DE102010027150A1

DE102010027150A1 - Filterelement und Filtermodul

Info

Publication number: DE102010027150A1
Application number: DE102010027150A
Authority: DE
Inventors: Günter Jokschas; Sven Epli; Alfons Schwinghammer
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-15
Also published as: DE102010027150B4; US20120012513A1; US8764983B2

Abstract

Es werden ein Filterelement (20, 22) eines Filtersystems (10) zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Luft, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und ein Filtermodul (14) mit wenigstens zwei Filterelementen (20, 22) beschrieben. Wenigstens eines der Filterelemente (20, 22) umfasst ein insbesondere sternförmig gefaltetes Filtermedium (32, 46) in vorzugsweise koaxialer Form. An den Stirnseiten des Filtermediums (32, 46) ist jeweils ein Endkörper (30, 48, 50) angeordnet ist. Zwischen den Endkörpern (30, 48, 50) erstreckt sich wenigstens ein Stützkörper (52, 58). Wenigstens einer der Endkörper (48, 50) ist mit dem Stützkörper (52, 58) verzahnt zur Übertragung eines Drehmoments von dem Endkörper (48, 50) auf den Stützkörper (52, 58) und umgekehrt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement eines Filtersystems zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Luft, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem insbesondere sternförmig gefalteten Filtermedium in vorzugsweise koaxialer Form, an dessen Stirnseiten jeweils ein Endkörper angeordnet ist, zwischen denen sich wenigstens ein Stützkörper erstreckt.
Ferner betrifft die Erfindung ein Filtermodul eines Filtersystems zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Luft, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei Filterelementen, die jeweils ein insbesondere sternförmig gefaltetes Filtermedium in vorzugsweise koaxialer Form umfassen, an dessen Stirnseiten jeweils ein Endkörper angeordnet ist, und die Filterelemente in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind.
Stand der Technik
Derartige Filterelemente beziehungsweise Filtermodule werden in Filtergehäuse von Filtersystemen eingebaut, die zur Filtrierung von gasförmigen oder flüssigen Fluiden verwendet werden. Bei Kraftfahrzeugen und Industriemotoren werden solche Filtersysteme zur Filtrierung insbesondere von Kraftstoff, vorzugsweise Diesel oder Benzin, Motoröl oder Verbrennungs- oder Druckluft eingesetzt. Aber auch in der Wassertechnik können derartige Filterelemente oder Filtermodule verwendet werden.
Bei einem vom Markt her bekannten Filterelement sind die Stirnseiten eines sternförmig gefalteten Filtermediums jeweils mit einem Endkörper in Form einer Endscheibe aus Kunststoff verschweißt. Ein Stützrohr erstreckt sich zwischen den beiden Endscheiben. Im Laufe der Zeit können sich zwischen einem Anschlussflansch des Filtergehäuses und der entsprechenden Endscheibe des Filterelements Ablagerungen oder Verklebungen bilden, die das Filterelement im Filtergehäuse festhalten. Beim Ausbau des Filterelements aus einem Filtergehäuse ist es daher von Vorteil, das Filterelement im Filtergehäuse um eine Achse, die sich in Richtung des Stützrohrs erstreckt, zu drehen. Auf diese Weise können die Ablagerungen und Verklebungen einfach gelöst werden, was die Entnahme des Filterelements erleichtert. Zum Drehen wird ein Drehmoment in die dem Anschlussflansch zugewandte, freie Endscheibe eingeleitet. Dieses Drehmoment wird an das Filtermedium weitergeleitet, was zu einer Belastung desselben beziehungsweise der Verschweißung mit der Endscheibe führt. Falls sich die andere Endscheibe nicht gleich vom Anschlussflansch löst, werden die beiden Endscheiben relativ zueinander gedreht. Dabei kann aufgrund der mechanischen Belastung das Filtermedium von den Endscheiben abgerissen oder in anderer Weise durch die Torsion beschädigt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement und ein Filtermodul der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass ein Drehmoment von einem der Endkörper auf den anderen Endkörper übertragen werden kann, wobei das Filtermedium möglichst wenig belastet werden soll.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens einer der Endkörper mit einer Verzahnung mit dem Stützkörper verbunden ist zur Übertragung eines Drehmoments von dem Endkörper auf den Stützkörper und umgekehrt.
