Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsfilter entsprechend
den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Beispiele derartiger Flüssigkeitsfilter sind Kraftstofffilter
für Dieselmotoren. Diese werden regelmäßig als Hauptstromfilter betrieben
und bestehen aus einem beispielsweise metallischen zylindrischen Gehäuse, in
welchem ein eine Rückhaltefunktion auf mitgeführte, als Verunreinigungen
anzusehende Feststoffpartikel ausübendes, von dem zu behandelnden Kraftstoff
durchströmtes Filtermedium aufgenommen ist und einem lösbar mit der einen
Stirnseite dieses Gehäuses in Verbindung stehenden Deckel. Das Gehäuse
kann ferner mit Hinblick auf ein Auffangen von mitgeführtem Wasser eingerichtet
sein. Der Deckel ist in jedem Fall mit Bohrungen versehen, die zum Anschluss von
jeweils der Kraftstoffzu- und -ableitung dienenden Rohrelementen bestimmt sind.
Kraftstofffilter bilden ein Verschleißteil, an das in Anbetracht
der für moderne Einspritzsysteme geforderten Kraftstoffreinheit steigende Anforderungen
gestellt werden, so dass ein besonderes Interesse an einem rationell herstellbaren
Filter besteht. Es ist im Hause der Anmelderin bekannt, das Gehäuse eines solchen
Filters in einem Tiefziehverfahren aus Aluminium oder Stahl und den Deckel werkstoffgleich
in einem Pressverfahren, insbesondere im Wege des Fließpressens herzustellen,
wobei sich für die Herstellung einer Verbindung mit den genannten Rohrelementen
grundsätzlich eine Verschraubung oder auch Löten, Hartlöten oder
Schweißen anbieten.
Die Herstellung des Deckels durch Fließpressen ist durch ein
vergleichsweise teures Formwerkzeug und Nachbearbeitungsprozesse gekennzeichnet
und bereits aus diesem Grunde nicht als optimal anzusehen. Die Benutzung von Löt-
oder Schweißtechniken zur Anbindung der Rohrelemente sind ebenfalls als teuer
anzusehen, und zwar nicht zuletzt aufgrund des hiermit verbundenen Aufwands energetischer,
apparativer und manueller Art. Vergleichbares gilt auch für die genannten Gewindeverbindungen,
bei denen sich im Ergebnis ebenfalls ein beträchtlicher Fertigungsaufwand ergibt.
Vor dem wirtschaftlichen Hintergrund, dass Flüssigkeitsfilter,
insbesondere Kraftstofffilter als Massenprodukte anzusehen und in großen Stückzahlen
auszubringen sind, erscheinen die im Wege der vorstehend dargelegten Techniken hergestellten
Ausführungsformen mit Hinblick auf den sich ergebenden Kostenaufwand unangemessen.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Flüssigkeitsfilter der
eingangs bezeichneten Gattung mit der Maßgabe auszugestalten, dass sich gegenüber
diesem Stand der Technik eine Senkung der Herstellungskosten ergibt. Diese Aufgabe
ist bei einem solchen Flüssigkeitsfilter durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles
des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungswesentlich ist hiernach, dass die Verbindung zwischen den
genannten Rohrelementen und dem Deckel nach Art einer Klebeverbindung eingerichtet
ist. Im Vergleich zu dem eingangs dargelegten Stand der Technik ist hiermit ein
erheblich verminderter Arbeits- und Energieaufwand und – sich hieraus ergebend
– eine Senkung der Herstellungskosten gegeben. Der Deckel ist materialähnlich
mit den Rohrelementen ausgebildet, so dass ein an diese Werkstoffpaarung optimal
angepasster Klebstoff verwendet werden kann.
Der Deckel ist entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 2 ein Gussteil
aus Aluminium, wobei vorzugsweise von einem Vakuum-Druckgussverfahren Gebrauch gemacht
wird. Diese Art der Herstellung ist kostengünstig mit einer hinreichend reproduzierbaren
Qualität einsetzbar und somit dem Charakter dieser Deckel als Massenprodukte
bestens angepasst. Der Deckel kann hiernach ein modular verwendbares Aluminiumgussteil
sein, welches verschiedene Variationen des Anschlüsse zuläßt.
