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Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für einen Kraftstofffilter mit
einem weitgehend zylindrischen und aus Blech gefertigten Grundkörper, der zum
weitgehend vollständigen
Umschließen
des Kraftstofffilters ausgebildet ist und an einer oberen und einer
unteren Stirnseite offen ist.
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Gattungsgemäße Haltevorrichtungen
für Kraftstofffilter
finden insbesondere im Bereich von Kraftfahrzeugen Anwendung. Sie
dienen der Aufnahme von Kraftstofffiltern und müssen mechanisch stabil ausgebildet
sein, so dass im Falle einer hohen mechanischen Belastung, beispielsweise
durch einen Unfall, ein Auslaufen von Kraftstoff infolge einer Zerstörung des
Kraftstofffilters oder eines Abrisses seiner Anschlüsse verhindert
wird.
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Es
ist bekannt, die zylindrischen Grundkörper solcher Haltevorrichtungen
in Form nahtloser Zylinder als Tiefziehteile herzustellen. Hierbei
findet üblicherweise
ein mehrstufiges Tiefziehverfahren Anwendung. Aufgrund des hohen
Verformungsgrades, da die Zylinder eine erhebliche Länge von
0,2 m bis 0,3 m aufweisen können,
ist dabei die Verwendung vergleichsweise dicker Bleche erforderlich,
um Reißen
und ähnliche
Beschädigungen
im Zuge der Herstellung zu vermeiden. Die Verwendung dicker Bleche
führt dazu,
dass die Haltevorrichtungen eine hohe Masse aufweisen, was als nachteilig
angesehen wird.
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In
der
DE 203 16 646
U1 ist eine Befestigungsvorrichtung mit einem Halter für eine Wechselfilterpatrone,
insbesondere einen Flüssigkeitsfilter, beschrieben.
Der Halter ist als an den Stirnseiten offene Zylinderbuchse ausgebildet,
die die Wechselfilterpatrone umspannt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine möglichst einfach
herzustellende und leichte Haltevorrichtung für einen Kraftstofffilter zu
schaffen, die hohen mechanischen Belastungen standhalten kann.
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Erfindungsgemäß wird hierzu
eine Haltevorrichtung für
einen Kraftstofffilter mit einem weitgehend zylindrischen und aus
Blech gefertigten Grundkörper,
der zum weitgehend vollständigen
Umschließen
des Kraftstofffilters ausgebildet ist und an einer oberen und einer
unteren Stirnseite offen ist, vorgeschlagen, wobei der Grundkörper der
Haltevorrichtung aus mindestens zwei miteinander verbundenen Teilschalen
besteht.
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Der
Grundkörper
ist dabei so ausgebildet, dass der Kraftstofffilter sicher vor Krafteinwirkungen, insbesondere
im Zuge eines Unfalls, geschützt
ist. Vorzugsweise erstreckt sich der Grundkörper darüber hinaus auch über die
Anschlüsse
für Zu-
und Ableitungen. Die den Grundkörper
bildenden Teilschalen werden vorzugsweise als getrennte Blechteile durch
einen Umformvorgang, insbesondere durch Tiefziehen, hergestellt.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Grundkörper aus
nur zwei Halbschalen zusammengesetzt ist. Aufgrund der Geometrie
der Teilschalen können
diese in einem einstufigen Umform vorgang hergestellt werden, so
dass geringe Blechdicken Verwendung finden können. An der oberen Stirnseite
des Grundkörpers
ist dieser vorzugsweise aufgeweitet, so dass durch die variierenden
Innendurchmesser eine hohe Stabilität erzielt wird und ein Kraftstofffilter
unproblematisch einzuführen
ist. Die Verbindung der Teilschalen erfolgt vorzugsweise durch Verschweißen, beispielsweise
mittels einer oder zweier Schweißnähte. Zweckmäßig kann jedoch auch eine lösbare Verbindung
der Teilschalen, beispielsweise durch Verschraubungen, sein. Durch
die einfache Geometrie der Teilschalen und die einfache Herstellung
wird erreicht, dass erfindungsgemäße Haltevorrichtungen gegenüber üblichen
Haltevorrichtungen eine verminderte Masse aufweisen und besonders
günstig
herzustellen sind.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung sind die Teilschalen unlösbar miteinander
verbunden.