Erfindungsgemäß ist also eine Verzahnung vorgesehen, welche ein Drehmoment, welches von außen in den entsprechenden Endkörper eingeleitet wird, formschlüssig an den Stützkörper weiterleitet. Von dem Stützkörper wird das Drehmoment über eine geeignete Verbindung, welche ebenfalls eine Verzahnung aufweisen kann, an den anderen Endkörper weitergeleitet. Das Filtermedium wird dabei keiner oder einer im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Filterelement deutlich reduzierten mechanischen Belastung ausgesetzt. Zur Montage des Filterelements wird der Stützkörper mit einem der Endkörper verbunden. Bekannten Das Filtermedium wird von der freien Seite auf den Stützkörper aufgesteckt. Anschließend wird der andere Endkörper unter Bildung der Verzahnung mit dem Stützkörper verbunden. Vorteilhafterweise kann der Stützkörper innerhalb des Filtermediums oder außerhalb des Filtermediums angeordnet sein. Es kann auch sowohl innen als auch außen ein Stützkörper vorgesehen sein. Innerhalb des Filtermediums kann der Stützkörper als Stützrohr ausgestaltet sein, welches den Innenraum des Filtermediums begrenzt und das Filtermedium radial innen stabilisiert. Außerhalb des Filtermediums kann der Stützkörper als Außenmantel realisiert sein, welcher das Filtermedium radial außen stabilisiert. Der Stützkörper kann in radialer Richtung für das Fluid durchlässig sein.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Stützkörper an seiner dem wenigstens einen Endkörper zugewandten Stirnseite einen Zahnkranz aufweisen und der wenigstens eine Endkörper kann auf der dem Stützkörper zugewandten Seite einen entsprechenden Gegenzahnkranz aufweisen, der in den Zahnkranz des Endkörpers eingreift. Auf diese Weise kann der Endkörper einfach auf den Stützkörper aufgesteckt oder in diesen eingesteckt, wobei der Zahnkranz und der Gegenzahnkranz ineinander gesteckt werden. So kann eine lösbare Verbindungen zwischen dem Endkörper und dem Stützkörper realisiert werden. Im Unterschied zu Schweißverbindungen ist kein zusätzliches Werkzeug erforderlich. Außerdem ist keine Aushärtung von Kunststoff oder Klebstoff wie bei bekannten Kleb- oder Schweißverbindungen erforderlich, wodurch die Produktionszeit deutlich verkürzt wird.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können Zähne des Zahnkranzes und/oder des Gegenzahnkranzes an ihren dem jeweils anderen Zahnkranz zugewandten Stirnseiten spitz zulaufen. Die Zähne können so beim ineinander stecken leichter aneinander abgleiten. Auf diese Weise ist eine positionsunabhängige Montage der Endkörper des Filterelements realisierbar.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform kann der Stützkörper an seiner dem wenigstens einen Endkörper zugewandten Stirnseite oder der Endkörper an seiner dem Stützkörper zugewandten Seite einen Zahnkranz aufweisen, der in die Seite des Endkörpers beziehungsweise die Stirnseite des Stützkörpers, die mittels eines Erweichungsprozesses erweicht ist, eingedrückt ist und eine Struktur im Endkörper beziehungsweise im Stützkörper prägt, die nach dem Erhärten des Endkörpers beziehungsweise des Stützkörpers einen Gegenzahnkranz für den Zahnkranz des Stützkörpers beziehungsweise des Endkörpers bildet. Auf diese Weise ist nur an einem Bauteil ein Zahnkranz erforderlich. Dieser wirkt als eine Art Prägestempel für den Gegenzahnkranz, der beim Eindrücken in das erweichte Material des jeweils anderen Bauteils geprägt wird. So wird eine stabile formschlüssige Verzahnung zwischen dem Endkörper und dem Stützkörper erreicht.
Um die Stabilität der Verzahnung zwischen dem Stützkörper und dem Endkörper zu erhöhen, kann der Zahnkranz eine segmentierte Hinterschneidung aufweisen. Das erweichte Material kann in die Hinterschneidung einfließen und dort aushärten, wodurch die Stabilität der Verzahnung insbesondere gegenüber axialer Zugbelastung vergrößert wird.
