DE3133343C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein axial durchflossenes Filter für Flüssigkeiten, insbesondere für Kraftstoff, mit einem durch ein aus einem plastischen Kunststoff bestehenden Korb gestützten Filterschlauch aus einem durchlässigen, ebenfalls aus einem plastischen Kunststoff bestehenden Ge­ webe sowie einem mit der Kraftstoffeinleitung verbindbaren im wesentlichen kreisförmigen Stutzen, an dem das eine Ende des einen entsprechenden Durchmesser aufweisenden Filterschlauches angeschlossen ist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Filters gemäß Anspruch 1 aus plastischem Kunststoff mit einem Stutzen, einem aus Ringrippen und Stegen bestehenden Korb, und mit einem Filter im Spritzgußverfahren.

Filter dieser Art (DE-GM 81 01 585) sind in der Regel in den Kraftstoff-Fluß eingebaut bzw. am Boden eines Kraftstofftanks befestigt. Das Austrittsende des Filters ist an einer Kraftstoffpumpe angeschlossen, über die das Filtrat zu dem Vergaser bzw. den Einspritzelementen eines Verbrennungsmotors geführt wird. Der Kraftstoffstrom fließt durch das Filtergewebe, wobei feste, mit dem Strom mitgeführte Teilchen an dem Gewebe getrennt werden.

Die bekannten Filter der eingangs genannten Art besitzen entweder die Form eines Zylinder- oder eines Kegelstumpfes. Das Gewebe ist an den Rippen des Korbes verhältnismäßig fest eingespannt. Das Filterelement ist an einer Seite durch eine Deckplatte verschlossen.

Der aus dem DE-GM 81 01 585 bekannte Vorschlag eines Ansaug­ filters zeigt und beschreibt ein zylinder- oder kegelförmiges Filterelement, das austrittsseitig durch eine Deckplatte ver­ schlossen ist, wobei das Gehäuse sowie das Filterelement ein­ trittsseitig einen offenen Boden aufweisen. Eine solche Filter­ einheit ist aufgrund eines Gehäuses mit einem schmalen Bodenrand und Rippen verhältnismäßig starr und kompliziert. Insbesondere das Schlauchgewebe ist über die scharfen Kanten von vier Rippen gezogen und daher wenig flexibel.

Ein anderer bekannter Vorschlag (DE-GM 77 37 893) sieht anstelle eines Schlauchgewebes jeweils den Filtereinsatz bildende stern­ förmig gefaltete Papierstreifen vor. Ein solches Filter ist be­ sonders starr, kompliziert und aufwendig.

Gemäß einem weiteren bekannten Vorschlag (DE-GM 19 00 231) ist ein Filtereinsatz vorgesehen, der nach Ausbau des Filters mittels Druckluft im Gegenstrombetrieb besonders leicht gereinigt werden kann. Dieser Filter ist nicht zerlegbar, sondern nur insgesamt ausbaufähig. Die Filterwirkung beruht im übrigen auf einem Prall­ effekt und auf Verwirbelung der Flüssigkeit. Es sind keine be­ sonderen Maßnahmen auf ein elastisches Verhalten des Filter­ schlauches gerichtet.

Außerdem ist es bekannt (DE-GM 19 12 032), einen Filter mit einem Gaze-Strumpf mit seinem einen Ende an einen kreisförmigen Ver­ schlußdeckel in der Weise zu befestigen, indem der Verschlußdec­ kel eine Hülse bildet, in deren inneren Randfläche der Gaze- Strumpf mittels kleinerer Ansätze befestigt ist. Die Verbindung zwischen Gaze-Strumpf und Verschlußdeckel soll dadurch möglich sein, daß Gaze und Deckel aus einem Kunststoff mit gleichen Fließeigenschaften bestehen. Davon abgesehen ist es wenig wirt­ schaftlich, benötigte Werkzeuge entsprechend herzustellen und zu betreiben. Außerdem erhält der Gaze-Strumpf auf eine große Länge vom kreisrunden Verschlußdeckel bis zum anderen Ende eine kreisrunde Form, die nur unmittelbar an dem anderen Ende in eine flache Querschnittsform umgewandelt werden kann, um eine flache Naht aus Gaze durch Zusammenlegen in eine Ebene für das unten offene Strumpf-Ende zu bilden. Von besonderer Bedeutung ist je­ doch, daß ein solches Filter keine ausreichende Stabilität be­ sitzt, der Ansaugkraft durch den Stutzen zu widerstehen, so daß damit zu rechnen ist, daß bei entsprechenden Saugdrücken der Gaze-Schlauch in den Ansaugstutzen eingezogen wird, wo­ durch das Filter seine Wirkung verliert.

