用於可更換式或外殼式過濾器的過濾器頭的製作方法
2023-06-03 18:17:36 2
用於可更換式或外殼式過濾器的過濾器頭的製作方法
【專利摘要】用於可更換式或外殼式過濾器的過濾器頭，用來預先過濾內燃機的燃油，帶有泵通道、靠電工作的泵、連接通道、輸出通道，泵至少部分地容納在泵通道中，連接通道使得泵在抽吸側與可更換式或外殼式過濾器的純淨側連接，輸出通道使得泵在壓力側與用於過濾已預先過濾的燃油的主過濾器連接，泵有選擇地按照下述工作方式中的至少兩種工作：前期或後期工作，據此，泵在內燃機的點火機構被接通之前或者被切斷之後在輸出通道處提供燃油；通風工作，據此，泵把空氣從可更換式或外殼式過濾器和/或從與過濾器頭連接的燃油管路中泵出；支持工作，據此，在內燃機的點火機構接通情況下，泵提供具有壓力的燃油，該壓力適合作為在主過濾器下遊的高壓泵的入口壓力。
【專利說明】用於可更換式或外殼式過濾器的過濾器頭
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於可更換式或外殼式過濾器的用以預先過濾內燃機的燃油的過濾器頭、一種過濾器裝置、一種燃油系統以及一種方法。
【背景技術】
[0002]例如由DE 199 17 349 Al已知一種用於可更換式過濾器的過濾器頭。該過濾器頭具有內置的泵，該泵適合於給燃油供應管路施加壓力和去除燃油供應管路中的氣泡。過濾器頭連同可更換式過濾器在此設置在燃油箱的下遊。在下遊設置有主過濾器和置於該主過濾器之後的噴射設備。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於，提出一種用於可更換式或外殼式過濾器的改進的過濾器頭。
[0004]據此提供一種用於可更換式或外殼式過濾器的過濾器頭，用來過濾內燃機的燃油，帶有泵通道、靠電工作的泵、連接通道和輸出通道。泵至少部分地容納在泵通道中。連接通道被設計用於使得泵在抽吸側與可更換式或外殼式過濾器的純淨側連接。輸出通道被設計用於使得泵在壓力側與用於過濾已預先過濾的燃油的主過濾器連接。泵被設計用於有選擇地按照下述工作方式中的至少兩種工作:前期或後期工作，據此，泵在內燃機的點火機構被接通之前或者被切斷之後在輸出件處提供燃油；通風工作，據此，泵把空氣從可更換式或外殼式過濾器和/或從與過濾器頭連接的燃油管路中泵出；支持工作，據此，在內燃機的點火機構接通的情況下，泵提供具有壓力的燃油，該壓力適合作為在主過濾器下遊的高壓泵的入口壓力。
[0005]本發明的構思在於，給過濾器頭或者泵規定多種工作方式。如上所述，這些工作方式是前期或後期工作、通風工作和支持工作。泵被設計用於有選擇地按照這些工作方式中的至少兩種工作。但泵也可以被設計用於有選擇地在所有這三種工作方式下工作。然而在一定的時間點，泵只能按照所述工作方式中的一種工作。因而泵例如可以具有前期或後期工作方式以及通風工作方式。替代地，泵可以具有前期或後期工作方式和支持工作方式。最後，泵也可以具有前期或後期工作方式、通風工作方式和支持工作方式。可以藉助控制機構對相應的工作方式進行選擇，該控制機構相應地按照前期或後期工作方式、通風工作方式或支持工作方式控制泵。
[0006]泵可以按照至少兩種不同的工作方式工作，由此在使用過濾器頭方面有高度的靈活性。過濾器頭可以根據它所裝入的燃油系統採用一種合適的工作方式工作，而無需進行結構上的改變。
[0007]可更換式過濾器尤其可以是旋裝式過濾器。可更換式過濾器因而具有螺紋，所述螺紋可與過濾器頭上的相應的配合螺紋擰緊。如果可更換式過濾器的過濾介質達到了其壽命的終點，可更換式過濾器就要整體更換掉。
[0008]外殼式過濾器包括特別是罐形的外殼和可更換地容納在該外殼中的過濾部件。外殼式過濾器例如能可鬆開地與過濾器頭擰緊。如果外殼式過濾器的過濾介質達到了其壽命的終點，就僅僅更換過濾部件。