Vorteilhafterweise kann der Stützkörper mit dem Endkörper, mit dem er nicht verzahnt ist, vorzugsweise einstückig verbunden sein. Der Stützkörper und dieser Endkörper können auf diese Weise einfach und stabil vorgefertigt werden. Das Filtermedium kann einfach bei der Montage des Filterelements von der freien Stirnseite des Stützkörpers auf oder eingesteckt werden.
Ferner kann das Filterelement vorteilhafterweise ein Koaleszenzelement sein. Mit dem Koaleszenzelement kann einfach insbesondere Wasser insbesondere von Kraftstoff oder Motoröl getrennt werden.
Die technische Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch das Filtermodul, das dadurch gekennzeichnet ist, dass wenigstens zwei der Endkörper mittels einer Verzahnung zur Übertragung eines Drehmoments formschlüssig direkt oder indirekt miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise kann eines der Filterelemente ein Koaleszenzelement sein, welches mit einem andersartigen Filterelement des Filtermoduls, insbesondere einem Kraftstofffilterelement, verbunden und funktional in Reihe geschaltet ist. Auf diese Weise kann ein Drehmoment, welches über eine der axial äußeren Endkörper des Filtermoduls eingeleitet wird, an die anderen Endkörper weitergeleitet werden, ohne dass die Filtermedien dabei mechanisch in einem Maße belastet werden, dass sie beschädigt werden können. Das Filtermodul kann so beim Ausbau aus einem Filtergehäuse gegen einen mechanischen Widerstand gedreht werden, um etwaige Ablagerungen oder Verklebungen zwischen dem Filtermodul und dem Filtergehäuse zu lösen. Ansonsten gelten die oben erwähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Filterelements für das erfindungsgemäße Filtermodul entsprechend.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens einer der Endkörper mit wenigstens einem Stützkörper, der sich zwischen den beiden Endkörpern eines der Filterelemente erstreckt, verzahnt sein zur Übertragung eines Drehmoments von dem Endkörper auf den Stützkörper und umgekehrt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann einer der Endkörper eines der Filterelemente mit dem angrenzenden Endkörper des anderen Filterelements verzahnt sein. Auf diese Weise kann ein Drehmoment zwischen den beiden Filterelementen übertragen werden.
Vorteilhafterweise kann einer der Endkörper eines der Filterelemente mit dem angrenzenden Endkörper des anderen Filterelements mittels einer Rastverbindung verzahnt sein. Die Rastverbindung hat den Vorteil, dass sie in radialer und Umfangsrichtung ein Spiel aufweist, das zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ausreicht. Dabei werden die beiden Endkörper axial mit einem minimalen axialen Spiel aneinander gepresst. Mit der axialen Verpressung wird eine Abdichtung zwischen den Endkörpern realisiert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen
1 schematisch einen Ausschnitt eines Filtersystems für Kraftstoff einer Brennkraftmaschine im Teilschnitt mit einem Filtermodul gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem eine Anschlussendscheibe eines Koaleszenzelements mit einem Hohlstützkegelstumpf und mit einem Außenmantel verzahnt ist und eine Verbindungsendscheibe des Koaleszenzelements mit einer Verbindungsendscheibe eines Kraftstofffilterelements verzahnt ist;
2 schematisch einen Querschnitt des Koaleszenzelements aus der 1 entlang der dortigen Schnittlinie II-II im Bereich der Verzahnung der Anschlussendscheibe mit dem Hohlstützkegelstumpf;
3 schematisch eine isometrische Detailansicht der Verbindungsendscheibe des Kraftstofffilterelements des Filtermoduls aus der 1;
4 schematisch eine Explosionszeichnung eines Filtermoduls gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches zu dem Filtermodul aus den 1 bis 3 ähnlich ist, wobei die Anschlussendscheibe im Teilschnitt gezeigt ist;
5 schematisch einen Schnitt eines Koaleszenzelements eines Filtermoduls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, bei dem ein Außenmantel mit der Anschlussendscheibe und der Verbindungsendscheibe verzahnt ist;