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Dabei
wird insbesondere eine Schweißverbindung
mit einer oder mehr Schweißnähten als
vorteilhaft angesehen. Zweckmäßig kann
es alternativ oder zusätzlich
vorgesehen sein, die Teilschalen durch Druckfügen, insbesondere Clinchen
oder Toxen, miteinander zu verbinden, wobei unter Zuhilfenahme einer
Stempel-/Matrizenkombination eine druckknopfähnliche feste Verbindung zwischen
den Teilschalen hergestellt wird.
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In
einer Weiterbildung weist die Haltevorrichtung einen Kragenabschnitt
mit gegenüber
dem Grundkörper
größerem oder
kleinerem Durchmesser auf.
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Die
damit einhergehenden unterschiedlichen Durchmesser des zylindrischen
Grundkörpers
führen zu
einer erhöhten
Stabilität
des Grundkörpers,
insbesondere bei einer Belastung mit radialer Komponente. Durch
einen vergrößerten Durchmesser
des Kragen abschnitts werden darüber
hinaus das Einführen des
Kraftstofffilters und die Montage von Zulauf- und Ablaufleitungen
am Kraftstofffilter erleichtert.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung weist die Haltevorrichtung mindestens
einen Befestigungssteg auf, der über
zwei, vorzugsweise am Be festigungssteg angeformte, Kontaktabschnitte
mit dem Grundkörper
verbunden ist.
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Die
Kontaktabschnitte sind vorzugsweise so geartet, dass sie jeweils
eine linienförmige
Verbindung mit dem Grundkörper
schaffen. Im Bereich dieser Kontaktabschnitte erfolgt vorzugsweise
eine Verschweißung
mit dem Grundkörper.
In einem Zwischenbereich zwischen den Kontaktabschnitten ist der
Befestigungssteg vom Grundkörper
beabstandet. Ein derart ausgebildeter und mit dem Grundkörper verbundener
Befestigungssteg, der lediglich im Bereich der Kontaktabschnitte
mit dem Grundkörper
in Berührung
ist, ist gegenüber
solchen Befestigungsstegen, die flächig in einem Teilbereich am
Grundkörper
anliegen, von Vorteil. Aufgrund der Beabstandung des Befestigungssteges
vom Grundkörper kann
eine Oberflächenbehandlung
der Haltevorrichtung, beispielsweise hinsichtlich Rostschutz, an
der gesamten Oberfläche
wirksam durchgeführt
werden. Bei einem flächig
anliegenden Befestigungssteg besteht hingegen die Gefahr, dass der
Rostschutz in den Bereichen, wo der Befestigungssteg am Grundkörper anliegt,
unvollkommen ist. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, die
Kontaktabschnitte sowie den Grundkörper so auszugestalten, dass
diese formschlüssig
verbindbar sind. Diese formschlüssige Verbindung
kann dazu genutzt werden, um den Befestigungssteg und den Grundkörper vor
dem Verschweißen
in eine definierte Position zueinander zu bringen, so dass eine
hohe Genauigkeit erzielt wird. Eine dahingehende Gestaltung sieht
vor, dass an den Kontaktabschnitten jeweils Verbindungszungen angeformt
sind, die vor dem Verschweißen
in zwei schmale Aussparungen im Grundkörper eingreifen. Statt der
fertigungstechnisch vergleichsweise anspruchsvollen schmalen Aussparungen
kann auch eine gemeinsame größere Aussparung
für beide
Verbindungszungen vorgesehen sein, deren Randbereich so geformt
ist, dass ein Formschluss mit den Verbindungszungen nur in der gewünschten
Position und Ausrichtung möglich
ist.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein Befestigungssteg
einstückig
an einer der Teilschalen angeformt.
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Ein
solcher direkt an einer Teilschale angeformter Befestigungssteg
kann unmittelbar bei der Formgebung der Teilschale vorgesehen werden
und erfordert daher keinen weiteren Bearbeitungsschritt, wie eine
zusätzliche
Verbindungsschweißung.
Darüber
hinaus ist seine Verbindung zur Teilschale aufgrund der Einstückigkeit
besonders sicher und es besteht nur eine geringe Gefahr, dass die
Verbindung zwischen Grundkörper
und Befestigungssteg durch Korrosion geschwächt wird.
