer axial wirkenden Dichtung auf. Diese stützt sich bei eingeschraubtem Auffangtopf auf einer entsprechenden axialen Ge­ genfläche des zylindrischen Gehäusekörpers ab.

Die Herstellung des Auffangtopfes aus transparentem Kunststoff ist notwendig, da eine Wartung hinsichtlich der notwendigen Entleerung durch Sichtkontakt festgestellt wird. Allerdings muß der Auffangtopf den auftretenden Druckbela­ stungen durch den zu filternden Kraftstoff standhalten. Hierzu müssen entspre­ chende Wandstärken vorgesehen werden, was einen erheblichen Materialauf­ wand des vergleichsweise teuren transparenten Werkstoffs zur Folge hat. Zur Herstellung einer zuverlässigen Abdichtung muß das Bauteil zudem hohe Maßtoleranzen aufweisen, damit die axial wirkende Dichtung an allen Stellen des Umfanges einen genügenden Dichtdruck erzeugt. Bei geringen axialen Maßabweichungen verringert sich die Anpreßkraft der Dichtung schlagartig, so daß es zu Undichtigkeiten kommt. Die hohen Anforderungen an die Maßtole­ ranzen verteuern die Herstellung des Auffangtopfes und somit des gesamten Filters fertigungsbedingt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kraftstofffilter mit Auffangbehälter zu schaffen, der kostengünstig in der Herstellung ist und eine hohe Belastbarkeit hinsichtlich der auftretenden Drücke durch den zu filternden Kraftstoff aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 sowie des Patentanspruches 5 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Kraftstofffilter ist dadurch gekennzeichnet, daß der zur Anwendung kommende Dichtring, der zwischen dem topfförmigen Gehäuse und dem an diesen angeschraubten Auffangtopf angeordnet ist, Dichtflächen in radialer Richtung zum Gehäuse und zum Auffangtopf aufweist. Diese Dichtung wirkt also in radialer Richtung, wobei sie sich bevorzugt im Innenumfang des zylindrischen Gehäusekörpers und am Außenumfang des Auffangtopfes ab­ stützt. Selbstverständlich ist auch eine kinematische Umkehr dieses Wirkprin­ zips möglich, in diesem Falle hätte der Auffangtopf ein Innengewinde und der Gehäusekörper wäre mit einem Außengewinde versehen. Eine alternative Mög­ lichkeit wäre die Verbindung des Auffangtopfes mittels eines zusätzlichen Ge­ winderinges.

In Anbetracht der einzuhaltenden Toleranzen ist eine radiale Abdichtung vor­ teilhaft gegenüber einer axialen. Zudem sind die geforderten radialen Toleranz­ abweichungen für eine Radialdichtung einfacher einzuhalten als axiale Tole­ ranzanforderungen. Eine zuverlässige Abdichtung zwischen Auffangtopf und Gehäuse kommt über einen definierten axialen Bereich zustande. Ist also nicht von einer axialen Toleranz abhängig und wirkt zum Beispiel auch, wenn der Auffangtopf nicht vollständig in das Gehäuse eingeschraubt ist. Ein weiterer Vorteil der Verwendung einer radialen Dichtung liegt in der Verringerung der Montagekräfte. Der Dichtdruck wird aufgrund der vorgegebenen Durchmesser von Auffangtopf und Gehäuse erzeugt und nicht durch vollständiges Einschrau­ ben des Auffangtopfes. Bei einer axialen Abdichtung würde der erreichte Dicht­ druck von der aufgewendeten Anzugskraft auf das Gewinde des Auffangtopfes abhängen, wodurch höhere Anzugskräfte notwendig werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht die Dichtung aus einem O-Ring, der in einer Nut des Auffangtopfes montiert ist. Diese Montage kann vor dem Aufschrauben des Auffangtopfes auf das Gehäuse erfolgen, was die Endmontage wesentlich erleichtert. Durch die Nut wird eine definierte Dich­ tungsgeometrie erzeugt. Im Gehäuse ist dementsprechend eine zylindrische Innenfläche vorgesehen, auf der der O-Ring zur Anlage kommt. Hierdurch er­ gibt sich eine zuverlässige Dichtung, die die auftretenden Drücke im Kraftstoff­ filter ohne weiteres erträgt. Es ist vorteilhaft, das Gehäuse aus Blech herzu­ stellen. Zur Erzeugung der geforderten radialen Dichtfläche für die Dichtung kann der untere Rand des Gehäuses umgebördelt werden und erzeugt dadurch eine Innenschulter, auf der der Dichtring zur Anlage kommt. Dieses Verfahren zur Herstellung des Gehäuses ist als besonders kostengünstig zu bewerten. Ein Gewinde zur Aufnahme des Auffangtopfes kann ebenfalls durch entsprechende Verformung der Innenschulter hergestellt werden.

Eine kostengünstigere Variante für das Gewinde im Gehäuse läßt sich jedoch durch das Vorsehen eines Einlegeteils verwirklichen, welches in die Innen­ schulter des Gehäuses eingelegt wird und eine Verschraubung mit dem Auf­ fangtopf gestattet. Hierdurch sinken die Herstellkosten für den Gehäusemantel aus Blech weiter, während die Erzeugung des besagten Einlegeteils kaum Mehrkosten verursacht. Diese Ausgestaltung der Erfindung trägt also zu einer weiteren Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der vorgeschlagenen Lösung bei.