Der Deckel ist entsprechend den Merkmalen der Ansprüche 3 bis
5 zusätzlich mit Mitteln zur Befestigung von Teilen einer Rücklaufleitung
eines Flüssigkeitsversorgungssystems, z. B. eines Kraftstoffversorgungssystems
ausgerüstet, wobei ein diesem Zweck dienendes Durchgangsrohrelement wiederum
materialähnlich mit dem Deckel ausgebildet und über eine Klebeverbindung
an diesem gehalten ist. Zu diesem Zweck kann der Deckel mit einer zur Oberseite
hin offenen, halbschalenartigen Ausnehmung versehen sein, so dass ein nachträgliches
Einsetzen des Durchgangsrohrelementes ermöglicht wird.
Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 6 und 7 ist der Deckel
durch einen sich außenseitig erstreckenden Aufbau gekennzeichnet, der sich
aus dessen Grundebene herauswölbt und mit Anschlussbohrungen und/oder der genannten
halbschalenartigen Ausnehmung versehen ist. Sowohl die Ausnehmung als auch die Anschlussbohrungen
sind als Klebeflächen angelegt, an denen das Durchgangsrohrelement bzw. die
Rohrelemente festgelegt sind.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 8 sind das Durchgangsrohrelement
und/oder die Rohrelemente zusätzlich axial zumindest in einer Richtung formschlüssig
in der Ausnehmung bzw. den Anschlussbohrungen gesichert angeordnet. Auf diese Weise
ist ein erhöhtes Maß an Montagesicherheit gegeben. Gleichzeitig kann über
einen Formschluss auch eine axiale Einschubbegrenzung eines Rohrelements
in einer Anschlussbohrung dargestellt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 12 sind auf mögliche vorteilhafte
Orientierungen der Rohrelemente sowie des Durchgangsrohrelementes relativ zueinander
und zu dem Deckel gerichtet. Es kommen jedoch auch andere Orientierungen in Betracht.
Das Flüssigkeitsfilter kann zur Gänze als Verschleiß-
und damit Austauschteil konzipiert sein. Dies bedeutet, dass der Deckel und das
Gehäuse miteinander in einer unlösbaren Verbindung stehen und z. B. miteinander
verschweißt sein können. Die Verbindung zwischen dem Gehäuse und
dem Deckel kann jedoch lösbar angelegt sein, insbesondere auf einer Verschraubung
beruhen, so dass z.B. nur das Gehäuse und/oder das Filtermedium als Verschleißteil/e
konzipiert sind.
Das Flüssigkeitsfilter kann eine global zylindrische Gestalt
aufweisen, wobei entlang der Peripherie des kreisförmigen Deckels ein Randsteg
angeformt ist, der sich senkrecht zu der Ebene des Deckels erstreckt. Dieser Randsteg
kann Träger eines Gewindes sein, über welches der Deckel mit dem Gehäuse
verschraubt ist – er kann jedoch alternativ auch Träger einer Schweißverbindung
zwischen diesen Teilen sein.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 13 können die Rohrelemente
und oder das Durchgangsrohrelement werkstoffgleich mit dem Deckel ausgebildet sein.
Diese eröffnet eine optimale Abstimmung des Klebstoffs auf die eingesetzten
Werkstoffe.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf das in den Zeichnungen
schematisch wiedergegebene, ein erfindungsgemäßes Flüssigkeitsfilter
anhand eines Kraftstofffilters beschreibendes Ausführungsbeispiel näher
erläutert werden. Es zeigen:
1 den Deckel eines Kraftstofffilters in oberseitiger
perspektivischer, teilweiser Schnittansicht,
2 die Unterseite des in 1
gezeigten Deckels in perspektivischer Ansicht.
Die 1 und 2
zeigen einen für das zeichnerisch nicht wiedergegebene Gehäuse eines Diesel-Kraftstofffilters
bestimmten kreisförmigen Deckel 1 in einer teilweisen Schnittdarstellung
in einer Ebene parallel zu der Stirnseite des Gehäuses.
Aus der sich senkrecht zu der Achse des global zylindrischen Gehäuses
orientierten Grundebene 2 des Deckels 1 heraus erstreckt sich
oberseitig ein Aufbau 3, der in einem zentralen Bereich eine koaxial zu
der Achse des Gehäuses verlaufende Austrittsbohrung 4 und in einem
Randbereich eine parallel zu der Austrittsbohrung verlaufende Eintrittsbohrung
5 aufweist. Beide Bohrungen 4, 5 sind innerhalb des Aufbaus
3 in Krümmern fortgeführt und enden in jeweiligen sich parallel
zueinander und zu der Grundebene 2 erstreckenden Anschlussbohrungen
4', 5'. Die Austrittsbohrung 4 ist unterseitig bezüglich
des Deckels 1 in einem Rohrstutzen 4'' fortgeführt.