[0009]作為燃油，特別是考慮採用柴油或煤油。但並不排除使用汽油或機油。
[0010]可更換式或外殼式過濾器優選用作預先過濾器。可更換式或外殼式過濾器作為預先過濾器例如可以把粒度比如大於?ο μ m的顆粒和/或燃油中含有的水分離出來。
[0011]靠電工作的泵優選具有無電刷的直流電機。該直流電機可靈活地控制，因而可以簡單地體現出泵的不同工作方式。由直流電機驅動的用來輸送燃油的泵輪也被設計適合於分別規定的工作方式。
[0012]泵通道、輸入通道和輸出通道可以構造在一體的外殼中。
[0013]在一些實施方式中，輸出通道可以被設計用於使得泵在壓力側直接與噴射設備一未中間連接主過濾器或高壓泵一連接。
[0014]在前期或後期工作方式下，在輸出通道處提供的燃油可以用於冷卻內燃機和/或噴射設備的組件。
[0015]在通風工作中，特別是去除在可更換式或外殼式過濾器內含有的空氣或氣泡。這種氣泡通常在更換完可更換式或外殼式過濾器的過濾部件之後產生。採用通風工作方式可以很普遍地把空氣從燃油系統去除。
[0016]在支持工作中，可以用泵提供具有壓力的燃油，該壓力適合作為高壓泵的入口壓力，這樣就能省去預輸送泵。這可以有助於簡化安裝以及降低成本。在支持工作中，泵連續地把燃油輸送至高壓泵。
[0017]接通點火機構意味著在內燃機中發生燃燒過程，為此藉助過濾器頭或燃油系統把燃油提供給內燃機的噴射設備。
[0018]根據一種實施方式，設置有第一旁通閥，其在泵壓力側的壓力超過預定的壓力時使得泵在壓力側與可更換式或外殼式過濾器的原初側或純淨側連接。
[0019]如果例如主過濾器堵塞或者噴射設備中的閥並非所願地關閉，就會存在泵因流量過大而損壞的風險。在這種情況下，第一旁通閥提供輔助，具體為，它使得預先過濾的燃油經過泵之後回到可更換式或外殼式過濾器的原初側。這在泵壓力側的壓力超過預定壓力時就會發生。該壓力例如可以介於2.5巴和7.5巴之間，優選介於4.5巴和5.5巴之間。
[0020]根據一種實施方式，第一旁通閥被構造成彈簧預壓緊的止回閥。
[0021]這種止回閥可以簡單地製得。
[0022]根據另一種實施方式，設置有第二旁通閥，其使得可更換式或外殼式過濾器的純淨側與輸出通道連接，如果在泵被切斷的情況下輸出件中的壓力低於預定壓力。
[0023]如果內燃機的點火機構被接通而泵被切斷，置於過濾器頭或主過濾器之後的預輸送泵和/或高壓泵就把燃油直接從可更換式或外殼式過濾器中抽吸出來。第二旁通閥可以在沒有第一旁通閥的情況下設置。
[0024]根據一種實施方式，第二旁通閥被構造成承受重力荷載的止回閥。
[0025]承受重力荷載的止回閥例如可以具有閥體，該閥體在止回閥的關閉狀態下密封地頂靠到閥座上，其中該密封力由作用到閥體上的重力產生。在止回閥的打開位置，燃油從下向上壓迫閥體，進而可以在閥座與閥體之間流入到輸出通道中。承受重力荷載的止回閥製造起來尤為廉價。
[0026]根據另一實施方式，第二旁通閥具有球形閥體。
[0027]這種閥體有利地僅牽涉到很小的壓力損失。
[0028]根據另一實施方式，泵可在泵通道中有選擇地固定在其一端或另一端。
[0029]換句話說，泵例如可以根據空間情況從不同側安裝到泵通道中。這特別是便於給泵供電。
[0030]根據另一實施方式，在過濾器頭的輸入通道中可至少部分地容納加熱部件，該加熱部件可有選擇地固定在輸入通道的一端或另一端。
[0031]加熱部件例如可以被構造成加熱棒。加熱部件可從不同側例如根據空間情況安裝到輸入通道中，由此可以有利地為加熱部件供電。
[0032]根據一種實施方式，泵通道、輸入通道和/或輸出通道相互平行地布置。
[0033]具有這些通道的外殼例如可以由金屬特別是採用壓力澆鑄方法和/或由塑料特別是採用注塑方法製得。這些通道均可構造在管狀的主體中。封閉部件可以分別將相應通道的端部封閉。