6 schematisch in Draufsicht eine der Stirnseiten des Außenmantels des Koaleszenzelements aus der 5;
5 schematisch einen Schnitt eines Kraftstofffilterelements eines Filtermoduls gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, bei dem die Anschlussendscheibe des Koaleszenzelements mit einem inneren Stützrohr verzahnt ist;
8 schematisch eine isometrische Darstellung einer Verbindungsendscheibe eines Koaleszenzelements eines Filtermoduls gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel mit der Betrachtungsrichtung auf die Seite, die bei dem montierten Filtermodul einem Kraftstofffilterelement zugewandt ist;
9 schematisch eine isometrische Darstellung einer Verbindungsendscheibe des Kraftstofffilterelements des Filtermoduls gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel, mit der Betrachtungsrichtung auf die Seite, die bei dem montierten Filtermodul der Verbindungsendscheibe aus der 8 zugewandt ist;
10 schematisch eine isometrische Detailansicht der beiden Verbindungsendscheiben aus den 8 und 9 in montiertem Zustand;
11 schematisch im Detail eine Seitenansicht der beiden Verbindungsendscheiben aus der 10;
12 schematisch einen Ausschnitt eines Filtersystems mit einem Filtermodul gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, welches zu dem Filtersystem aus 1 ähnlich ist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist im Teilschnitt ein Ausschnitt einer Hälfte eines Filtersystems 10 zur Filtrierung flüssiger Kraftstoffe einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs dargestellt.
Das Filtersystem 10 umfasst ein Filtergehäuse 12, in dem ein Filtermodul 14 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel austauschbar angeordnet ist.
Das Filtergehäuse 12 weist hier nicht weiter interessierende Verbindungsleitungen zu einer Kraftstoffleitung der Brennkraftmaschine auf. Das Filtergehäuse 12 verfügt über einen Gehäusetopf 16, in den ein Gehäusedeckel 18 eingeschraubt ist.
Das Filtermodul 14 umfasst ein rundes Kraftstofffilterelement 20, in der 1 unten, und ein Koaleszenzelement 22 in Form eines runden Filterelements oben. Das Kraftstofffilterelement 20 und das Koaleszenzelements 22 sind hintereinander koaxial zu einer Achse 24 angeordnet. Das Filtermodul 14 ist in axialer Richtung auf ein zur Achse 24 koaxiales Mittelrohr 26 des Filtergehäuses 12 aufgesteckt. Das Mittelrohr 26 ist an einem nicht gezeigten Anschlussflansch am Boden des Filtergehäuses 12 befestigt. In dem Mittelrohr 26 erstrecken sich in axialer Richtung diverse nicht gezeigte Kanäle für den Kraftstoff.
Ein skelettartiges Filter-Stützrohr 28 des Kraftstofffilterelements 20 erstreckt sich zwischen einer nicht gezeigten Filter-Endscheibe und einer Filter-Verbindungsendscheibe 30. Die Filter-Endscheibe ist auf der dem Anschlussflansch des Filtergehäuses 12 zugewandten Seite angeordnet. Die Filter-Verbindungsendscheibe 30 befindet sich auf der dem Anschlussflansch abgewandten Stirnseite des Filter-Stützrohrs 28. Das Filter-Stützrohr 28 ist von einem Kraftstoff-Filtermedium 32 aus sternförmig gefaltetem Vlies umgeben. Das Filter-Stützrohr 28 begrenzt einen Innenraum 34 des Kraftstoff-Filtermediums 32. Die Stirnseiten des Kraftstoff-Filtermediums 32 sind mit der Filter-Endscheibe und der Filter-Verbindungsendscheibe 30 verschweißt.
Die Filter-Verbindungsendscheibe 30 hat eine zum Filter-Stützrohr 28 konzentrische Öffnung 36. Ebenso hat die Filter-Endscheibe eine zum Filter-Stützrohr 28 konzentrische Öffnung. Die Filter-Verbindungsendscheibe 30 weist radial innen einen hohlzylindrischen Verbindungsstutzen 38 auf, der die Öffnung 36 umgibt und sich auf der axial äußeren Grundfläche der Filter-Verbindungsendscheibe 30 in axialer Richtung erstreckt. An der Innenseite des Verbindungsstutzens 38 ist ein elastischer Dichtungsring 40 angeordnet, der zur Abdichtung des Mittelrohres 26 zum Verbindungsstutzen 38 dient.