Mit 6 ist ein, in die Anschlussbohrung 4' bis zu
einem Anschlagflansch 7 eingestecktes, aus Aluminium hergestelltes Rohrelement
bezeichnet, welches an seinem herausragenden Ende außenseitig mit einer zur
Herstellung eines Formschlusses mit einer Schlauchleitung bestimmten Ringprofilierung
8 versehen ist.
Mit 9 ist ein, in die Anschlussbohrung 5' bis zu
einem Anschlagflansch 10 eingestecktes, aus Aluminium bestehendes Rohrelement
bezeichnet, welches an seinem herausragenden Ende außenseitig mit einer zur
Herstellung eines Formschlusses mit einer Schlauchleitung bestimmten Ringprofilierung
11 versehen ist.
Mit 12 ist ein Durchgangsrohrelement bezeichnet, welches
in eine zur Oberseite des Deckels 1 hin offene halbschalenartige Ausnehmung
13 eingesetzt und in dieser durch einen etwa mittig angeordneten Ringflansch
14 in Achsrichtung formschlüssig gesichert ist. Dieses Durchgangsrohrelement
12 ist in gleicher Weise wie die Rohrelemente 6, 9 aus
Aluminium ausgebildet und an beiden freien Enden mit Ringprofilierungen
12', 12'' oder dergleichen versehen.
Das Durchgangsrohrelement 12 bildet einen Teil der Rücklaufleitung
des Kraftstoffs und ist nicht den eigentlichen Filtervorgang eingebunden.
Über die Rohrelemente 6, 9 sowie das Durchgangsrohrelement
12 ist das gezeigte Kraftstofffilter in üblicher Weise in das Kraftstoffversorgungssystem
eines Dieselmotors integrierbar.
Das Gehäuse ist in üblicher Weise zumindest mit einem für
eine Anwendung bei Dieselkraftstoff geeigneten Filtermedium ausgerüstet. Es
besteht aus Aluminium und kann in einem Fliesspressverfahren hergestellt werden.
Der Deckel 1 ist erfindungsgemäß ein Aluminiumgussteil
und vorzugsweise in einem Vakuum-Druckgussverfahren hergestellt.
Die gesamte Bauheinheit bestehend aus dem Gehäuse und dem Deckel
1 kann als einheitliches Bauelement konzipiert sein. In diesem Fall ist das
Gehäuse mit dem Deckel 1 verschweißt, wobei vorzugsweise eine
Laserschweißung benutzt wird. In Betracht kommt jedoch auch, dass nur das Gehäuse
einschließlich des Filtermediums oder auch nur Letzteres aus Austauschteil
konzipiert ist. In diesem Fall kann der Deckel 1 mit dem Gehäuse verschraubt
sein.
Der Deckel 1 ist in jedem Fall mit einem zylindrischen Randsteg
16 versehen, der als periphere Anbindungsfläche für das Gehäuse
eingerichtet ist, sei es durch Verschraubung oder durch Verschweißung.
Erfindungswesentlich ist, dass die Rohrelemente 6,
9 sowie das Durchgangsrohrelement 12 an den Stellen
15 flächig mit den zugekehrten, jeweils Klebeflächen bildenden
und dementsprechend bearbeiteten Innenseiten der Anschlussbohrungen 4',
5' sowie der Ausnehmung 13 verklebt ist, so dass sich eine dauerhafte
und insbesondere zuverlässige Verbindung zwischen diesen Rohrelementen und
dem Deckel 1 ergibt.
Man erkennt, dass ein derart ausgebildeter Deckel ein äußerst
rationell herstellbares Bauteil darstellt, welches der eingangs dargelegten Forderung
nach einer Senkung der Herstellungskosten dieser Massenprodukte effektiv begegnet
werden kann.
Die Anwendung der Erfindung ist jedoch nicht auf Kraftstofffilter
beschränkt. Sie kann grundsätzlich bei allen einen strukturell ähnlichen
Aufbau aufweisenden Flüssigkeitsfiltern zum Einsatz kommen.