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In
Weiterbildung der Erfindung weist mindestens eine der Teilschalen
mindestens eine Verstärkungssicke
auf, die sich zumindest in einem Teilbereich in Umfangsrichtung
erstreckt.
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Durch
eine solche Verstärkungssicke,
die bei der Formgebung der Teilschale in dieser unmittelbar erzeugt
wird, ist die Stabilität
des Grundkörpers
gegen Verformung, insbesondere bei radialen Belastungen, deutlich
erhöht.
Vorzugsweise sind an allen Teilschalen ein oder vorzugsweise mehrere
solcher Verstärkungssicken
vorgesehen.
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In
Weiterbildung der Erfindung erstreckt sich die mindestens eine Verstärkungssicke
zumindest in einem Teilbereich entlang eines einstückig an
der jeweiligen Teilschale angeformten Befestigungssteges.
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Hierdurch
kann die Stabilität
eines solchen Befestigungssteges deutlich erhöht werden. Als besonders vorteilhaft
wird es angesehen, wenn mittels einer durchgehenden Verstärkungssicke,
die sich in einem ersten Teilbereich in Umfangsrichtung und in einem
zweiten Teilbereich entlang des Befestigungssteges erstreckt, eine
besonders hohe Stabilität
erzielt wird, die ein Abknicken des Befestigungssteges wirksam verhindert.
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Die
erfindungsgemäße Haltevorrichtung
für einen
Kraftstofffilter wird vorzugsweise durch ein Verfahren hergestellt,
bei dem mindestens zwei Blechteilschalen erzeugt und miteinander
zu einem zylindrischen Grundkörper
der Haltevorrichtung verbunden werden. Die einfache Geometrie der
Blechteilschalen, die vorzugsweise einen Winkelbereich von 180° oder weniger
als 180° des
zylindrischen Grundkörpers
abdecken, erlaubt die Herstellung mittels eines einstufigen Tiefziehverfahrens.
Dieses Verfahren ist zum einen kostengünstig und zum anderen aufgrund des
geringen Verformungsgrades für
vergleichsweise dünne
Bleche geeignet. Als insbesondere vorteilhaft wird die Verwendung
von nur zwei Teilschalen angesehen, da hierdurch ein Abweichen von
der Zylindrizität
im Zuge des Verbindens nicht zu befürchten ist. Außerdem ist
die für
das Verbinden, insbesondere Verschweißen, der Teilschalen erforderliche
Arbeit dadurch gering. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen,
wenn die Blechteilschalen als getrennte Blechteile hergestellt werden
und erst nach der Formgebung miteinander verbunden werden, da durch
die Herstellung von voneinander getrennten Teilschalen ein Biegeprozess
entfällt,
um die Teilschalen in eine korrekte Ausrichtung zueinander zu bringen.
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Weitere
Merkmale und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich
in den Ansprüchen sowie
in den Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 bis 3 zwei
Teilschalen sowie einen separaten Befestigungssteg, die gemeinsam
zu einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
verschweißt
werden können,
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4 die
Verschweißung
des in 1 dargestellten Befestigungssteges an der in 2 dargestellten
ersten Teilschale und
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5 die
miteinander zu einer fertigen Haltevorrichtung verbundenen Teilschalen
der 2 und 3.
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1 zeigt
einen ersten Befestigungssteg 10, mittels dessen eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung
für einen
nicht dargestellten Kraftstofffilter im Motorraum eines Fahrzeuges
befestigt werden kann. Der Befestigungssteg 10 weist einen
Befestigungsabschnitt 14 und einen Verbindungsabschnitt 16 auf, wobei
der Verbindungsabschnitt 16 dem Anfügen des Befestigungssteges
an einen Grundköper
der Haltevorrichtung dient. Im Befestigungsabschnitt 14 ist
eine Durchgangsbohrung 12 vorgesehen, die eine Befestigungsschraube
aufnehmen kann. Am Verbindungsabschnitt 16 sind beidseitig
zwei Verbindungsflügel 18 angeformt,
die in gleiche Richtung vom Verbindungsabschnitt 16 weg
um 90° gebogen
sind, so dass der Befestigungssteg im Bereich der Verbindungsflügel 18 einen
U-förmigen
Querschnitt aufweist.
