过滤器借助于过滤元件上的能导电的带状导体接地的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种用于过滤液体（3）的过滤器（1）。所述过滤器（1）具有过滤元件（5），所述过滤元件构造为清洁所述液体（3）中的不期望的颗粒。所述过滤元件（5）在此设置在所述第一端盖（7）与第二端盖（9）之间。所述过滤元件（5）、所述第一端盖（7）和第二端盖（9）构造为不能导电。在所述过滤元件（5）上设有用于导出电荷的、能导电的带状导体（11）。
【专利说明】过滤器借助于过滤元件上的能导电的带状导体接地
【背景技术】
[0001 ] 如果液体流过紧窄的间隙或具有小横截面的构件，则会导致构件与液体之间的摩擦。这特别是在液体的高流速下可以导致电荷分离并继而导致被流过的构件的静电充电。
[0002]特别是在具有必要时能够点燃的构件的环境中例如在燃料箱中重要的是避免静电放电，也称为“elektro static discharge”(ESD)。此外必须避免静电放电，以便避免不期望地影响周围的电气装置。此外应该防止静电放电，以便避免通过在相同的位置重复的火花放电避免材料磨损、所谓的“起针孔”。
[0003]在过滤器、特别是燃料过滤器的情况下，这例如通过以下方式实现，S卩，过滤器的各个构件如过滤器壳体、滤纸或过滤器端盖如此能导电地设计，使得可以导出产生的电荷。根据安全要求可以将构件的一部分或所有构件构造为能导电的。
[0004]然而，将各个过滤器构件构造为能导电的做法是非常昂贵的。此外，视哪个构件构造为能导电而定，必须在过滤元件的构型方面改变和匹配过滤元件。
【发明内容】
[0005]因此存在对过滤器的改善的设计方案的需要，该改善的设计方案实现过滤器的更低成本的制造和更通用的可应用性。
[0006]该任务可以通过按照独立权利要求的本发明主题解决。本发明有利的实施形式在从属权利要求中描述。
[0007]在下文中根据本发明的实施形式详细讨论装置的特征、细节和可能的优点。
[0008]按照本发明的第一方面，提出一种用于过滤液体的过滤器。所述过滤器具有过滤元件，所述过滤元件构造为清洁所述液体中的不期望的颗粒。此外所述过滤器还具有第一端盖以及第二端盖。所述过滤元件设置在所述第一端盖与第二端盖之间。所述过滤元件、所述第一端盖和第二端盖构造为不能导电。在所述过滤元件上设有用于导出电荷的、能导电的带状导体。
[0009]换句话说，本发明的构思在于，提供一种过滤器，其滤芯具有不能导电的材料并且为了导出静电电荷而在滤芯上设置薄的能导电的带状导体、例如金属丝。通过这种方式可以节约成本地并且在技术上不复杂地避免不受控的静电放电。因此一方面节省了过滤器中用于能导电的材料的成本，另一方面，过滤器与其组件对相应的安全要求的匹配也不是必要的，因为能导电的带状导体可以安装在过滤器的所有与安全相关的构件上。至少过滤元件可以在此通用地制造并且根据要求设有带状导体，从而过滤元件的改型不是必要的。
[0010]该过滤器可以构造为用于过滤燃料、例如汽油的燃料过滤器。该过滤器可以应用在机动车中并且设置在内燃机的燃料泵与喷射系统之间。特别是该过滤器可以设置在燃料箱内或外。如果该过滤器设置在燃料箱之内，那么该过滤器可以设置在储存罐中或燃料输送模块中或在燃料箱法兰上或之下。该过滤器此外可以构造为耐久过滤器。也就是说，该过滤器可以如此构造，使得该过滤器在首次安装之后保留在安装位置并且能够没有维护耗费地工作。[0011]过滤元件也称为滤芯，其被构造用于清洁液体、特别是燃料中的不期望的颗粒。该过滤元件可以例如具有滤纸并且例如构造为褶皱的空心圆柱体。垂直于过滤元件的横轴的横截面可以构造为例如星形或锯齿形。过滤元件此外可以具有支撑结构，其例如从内部支持过滤材料。例如待清洁的液体可以从外部例如径向流入到过滤元件内部。位于在过滤元件内部中的通道可以进一步引导经过滤的液体。例如可以将经过滤的燃料从过滤器引导到内燃机。
[0012]该过滤器此外具有第一和第二端盖，也称为端盘。该过滤元件埋入第一与第二端盖之间。在此第一和第二端盖液体密封地与过滤元件连接。例如该过滤元件与端盖粘接，或者将所述端盖熔焊到该过滤元件上。第一端盖可以在此具有开口，该开口与该过滤元件内部中的空腔连接并且经过过滤的液体可通过所述开口从过滤器导出。