[0034]根據另一實施方式，可用來使得可更換式或外殼式過濾器與其純淨側的開口連接的連接接管具有徑向地通入到泵通道中的連接通道。
[0035]連接接管以及可更換式或外殼式過濾器特別是可以豎直地朝向。
[0036]根據另一實施方式，有個分支通道把泵通道與輸出通道連接起來。
[0037]分支通道例如可以相對於泵通道的或輸出通道的中軸線傾斜地布置，以便能簡單地製得所述分支通道。
[0038]根據另一實施方式，有個旁通通道把連接通道與輸出通道連接起來，其中第二旁通閥具有閥座，該閥座使得旁通通道的垂直區段與輸出通道連接。
[0039]例如球形式的閥體可以位於閥座中。第二旁通閥特別是閥體可以通過在形成輸出通道的管狀主體上的相對地設置的維護開口夠到。該維護開口可以在豎直的通道上開設，該通道在其前壁上具有通風開口。附加地或替代地，豎直的通道可以用作燃油管路的連接件，該連接件把輸出通道與主過濾器連接起來。
[0040]還提出一種用於內燃機的過濾器裝置，其帶有如上所述的過濾器頭，且帶有可更換式或外殼式過濾器。
[0041]還提出一種用於內燃機的燃油系統，其帶有如上所述的過濾器頭或過濾器裝置，且帶有控制機構。該控制機構被設計用於有選擇地按照至少兩種工作方式控制泵。
[0042]還提出一種用於使得前述過濾器頭、前述過濾器裝置或前述燃油系統工作的方法，其中首先從泵的至少兩種工作方式中選出至少一種，然後泵按照選出的這種工作方式工作。
[0043]針對過濾器頭所述的特徵相應地適用於過濾器裝置、燃油系統和所述方法，反之亦然。
[0044]「一個」在當前並不排除多個的情況。
[0045]本發明的其它可能的實施方案也包括前面或下面針對實施例所述的特徵的未明確提及的組合。在此，本領域技術人員也可以給本發明的相應的基本形式增添或改變各個方面作為改進或補充。
[0046]本發明的從屬權利要求以及下述實施例所述為本發明的其它有利的設計和方面。本發明還將藉助實施例參照附圖予以詳述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0047]在此:
圖1為根據一種實施方式與可更換式過濾器擰在一起的過濾器頭的立體圖；
圖2為圖1的組件的分解圖；
圖3為圖1的過濾器頭的放大圖；
圖4為圖3的過濾器頭的分解圖以及示出鏡對稱的安裝裝置；
圖5為圖1的V - V剖視圖；
圖6為圖1的V1-VI剖視圖；
圖7為圖1的Vn-Vn剖視圖；
圖8為圖1的VD1-VDI剖視圖；
圖9為圖1的IX-1X剖視圖；
圖10示出帶有圖1的裝置的燃油系統處於第一工作狀態下；
圖11示出圖10的燃油系統處於第二工作狀態下；
圖12示出圖10的燃油系統處於第三工作狀態下；
圖13為根據一種實施方式的過濾器頭與外殼式過濾器的分解圖；
圖14為圖13的XIV -XIV剖視圖。
[0048]在這些附圖中，相同的附圖標記表示相同的或功能相同的組件，只要未做相反說明。
【具體實施方式】
[0049]圖1示出帶有過濾器頭2的過濾器裝置I和與該過濾器頭擰在一起的可更換式過濾器3，該可更換式過濾器也稱為旋裝式過濾器。
[0050]過濾器頭2包括帶有孔5的基板4，用於把過濾器頭2安置在汽車底盤(Gestell)或發動機組上。
[0051]如在圖4中可見，過濾器頭2包括三個平行的通道6、7、8，其中6表示輸入通道，7表示泵通道，8表示輸出通道。這些通道6、7、8均可構造在管狀主體9、10、11中，這些主體通過接條12相互連接，並與基板4連接。過濾器頭2向下具有可在圖3和6中看到的連接接管13，該連接接管在其下端包括外螺紋14。可將可更換式過濾器3的在圖2中示出的內螺紋15擰到所述外螺紋14上。內螺紋15限定可更換式過濾器3的純淨側的輸出開口 16。