In herstellungstechnischer Hinsicht sind Filter dieser Art sehr arbeitsauf­ wendig. Der aus dem Gewebe bestehende Mantel des Filterelementes kann sich den Strömungsverhältnissen schlecht anpassen. Die Montage dieser Filter ist ziemlich schwierig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Filter der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, der einen wesentlich vereinfachten Aufbau auf­ weist. Gleichzeitig soll durch die Anordnung des Schlauchgewebes bzw. dessen Stützgerüstes ein in bestimmten Grenzen nachgiebigeres Verhalten des Ge­ webes ermöglicht und damit die Filtrierfunktion verbessert werden.

Die gestellte Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Filterschlauch durch die Formgebung des Korbes beginnend an sei­ nem Anschluß am Stutzen zu seinem anderen Ende hin stetig in eine flache Querschnittsform übergeht und das Ende des Filterschlauches durch Zusammenlegen in eine Ebene unter Bildung einer flachen Naht verschlossen ist.

Ein solches Filter ist nicht nur einfach im Aufbau und einfach herstellbar, sondern auch in bestimmten Grenzen nachgiebig und trotzdem derart stabil, daß die Filtrier­ funktion voll gewährleistet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 enthalten.

Ein besonders wirtschaftliches Verfahren zum Herstellen des Filters gemäß Anspruch 1 aus plastischem Kunststoff mit einem Stutzen, einem aus Ringrippen und Stegen bestehenden Korb, und mit einem Filterschlauch im Spritzgußverfahren wird noch durch folgende nacheinander durchzuführende Verfah­ rensschritte erzielt:

• a) der Stutzen wird mit dem in die Spritzform eingelegten Filterschlauch durch Umspritzen zusammen­ gefügt.
• b) wird in den Filterschlauch von dem freien Ende des Filterschlauches her der Korb eingeschoben bis die oberste Rippe an dem Stutzen zur Anlage kommt,
• c) darauf wird das dem Stutzen abgewandte Filterschlauch-Ende flachge­ drückt und durch eine Naht verschlossen.

Vorteilhaft ist hierbei die sichere Befestigung des Filterschlauches unmittelbar an dem Stutzen und die geringe Anzahl von Arbeits­ gängen zur Herstellung des Filters.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungs­ gemäßen Filters dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Filter, teilweise im Axialschnitt,

Fig. 2 eine teilgeschnittene Seitenansicht des Filters gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Korbes für das erfindungsgemäße Filter,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Korbes nach Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt durch Fig. 4 längs der Linie V-V.

Das Filter - wie Fig. 1 bzw. 2 zeigen - besteht im wesentlichen aus einem Stutzen 1, der am oberen Ende in einen Kragen 2 verbreitert ist. Der Stutzen 1 geht in einen zylindrischen Teil 3 über, an dem eine sich axial zum unteren Ende des Filters hin erstreckende Hülse 4 angeschlossen ist. Den Boden des zylindrischen Teiles bildet eine kreisringförmige Querfläche 11, die sich bis zu der Hülse 4 erstreckt.

Der profilierte Stutzen 1 einschließlich der Teile 2, 3, 4 und 11 wird als ein Stück im Spritzverfahren hergestellt.