[0013]过滤元件和端盖不能导电地构成。也就是说，过滤元件、第一端盖和第二端盖具有例如不导电或绝缘材料。这些材料可以是例如非金属、碳氢化合物、塑料和有机化合物。该过滤元件可以例如由纸或纸板制造。该不导电材料的电导率可以在此例如小于每米10_8西门子。
[0014]在过滤元件上设置能导电的、用于导出电荷的带状导体。带状导体，也称为导体或导电带可以在此例如直接贴靠在过滤元件上并且例如缠绕到该过滤元件上。带状导体横截面的尺寸可以在此关于带状导体沿着其纵轴线的伸展尺寸小。该能导电的带状导体可以是长的、薄的并且可弯曲的结构，其例如在弯曲工艺之后得到其形状。例如该能导电的结构可以构造为金属丝。
[0015]该能导电的带状导体可以与过滤元件具有例如小间隔地设置。也就是说带状导体可以如此围绕所述过滤元件缠绕，使得在能导电的带状导体与过滤元件之间具有小的间隙。替换地，该带状导体可以紧贴在过滤元件上。如果例如在流体流过所述过滤器时产生电荷，那么这些电荷可以例如在过滤元件上特别是滤纸上积聚。由于能导电的带状导体例如直接贴靠在过滤元件上，这些电荷在其产生之后例如导出到大地或者说接地。通过这种方式确保不产生火花或者不发生不受控的静电放电。这特别是在燃料箱中采用过滤器时是重要的。
[0016]按照本发明的一个实施例，该能导电的带状导体构造为能导电的金属丝。在此，该金属丝在金属丝纵向上的尺寸比金属丝在垂直于纵向的平面中的尺寸大多倍。该金属丝可以薄地、长地和可弯曲地构造并且具有能导电的金属或能导电的塑料。该金属丝可以构造为扁金属丝、型材金属丝、四棱金属丝或具有圆形或环形横截面的金属丝。该金属丝可以具有例如铁、铜、黄铜、铝、银、金、不锈钢或上述材料的组合。此外该金属丝可以具有铜合金和镁。金属丝的应用成本特别低，并且该金属丝可以以较小的工作量在技术上简单地围绕所述过滤元件缠绕。
[0017]根据本发明的另一实施例，该金属丝螺旋形地绕该过滤元件缠绕。在金属丝绕该过滤元件螺旋形缠绕时，可以将金属丝的一端固定在一个端盖上，而将金属丝的另一端与接地触点、在车辆的情况下例如与车身或与电源的负极连接。
[0018]按照本发明的另一实施例，该能导电的带状导体构造为弹簧形式。例如该金属丝构造为弹簧。也就是说，该能导电的带状导体或金属丝可以被预紧、在载荷下被压缩并且在卸载之后回复到原来的形状。在能导电的带状导体的弹簧形式或预紧的设计方案中可以确保该能导电的带状导体贴靠在过滤元件上。
[0019]按照本发明的另一实施例，该能导电的带状导体具有第一端部区域，该第一端部区域可与电气接地触点连接。在车辆的情况下，该电气接地触点可以是例如车辆的电压源的负极或车身。
[0020]按照本发明的另一实施例，该第一端部区域构造为螺旋弹簧。该螺旋弹簧的直径在此小于该过滤元件的直径。该螺旋弹簧与电气接地触点可连接或已连接并且必要时预紧，从而例如在过滤元件与到电气接地触点的连接之间的由于制造公差引起的不同间隔可以被桥接。该螺旋弹簧可以在此例如构造为圆柱形螺旋弹簧，特别是构造为具有至少一整圈的缠绕式扭转弹簧。
[0021]按照本发明的另一实施例，该能导电的带状导体具有第二端部区域。在第一端盖上设有第一固定装置，而在第二端盖上设有第二固定装置。在第一固定装置上固定有能导电的带状导体的第一端部区域，而在所述第二固定装置上固定有能导电的带状导体的第二端部区域。
[0022]按照本发明的另一实施例，该第一固定装置构造为夹紧装置或定位销。该第二固定装置可以同样构造为夹紧装置或定位销。
[0023]借助于固定装置可以例如在将能导电的带状导体缠绕到过滤元件上之前或之后固定能导电的带状导体的端部区域。通过固定可以确保例如能导电的带状导体绕过滤元件的固定缠绕。第一和/或第二端部区域可以例如夹紧和/或粘接在第一或第二固定装置中。此外，能导电的带状导体的第一和/或第二端部区域可以绕定位销缠绕。该定位销可以在此例如构造为端盖上的隆起部或突起部。
