PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102004062008A1 13.07.2006
Titel Kraftstofffilter mit Auslassöffnungen, die vorzugsweise mit einem hydroerosiven Verfahren bearbeitet sind
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Bühler, Christoph, 70839 Gerlingen, DE
DE-Anmeldedatum 23.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004062008
Offenlegungstag 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse F02M 57/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftstofffilter (1), der insbesondere aus einem stabförmigen Filterkörper (2) besteht. Der Filterkörper (2) ist in einem Common-Rail-System einsetzbar, um verschmutzten Kraftstoff zu filtern, bevor er in einen Injektor eintritt.
Der Filterkörper (2) weist auf seinem Umfang (7) Auslassöffnungen (8) auf, die vorzugsweise mittels eines Laserverfahrens hergestellt werden und die mit einem hydroerosiven Verfahren hergestellte Rundungen im Bereich des Übergangs von der Innenwandung (7b) zur Auslassöffnung (8) aufweisen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Kraftstofffilter, der insbesondere als stabförmiger Filterkörper ausgebildet ist und der in einen Zulaufkanal, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzventils eines Common-Rail-Systems einführbar ist, wobei der Filterkörper mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweist.

Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des bekannten hydroerosiven Verfahrens zur Herstellung von Rundungen bei Kraftstofffiltern.

Um Beschädigungen von Kraftstoffeinspritzventilen durch Verunreinigungen im Kraftstoff zu verhindern, werden die gemäß dem Stand der Technik bekannten Kraftstofffilter, auch in einer Ausbildung als Stabfilter bekannt, üblicherweise in jedes Kraftstoffeinspritzventil eingebracht.

Der in der DE 198 32 940 A1 beschriebene, stabförmige Filterkörper wird in einen Zulaufkanal eines Kraftstoffeinspritzventils eingepresst. Der Kraftstofffilter selbst weist mindestens eine Einlassöffnung auf, durch die der unter Hochdruck stehende Kraftstoff eingeführt wird. Eventuell mitgeführte Späne und Verunreinigungen verbleiben in dem Filterkörper, da die Auslassöffnungen einen wesentlich geringeren Durchmesser aufweisen als die der Einlassöffnung.

Speziell ausgebildete Kraftstoffeinspritzsysteme benötigen Kraftstofffilter, bei denen nur geringe Druckvarianzen auftreten. Die bisher aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstofffilter bestehen aus dem besagten Filterkörper, der auf seinem Umfang Auslassöffnungen aufweist. Durch den ständigen Druck sowie den unterschiedlichen Druckpulsen, die von dem Kraftstoff innerhalb des Kraftstofffilters ausgeübt werden, entstehen insbesondere an den Übergängen von dem Innenraum des Filterkörpers zu den Auslassöffnungen nicht laminare Strömungen. Diese entstehen insbesondere an den Stellen, an denen eine Querschnittsveränderung oder Richtungsänderung vorliegt. Durch diese ständige Beanspruchung entstehen über die Gebrauchsdauer des Kraftstofffilters an diesen Stellen Rundungen, so dass sich der Durchflusskoeffizient über die Gebrauchsdauer ändert.

Voraussetzung für bestimmte Kraftstoffeinspritzsysteme ist, dass der Durchflusskoeffizient über die Gebrauchsdauer konstant ist.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstofffilter der vorstehenden Art derart weiter zu bilden, dass dieser über seine Gebrauchsdauer einen nahezu konstanten Durchflusskoeffizienten aufweist.

Lösung der Aufgabe

Für die Lösung der Aufgabe ist es daher wichtig, dass der Druckkoeffizient innerhalb des Kraftstofffilters ausreichend genau einzustellen ist. Deshalb wird vorgeschlagen, einen bekannten Kraftstofffilter derart weiterzubilden, dass die Übergänge der Auslassöffnungen insbesondere zur Innenwandung keine scharfe Kanten, sondern Rundungen aufweisen, wobei diese mittels eines bekannten hydroerosiven Rundungsverfahrens herstellbar sind.

Vorteile der Erfindung

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Durchflusskoeffizient genau eingestellt werden kann, da die Auslassöffnungen zur Innenwandung des Filterkörpers hin Rundungen aufweisen, die eine nahezu laminare Strömung innerhalb des Filterkörpers zulassen. Dadurch wird ein Drosseln innerhalb des Filterkörpers aufgrund von entstehenden Turbulenzen, insbesondere an Kanten, vermieden.

Mit Hilfe des an sich bekannten hydroerosiven Verfahrens (HE-Rundungsverfahren) werden diese Rundungen hergestellt und zwar in der Art und Weise, dass bereits während des Herstellungsprozesses der Durchflusskoeffizient des Filterkörpers gemessen werden kann. Bei diesem hydroerosiven Verfahren wird ein Schleifkörper enthaltendes Fluid mit Druck durch die zuvor hergestellten Auslassöffnungen gepresst, wodurch die Kanten der Auslassöffnungen, nämlich im Bereich des Übergangs von der Innenwandung des Filterkörpers zur Auslassöffnung durch Abschleifen gerundet werden.

Durch das oben beschriebene HE-Rundungsverfahren lässt sich ein sich eventuell einstellender Kantenverschleiß vorwegnehmen, so dass sich der Durchfluss des Kraftstoffs von der Einlassöffnung zur Auslassöffnung über die Laufzeit nur gering oder nicht ändert.