Die Filter-Verbindungsendscheibe 30 verfügt radial außen umfänglich verteilt über eine Mehrzahl von Filter-Rasthaken 42 zum Halten des Koaleszenzelements 22. Einer der Filter-Rasthaken 42 ist in der 3 im Detail gezeigt. Die Filter-Rasthaken 42 erstrecken sich auf der axial äußeren Grundfläche der Filter-Verbindungsendscheibe 30 in axialer Richtung, wobei Verrastungsseiten 43 der Filter-Rasthaken 42 radial innen angeordnet sind. Die Filter-Rasthaken 42 sind an ihren freien Enden auf den Verrastungsseiten 43 spitz zulaufend, was die Verbindung mit dem Koaleszenzelement 22 erleichtert.
Die Umfangsseite der Filter-Verbindungsendscheibe 30 weist zwischen den Filter-Rasthaken 42 eckige Filter-Einbuchtungen 44 auf, die zahnkranzartig angeordnet sind. Eine der Filter-Einbuchtungen 44 ist in der 3 gezeigt.
Der Verbindungsstutzen 38, die Filter-Rasthaken 42 und die Filter-Einbuchtungen 44 dienen dem Anschluss des Koaleszenzelements 22.
Das Koaleszenzelement 22 hat die Funktion, die Abscheidung von Wassertröpfchen aus dem Kraftstoff zu verbessern und ist im Eintrittsbereich des Kraftstoffes, in dem in 1 oberen Bereich des Filtergehäuses 12, angeordnet.
Das Koaleszenzelement 22 umfasst ein sternförmig gefaltetes Koaleszenz-Filtermedium 46 in koaxialer Form. An der dem Kraftstofffilterelement 20 zugewandten Stirnseite des Koaleszenz-Filtermediums 46 ist eine Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 angeschweißt. An der anderen Stirnseite ist eine Anschlussendscheibe 50 angeschweißt. An der dem Kraftstofffilterelements 20 abgewandten Grundfläche der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 ist ein kegelstumpfförmiger, hohler Hohlstützkegelstumpf 52 einstückig angeformt. Der Hohlstützkegelstumpf 52 erstreckt sich koaxial zur Achse 24 in axialer Richtung bis kurz vor die Anschlussendscheibe 50 und ist an beiden Grundseiten offen. Der Mantel des Hohlstützkegelstumpfs 52 ist mehrfach abgestuft. Nahe seiner dem Kraftstofffilterelement 20 zugewandten Grundseite weist der Mantel des Hohlstützkegelstumpfs 52 einen zylindrischen Einsteckabschnitt 54 auf, in dem bei montiertem Filtermodul 14 der Verbindungsstutzen 38 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 des Kraftstofffilterelements 20 eingesteckt ist. Durch die trichterartigen Geometrien des Hohlstützkegelstumpfs 42 und eines weiter unten erläuterten Mittelabschnitts 80 der Anschlussendscheibe 50 wird das Einstecken des Verbindungsstutzens 38 beim Zusammenbau des Kraftstofffilterelements 20 und des Koaleszenzelements 22 erleichtert.
Die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 weist radial außen umfänglich verteilt eine Mehrzahl von eckigen Vorsprüngen auf, die in der 1 verdeckt und daher nicht gezeigt sind. Die eckigen Vorsprünge erstrecken sich auf der axial äußeren Grundfläche zahnkranzartig in axialer Richtung. Die eckigen Vorsprünge sind zu den eckigen Filter-Einbuchtungen 44 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 komplementär. Bei montiertem Filtermodul 14 greifen die eckigen Vorsprünge formschlüssig in die eckigen Filter-Einbuchtungen 44 ein, so dass eine Verzahnung zwischen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und der Filter-Verbindungsendscheibe 30 zur Weiterleitung eines Drehmoments zwischen den beiden Verbindungsendscheiben 30 und 48 realisiert ist.
In Umfangsrichtung zwischen den eckigen Vorsprüngen ist die Umfangsseite der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 mit Einkerbungen 56 versehen, durch die die Filter-Rasthaken 42 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 hindurch führen. In der 1 ist eine der Einkerbungen 56 gezeigt. Die Einkerbungen 56 erstrecken sich in radialer Richtung so weit radial nach innen, dass die Filter-Rasthaken 42 nicht an ihren radial inneren Rändern einrasten können.