[0024]按照本发明的另一实施例，过滤器还具有壳体，该过滤元件设置在该壳体中。在该壳体中设有缺口，接地触点可穿过该缺口与该能导电的带状导体的第一端部区域连接。该壳体可以同样由一种不能导电的材料组成或者具有不能导电的材料。附加地，能导电的带状导体可以在壳体表面上移动。在此，能导电的带状导体可以设置在壳体内侧上、也就是在朝向过滤元件的侧上或者设置在壳体的外侧上。通过这种方式进一步减小了基于静电充电的火花形成的危险。
[0025]在过滤器的过滤元件与壳体之间可以设有密封件，其将过滤器和壳体与环境液体密封地分离。例如可以将密封件设置在第一端盖上，从而使得一条管路可以穿过壳体中的缺口穿过密封件引导到过滤元件内部中的空腔并且经过滤的液体可以从那里到达其目的位置。
[0026]此外该壳体可以具有入口，未经过滤的液体例如未经过滤的燃料可以通过该入口容纳到过滤器中并且被引导到壳体壁与过滤元件之间的区域中。
[0027]按照本发明的第二方面，提出一种用于制造用于过滤液体的过滤器的方法。该方法具有以下步骤:在不能导电的第一端盖与不能导电的第二端盖之间设置不能导电的过滤元件；将能导电的带状导体绕该过滤元件螺旋形地缠绕。步骤的顺序可以是可变的。例如可以首先绕过滤元件缠绕能导电的带状导体并且随后将过滤元件嵌入端盖之间。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]本发明的另外特征和优点对于本领域内技术人员来说由示例性的实施形式的以下描述并参照所附附图变得明显，所述示例性的实施形式然而不应该作为本发明受限地设计。
[0029]图1示出了按照本发明的第一实施例的过滤器的横截面；
[0030]图2示出了按照本发明的第一实施例的过滤器的端盖的俯视图；
[0031]图3示出了按照本发明的第二实施例的过滤器的横截面。
[0032]所有附图仅仅是按照本发明的实施例的按照本发明的装置或其组成部分的示意图。特别是在附图中没有按照比例绘出距离和尺寸关系。在不同的附图中相应的元件设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0033]在图1中示出了过滤器1、特别是燃料过滤器的横截面。该过滤器具有过滤元件5，所述过滤元件构造为将液体3、特别是燃料中不期望的颗粒清除。过滤元件5在此可以例如是褶皱的滤纸，必要时具有内部支撑结构。过滤元件5设置在第一端盖7与第二端盖9之间。端盖7、9液体密封地相对于在壳体23与过滤元件5之间的中间空间中的液体3密封所述过滤元件5。由此，液体3必须在可以到达过滤元件5内的空腔中并且从那儿通过出口 29必要时经由管路引导至其之前穿过所述过滤元件5。在燃料过滤器的情况下，将燃料经由出口 29引导到内燃机的喷射设备。燃料过滤器可以在此例如设置在燃料箱中、特别是燃料箱的储存罐中并且经由入口 27供以燃料。
[0034]过滤器I的组成部分例如过滤元件5、第一端盖7、第二端盖9以及必要时壳体23构造为不能导电，因为这例如实现了过滤器I的低成本和技术上简单的制造。
[0035]在流过所述过滤器I并且特别是所述过滤元件5时，在过滤器I与液体3之间会发生摩擦。由此分离出电荷并且给过滤器I静电充电。为了避免火花形成，能导电的带状导体11直接设置在过滤元件5上并且在接地触点17处接地，该接地触点例如与电压源的负极连接或者在燃料过滤器的情况下与车辆车身连接。通过这种方式确保过滤器I的不能导电的组成部分接地。
[0036]能导电的带状导体I在此构造为金属丝并且螺旋形地绕在过滤元件5上。为了将能导电的带状导体11固定在过滤元件5上，在第一端盖7上设有第一固定装置19。该第一固定装置可以例如构造为定位销或夹紧装置。在图1的实施例中，第一固定装置19构造为定位销，所述能导电的带状导体11的第一端部区域13缠绕在该定位销上。这特别是在图2中在第一端盖7的俯视图中示出。
[0037]此外在第二端盖9上设有第二固定装置21，其同样可以构造为夹紧装置或定位销。在图1的实施例中将第二固定装置21构造为夹紧装置。在此，能导电的带状导体11的第二端部区域15夹紧或卡紧在第二固定装置21中。
[0038]环绕过滤元件5的壳体23此外具有缺口 25，接地触点17可以穿过该缺口被引导到能导电的带状导体11的第一端部区域13。在壳体23与过滤元件5之间、特别是在壳体23与第一端盖7之间设有密封件31，例如橡胶密封装置。该密封件使得只有经过过滤的液体3才能到达所述出口 29。
