WO2002084100A1 - Feinfilter für eine im schwalltopf eines kraftstofftankes integrierte kraftstof ffördereinheit - Google Patents

Feinfilter für eine im schwalltopf eines kraftstofftankes integrierte kraftstof ffördereinheit Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a fine filter for a fuel delivery unit of a motor vehicle with a filter element, with means for fastening the filter element to the fuel delivery unit and to a swirl pot surrounding the fuel delivery unit.
  • Such fine filters are frequently used in today's motor vehicles, particularly in two-stage fuel delivery units, and are known from practice.
  • the first stage of the fuel delivery unit generally delivers fuel from a fuel tank into the upper region of the swirl pot via a prefilter.
  • the second stage of the fuel delivery unit delivers the fuel from the lower region of the baffle to an internal combustion engine of the motor vehicle.
  • the fine filter is arranged in the middle region of the swirl pot and has an axially flowed through by the fuel housing with the filter element arranged therein.
  • a disadvantage of the known fine filter is that it has a very complex structure and requires a large amount of space. The filter therefore requires a very large baffle. This leads to a very expensive construction of the surge pot and the fine filter.
  • a fine filter has become known from practice, which surrounds the fuel delivery unit in a ring and is attached to the bottom of the swirl pot.
  • This fine filter has small dimensions, but cannot filter the fuel sufficiently and permanently.
  • the filter element usually has a mesh size of 40 - 80 ⁇ m.
  • the invention is based on the problem of designing a fine filter of the type mentioned at the outset in such a way that it can be produced particularly cost-effectively and enables the use of filter elements with a particularly small mesh size.
  • the filter element is designed in a ring shape and is provided in each case for attachment to lateral surfaces of the fuel delivery unit and the surge pot and has at least two essentially axially aligned sections arranged concentrically to the axis of symmetry.
  • the filter element can be attached directly to the swirl pot and the fuel delivery unit. Therefore, the fine filter according to the invention does not require an expensive and spacious housing.
  • the fine filter according to the invention can therefore be manufactured particularly inexpensively.
  • the sections pointing in the axial direction lead to a particularly large surface area of the filter element and therefore to a particularly low susceptibility to clogging.
  • Another advantage of the invention is that the fine filter according to the invention can also be used with small dimensions of the surge pot and thus very narrow fuel tanks.
  • the filter element is V-shaped in an axial sectional plane. Furthermore, the fine filter has a high stability. According to another advantageous development of the invention, large quantities of the dirt particles retained by the filter element can easily be collected in a small partial area of the filter element if the filter element is essentially U-shaped in an axial section plane.
  • a particularly large surface area of the filter element with particularly small dimensions can be achieved according to another advantageous development of the invention if the sections of the filter element are sleeve-shaped and arranged concentrically around its axis of symmetry and if two sections are connected to one another by means of a ring-shaped section.
  • the surface area of the filter element is further enlarged if a plurality of sections surround one another concentrically.
  • the fine filter according to the invention is structurally particularly simple and can be assembled with little effort if the filter element is made of one material or several layers of material with an intended stability and has means for attachment to the swirl pot or the fuel delivery unit at its edges.
  • the fuel delivery unit is protected particularly reliably against contamination and thus against wear if the filter element has a mesh size of 15 / xm.
  • the filter element of the known fine filter with a mesh size of 40 - 80 ⁇ m for a particularly fine filtering of the fuel.
  • FIG. 1 shows a sectional view through a fuel delivery unit mounted in a swirl pot with a fine filter according to the invention
  • FIG. 2 shows the swirl pot with the fuel delivery unit from FIG. 1 with a further embodiment of the fine filter according to the invention.
  • the fuel delivery unit 2 has a feed pump 6 driven by an electric motor 5 with two impellers 7, 8 and a connecting piece 9 on its upper side.
  • a connecting pipe leading to an internal combustion engine (not shown) of a motor vehicle can be connected to the connecting piece 9.
  • the fuel delivery unit 2 is fastened in the surge pot 1 by means of a pump holder 22.
  • the fine filter 4 has a filter element 11 concentrically enclosing the fuel delivery unit and is fastened to the inner wall of the surge pot 1.
  • the filter element 11 is U-shaped in longitudinal section and has two sleeve-shaped sections 12, 13 arranged concentrically to the axis of symmetry. The lower ends of the sections 12, 13 are connected to one another by an annular disk-shaped section 14. At their upper ends, the sleeve-shaped sections 12, 13 have horizontal edges 15, with which they are sealingly connected to the fuel delivery unit 2 and the baffle 1.
  • FIG. 2 shows the fuel delivery unit 2 and the surge pot 1 from FIG. 1 with a fine filter 16, in which a filter element 17 has a plurality of V-shaped sections 18.
  • the sections 18 arranged in a V-shape relative to one another concentrically surround one another.
  • Radially inside and outside, the fine filter 16 each has edges 19 for its attachment to the fuel delivery unit 2 and the baffle 1.
  • the fuel delivery unit 2 and the baffle 1 each have a supporting edge 20 for supporting the edges 19 and ramps 21 for engaging behind the edges 19 the assembly of the fine filter 16, the edges 19 are moved by the ramps 21 in the radial direction. Then the edges 19 snap behind the ramps 21 into the position shown.