[0052]回過來參看圖6，在那裡可看到，過濾器頭2具有環形的凸緣18。在擰緊的狀態下，圓環形的凸緣18密封地頂靠到可更換式過濾器2的在圖2中示出的圓環形的密封件19上。可更換式過濾器3的管側的輸入開口 21 (見圖2)通入到如此形成的腔室20 (見圖5)中。輸入開口 21例如布置在輸出開口 16周圍的圓形線上。
[0053]如在圖5中可見，腔室20通過徑向地伸至輸入通道6的通道22與該輸入通道連通。此外，圖5示出用於加熱流入到輸入通道6中的燃油的加熱機構24。熱量防止燃油凝結。加熱機構24可以具有電的連接模塊25和加熱棒26。加熱棒26在安裝狀態下從輸入通道6的一端23伸入到該輸入通道中。連接模塊25用螺釘27 (見圖4)擰到管狀的主體9上，並將輸入通道6的端部23密封。在輸入通道6的另一端35可以用螺釘29擰上一個適配器28。藉助該適配器28可以使得輸入通道6與在圖10中示出的燃油管路30連通。燃油管路30在上遊通入到油箱31中。
[0054]參照圖2和4可看到，加熱機構24可以從兩端23、35安裝在輸入通道6中。由此可以簡單地考慮空間情況，這特別是涉及到對加熱機構24的導電條32的引導。
[0055]回過來參看圖5，在那裡示出，燃油33在其進入到輸入通道6中之後經由加熱棒26並隨後經由通道22流入到腔室20中。燃油33從那裡流經輸入開口 21 (見圖2)，隨後流經可更換式過濾器3的未示出的過濾介質。
[0056]藉助過濾介質例如把粒度大於10 μ m的顆粒從燃油33中分離出來。替代地或附加地，可以在可更換式過濾器3中藉助過濾介質分離出水。如果可更換式過濾器3用過了，則可以簡單地通過擰下將其與過濾器頭2分開並予以更換。
[0057]在流經過濾介質之後，預先過濾的燃油33從輸出開口 16 (見圖2)進入到在連接接管13中形成的連接通道34內，如圖6中所示。該連接通道豎直地朝向，且垂直地通至泵通道7。
[0058]在泵通道7中設置有泵36。該泵36包括無電刷的直流電機37，該直流電機驅動未示出的泵輪。泵36還包括電的連接模塊38。連接模塊38藉助固定環39密封地固定在泵通道7的端部40中，如圖6中所示。泵通道7的另一端41用蓋罩42密封地封閉，該蓋罩被固定環43定位。
[0059]參照圖2和4可見，也可從兩端40、41把泵36安裝在泵通道7中，從而也可以在此考慮到空間情況。
[0060]如圖6中所示，燃油33從連接通道34徑向地流入到泵通道7中，此後沿著泵通道7流動，然後經由泵36反向地流動，並經由徑向的輸出開口 45從該輸出開口出來回流到泵通道7中，並從那裡通過圖7中所示的分支通道46流入到輸出通道8中。分支通道46相對於輸出通道8傾斜地朝向，也就是說，以不等於90°的角度傾斜。
[0061]輸出通道8的一端49用抒上的蓋罩50密封地封閉。輸出通道8的另一端51藉助圖10中所示的燃油管路52與主過濾器53連接。主過濾器53又與高壓泵54連接。高壓泵54給內燃機55的未示出的噴射設備提供燃油。
[0062]回過來參見圖7，在那裡可看到第一旁通閥56和第二旁通閥57。這些旁通閥56、57也可在圖8中看到。
[0063]第一旁通閥56包括分支通道58，該分支通道使得輸出通道8與腔室20連通。在分支通道58中形成閥座59，在第一旁通閥56的圖8所示的關閉狀態下，球形的閥體60密封地貼靠在所述閥座上。閥體60藉助設置在分支通道58中的螺旋彈簧61預壓緊到閥座59上。當輸出通道8中的壓力超過預定的壓力例如5巴時，第一旁通閥56才打開。例如在主過濾器53 (見圖10)堵塞時通常就是這種情況。分支通道58在此形成旁通通道。在圖12中示出通過第一旁通閥56進行的回流。
[0064]第二旁通閥57包括閥座62，該閥座被球形的閥體63關閉。關閉力在此由作用到閥體63上的重力產生。閥座62構造在旁通通道65的豎直區段64的一端，並通入到輸出通道8中。旁通通道65還具有水平區段66，如圖9中所示，該水平區段把豎直區段64與配屬於可更換式過濾器3的純淨側的連接通道34連接起來。
