DE2845520C2

DE2845520C2 - Anschraubfiltereinheit für Flüssigkeiten, insbesondere Dieselkraftstoff

Info

Publication number: DE2845520C2
Application number: DE2845520A
Authority: DE
Inventors: Hans 7000 Stuttgart Schacht; Wolfgang 7135 Wiernsheim Soyer; Max Dipl.-Ing. Dr. Straubel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-10-19
Filing date: 1978-10-19
Publication date: 1987-03-26
Also published as: DE2845520A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anschraubfiltereinheit für Flüssigkeiten nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Es ist schon eine solche Anschraubfiltereinheit aus der US-PS 38 87 467 bekannt, bei der ein Wärmetauscher mit einem Filtergehäuse verbunden ist. Dabei sind am zylindrischen Gehäuse außen durch einen zusätzlichen Metallmantel vom zu reinigenden Öl durchströmte Kühlrippen angeformt, dessen Kühlkanäle dem Filter auf der Schmutzseite vorgeschaltet sind. Bei dieser Anschraubfiltereinheit benötigt das Filtergehäuse einen speziell angeordneten und ausgebildeten Zulauf und der Filtereinsatz muß in Sternform ausgebildet sein. Der Wärmetauscher, der lediglich eine Kühlung des zu reinigenden Öls durch die Umgebungsluft bewirkt, ist somit nicht nachrüstbar. Auch fehlt ein zweiter, als Wärmträger dienender Flüssigkeitskreislauf zum Aufheizen des Dieselkraftstoffs.
Ferner ist aus der US-PS 38 62 037 ein Flüssigkeitsfilter in Anschraubtechnik bekannt, bei dem zwischen ein deckelartiges Anschlußteil und eine Filterbox ein Umleitungsadapter geflanscht ist. Dieser im Flüssigkeitsstrom der Filterbox schmutzseitig vorgeschaltete Umleitungsadapter hat zwei äußere Anschlüsse, über welche die zu reinigende Flüssigkeit zu einem externen Wärmetauscher hin bzw. von ihm zurück geleitet wird. Dieser Umleitungsadapter ist zwar nachrüstbar, kann aber die Funktion eines Wärmetauschers nicht übernehmen.
Weiterhin ist aus der US-PS 33 15 737 ein Flüssigkeitsfilter bekannt, bei dem ein ringförmiger Filtereinsatz konzentrisch zu einer Heizungseinrichtung angeordnet ist. Die Heizungseinrichtung ist hier als luftdurchströmter Wärmetauscher mit einer Vielzahl von Röhren aufgebaut, der in dem zu reinigenden Druckmittelstrom dem Filtereinsatz vorgeschaltet ist. Nachteilig bei dieser Lösung ist, daß das Filter mit dem integrierten Wärmetauscher relativ aufwendig und groß baut, zumal der Wärmetauscher luftdurchströmt ist. Der Wärmetauscher eignet sich infolge seiner Bauart weniger zum Durchströmen mit Kühlwasser. Vor allem aber ist von Nachteil, daß die Teile von Filter und Wärmetauscher speziell aufeinander abgestimmt sind, so daß keine bereits vorhandenen Filterbauelemente verwendbar sind. Auch können die das Filter ausmachenden Bauteile nicht losgelöst vom Wärmetauscher verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anschraubfiltereinheit der eingangs genannten Bauart so auszubilden, daß der Wärmetauscher unter Wahrung kompakter und einfacher Bauweise leicht nachrüstbar angeordnet und ausgebildet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 näher angegebenen, kennzeichnenden Merkmalen.
Auf diese Weise wird eine Anschraubfiltereinheit erreicht, die bereits vorhandene Filterbauteile verwendet, zwischen denen ohne großen Aufwand der Wärmetauscher in nachrüstbarer Weise leicht montierbar ist. Die Anschraubfiltereinheit baut einfach, kompakt und auch billig. In vorteilhafter Weise kann dabei die Filterbox wie bisher ausgewechselt werden. Zudem ermöglicht der Wärmetauscher einen wirksamen Wärmeübergang, wobei der Kraftstoff in zweckmäßiger Weise bereits aufgeheizt wird, bevor er das Filtermaterial erreicht.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anschraubfiltereinheit möglich. Insbesondere werden durch diese Ausgestaltungen seine einfache, kompakte und billige Bauweise sowie seine leichte Montage unterstützt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Anschraubfiltereinheit und
Fig. 2 einen Querschnitt längs Linie I-I nach Fig. 1.
Die Fig. 1 zeigt eine Anschraubfiltereinheit 10, die im wesentlichen aus einem Deckel 11, einem Wärmetauscher 12 und einer Filterbox 13 mit einem Boxdeckel 23 besteht.
Der zusätzliche Deckel 11 weist in üblicher Weise einen radial liegenden Anschluß für einen Zulauf 14 sowie einen zentralen, axial liegenden Anschluß für einen Ablauf 15 auf, welche Durchgangskanäle für den Dieselkraftstoff bilden. Der Zulauf 14 steht mit einem ringförmigen Hohlraum 16 in Verbindung, der zu einer Flanschseite 17 hin offen ist. In Verlängerung des Ablaufs 15 ist im Deckel 11 eine Hohlschraube 18 befestigt, an deren aus dem Deckel 11 herausragenden freien Ende ein Außengewinde 19 angeordnet ist. Passend zu dem zusätzlichen Deckel 11 ist die Filterbox 13 ausgeführt, so daß sie unmittelbar am Deckel 11 befestigt werden könnte. Die Filterbox 13 nimmt in einem Gehäuse 21 einen axial durchströmten Wickeleinsatz 22 auf und weist stirnseitig den das Gehäuse 21 verschließenden Boxdeckel 23 auf. Der Boxdeckel 23 hat in üblicher Weise mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Zulauföffnungen 24 sowie einen zentralen Stutzen 25, dessen Innengewinde 26 zum Außengewinde der Hohlschraube 18 paßt.