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Abstract

Bei einem Feinfilter (4) für eine Kraftstofffördereinheit (2) eines Kraftfahrzeuges hat ein Filterelement (11) zumindest zwei die Kraftstofffördereinheit (2) konzentrisch umschließende Abschnitte (12, 13). Die Abschnitte (12, 13) sind im montierten Zustand des Feinfilters (4) an der Kraftstofffördereinheit (2) und einem Schwalltopf (1) befestigt. Das Filterelement (11) gestaltet sich besonders kostengünstig und ermöglicht den Einsatz einer besonders geringen Maschenweite bei einem geringen Platzbedarf.

Description

Beschreibung
Feinfilter für eine Kraftstofffördereinheit
Die Erfindung betrifft einen Feinfilter für eine Kraftstofffördereinheit eines Kraftfahrzeuges mit einem Filterelement, mit Mitteln zur Befestigung des Filterelementes an der Kraftstofffördereinheit und an einem die Kraftstofffördereinheit umgebenden Schwalltopf.
Solche Feinfilter werden in heutigen Kraftfahrzeugen insbesondere bei zweistufigen Kraftstofffördereinheiten häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Die erste Stufe der Kraftstofffördereinheit fördert in der Regel Kraftstoff über einen Vorfilter aus einem Kraftstoffbehälter in den oberen Bereich des Schwalltopfes. Die zweite Stufe der Kraftstof fördereinheit fördert den Kraftstoff aus dem unteren Bereich des Schwalltopfes zu einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges. Der Feinfilter wird dabei im mittleren Bereich des Schwalltopfes angeordnet und hat ein axial vom Kraftstoff durchströmtes Gehäuse mit dem darin angeordneten Filterelement. Nachteilig bei dem bekannten Feinfilter ist, dass er sehr aufwändig aufgebaut ist und einen großen Platzbedarf hat. Daher erfordert der Filter einen sehr großen Schwalltopf. Dies führt zu einem sehr kostenintensiven Aufbau des Schwalltopfes und des Feinfilters.
Weiterhin ist aus der Praxis ein Feinfilter bekannt geworden, der die Kraftstofffördereinheit ringförmig umschließt und am Boden des Schwalltopfes befestigt wird. Dieser Feinfilter hat kleine Abmessungen, vermag den Kraftstoff jedoch nicht ausreichend und dauerhaft zu filtern. Um ein schnelles Zusetzen des Feinfilters mit Schmutzpartikeln zu vermeiden, weist das Filterelement daher in der Regel eine Maschenweite von 40 - 80 μm auf.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Feinfilter der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er besonders kostengünstig herstellbar ist und den Einsatz von Filterelementen mit einer besonders kleinen Maschenweite ermöglicht.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Filterelement ringförmig gestaltet und jeweils zur Befestigung an Mantelflächen der Kraftstofffördereinheit und des Schwalltopfes vorgesehen ist und zumindest zwei im Wesentlichen axial ausgerichtete, konzentrisch zur Symmetrieachse angeordnete Abschnitte hat.
Durch diese Gestaltung lässt sich das Filterelement unmittelbar an dem Schwalltopf und der Kraftstofffördereinheit befestigen. Daher erfordert der erfindungsgemäße Feinfilter kein kostenintensives und geräumiges Gehäuse. Der erfindungsgemäße Feinfilter lässt sich daher besonders kostengünstig fertigen. Die in axialer Richtung weisenden Abschnitte führen zu einer besonders großen Oberfläche des Filterelementes und daher zu einer besonders geringen Verstopfungsanfälligkeit. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sich der erfindungsgemäße Feinfilter auch bei kleinen Abmessungen des Schwall- topfes und damit sehr engen Kraftstoffbehältern einsetzen lässt .
Zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Feinfilters trägt es bei, wenn das Filterelement in einer axialen Schnittebene V-förmig gestaltet ist. Weiterhin hat der Feinfilter hierdurch eine hohe Stabilität. Große Mengen der von dem Filterelement zurückgehaltenen Schmutzpartikel lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach in einem kleinen Teilbereich des Filterelementes sammeln, wenn das Filterelement in einer axialen Schnittebene im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist.