[0065]此外在圖9中結合圖8可看到蓋罩67，該蓋罩在閥體63的對面擰入到維修開口68中。維修開口 68開設在垂直於輸出通道8向上朝向的維護通道44上。在蓋罩67的下面，可以在維護通道44的壁上開設出通風開口 47。
[0066]在一種實施方式中也可以把燃油管路52連接到維護通道44上。
[0067]在圖9中還示出蓋罩69，該蓋罩密封地擰入到旁通通道65的水平區段66中。
[0068]如果高壓泵54進行抽吸，它就會在泵36被切斷的情況下在輸出通道8中產生負壓。如果該負壓低於預定的值例如30毫巴，閥體63就向上移動，由此打開第二旁通閥57。這樣一來，燃油33就會直接地一繞過泵36—從可更換式過濾器3的純淨側經由圖9中所示的連接通道34和旁通通道65流至輸出通道8，如圖11中所示。
[0069]圖10中所示的燃油系統70除了包括已述的組件外，還包括控制機構71，該控制機構被設計用來按照三種不同的工作方式控制泵36特別是直流電機37。第一種工作方式是前期或後期工作，據此，泵36在內燃機55的點火機構被接通之前或者被切斷之後在輸出件8處提供燃油。第二種工作方式是通風工作，據此，泵36把空氣從可更換式過濾器3以及燃油管路30、52中泵出。如果控制機構71確定出可更換式過濾器3已被更換，該控制機構就特別是自動地將泵36切換至通風工作。替代地，控制機構71可以通過使用者輸入件例如按鈕被切換至通風工作。第三種工作方式是支持工作，據此，在內燃機55的點火機構接通的情況下，泵36給燃油提供適合作為高壓泵54的入口壓力的壓力。
[0070]圖13和14示出根據一種實施方式的過濾器頭2與外殼式過濾器80。
[0071]外殼式過濾器80包括罐形外殼81，該外殼帶有可更換地設置於其中的過濾部件82。過濾部件82例如具有設置在兩個端盤83之間的過濾介質84。過濾介質84特別是具有柱形造型，其帶有圓環形的基本面。有個支撐管85在中間穿過過濾介質84的內部空間87。過濾部件82特別是上面的端盤83具有輸出件86，該輸出件密封地伸入到過濾器頭2的連接接管13的連接通道34中。輸出件86與內部空間87連通，並形成過濾部件82的純淨側。過濾介質84周圍的空間88通過圖5中所示的通道22與輸入通道6連通，因此形成過濾部件82的原初側。
[0072]外殼81在其上端具有外螺紋89，殼體藉助所述外螺紋與在過濾器頭2的環形凸緣18上的內螺紋90密封地擰緊。外殼81和凸緣18向外鄰接空間88。在外殼81被擰下的狀態下，可以更換過濾部件84。把外殼81擰入到過濾器頭2中，即可將輸出件86密封地插入到連接接管13中。相應地可以省去圖6中所示的螺紋14。
[0073]在其它方面的構造和功能與根據圖f 12的實施例相同。
[0074]儘管本發明已藉助不同的實施例予以介紹，但本發明並不局限於這些實施例，而是可予以多種多樣的改型。
【權利要求】
1.一種用於可更換式或外殼式過濾器(3、80)的過濾器頭(2)，用來預先過濾內燃機(55)的燃油(33)，帶有泵通道(7)、靠電工作的泵(36)、連接通道(34)、輸出通道(8)，泵至少部分地容納在泵通道(7)中，連接通道被設計用於使得泵(36)在壓力側或抽吸側與可更換式或外殼式過濾器(3、80)的純淨側連接，輸出通道被設計用於使得泵(36)在抽吸側或壓力側與用於過濾已預先過濾的燃油(33)的主過濾器(53)連接，其中，泵(36)被設計用於有選擇地按照下述工作方式中的至少兩種工作:前期或後期工作，據此，泵在內燃機(55)的點火機構被接通之前或者被切斷之後在輸出通道(8)處提供燃油(33);通風工作，據此，泵把空氣從可更換式或外殼式過濾器(3、80)和/或從與過濾器頭(2)連接的燃油管路(30、52)中泵出；支持工作，據此，在內燃機(55)的點火機構接通的情況下，泵提供具有壓力的燃油(33)，該壓力適合作為在主過濾器(53)下遊的高壓泵(54)的入口壓力。