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2 zeigt
eine erste Halbschale 20 des Grundkörpers der Haltevorrichtung.
Diese aus Blech gefertigte Halbschale 20 hat im wesentlichen
die Form eines Halbzylinders und verfügt über zwei Kontaktflächen 22a, 22b zur
späteren
Verbindung mit einer zweiten Halbschale. Die erste Halbschale 20 weist
insgesamt drei Abschnitte auf, von denen der größte ein zylindrischer Hauptabschnitt 24 ist.
Oberhalb dieses Hauptabschnitts 24 ist ein ebenfalls zylindrischer
Kragenabschnitt 26 vorgesehen. Zwischen dem Hauptabschnitt 24 und
dem Kragenabschnitt 26 ist ein Übergangsabschnitt 28 angeordnet,
in dessen Verlauf sich der Zylinderdurchmesser vom geringeren Durchmesser
des Hauptabschnitts 24 zum vergrößerten Durchmesser des Kragenabschnitts 26 aufweitet.
Im Hauptabschnitt 24 sind zwei Verstärkungssicken 32 vorgesehen,
die zueinander parallel angeordnet sind und sich gemeinsam in Umfangsrichtung
erstrecken. Der Kragenabschnitt 26 weist einen Schutzabschnitt 30 auf,
der durch eine um 90° radial
nach außen
umgebogene und sich über einen Teilwinkelbereich
erstreckende Blechzunge gebildet wird. In einem daran angrenzenden
Teilwinkelbereich ist im Kragenabschnitt 26 eine erste
Schlauchaussparung 34 für
Anschlussleitungen eines Kraftstofffilters vorgesehen.
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3 zeigt
die dritte und letzte Komponente dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung.
Es handelt sich um die zweite Halbschale 40. Wie auch die
erste Halbschale 20, weist diese zweite Halbschale 40 im
wesentlichen die Form eines Teilzylinders auf, der sich – wie auch
die erste Halbschale 20 – über einen Winkelbereich von
180° erstreckt.
Zur Verbindung mit der ersten Halbschale 20 sind zwei Kontaktflächen 42a, 42b vorgesehen, die
sich im wesentlichen in axialer Richtung erstrecken. Ebenfalls analog
zur ersten Halbschale 20 weist die zweite Halbschale 40 einen
Hauptabschnitt 44, einen Kragenabschnitt 46 sowie
einen dazwischenliegenden Übergangsabschnitt 48 auf.
Die Durchmesser und Längen
der einzelnen Abschnitte entsprechen den jeweiligen Durchmessern
bei der ersten Halbschale 20. Am unteren Ende des Hauptabschnitts 44 sind
ein zweiter und ein dritter Befestigungssteg 50, 52 einstückig an
der zweiten Halbschale angeformt und erstrecken sich in axialer
Richtung nach unten. Der zweite Befestigungssteg 50 verfügt über einen
Längsabschnitt 54a,
an den sich ein im 90°-Winkel
abgewinkelter und radial erstreckender Befestigungsabschnitt 54b anschließt. In gleicher
Art und Weise weist auch der Befestigungssteg 52 einen
Längsabschnitt 56a sowie
einen sich radial im 90°-Winkel
zum Befestigungsabschnitt 56a erstreckenden Befestigungsabschnitt 56b auf.
In den Befestigungsabschnitten 54b, 56b ist jeweils
eine Durchgangsbohrung 58 vorgesehen. Diese Durchgangsbohrungen 58 dienen
wie die Durchgangsbohrung 12 am ersten Befestigungssteg 10 der
Festlegung der Haltevorrichtung im Motorraum des Kraftfahrzeugs. Ähnlich der
ersten Halbschale 20 sind auch in der zweiten Halbschale 40 im
Hauptabschnitt 44 Verstärkungssicken 60, 62 vorgesehen,
von denen die obere Verstärkungssicke 60 in
Umfangsrichtung verläuft.
Die untere Verstärkungssicke 62 weist zwei
Teilbereiche 64a, 64b auf, wobei sich der Teilbereich 64a in
Umfangsrichtung und der Teilbereich 64b in axialer Richtung
bis in den Befestigungssteg 50 erstreckt. Im Kragenabschnitt 46 weist
die zweite Halbschale 40 eine zweite Schlauchaussparung 66 auf.