Es wurde auch festgestellt, dass durch das Anwenden des HE-Rundungsverfahren der Durchflusskoeffizient des Kraftstofffilters verbessert wird, so dass bei kleineren oder wenigen Auslassöffnungen große Durchsatzraten erzielt werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vorteilhafterweise vor, dass in einem Filterkörper zunächst die Auslassöffnungen mittels eines Laserbohrverfahrens hergestellt werden. In einem weiteren daran anschließenden Bearbeitungsprozess wird das HE-Rundungsverfahren angewandt, wobei während des Prozesses der Durchflusskoeffizient gemessen wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass innerhalb des Kraftstofffilters ein Dämpfungssystem angeordnet ist. Dies ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel derart ausgestaltet, dass innerhalb des Kraftstofffilters sternförmig Dämpfungselemente angeordnet sind, die die einzelnen Druckimpulse entsprechend dämpfen. Zudem weist der Kraftstofffilter selbst eine entsprechende Dämpfungseigenschaft auf, da der Durchmesser der Auslassöffnungen wesentlich geringer ist als der der Einlassöffnung.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen sowie den Ansprüchen hervor.

Zeichnungen

Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht auf den erfindungsgemäßen Kraftstofffilter;

2 eine Seitenansicht auf den erfindungsgemäßen Kraftstofffilter, teilweise im Schnitt;

3 eine Vorderansicht auf den Kraftstofffilter gemäß 2;

4 einen Schnitt durch den Kraftstofffilter gemäß 2 entlang einer Schnittlinie IV bis IV.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Der Kraftstofffilter 1 gemäß den 1 bis 4 besteht aus einem stabförmigen Filterkörper 2, wobei der Filterkörper 2 auf seiner einen Seite 3 eine Einlassöffnung 4 aufweist. Auf seiner anderen Seite 5 ist ein Fixierungselement 6 vorzugsweise zur drehfesten Fixierung des Filterkörpers 2 innerhalb einer nicht dargestellten Kraftstoffeinspitzvorrichtung vorgesehen. Auf seinem Umfang 7 sind mehrere, vorzugsweise regelmäßig angeordnete Auslassöffnungen 8 in der Ausbildung von Bohrungen vorgesehen. Die Auslassöffnungen 8 stehen in fluidmäßigem Kontakt mit dem in dem Filterkörper 2 vorgesehenen Hohlraum 9.

In der in 3 dargestellten Ansicht ist innerhalb des Hohlraums 9 des Filterkörpers 2 mindestens ein Dämpfungselement 10 dargestellt, das in Fluidrichtung (Pfeil 11 in 2) für die Strömung des hier nicht näher dargestellten Kraftstoffes ein Hindernis bildet. Der in Schwingung versetzte Kraftstoff stößt unmittelbar an das Dämpfungselement 10 oder noch weitere dahinter liegende Dämpfungselemente 10 und wird entsprechend gebremst. Unmittelbar nach der Dämpfung oder nach einer definierten Wegstrecke tritt der Kraftstoff aus den Auslassöffnungen 8 in Pfeilrichtung 12 aus dem Filterkörper 2 aus.

Die in den 1 bis 4 dargestellten Auslassöffnungen 8 sind mittels eines Laserbohrverfahrens in den Filterkörper 2 gebohrt. Um den Durchfluss bzw. Druckabfall innerhalb einer Kraftstoffeinspritzung entsprechend einstellen zu können, sind die Auslassöffnungen 8 mit einem definierten Durchmesser versehen.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die Rundungen der Auslassöffnungen 8 (d.h. die Kanten zwischen der Innenfläche 7b des Filterkörpers 2 und der jeweiligen Auslassöffnung 8, wie in 4 dargestellt) entsprechend auszugestalten und mit einem sogenannten hydroerosiven Verfahren (HE-Rundungsverfahren) zu bearbeiten. Dadurch wird gewährleistet, dass die Auslassöffnungen an den definierten Bereichen Rundungen aufweisen. Eine scharfe Kantenbildung wird dadurch vermieden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr erstreckt sich die Erfindung auf Filterkörper, deren Kanten, die im Bereich der Innenwandung zur Auslassöffnung entstehen, gerundet werden. Insbesondere wird hierzu die Verwendung des hydroerosiven Verfahrens vorgeschlagen.


Anspruch[de]
  1. Kraftstofffilter, insbesondere bestehend aus einem stabförmigen Filterkörper, der in einem Zulaufkanal, insbesondere in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Common Rail Systems eingeführt ist, wobei der Filterkörper mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnungen (8) an den Übergängen der Auslassöffnungen (8) von der jeweiligen Innenwandung (7b) zur Auslassöffnung (8) mit einem Rundungsgrad versehen sind.
  2. Kraftstofffilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rundungsgrad durch ein hydroerosives Runden (HE-Rundungsverfahren) herstellbar ist.
  3. Kraftstofffilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Filterkörpers (2) mindestens ein Dämpfungselement (10) vorgesehen ist.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Kraftstofffilters, insbesondere bestehend aus einem stabförmigen Filterkörper, der in einem Zulaufkanal, insbesondere in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Common Rail Systems eingeführt ist, wobei der Filterkörper mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass die Auslassöffnungen (8) an den Übergängen der Auslassöffnungen (8) von der jeweiligen Innenwandung (7b) zur Auslassöffnung (8) mittels hydroerosivem Rundungsverfahren hergestellt ist.
  5. Verwendung eines hydroerosiven Verfahrens zur Herstellung eines Kraftstofffilters, insbesondere bestehend aus einem stabförmigen Filterkörper, der in einem Zulaufkanal, insbesondere in einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung eines Common Rail Systems eingeführt ist, wobei der Filterkörper mindestens eine Einlassöffnung und mindestens eine Auslassöffnung aufweist, wobei dieses Verfahren zur Herstellung von Rundungen bei Auslassöffnungen (8) an den Übergängen der Auslassöffnugen (8) von der jeweiligen Innenwandung (7b) zur Auslassöffnung (8) eingesetzt wird.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com