2.如權利要求1所述的過濾器頭，其特徵在於，設置有第一旁通閥(56)，在泵(36)的壓力側的壓力超過預定的壓力時，該第一旁通閥使得泵(36)在壓力側與可更換式或外殼式過濾器(3、80)的原初側或純淨側連接。
3.如權利要求2所述的過濾器頭，其特徵在於，第一旁通閥(56)被構造成彈簧預壓緊的止回閥。
4.如權利要求廣3中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，設置有第二旁通閥(57)，如果在泵(36)被切斷的情況下輸出通道(8)中的壓力低於預定壓力，第二旁通閥就使得可更換式或外殼式過濾器(3、80)的純淨側與輸出通道(8)連接。
5.如權利要求4所述的過濾器頭，其特徵在於，第二旁通閥(57)被構造成承受重力荷載的止回閥。
6.如權利要求4或5所述的過濾器頭，其特徵在於，第二旁通閥(57)具有球形的閥體(63)。
7.如權利要求1飛中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，泵(36)可在泵通道(7)中有選擇地固定在泵通道的一端或另一端(40、41)。
8.如權利要求f7中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，在過濾器頭(2)的輸入通道(6)中可至少部分地容納加熱部件(26)，該加熱部件可有選擇地固定在輸入通道的一端或另一端(23、35)。
9.如權利要求f8中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，泵通道(7)、輸入通道(6)和/或輸出通道(8)相互平行地布置。
10.如權利要求1、中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，可用來使得可更換式或外殼式過濾器(3)與其純淨側的開口(16)連接的連接接管(13)具有徑向地通入到泵通道(7)中的連接通道(34)。
11.如權利要求廣10中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，有個分支通道(46)把泵通道(7)與輸出通道(8)連接起來。
12.如權利要求Γ11中任一項所述的過濾器頭，其特徵在於，有個旁通通道(65)把連接通道(34)與輸出通道(8 )連接起來，其中第二旁通閥(57 )具有閥座(62 )，該閥座使得所述旁通通道(65)的垂直區段(64)與輸出通道(8)連接。
13.一種用於內燃機(55)的過濾器裝置(I )，帶有根據權利要求f 12中任一項的過濾器頭(2)，且帶有安置在該過濾器頭上的可更換式或外殼式過濾器(3、80)。
14.一種用於內燃機(55)的燃油系統(70)，帶有根據權利要求f 12中任一項的過濾器頭(2)或根據權利要求13的過濾器裝置(1)，且帶有控制機構(71)，該控制機構被設計用於為了有選擇地提供至少兩種工作方式而控制泵(36 )。
15.一種用於使得根據權利要求廣12中任一項的過濾器頭(I)、根據權利要求13的過濾器裝置(I)或根據權利要求14的燃油系統(70)工作的方法，其中首先從泵(36)的至少兩種工作方式中選出至少一種工作方式，然後使得泵(36)按照選出的工作方式工作。
【文檔編號】F02M37/20GK104343601SQ201410365015
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月29日 優先權日:2013年7月29日
【發明者】C.科克施, C.班克斯, M.波斯特爾, A.厄特爾 申請人:曼 · 胡默爾有限公司