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Die
in den 1 bis 3 dargestellten Einzelkomponenten 10, 20, 40 dieser
Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
weisen jeweils eine vergleichsweise einfache Geometrie auf und sind
daher besonders einfach herzustellen. Insbesondere ist der Verformungsgrad
niedrig, so dass die Halbschalen 20, 40 jeweils
in einem kostengünstigen
einstufigen Tiefziehprozess hergestellt werden können und geringe Blechdicken
Anwendung finden können.
Bei der dargestellten Ausführungsform
wird eine Wandungsdicke von 1,5 mm verwendet. Die aus den Einzelkomponenten 10, 20, 40 hergestellte
Haltevorrichtung wiegt daher deutlich weniger als die bislang üblichen
in einem mehrstufigen Tiefziehprozess hergestellten Haltevorrichtungen,
deren Wandungsdicke in der Regel ca. 2 mm beträgt.
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4 zeigt,
wie der Befestigungssteg 10 an der ersten Halbschale 20 befestigt
wird. Zu diesem Zweck wird der Befestigungssteg 10 mit
den zwei Verbindungsflügeln 18 an
den Hauptabschnitt 24 der ersten Halbschale 20 angelegt
und dort mittels zweier Schweißnähte 70 angeschweißt. Der
unmittelbare Kontakt zwischen der ersten Halbschale 20 und
dem Befestigungssteg 10 entsteht daher nur im Bereich der
verschweißten
Verbindungsflügel 18.
Zwischen dem Verbindungsabschnitt 16 des Befestigungsstegs 10 und
dem Hauptabschnitt 24 der ersten Halbschale 24 bleibt
ein Spalt 72 bestehen, so dass bei nachfolgenden Oberflächenbearbeitungen,
beispielsweise dem Aufbringen eines Rostschutzlackes, alle Oberflächenbereiche
problemlos zugänglich
sind. Dadurch wird vermieden, dass Korrosionsherde entstehen, wie
beispiels weise zwischen zwei unmittelbar aufeinander anliegenden
Blechteilen, die lediglich punktverschweißt sind.
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5 zeigt
die fertige Haltevorrichtung. Bei dieser ist die erste Halbschale 20 mit
dem daran angeschweißten
ersten Befestigungssteg 10 mittels zweier Schweißnähte 74, 76 mit
der zweiten Halbschale 40 verbunden, wobei aufgrund der
Perspektive der 5 nur die Schweißnaht 74 zu
erkennen ist. Die Halbschalen 20, 40 sind derart
aneinandergefügt,
dass die Kontaktfläche 22b der
ersten Halbschale an der Kontaktfläche 42a der zweiten
Halbschale und die Kontaktfläche 22a der
ersten Halbschale an der Kontaktfläche 42b der zweiten
Halbschale anliegt. Durch die Schweißnähte 74, 76 wird ein
stabiler zylindrischer Grundkörper
gebildet, der eine sichere Aufnahme für einen Kraftstofffilter bietet. Dafür sind insbesondere
auch die Verstärkungssicken
und der variierende Zylinderdurchmesser verantwortlich. Die Halbschalen 20, 40 weisen
in einer in den Figuren nicht erkennbarer Art und Weise an der Innenseite
axial wirkende Befestigungsmittel für den Kraftstofffilter auf.
Die Schlauchaussparungen 34, 66 im Kragenbereich
des zylindrischen Grundkörpers der
Haltevorrichtung sowie der Schutzabschnitt 30 ermöglichen
das Zuführen
von nicht dargestellten Zulauf- und/oder Ablaufschläuchen, ohne
dass die Gefahr besteht, dass diese durch die Blechwandung der Haltevorrichtung
beschädigt
werden. Da die Zulauf- und Ablaufschläuche und die zugehörigen Anschlüsse am Kraftstofffilter
im montierten Zustand zwischen den Kragenabschnitten 26, 46 liegen,
sind diese bei einem Unfall zuverlässig gegen Beschädigung und
Abreißen
geschützt.
Mittels der Durchgangsbohrungen 12, 58 findet
eine stabile Dreipunktfixierung der Haltevorrichtung im Motorraum
des Kraftfahrzeuges statt.