Filtereinrichtunq für eine Flüssigkeit Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für eine Flüssigkeit, insbesondere für Kraftstoff, wobei die Filtereinrichtung einen in einen Durchflusskanal eines Gehäuses eingesetzten Filter aufweist, wobei der Filter einen als Pressbund ausgebildeten Eingangsabschnitt, mindestens eine Zuströmnut und eine Abströmnut aufweist, wobei die Zuströmnut und die Abströmnut über eine in dem Filter gebildete Strömungsverbindung verbunden sind.

Eine derartige Filtereinrichtung ist aus der DE 20 2007 002 290 U1 bekannt. Diese Filtereinrichtung weist einen Filter auf, der drei auf dem Umfang des Filters angeordnete Zuströmnuten aufweist, die bis zu dem eingangsseitigen Endbereich des Filters reichen. Diese Zuströmnuten sind durch eine Strömungsverbindung in dem Filter mit einer entsprechenden Anzahl von Abströmnuten verschaltet, die versetzt zu den Zuströmnuten auf dem Außenumfang des Filters angeordnet sind. Zur Positionierung des Filters in einem Durchflusskanal eines Gehäuses weist der Filter einen als Pressbund ausgebildeten Eingangsabschnitt auf. Dieser Pressbund wird von den Zuströmnuten durchbrochen. Dadurch ist die Befestigungsfläche des Filters in dem Durchflusskanal auf dem die Zuströmnuten begrenzenden Stegbereich des Pressbundes beschränkt. Bedingt durch einen hohen Druck der Flüssigkeit, die durch den Filter geleitet wird, neigt ein solcher Filter dazu in dem Durchflusskanal in Richtung zu dessen Auslass oder einen weiterführenden Kanal zu wandern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Filtereinrichtung bereitzustellen, bei der die Positionierung eines Filters in einen Durchflusskanal verbessert ist.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Pressbund eine geschlossene Umfangskontur aufweist und das die Zuströmnut den Pressbund durchdringend mit der ein- gangsseitigen Stirnseite des Filters verschaltet ist. Diese Ausgestaltung vermeidet die die Positionierung beziehungsweise Festlegung des Filters schwächende Ausgestaltung des Pressbundes, indem die Zuströmnut ohne eine Schwächung des Pressbundes durch den Eingangsabschnitt des Filters hindurchgeführt ist. In der allgemeinsten Form kann diese Durchführung in beliebiger Form ausgestaltet sein, wobei wesentlich ist, dass eine geschlossene Umfangskontur des Pressbundes dargestellt ist. Allein durch die geschlossene Umfangskontur wird die zur Verfügung stehenden Pressfläche gegenüber dem Stand der Technik soweit vergrößert, dass eine deutliche Vergrößerung der Haltekräfte und somit eine sichere Positionierung des Filters in dem Durchflusskanal sichergestellt ist. Hinzukommt, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Druck der in den Filter eingeführten Flüssigkeit eine Flächenpressung in dem Pressbund des Filters auf die Bohrungswandung des Durchflusskanals ausübt, die die Haltekräfte weiter erhöhen.

Der solchermaßen erfindungsgemäß ausgestaltete Filter kann ansonsten beliebig ausgestaltet sein, ist aber bevorzugt als Stabfilter ausgebildet und weist drei auf den Umfang des Filters verteilt angeordnete Zuströmnuten und versetzt dazu angeordnete Abströmnuten auf. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, weitgehend auf entsprechende Konstruktionsauslegungen bekannter Stabfilter zurückzugreifen.

In Weiterbildung der Erfindung ist in den Eingangsabschnitt des Filters eine Ausnehmung eingelassen, die mit der Zuströmnut verbunden ist. Dabei ist die Ausnehmung in weiterer Ausgestaltung eine Sacklochbohrung. Eine solche Sacklochbohrung kann problemlos in das Filtermaterial eingebracht werden und wie nachfolgend dargestellt mit den Zuströmnuten verbunden werden.