Eine besonders große Oberfläche des Filterelementes bei besonders geringen Abmessungen lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erreichen, wenn die Abschnitte des Filterelementes hülsen- förmig gestaltet und konzentrisch um seine Symmetrieachse angeordnet sind und wenn jeweils zwei Abschnitte mittels eines ringscheibenfδrmigen Abschnittes miteinander verbunden sind.
Zur weiteren Vergrößerung der Oberfläche des Filterelementes trägt es gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bei, wenn mehrere Abschnitte einander konzentrisch umschließen.
Der erfindungsgemäße Feinfilter gestaltet sich konstruktiv besonders einfach und lässt sich mit geringem Aufwand montieren, wenn das Filterelement aus einem Material oder mehreren Materiallagen mit einer vorgesehenen Stabilität gefertigt ist und an seinen Rändern Mittel zur Befestigung an dem Schwalltopf oder der Kraftstofffördereinheit hat.
Die Kraftstofffördereinheit wird gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders zuverlässig vor Verschmutzung und damit vor Verschleiß geschützt, wenn das Filterelement eine Maschenweite von 15/xm hat. Dies führt im Gegensatz zu dem Filterelement des bekannten Feinfilters mit eine Maschenweite von 40 - 80 μm zu einer besonders feinen Filterung des Kraftstoffs .
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
Fig.l eine Schnittdarstellung durch eine in einem Schwalltopf montierte Kraftstofffördereinheit mit einem erfindungsgemäßen Feinfilter,
Fig.2 den Schwalltopf mit der Kraftstofffördereinheit aus Figur 1 mit einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Feinfilters.
Figur 1 zeigt eine in einem Schwalltopf 1 angeordnete Kraftstofffördereinheit 2 mit einem im Bodenbereich des Schwalltopfes 1 angeordneten Vorfilter 3 und einem im Schwalltopf 1 angeordneten Feinfilter 4. Die Kraftstoff- fördereinheit 2 hat eine von einem Elektromotor 5 angetriebene Fδrderpumpe 6 mit zwei Laufrädern 7, 8 und an seiner Oberseite einen Anschlussstutzen 9. An dem Anschlussstutzen 9 lässt sich eine zu einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges führende Vorlauf1eitung anschließen. Beim Antrieb des unteren der Laufräder 8 der Förderpumpe 6 wird Kraftstoff durch den Vorfilter 3 angesaugt und über ein Steigrohr 10 dem oberen Bereich des Schwalltopfes 1 zugeführt. Anschließend strömt der Kraftstoff durch den Feinfilter 4 zu dem oberen der Laufräder 7. Von dort wird es durch den Elektromotor 5 zu dem Anschlussstutzen 9 gefördert. Zur Verdeutlichung sind in der Zeichnung die Strömungen des Kraftstoffs mit Pfeilen gekennzeichnet. Mittels eines Pumpenhalters 22 ist die Kraftstofffördereinheit 2 im Schwalltopf 1 befestigt. Der Feinfilter 4 hat ein die Kraftstofffördereinheit konzentrisch umschließendes Filterelement 11 und ist an der inneren Wandung des Schwalltopfes 1 befestigt. Das Filterelement 11 ist im Längsschnitt U-förmig gestaltet und hat zwei konzentrisch zur Symmetrieachse angeordnete, hülsenförmige Abschnitte 12, 13. Die Abschnitte 12, 13 sind mit ihren unteren Enden mit einem ringscheibenfδrmi- gen Abschnitt 14 miteinander verbunden. An ihren oberen Enden weisen die hülsenförmige Abschnitte 12, '13 horizontale Ränder 15 auf, mit denen sie dichtend mit der Kraftstofffördereinheit 2 und dem Schwalltopf 1 verbunden sind.
Figur 2 zeigt die Kraftstofffördereinheit 2 und den Schwalltopf 1 aus Figur 1 mit einem Feinfilter 16, bei dem ein Filterelement 17 mehrere V-förmig angeordnete Abschnitte 18 aufweist. Die V-förmig zueinander angeordneten Abschnitte 18 umschließen einander konzentrisch. Radial innen und außen hat der Feinfilter 16 jeweils Ränder 19 zu seiner Befestigung an der Kraftstofffördereinheit 2 und dem Schwalltopf 1. Die Kraftstofffördereinheit 2 und der Schwalltopf 1 haben jeweils einen Stützrand 20 zur Abstützung der Ränder 19 und Rampen 21 zur Hintergreifung der Ränder 19. Bei der Montage des Feinfilters 16 werden die Ränder 19 von den Rampen 21 in radialer Richtung bewegt. Anschließend schnappen die Ränder 19 hinter den Rampen 21 in die eingezeichnete Stellung.