Zwischen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und der Anschlussendscheibe 50 erstreckt sich koaxial zur Achse 24 ein Außenmantel 58, welcher das Koaleszenz-Filtermedium 46 radial außen umgibt und stützt. An seinen Stirnseiten ist der Außenmantel 58 mit der jeweiligen Grundfläche der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und der Anschlussendscheibe 50 verschweißt. Die Stirnseiten des Außenmantels 58 weisen eine Mehrzahl von zahnkranzartig angeordneten Stegen 60 auf, welche sich in Umfangsrichtung und in axialer Richtung erstrecken. Beim verschweißen dringen die Stege 60 in Art einer Prägung in die erweichten Oberflächen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und der Anschlussendscheibe 50 ein. Nach dem Aushärten wird so eine Verzahnung gebildet, welche die Weiterleitung eines Drehmoments zwischen der Anschlussendscheibe 50 und dem Außenmantel 58 und dem Außenmantel 58 und der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 verbessert.
Der Außenmantel 58 weist ferner eine Mehrzahl von Durchlassöffnungen 62 auf, durch die Kraftstoff den Außenmantel 58 in radialer Richtung durchströmen kann.
Der Außenmantel 58 ist an seiner dem Kraftstofffilterelement 20 zugewandten Stirnseite mit einem Verbindungskragen 64 und an der dem Gehäusedeckel 18 zugewandten Stirnseite mit einem Anschlusskragen 66 versehen, die sich radial nach außen erstrecken. Der Verbindungskragen 64 ist an seiner dem Kraftstofffilterelement 20 zugewandten Seite umlaufend abgeschrägt. An der Schräge werden beim Zusammenbau des Filtermoduls 14 die angeschrägten Verrastungsseiten 43 der Filter-Rasthaken 42 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 entlang geführt. Der Zusammenbau wird so erleichtert. Im montierten Zustand verrasten die Filter-Rasthaken 42 mit der der Filter-Verbindungsendscheibe 30 gegenüberliegenden Seite des Verbindungskragens 64.
Die Filter-Verbindungsendscheibe 30, die Filter-Endscheibe, das Filter-Stützrohr 28, die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48, die Anschlussendscheibe 50, der Hohlstützkegelstumpf 52 und der Außenmantel 58 sind aus Kunststoff. Kunststoff ist leicht, einfach auch zu komplexen Formen formbar und einfach und kostengünstig wiederverwertbar. Der Hohlstützkegelstumpf 52 weist an seiner kleinen, der Anschlussendscheibe 50 zugewandten Grundseite einen einstückig angeformten Zahnkranz 68 auf, dessen Zähne 70 sich in radialer Richtung und in axialer Richtung zur Anschlussendscheibe 50 hin erstrecken. An der Anschlussendscheibe 50 ist ein entsprechender Gegenzahnkranz 72 einstückig angeformt, dessen Zähne 74 sich in radialer Richtung und in axialer Richtung zum Hohlstützkegelstumpf 52 hin erstrecken. Bei montiertem Koaleszenzelement 22 greifen die Zähne 70 des Zahnkranzes 68 formschlüssig zwischen die Zähne 74 des Gegenzahnkranzes 72 ein und bildet so eine Verzahnung zur Weiterleitung eines Drehmoments von der Anschlussendscheibe 50 über den Hohlstützkegelstumpf 52 auf die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48. In der 2 ist ein Querschnitt durch das Koaleszenzelement 22 im Bereich des Gegenzahnkranzes 72 in Betrachtungsrichtung axial auf den Zahnkranz 68 des Stützkegels 52 gezeigt.
Die Zähne 70 des Zahnkranzes 68 und die Zähne 74 des Gegenzahnkranzes 72 laufen an ihren dem jeweils anderen Zahnkranz 68 beziehungsweise 72 zugewandten Stirnseiten spitz zu. Beim Zusammenfügen der Anschlussendscheibe 50 und des Stützkegels 52 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 in axialer Richtung gleiten die spitzen Stirnseiten der Zähne 70 und 74 aneinander entlang. So wird die Montage erleichtert, ohne dass eine zusätzliche Positionsvorgabe der Anschlussendscheibe 50 relativ zur Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 erforderlich ist.