In weiterer Ausgestaltung ist der Bohrungsgrund der Sacklochbohrung kegelförmig mit einem Kegelwinkel größer als 70°, vorzugsweise größer/gleich 90° ausgebildet. Ein solcher Kegelwinkel ist einerseits bezüglich des einzusetzenden Werkzeugs günstig, anderseits bezüglich der Anbindung des Einlasses an die Sacklochbohrung vorteilhaft.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Sacklochbohrung einen Durchmesser von 2,75mm und eine Tiefe von 4,6mm auf. Diese Maße, die selbstverständlich im Rahmen der Erfindung entsprechend den Anforderungen und Gegebenheiten variiert werden können, haben sich für die meisten Standartanwendungen als besonders vorteilhaft erwiesen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist in den Filter ein die Sacklochbohrung mit der Zuströmnut verbindender Kanal eingelassen. Dieser Kanal ist bevorzugt als eine Bohrung ausgebildet, die in weiterer Ausgestaltung unter einem Winkel von 12° zur Längsachse des Filters zu der Zuströmnut hin nach außen geneigt ist. Insgesamt ist durch diese Ausgestaltung erreicht, dass im Bereich des Übergangs von der Sacklochbohrung zu der Zuströmnut keine Drosselung der durchgeführten Flüssigkeit eintritt.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Sacklochbohrung eine Tiefe und einen Durchmesser auf, die/der eine direkte Verbindung mit der Zuströmnut herstellt. Diese Variante hat den Vorteil, dass auf den bzw. die Kanäle zur Verbindung der Sacklochbohrung mit der Zuströmnut verzichtet werden kann. Bei dieser Ausgestaltung weist die Sacklochbohrung vorzugsweise eine Tiefe von 5,5mm auf, so dass sich eine resultierende Überschneidung von mindestens 0,9mm ergibt. Denkbar ist aber auch bei unveränderter Tiefe der Sacklochbohrung die Länge der Zuströmnut zu verlängern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Filtereinrichtung in einem Common-Rail- Kraftstoffinjektor eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine verbaut. Dieser Einbau ist die bevorzugte Anwendung der Erfindung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen

Figur 1 einen Schnitt durch den Anschlussbereich eines Kraftstoffinjektors mit einem Durchflusskanal, in den ein erfindungsgemäßer Stabfilter eingesetzt ist,

Figur 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stabfilters,

Figur 2a einen Schnitt durch den Stabfilter gemäß Figur 3, Figur 3 eine vergrößerte Darstellung einer Draufsicht auf einen Stabfilter gemäß Figur 2,

Figur 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Stabfilters in einem Ein- gangsabschnitt eines Stabfilters,

Figur 5 eine Schnittdarstellung B-B gemäß Figur 2,

Figur 6 eine Seitenansicht einer Ausführungsvariante eines erfindungsgemä- ßen Stabfilters,

Figur 6a einen Schnitt durch den Stabfilter gemäß Figur 7,

Figur 7 eine vergrößerte Darstellung einer Draufsicht auf einen Stabfilter ge- mäß Figur 6,

Figur 8 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Stabfilters in einem Eingangsabschnitt eines Stabfilters, und Figur 9 eine Schnittdarstellung B-B gemäß Figur 6.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Figur 1 zeigt den Anschlussbereich 1 eines Kraftstoff! njektors zum Anschluss einer Hochdruckleitung an den Kraftstoffinjektor, der für ein Common-Rail-Einspritzsystem einer insbesondere selbstzündenden Brennkraftmaschine ausgelegt ist. Dem Kraftstoffinjektor wird aus einem Hochdruckspeicher Kraftstoff unter einem Druck von bis zu 3000bar zugeführt, wobei der Kraftstoff von dem Kraftstoffinjektor in einen zugeordneten Brennraum der Brennkraftmaschine gesteuert eingespritzt wird. Der Anschlussbereich 1 weist eine Hochdruckbohrung 2 auf, die mit dem Düsenkörper und dem Schaltventil des Kraftstoffinjektors in einer bekannten Art und Weise verschaltet ist. Die Hochdruckbohrung 2 ist mit einem Durchflusskanal 3 in dem Anschlussbereich 1 verschaltet, der in eine Anschlussstutzen 4 des Anschlussbereichs 1 ausläuft. Der Anschlussstutzen 4 weist ein Außengewinde 5 zum Aufdrehen einer mit der Hochdruckleitung verbundenen Überwurfmutter auf.

In den Durchflusskanal 3 ist ein Stabfilter 6, der in den nachfolgenden Figuren in verschiedenen Ausführungsformen detailliert beschrieben ist, eingesetzt, wobei der Stab- filter 6 einen als Pressbund 7 ausgebildeten Eingangabschnitt aufweist, mit dem der Stabfilter 6 in dem Durchflusskanal 3 unverrückbar positioniert ist. Der Stabfilter 6 weist weiterhin drei auf dem Umfang verteilt angeordnete Zuströmnuten 8 auf, die über den Filter gebildete Strömungsverbindungen mit Abströmnuten 9 in Verbindung stehen. Der über den Anschlussstutzen 4 zugeführte Kraftstoff strömt entlang der strichlinierten Darstellung 13 durch den Stabfilter 6 in die Hochdruckbohrung 2.

In Figur 2 ist der Stabfilter 6 in einer vergrößerten Darstellung wiedergegeben. Der Stabfilter 6 weist beispielsweise eine Gesamtlänge von 23mm auf, wobei der Pressbund 7 eine Länge von ca. 4mm aufweist.

