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Dokumentenidentifikation DE202007013281U1 27.12.2007
Titel Flüssigkeitsfilter
Anmelder A. Kayser Automotive Systems GmbH, 37574 Einbeck, DE
Vertreter Sobisch & Callies, 44269 Dortmund
DE-Aktenzeichen 202007013281
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 27.12.2007
Registration date 22.11.2007
Application date from patent application 21.09.2007
IPC-Hauptklasse B01D 35/30(2006.01)A, F, I, 20070921, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B01D 35/02(2006.01)A, L, I, 20070921, B, H, DE   F02M 37/22(2006.01)A, L, I, 20070921, B, H, DE   

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
Flüssigkeitsfilter, bestehend aus einem zur Aufnahme eines, zum Durchströmen angeordneten Filtermediums eingerichteten metallischen Gehäuse und einem dieses an einer Seite abschließenden metallischen Deckel (1), wobei in die Struktur des Deckels (1) zumindest Rohrelemente (6, 9) zur Zu- und Ableitung von Flüssigkeiten eingesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) mit Anschlussbohrungen (4', 5') versehen ist, in denen materialähnlich ausgebildete Rohrelemente (6, 9) mittels einer Klebeverbindung gehalten sind. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) ein aus Aluminium bestehendes Gussteil ist. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) zusätzlich mit Mitteln zur Befestigung eines, einen Teil einer Rücklaufleitung eines Flüssigkeitsversorgungssystems bildenden, mit dem Deckel (1) materialähnlich ausgebildeten Durchgangsrohrelements (12) ausgerüstet ist. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine halbschalenartige, zur Außen- bzw. Oberseite hin offene, zur Aufnahme, Sicherung und Positionierung des Durchgangsrohrelements (12) bestimmte Ausnehmung (13) dargestellt sind. Flüssigkeitsfilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsrohrelement (12) über eine Klebeverbindung in der Ausnehmung (13) gehalten ist. Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) oberseitig mit einem, aus dessen Grundebene (2) herausragenden Aufbau (3) versehen ist, der mit innenseitig Klebeflächen bildenden Anschlussbohrungen (4', 5') versehen ist. Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) oberseitig mit einem, aus dessen Grundebene (2) herausragenden Aufbau (3) versehen ist, dass die Ausnehmung (13) außenseitig in den Aufbau (3) eingeformt ist und innenseitig eine Klebefläche bildet. Flüssigkeitsfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageposition der Rohrelemente (4, 5) und/oder des Durchgangsrohrelements (12) zumindest in einer Richtung zusätzlich formschlüssig gesichert ist. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrelemente (6, 9) parallel zu einer Grundebene (2) des Deckels (1) erstrecken. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Durchgangsrohrelement (12) parallel zu einer Grundebene (2) des Deckels (1) erstreckt. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Rohrelemente (6, 9) sowie das Durchgangsrohrelement (12) parallel zueinander erstrecken. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich zumindest eines der Rohrelemente (6, 9) und/oder das Durchgangsrohrelement (12) senkrecht zu einer Grundebene (2) des Deckels (1) erstrecken. Flüssigkeitsfilter nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das zumindest eines der Rohrelemente (6, 9) und/oder das Durchgangsrohrelement (12) werkstoffgleich mit dem Deckel (1) ausgebildet ist/sind.






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