Die Anschlussendscheibe 50 verfügt über eine Mehrzahl von Anschluss-Rasthaken 76, die entlang einer zur Achse 24 koaxialen Kreisbahn umfänglich verteilt angeordnet sind. Die Anschluss-Rasthaken 76 dienen zum Verbinden des Koaleszenzelements 22 mit dem Gehäusedeckel 18 des Filtergehäuses 12. Die Anschluss-Rasthaken 76 erstrecken sich auf der axial äußeren, dem Koaleszenz-Filtermedium 46 abgewandten Grundfläche in axialer Richtung, wobei Verrastungsseiten der Anschluss-Rasthaken 76 radial außen sind. Die Anschluss-Rasthaken 76 sind an ihren freien Enden auf der jeweiligen Verrastungsseite spitz zulaufend, was die Verbindung mit dem Gehäusedeckel 18 erleichtert.
Die Anschlussendscheibe 50 weist eine zur Achse 24 koaxiale Öffnung 78 auf, durch die das Mittelrohr 26 hindurch führt. Ein die Öffnung 78 umgebender Bereich der Anschlussendscheibe 50 ist im Profil etwa S-förmig gebogen. Ein die Öffnung 78 unmittelbar umgebender Mittelabschnitt 80 dieses Bereichs ist in der Art eines Kegelstumpfmantels geformt, dessen große Grundfläche dem Koaleszenz-Filtermedium 46 zugewandt ist. Der radial innere Rand der Anschlussendscheibe 50, Öffnung 78, der sich an der kleinen Grundfläche des Kegelstumpfmantels befindet, liegt an der Umfangsseite des Mittelrohres 26 an. Radial außerhalb des Mittelabschnitts 80 schließt sich ein Wulstabschnitt 82 an, der sich in axialer Richtung vom Koaleszenz-Filtermedium 46 weg erstreckt. Die dem Koaleszenz-Filtermedium 46 abgewandte Seite des Wulstabschnitts 82 ist radial außen abgeschrägt.
Radial außerhalb des Wulstabschnitts 82 ist ein Anschlagsteg 84 einstückig auf der dem Koaleszenz-Filtermedium 46 abgewandten Seite an der Anschlussendscheibe 50 angeformt. Der Anschlagsteg 84 erstreckt sich in axialer und in radialer Richtung. Der Anschlagsteg 84 dient bei einer Drehbewegung des Gehäusedeckels 18 relativ zur Anschlussendscheibe 50 als Anschlag für einen Mitnehmersteg 86, der im Gehäusedeckel 18 einstückig angeordnet ist. Der Mitnehmersteg 86 erstreckt sich in axialer und radialer Richtung. Die dem Koaleszenz-Filtermedium 46 abgewandte freie Stirnseite des Anschlagstegs 84 und die der Anschlussendscheibe 50 zugewandte freie Stirnseite des Mitnehmerstegs 86 laufen spitz zu. Auf diese Weise können der Mitnehmersteg 86 und der Anschlagsteg 84 aneinander entlang gleiten, in dem Fall, dass ihre Stirnseiten beim Aufstecken des Gehäusedeckels 18 in axialer Richtung aneinander stoßen. So kann auf eine separate Positionierungsvorgabe verzichtet werden.
An der Innenseite des Gehäusedeckels 18 ist ferner ein ringförmiger Rastvorsprung 88 angeordnet, der im montierten Zustand die Rasthaken 76 der Anschlussendscheibe 50 radial außen umgibt. Die dem Koaleszenzelement 22 zugewandte Seite des Rastvorsprungs 88 ist radial nach innen gebogen und dient als Rastlager für die Rasthaken 76 der Anschlussendscheibe 50.
Zur Herstellung des Koaleszenzelements 22 werden zunächst die Anschlussendscheibe 50, die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 mit dem Hohlstützkegelstumpf 52 und der Außenmantel 58 als separate Bauteile aus Kunststoff gefertigt. Das Koaleszenz-Filtermedium 46 wird aus dem Vlies gefaltet.