Figur 2a zeigt einen Schnittdarstellung durch den Stabfilter 6 gemäß Figur 2, wobei hier zusätzlich eine Sacklochbohrung 10 in dem Pressbund 7 sichtbar ist. Durch die Sacklochbohrung 10 gelangt der über den Anschlussstutzen 4 zugeführte Kraftstoff in den Stabfilter 6 und von der Sacklochbohrung 10 zweigen drei Kanäle 1 1 ab, die die Sacklochbohrung 10 mit den drei Zuströmnuten 8 verbinden. Die Sacklochbohrung 10, die Zuströmnuten 8 und die Kanäle 1 1 sind detailliert in den Figuren 3, 4 und 5 dargestellt.

Die wiederum vergrößerte dargestellte Draufsicht auf den Stabfilter gemäß Figur 3 zeigt die Sacklochbohrung 10, die davon abzweigenden Kanäle 1 1 und die Einmündung in die Zuströmnuten 8. Weiterhin ist die Lage des in der Figur 2a dargestellten Schnitts A - A angegeben.

Figur 4 zeigt eine entsprechend Figur 3 vergrößerte Schnittdarstellung durch den Stabfilter 6 im Bereich des Pressbundes 7 mit der eingelassenen Sacklochbohrung 10. Der Pressbund weist einen Außendurchmesser von 3,3557mm zur unverrückbaren Festlegung in dem Durchflusskanal 3 mit einem Durchmesser von 3,5mm auf. Die Sacklochbohrung 10 weist einen Durchmesser von 2,75mm und eine Länge von 4,6mm bis zu einem Bohrungsgrund 12 auf. Der Bohrungsgrund 12 ist kegelförmig ausgebildet und weist einen Kegelwinkel von 90° auf. Der Kanal 1 1 ist mit einem Durchmesser von 1 ,0mm unter einem Winkel von 12° zu der Längsachse des Stabfilters 6 geneigt und durchdringt einen Teilbereich des Bohrungsgrundes 12 sowie der Seitenwandung der Sacklochbohrung 10 zur Verbindung der Sacklochbohrung 10 mit der Zuströmnut 8.

In den im Figur 5 dargestellten Schnitt B-B ist die symmetrisch verteilte Lage der Zuströmnuten 8 und der Abströmnuten 9 in dem Stabfilter 6 dargestellt. In Figur 6 ist der Stabfilter 6 in einer alternativen Ausführungsform wiedergegeben. Auch dieser Stabfilter 6 weist beispielsweise wieder eine Gesamtlänge von 23mm auf, wobei der Pressbund 7 eine Länge von ca. 4mm aufweist. Figur 6a zeigt einen Schnittdarstellung durch den Stabfilter 6 gemäß Figur 6, wobei hier zusätzlich eine Sacklochbohrung 10 in dem Pressbund 7 sichtbar ist. Durch die Sacklochbohrung 10 gelangt der über den Anschlussstutzen 4 zugeführte Kraftstoff in den Stabfilter 6 und mit der Sacklochbohrung 10 sind die drei Zuströmnuten 8 direkt verbunden. Dazu ist die Sacklochbohrung 10 bei dieser Ausführung mit einer Länge von 5,5mm gefertigt und weist folglich mit der Sacklochbohrung 10 eine Überschneidung 14 mit einer Überschneidungslänge von 0,9mm auf. Die Sacklochbohrung 10 und die Zuströmnuten 8 mit der Überschneidung 14 sind detailliert in den Figuren 7, 8 und 9 dargestellt. Die wiederum vergrößerte dargestellte Draufsicht auf den Stabfilter gemäß Figur 7 zeigt die Sacklochbohrung 10 und es ist die Lage des in der Figur 6a dargestellten Schnitts A - A angegeben.

Figur 8 zeigt eine entsprechend Figur 7 vergrößerte Schnittdarstellung durch den Stab- filter 6 im Bereich des Pressbundes 7 mit der eingelassenen Sacklochbohrung 10.

Auch hier weist der Pressbund einen Außendurchmesser von 3,3557mm zur unverrückbaren Festlegung in dem Durchflusskanal 3 mit einem Durchmesser von 3,5mm auf. Die Sacklochbohrung 10 weist einen Durchmesser von 2,75mm und eine Länge von 4,6mm bis zu einem Bohrungsgrund 12 auf. Der Bohrungsgrund 12 ist kegelförmig ausgebildet und weist einen Kegelwinkel von 90° auf. Die Zuströmnut 8 ist bei dieser

Ausführungsform länger ausgebildet und weist mit der Sacklochbohrung 10 die angegebene Überschneidung 14 auf.

In den im Figur 9 dargestellten Schnitt B-B ist wiederum die symmetrisch verteilte Lage der Zuströmnuten 8 und der Abströmnuten 9 in dem Stabfilter 6 dargestellt.