In Fig. 2 ist mit 5 ein Gewebeschlauch bezeichnet, der z. B. aus einem Polyamid besteht. Der Filterschlauch 5, der vor der Montage des Filters eine zylindrische Form mit gleichmäßigem Querschnitt aufweist, wird in die zur Herstellung des Stutzens 1 bestimmte Form eingelegt. Dabei liegt der obere Teil des Filtergewebes an dem zylindrischen Teil 3 an, und zwar über den ganzen Umfang des Teils 3. Durch Umspritzen, z. B. mit Polyamid, wird das Gewebe mit dem zylindrischen Teil 3 zusammengefügt.

Als Spritzling wird in einer zweiten Form auch der Korb 6 hergestellt, z. B. aus Polyoximethylen. Der Korb 6, durch den der Filterschlauch 5 von innen gestützt wird, ist grundsätzlich so ausgestaltet, daß der zusammengesetzte Filter die Form einer unten flachgedrückten Tube erhält. Durch diese Anordnung kann sich das Gewebe den gegebenen Bedingungen an­ passen und das sowohl hinsichtlich der Form des Kraftstoffbehälters wie auch der Durchflußverhältnisse. So kann sich das Gewebe in bestimmten Grenzen biegen, ohne daß die Filtrierfähigkeit dadurch beeinträchtigt wird. Durch die relative Beweglichkeit des Gewebes wird gewissermaßen ein Selbst­ reinigungseffekt erreicht.

Wie Fig. 3 und 4 bzw. 5 zeigen, besteht der Korb 6 aus sechs koaxial über­ einander und parallel zueinander angeordneten, quer zur Filterachse verlau­ fenden Ringrippen 7a bis 7f, deren Durchmesser sich vom unteren Ende des Filters her in Richtung zum oben angeordneten Stutzen 1 hin vergrößert. Die Ringrippen 7 haben den gleichen Abstand voneinander und sind durch durch­ laufende Stege 9 miteinander verbunden. Am Außenumfang jeder Ringrippe 7 sind zwei längliche, gegenüberliegend angeordnete, radial verlaufende und symmetrisch geformte Ansätze 8a bis 8e vorgesehen, deren Länge sich von dem Stutzen 1 her in Richtung zum unteren Ende des Filters hin vergrößert, so daß der in Fig. 3 dargestellte Ansatz 8a der kürzeste und der an der unter­ sten Stelle befindliche Ansatz 8e der längste ist. Die Rippen sind derartig angeordnet, daß sich die Ansätze 8a bis 8e in Draufsicht verdecken.

In dem dargestellten Beispiel sind die Ringrippen 7 sowie die Ansätze 8 so dimensioniert, daß die jeweils den Umriß der Ringrippen 7b bis 7f sowie der Ansätze 8a bis 8e umhüllende Linie (vergleiche Fig. 5) eine konstante Länge aufweist, die der Länge der Querschnittslinie des Filterschlauches 5 entspricht. Dadurch ist es möglich, daß der Filterschlauch 5 im montier­ ten Zustand gleichmäßig gespannt ist.

Der Zusammenbau des Filters geht wie folgt vor:

In den mit dem Stutzen 1 zusammengefügten, freihängenden Filterschlauch 5 wird von unten her der Korb 6 mit der obersten Ringrippe 7a eingeschoben. Beim Weiterschieben des Korbes 6 zum Stutzen 1 hin wird sich die bisher zylindrische Form des Filterschlauches 5 der Form des Korbes 6 bzw. der Rippen 7 mit Ansätzen 8 anpassen.

Der Korb 6 wird solange in den Filterschlauch geschoben, bis er mit einer zwischen dem zylindrischen Teil 3 des Stutzens 1 und der Hülse 4 angeord­ nete kreisringförmige Querfläche 11 zur Anlage kommen. In dieser Lage wird das untere Ende des Filterschlauches 5, das inzwischen eine flache Form angenommen hat, zusammengepreßt und verschweißt. Damit wird mit der Schweißnaht 10 das untere Ende des Filterschlauches 5 verschlossen.