Eine alternative Lösung zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit sowie der Zuver­ lässigkeit des erfinderischen Kraftstofffilters erhält man, wenn oberhalb des Auffangtopfes im Gehäuse ein Distanzrohr vorgesehen wird, welches sich ei­ nerseits im Gehäuse und andererseits an der Filterpatrone axial abstützt. Hier­ durch wird der Auffangraum für das abgeschiedene Wasser vergrößert bzw. bei gleichem geforderten Auffangvolumen läßt sich der Auffangtopf verkleinern. Damit wird dieses Bauteil stabiler und es kann Material bei der Herstellung des Auffangtopfes eingespart werden. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Wirtschaft­ lichkeit sowie die Zuverlässigkeit des Kraftstofffilters aus.

Ein weiterer Vorteil für die Verwendung des Distanzrohres liegt darin, daß die­ ses gleichzeitig zur axialen Abstützung der Filterpatrone verwendet werden kann. Dieses Bauteil, welches bevorzugt aus Kunststoff hergestellt wird, läßt sich optimal an die geometrischen Gegebenheiten der Filterpatrone anpassen. Da sich im Inneren des Distanzrohres der Auffangraum für das abgeschiedene Wasser befindet, muß eine Zugänglichkeit desselben zum Beispiel über Durch­ brüche im Distanzrohr gewährleistet sein.

Das Distanzrohr kann zusätzlich eine radiale Abstützung an den Innenwänden des Gehäuses erzeugen. Hierdurch wird eine sicherere Aufnahme der Filterpa­ trone gewährleistet, was die Zuverlässigkeit des Filters weiter erhöht.

Eine besonders günstige Variante der Erfindung ergibt sich, wenn das Distanz­ rohr gleichzeitig die Funktionen des Einlegeteils mit dem Innengewinde für den Auffangtopf beinhaltet. Einlegeteil und Distanzrohr bilden damit ein integrales Bauteil, wodurch die Fertigungskosten weiter verringert werden können.

Anstelle der beschriebenen Durchbrüche, die, wie bereits beschrieben, eine Durchleitung des abgeschiedenen Wassers in den Auffangraum gestatten, kann auch ein Abstandshalter montiert werden, der sich dann zwischen Distanzrohr und Filterpatrone befindet. Dieser kann so ausgebildet sein, daß sich zwischen der unteren Endscheibe der Filterpatrone und dem oberen Rand des Distanz­ rohrs Durchlässe für das abgeschiedene Wasser bilden. Außerdem kann dieses Bauteil elastisch ausgeführt sein, um eventuelle Axialtoleranzen, die am Ge­ häuse, am Distanzrohr und an der Filterpatrone auftreten können, auszuglei­ chen. Zur Vereinfachung der Montage kann der Abstandhalter am Distanzrohr oder an der Filterpatrone vormontiert sein.

Eine besonders günstige Ausführungsform des Abstandhalters ergibt sich, wenn dieser aus einem Blechteller gefertigt ist, welcher nach radial außen mit Biegefederabschnitten versehen ist. Der Blechteller wölbt sich derart nach oben, daß er in eine zugehörige Aussparung der Filterpatrone eingesetzt wer­ den kann. Die Enden der Biegefederabschnitten stützen sich auf dem Distanz­ rohr ab. Auf diese Weise ist auch der elastische Ausgleich bei auftretenden Axialtoleranzen gegeben.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeich­ nungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfin­ dung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels beschrieben.

Hierbei zeigt die Figur den Schnitt durch einen Kraftstofffilter mit Distanzrohr und transparentem Auffangtopf, wobei dieser Filter hängend an einer Einbaustelle montiert ist.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der dargestellte Filter weist ein Gehäuse 10 auf, in den eine Filterpatrone 11 eingebaut ist. Die Filterpatrone weist zwei Endscheiben 12a, 12b auf, wobei die obere Endscheibe 12b auf einen Auslaßstutzen 13 geschoben ist und über ei­ nen elastischen Abstandhalter 14 von einem Distanzrohr 15 in dieser Einbau­ position gehalten wird. Das Distanzrohr ist als Einlegeteil 16 ausgeführt, wel­ ches mit einer umgebördelten Innenschulter 17 kommuniziert. Die Innenschulter 17 ist Teil eines in das Gehäuse 10 integrierten Blechmantels 18 und bildet gleichzeitig eine radiale Dichtfläche für eine als O-Ring ausgeführte Dichtung 19. Die Dichtung 19 ist in einer Nut 20 untergebracht, welche in einen transpa­ rente Auffangtopf 21 integriert ist. Der Auffangtopf weist ein Außengewinde 22 auf, welches mit einem Innengewinde 23 im Einlegeteil 16 kommuniziert. Mit anderen Worten kann der Auffangtopf auf diese Weise in das Gehäuse 10 ein­ geschraubt werden, wodurch die radiale Abdichtung durch die Dichtung 19 zu­ stande kommt.