Zwischen dem zusätzlichen Deckel 11 und der Filterbox 13 ist der Wärmetauscher 12 montiert, der ein quaderförmiges Flanschteil 27 aufweist. Wie insbesondere Fig. 2 näher zeigt, sind an einer Stirnseite 28 des Flanschteils 27 ein Einlaß 29 und ein Auslaß 31 ausgebildet. Von letzteren gehen zwei zueinander parallel verlaufende Bohrungen 32, 33 aus, die durch eine nahe der gegenüberliegenden Stirnseite 35 gelegene Querbohrung 34 miteinander verbunden sind. Die Querbohrung 34 ist nach außen hin durch eine Kugel verschlossen. Alle diese Bohrungen 32, 33, 34 liegen in einer Ebene, die senkrecht zur Längsachse der Anschraubfiltereinheit 10 verläuft. Diese Bohrungen sind ferner so ausgelegt, daß sie einen möglichst langen Kühlwasser-Kreislauf im Wärmetauscher 12 bilden und eine möglichst große Oberfläche ergeben. Das Flanschteil 27 weist ferner eine zum Deckel 11 hin gelegene, erste Flanschfläche 36 sowie eine gegenüberliegende, zur Filterbox 13 hin gelegene, zweite Flanschfläche 37 auf. Wie Fig. 2 besonders deutlich zeigt, sind in dem Raum zwischen den Bohrungen 32, 33, 34 und einer Zentralbohrung 38 zwei Axialbohrungen 39 und in dem Raum zwischen dem Einlaß 29 und dem Auslaß 31 eine Axialbohrung 41 angeordnet. Die Axialbohrungen 39, 41 verbinden beide Flanschflächen 36, 37 miteinander. Auf der zweiten Flanschfläche 34 weist das Flanschteil 27 eine ringförmige Ausnehmung 42 auf, durch welche die Öffnungen der Axialbohrungen auf dieser Seite miteinander verbunden sind. In der Zentralbohrung 38 ist eine Hohlschraube 43 angeordnet, die mit ihrem Außengewinde 44 in das Innengewinde 26 des Boxdeckels 23 und mit ihrem Innengewinde 45 in das Außengewinde 19 an der Hohlschraube 18 im Deckel 11 geschraubt ist. Die Hohlschraube 43 weist einen außenliegenden Bund 46 mit nicht näher gezeichneten Schlüsselflächen auf, mit dem sie im montierten Zustand das Flanschteil 27 gegen den Deckel 11 drückt. Die äußeren Dichtstellen 47 zwischen dem Flanschteil 27 und dem Deckel 11 einerseits sowie der Filterbox 13 andererseits liegen auf dem gleichen Durchmesser; entsprechendes gilt auch für die inneren Dichtstellen 48.
Bei der Montage der Anschraubfiltereinheit 10 wird mit Hilfe der Hohlschraube 43 das Flanschteil 27 am Deckel 11 festgeschraubt. Daraufhin kann die Filterbox 13 jederzeit am Flanschteil 27 angeschraubt werden. Ein Austauschen der Filterbox 13 ist jederzeit möglich, ohne in den Kühlwasser-Kreislauf durch den Wärmetauscher 12 eingreifen zu müssen.
Die Wirkungsweise der Anschraubfiltereinheit 10 ist wie folgt, wobei nur so weit darauf eingegangen wird, als zum Verständnis der Erfindung notwendig ist. Der zu reinigende Dieselkraftstoff gelangt über den Zulauf 14 in den Hohlraum 16. Von dort gelangt er über die Axialbohrungen 39 und 41 in die Ausnehmung 42 und weiter über die Zulauföffnungen 24 im Boxdeckel 23 zum Wickeleinsatz 22. Der Dieselkraftstoff durchströmt axial den Filtereinsatz 22, wobei er gereinigt wird, und gelangt über das Mittelrohr und die Hohlschraube 43 und 18 zum Ablauf 15. Gleichzeitig strömt im Betrieb des Flüssigkeitsfilters vom Motor erwärmtes Kühlwasser in den Einlaß 29 und über die Bohrungen 32, 34, 33 weiter zum Auslaß 31. Das erhitzte Kühlwasser gibt beim Durchströmen des Flanschteils 27 Wärme an diesen ab. Zugleich nimmt der am Zulauf 14 ankommende kalte Dieselkraftstoff beim Durchströmen der Axialbohrungen 39, 41 Wärme im Wärmetauscher 12 auf. Dadurch wird der Dieselkraftstoff so weit erwärmt, daß selbst bei einem Kaltstart des Motors ein Auskristallisieren von Paraffin aus dem Dieselkraftstoff und ein damit verbundenes Zusetzen des Filterwickels 22 vermieden wird. Durch die Führung des Kühlwasser-Kreislaufs im Flanschteil 27 um die den Dieselkraftstoff führenden Axialbohrungen herum, wird nicht nur eine einfache und billige Bauweise erreicht, sondern auch ein wirksamer Wärmeübergang ermöglicht. Zudem baut der Wärmetauscher 12 dadurch kompakt und läßt sich äußerst leicht montieren. Vor allem kann der Wärmetauscher 12 ohne große Schwierigkeiten in bereits vorhandene Filteraggregate bei Bedarf nachträglich eingebaut werden.
Selbstverständlich sind Änderungen an der gezeigten Bauart der Anschraubfiltereinheit 10 möglich, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. So kann das Flanschteil 27 jederzeit auch als Gußteil ausgebildet werden und geeignete Durchbrüche aufweisen, anstelle der axialen und radialen Bohrungen. Ferner ist es auch möglich, den Einlaß und Auslaß am Wärmetauscher 12 auf einander gegenüberliegenden Seiten anzuordnen. Auch ist es möglich, anstelle der gezeigten Schraubverbindungen zwischen Deckel 11, Wärmetauscher 12 und Filterbox 13 eine Befestigung mit einem Mittelbolzen vorzusehen, der entweder alle drei Teile oder auch nur zwei dieser Teile zusammenhält.