Claims

Patentansprüche
1. Feinfilter für eine Kraftstofffördereinheit eines Kraftfahrzeuges mit einem Filterelement, mit Mitteln zur Befestigung des Filterelementes an der Kraftstofffördereinheit und an einem die Kraftstofffördereinheit umgebenden Schwalltopf, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11, 17) ringförmig gestaltet und jeweils zur Befestigung an Mantelflächen der Kraftstofffördereinheit (2) und des Schwalltopfes (1) vorgesehen ist und zumindest zwei im Wesentlichen axial ausgerichtete, konzentrisch zur Symmetrieachse angeordnete Abschnitte (12, 13, 18) hat.
2. Feinfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (17) in einer axialen Schnittebene V-förmig gestaltet sind.
3. Feinfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11) in einer axialen Schnittebene im Wesentlichen U-förmig gestaltet ist.
4. Feinfilter nach zumindest einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (12, 13) des Filterelementes (11) hülsenförmig gestaltet und konzentrisch um seine Symmetrieachse angeordnet sind und dass jeweils zwei Abschnitte (12, 13) mittels eines ringscheibenförmigen Abschnittes (14) miteinander verbunden sind.
5. Feinfilter nach zumindest einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere axiale Abschnitte (12, 13, 18) einander konzentrisch umschließen.
6. Feinfilter nach zumindest einem der vorhergehenden Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11, 17) aus einem Material oder mehreren Materiallagen mit einer vorgesehenen Stabilität gefertigt ist und an seinen Rändern Mittel zur Befestigung an dem Schwalltopf (1) oder der Kraftstofffördereinheit (2) hat.
7. Feinfilter nach zumindest einem der vorhergehenden /Abschnitte, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (11, 17) eine Maschenweite von 15μm hat.
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