[0039]如在图3中所示，能导电的带状导体11的第一端部区域13可以构造为螺旋弹簧。该螺旋弹簧可以在此例如被预紧。该构型确保的是，例如由于制造公差引起的在壳体23或接地触点17与第一端盖7的表面之间的间隔上的差别被补偿。也就是说，在第一端盖7与接地触点17之间的间隔大于通常情况时，预紧的螺旋弹簧扩展，直至其到达接地触点17。将能导电的带状导体11的第一端部区域13构造为螺旋弹簧实现的是，可省去用于补偿制造公差的附加弹性件并且由此节约了成本且减少了工作量。
[0040]在制造过滤器I时，可以将能导电的带状导体11、也称为弹性金属丝直接在弯曲工艺之后布置并且固定在过滤元件上。由此可以避免所述能导电的带状导体11必须作为散装货物被供货，从而可以避免大的工作量。
[0041]通过所述过滤器I的按照本发明的设计方案提供了用于过滤元件5的接地的特别低成本的解决方案。此外，由于过滤器I的按照本发明的设计方案确保过滤器I的组成部分、特别是过滤元件5不必由于接地而改变。
[0042]最后应该注意，表述“具有”或诸如此类不应该排除可以设有另外的元件或步骤。此外必须指出，“一个”不排除多个。此外可以结合不同的实施形式将所描述的特征任意地相互组合。此外应该注意，权利要求中的附图标记不应该限制地解读为权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于过滤液体(3)的过滤器(I)，所述过滤器(I)具有: 过滤元件(5)，所述过滤元件构造为将不期望的颗粒从所述液体(3)中清洁掉； 第一端盖(7)，以及 第二端盖(9)，所述过滤元件(5)设置在所述第一端盖(7)与第二端盖(9)之间， 其特征在于， 所述过滤元件(5 )、所述第一端盖(7 )和所述第二端盖(9 )构造为不能导电； 并且在所述过滤元件(5 )上设有用于导出电荷的、能导电的带状导体(11)。
2.根据权利要求1所述的过滤器(1)，其中， 所述能导电的带状导体(11)构造为能导电的金属丝。
3.根据权利要求2所述的过滤器(I)，其中， 所述金属丝绕所述过滤元件(5)螺旋形地缠绕。
4.根据权利要求1至3之一所述的过滤器(I)，其中， 所述能导电的带状导体(11)构造为弹簧形式。
5.根据权利要求1至4之一所述的过滤器(I)，其中， 所述能导电的带状导体(11)具有第一端部区域(13); 所述第一端部区域(13)能够与接地触点(17)连接。
6.根据权利要求5所述的过滤器(I)，其中， 所述第一端部区域(13)构造为螺旋弹簧； 所述螺旋弹簧的直径小于所述过滤元件的直径。
7.根据权利要求1至6之一所述的过滤器(I)，其中， 所述能导电的带状导体(11)具有第二端部区域(15); 在所述第二端盖(9)上设有第二固定装置(21); 所述第二端部区域(15)固定在所述第二固定装置(21)上； 在所述第一端盖(7)上设有第一固定装置(19); 所述第一端部区域(13)固定在所述第一固定装置(19)上。
8.根据权利要求7所述的过滤器(I)，其中， 所述第二固定装置(21)构造为夹紧装置或定位销； 所述第一固定装置(19)构造为夹紧装置或定位销。
9.根据权利要求5至8之一所述的过滤器(I)，其还具有壳体(23)，其中， 所述过滤元件(5)设置在所述壳体(23)中； 在所述壳体(23)中设有缺口(25)，所述接地触点(17)能够穿过所述缺口与所述能导电的带状导体(11)的第一端部区域(13)连接。
10.一种用于制造按照权利要求1至9之一所述的用于过滤液体(3)的过滤器(I)的方法，所述方法具有以下步骤: 将不能导电的过滤元件(5)设置在不能导电的第一端盖(7)与不能导电的第二端盖(9)之间； 将能导电的带状导体(11)绕所述过滤元件(5)螺旋形地缠绕。
【文档编号】B01D35/14GK103764248SQ201280040093
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年6月12日 优先权日:2011年8月17日
【发明者】M·拜尔 申请人:罗伯特·博世有限公司