Claims

1. Anschraubfiltereinheit für Flüssigkeiten, insbesondere Dieselkraftstoff, mit einem einlaß- und auslaßaufweisenden Wärmetauscher, der mit einem Filtergehäuse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Wärmetauscher (12) zwischen einem zusätzlichen Deckel (11) und dem Deckel (23) des Filtergehäuses (13) lösbar angeordnet ist,

b) der zusätzliche Deckel (11) Durchgangskanäle (14 bzw. 15) für un- bzw. gefilterte Flüssigkeit aufweist,

c) der Wärmetauscher (12) Durchgangskanäle (39, 41 bzw. 38) für un- bzw. gefilterte Flüssigkeit und Durchgangskanäle (32, 33, 34) für den Wärmeträger aufweist.

2. Anschraubfiltereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (12) als Flanschteil (27) mit zwei zueinander entgegengesetzt liegenden, den beiden Deckeln (11, 23) zugeordneten Flanschflächen (36, 37) ausgebildet ist, zwischen denen die Durchgangskanäle (38, 39, 41) für die Flüssigkeit verlaufen und daß die Durchgangskanäle (32, 33, 34) für den Wärmeträger quer zu den Durchgangskanälen (38, 39, 41) für die Flüssigkeit vom Einlaß (29) zum Auslaß (31) verlaufen, die gemeinsam in einer Stirnseite (28) des Flanschteiles (27) angeordnet sind.

3. Anschraubfilter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Flanschteil (27) eine zentrale, druckmitteldurchströmte Hohlschraube (43) angeordnet ist, die an ihrem dem zusätzlichen Deckel (11) zugewandten Ende ein zum Befestigen am Deckel (11) passendes Gewinde (45) und an ihrem gegenüberliegenden Ende ein zum Befestigen einer Filterbox passendes Gewinde (44) sowie einen Bund (46) mit Schlüsselflächen aufweist.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangskanäle für den Wärmeträger zwei vom Einlaß (29) und Auslaß (31) ausgehende, zueinander parallele Kanäle (32, 33) sowie ein diese beiden Kanäle miteinander verbindender Querkanal (34) sind, welche die Hohlschraube (43) und die Durchgangskanäle (39, 41) für die Flüssigkeit umringen.

5. Filter nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Hohlschraube (43) einerseits zum Querkanal (34) hin und andererseits zum Einlaß (29) und Auslaß (31) hin Axialkanäle (39, 41) angeordnet sind.

6. Filter nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (27) eine quaderförmige Form aufweist und seine axiale Dicke die doppelte axiale Dicke des zusätzlichen Deckels (11) nicht überschreitet.

7. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschteil (27) auf der der Filterbox (13) zugewandten Flanschfläche (37) eine die axialen Durchgangskanäle (39, 41) miteinander verbindende Ausnehmung (42) aufweist, deren Tiefe der Dicke des Bundes entspricht.