In dem dargestellten Beispiel, wobei das Filter als Kraftstoff-Filter ver­ wendet wird, tritt der Kraftstoff von außen durch das Gewebe (Filter­ schlauch 5) in das Innere des Filters ein und das Filtrat wird durch den Austrittsstutzen über eine Austrittsleitung zur Kraftstoffpumpe gefördert.

Claims (6)

1. Axial durchflossenes Filter für Flüssigkeiten, insbeson­ dere für Kraftstoff, mit einem durch einen aus einem plastischen Kunststoff bestehenden Korb gestützten Filter­ schlauch aus einem durchlässigen, ebenfalls aus einem plastischen Kunststoff bestehenden Gewebe sowie einem mit der Kraftstoffleitung verbindbaren, im wesentlichen kreisförmigen Stutzen, an dem das eine Ende des einen entsprechenden Durchmesser aufweisenden Filterschlauchs ange­ schlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterschlauch (5) durch die Formgebung des Korbes (6) beginnend an seinem Anschluß am Stutzen (1) zu seinem anderen Ende hin stetig in eine flache Querschnittsform übergeht und das Ende des Filterschlauchs (5) durch Zusammen­ legen in eine Ebene unter Bildung einer flachen Naht (10) verschlossen ist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Filterschlauch (5) stützende, sich an den Stutzen (1) anschließende Korb (6) aus einer Anzahl von überein­ ander angeordneten, parallel zueinander und quer zur Filterachse verlaufenden, durch mindestens einen im wesent­ lichen in Richtung der Filterachse angeordneten Steg (9) miteinander verbundenen, in bezug auf eine durch die Filter­ achse gehende Ebene symmetrisch geformten Rippen (7, 8) be­ steht, von denen die oberste, an dem Stutzen (1) angeschlos­ sene Rippe (7a) einen kreisförmigen Umriß und die nachfol­ genden Rippen (7b bis 7f) einen sich in Richtung zum dem Stutzen (1) entgegengesetzten Filterende hin stetig derart verflachenden, umhüllenden Umriß aufweisen, daß die äußer­ sten Umrißpunkte jeweils in einer durch die Filterachse gehende Ebene liegen, wobei die umhüllenden Linien der Rippen (7b bis 7f) untereinander gleich lang sind und ihre Länge der Länge der Querschnittslinie des Filterschlauches (5) entspricht.

3. Filter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der obersten Rippe (7a) nachfolgenden Rippen (7b bis 7f) jeweils aus einer Ringrippe bestehen, an deren Außenumfang zwei längliche, gegenüberliegend angeordnete, radial verlaufende Ansätze (8a bis 8e) vorgesehen sind, wobei mit dem wachsenden Abstand der Rippen (7b bis 7f) von der obersten Rippe (7a) sich der Durchmesser der Ring­ rippen stetig verkleinert und die Länge der Ansätze (8a bis 8e) sich stetig verlängert.

4. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Korb (6) sowie der Stutzen (1) aus Polyoximethylen bestehen.

5. Filter nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterschlauch (5) aus verstärktem Polyamid-Gewebe be­ steht.

6. Verfahren zum Herstellen eines Filters im Spritzgußverfahren aus plastischem Kunststoff mit einem Stutzen, einem aus Ring­ rippen und Stegen bestehenden Korb, und mit einem Filterschlauch gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden nacheinander durchzu­ führenden Verfahrensschritte:

• a) der Stutzen wird mit dem in die Spritzform eingelegten Filterschlauch durch Um­ spritzen zusammengefügt,
• b) in den Filterschlauch wird von dem freien Ende des Filter­ schlau­ ches her der Korb eingeschoben bis die oberste Rippe an dem Stutzen zur Anlage kommt,
• c) und das dem Stutzen abgewandte Filterschlauch-Ende wird flachgedrückt und durch eine Naht verschlossen.