Der Kreislauf des Kraftstoffs im Kraftstofffilter ist durch Pfeile angedeutet. Der Filter ist zum Beispiel an einen in der Zeichnung angedeuteten Motorblock 24 angeflanscht. Dieser weist einen Einlaß 25 und einen Auslaß 26 auf. Durch den Einlaß gelangt der Kraftstoff auf eine Rohseite 27 des Kraftstofffilters, durchtritt die Filterpatrone 11 und gelangt so auf eine Reinseite 28 im Inneren der Filter­ patrone, die mit dem Auslaßstutzen 13 und somit mit dem Auslaß 26 kommuni­ ziert. Ein Filtermedium 29 der Filterpatrone ist derart fein ausgebildet, daß das im Kraftstoff befindliche Wasser weitgehend abgeschieden wird, das heißt auf der Rohseite 27 bleibt.

Das abgeschiedene Wasser gelangt in einen von Auffangtopf 21 und Distanz­ rohr 15 gebildeten Auffangraum 30, von wo aus es in regelmäßigen Abständen über einen Ablaß 31, der durch eine Ablaßschraube 32 gebildet ist, aus dem System entfernt werden kann. Um eine Verbindung zwischen der Rohseite 27 und dem Auffangraum 30 herzustellen, ist der Abstandshalter 14 in besonderer Weise ausgebildet. Dieser weist einen Blechteller 33 auf, der in einer Ausspa­ rung 34 der Endscheibe 12a fixiert werden kann. Dabei ist die Endscheibe 12a geschlossen ausgeführt, so daß sie den Reinraum 28 abdichtet. Der Blechteller weist nach oben gebogene Kanten auf, die eine Öffnung bilden, welche direkt auf einen Boden 35 in der Aussparung treffen. Am äußeren Rand des Blechtel- lers 33 befinden sich Biegefederabschnitte 36. Diese stützen sich elastisch im Distanzrohr 15 ab, wobei das Stützrohr zusätzlich eine Radialabstützung 37 zur Wand des Gehäuses hin aufweist. Die Biegefederabschnitte sind derart beab­ standet, daß zwischen ihnen das abgeschiedene Wasser in den Auffangraum 30 gelangen kann.

Claims (9)

1. Kraftstofffilter zur Montage in hängender Position, der ein topfförmiges Ge­ häuse (10) aufweist, in den eine Filterpatrone (11) derart eingebaut ist, daß sie einen Einlaß (25) von einem Auslaß (26) für den zu filternden Kraftstoff dichtend voneinander trennt, und dessen Gehäuseboden durch einen in das Gehäuse eingeschraubten und mit Hilfe einer Dichtung (19) abgedichteten Auffangtopf (21) für aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Wasser gebildet ist, wobei dieser mit einem Ablaß (19) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (19) Dichtflächen in radialer Richtung zum Gehäuse und zum Auffangtopf aufweist.

2. Kraftstofffilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dich­ tung (19) ein O-Ring ist, der in einer Nut (20) im Auffangtopf montiert ist.

3. Kraftstofffilter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Gehäuse einen Mantel aus Blech aufweist und die Dichtung (19) sich auf einer umgebördelten Innenschulter (17) des Mantels abstützt.

4. Kraftstofffilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen­ schulter (17) ein Einlegeteil (16) aufnimmt, welches mit einem Innengewin­ de (23) für den Auffangtopf (21) ausgestattet ist.

5. Kraftstofffilter zur Montage in hängender Position, der ein topfförmiges Ge­ häuse (10) aufweist, in den eine Filterpatrone (11) derart eingebaut ist, daß sie einen Einlaß (25) von einem Auslaß (26) für den zu filternden Kraftstoff dichtend voneinander trennt, und dessen Gehäuseboden durch einen in das Gehäuse eingeschraubten und mit Hilfe einer Dichtung (19) abgedichteten Auffangtopf (21) für aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Wasser gebildet ist, wobei dieser mit einem Ablaß (19) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Auffangtopfes (21) im Gehäuse (10) ein Distanzrohr (15) vorgesehen ist, welches sich einerseits im Gehäuse (10) und andererseits an der Filterpatrone (11) axial abstützt und so einen Auffangraum (30) für das abgeschiedene Wasser oberhalb des Auffangtopfes (21) vergrößert.

6. Kraftstofffilter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Distanzrohr (15) im Bereich der Filterpatrone zusätzlich radial an der Wand des Gehäuses abstützt.

7. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, dass das Distanzrohr (15) als integraler Bestandteil eines Einlegeteiles (16) gemäß Anspruch 4 ausgeführt ist.

8. Kraftstofffilter nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, dass zwischen Filterpatrone (11) und Distanzrohr (15) ein Abstandhal­ ter (14) montiert ist.

9. Kraftstofffilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Ab­ standhalter (14) aus einer Blechteller (33) mit Biegefederabschnitten (36) besteht, wobei der Blechteller an einer Endscheibe (12a) der Filterpatrone (11) montiert wird und sich mit den Biegefederabschnitten auf dem Distanz­ rohr abstützt.