Die dem Koaleszenz-Filtermedium 46 zugewandten Seiten der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und der Anschlussendscheibe 50 werden mittels Spiegelschweißen erweicht. Das Koaleszenz-Filtermedium 46 und der Außenmantel 58 werden in axialer Richtung auf den Hohlstützkegelstumpf 52 gesteckt.
Die Anschlussendscheibe 50 wird in axialer Richtung auf die freien Stirnseiten des Koaleszenz-Filtermediums 46 und des Außenmantels 58 gedrückt. Dabei gleiten die Zähne 74 des Gegenzahnkranzes 72 zwischen die Zähne 70 des Zahnkranzes 68 und bilden so die Verzahnung, die auch als Führung dient. Eine bestimmte Positionierung der Anschlussendscheibe 50 in Umfangsrichtung zur Achse 24 relativ zur Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 ist nicht erforderlich. Die Stirnseiten des Koaleszenz-Filtermediums 46 und des Außenmantels 58 werden beim Zusammenfügen in die jeweiligen noch weichen Oberflächen der Anschlussendscheibe 50 und der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 gepresst. Die Stege 60 des Außenmantels 58 prägen dabei komplementäre Vertiefungen in der Anschlussendscheibe 50 und der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48, welche nach dem Aushärten mit den Stegen 60 Verzahnungen bilden. Mittels der Verzahnung des Zahnkranzes 68 mit dem Gegenzahnkranz 72 und den Verzahnungen der Stege 60 des Außenmantels 58 mit der Anschlussendscheibe 50 und der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 ist die Anschlussendscheibe 50 formschlüssig und indirekt mit der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 verbunden. Zur Montage des Kraftstofffilterelements 20 werden die Filter-Endscheibe, die Filter-Verbindungsendscheibe 30 und das Filter-Stützrohr 28 als separate Teile aus Kunststoff vorgefertigt. Das Kraftstoff-Filtermedium 32 wird aus dem Vlies gefaltet.
Das Filter-Stützrohr 28 wird fest mit der Filter-Endscheibe verbunden.
Die dem Kraftstoff-Filtermedium 32 zugewandten Seiten der Filter-Endscheibe und der Filter-Verbindungsendscheibe 30 werden mittels Spiegelschweißen erweicht.
Das Kraftstoff-Filtermedium 32 wird in axialer Richtung auf das Filter-Stützrohr 28 gesteckt.
Die Filter-Verbindungsendscheibe 30 wird in axialer Richtung auf die noch freie Stirnseite des Kraftstoff-Filtermediums 32 gedrückt. Die Stirnseiten des Kraftstoff-Filtermediums 32 werden beim Zusammenfügen in die jeweiligen noch weichen Oberflächen der Filter-Endscheibe und der Filter-Verbindungsendscheibe 30 gedrückt.
Nach dem Aushärten der Oberflächen der Anschlussendscheibe 50, der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48, der Filter-Verbindungsendscheibe 30 und der Filter-Endscheibe erfolgt der Zusammenbau des Filtermoduls 14.
Hierzu wird das Koaleszenzelement 22 in axialer Richtung auf das Kraftstofffilterelement 20 gesteckt. Dabei wird das Koaleszenzelement 22 relativ zum Kraftstofffilterelement 20 um die Achse 24 so gedreht, dass die Positionen der Filter-Rasthaken 42 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 und der Einkerbungen 56 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 übereinstimmen und die Vorsprünge der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 in die Filter-Einbuchtungen 44 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 eingreifen und eine Verzahnung bilden. Mittels dieser Verzahnung sind die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 und die Filter-Verbindungsendscheibe 30 formschlüssig direkt miteinander verbunden. Der Verbindungsstutzen 38 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 gleitet beim Zusammenfügen in den Einsteckabschnitt 54 des Stützkegels 52 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 ein. In der Endposition verrasten die Filter-Rasthaken 42, welche beim Zusammenbau mit ihrer abgeschrägten Seite an der Schräge des Verbindungskragens 64 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 entlang geführt werden, mit dem Verbindungskragen 64.
Zum Einbau des fertig montierten Filtermoduls 14 in das Filtergehäuse 12 wird der Gehäusedeckel 18 in axialer Richtung auf das Koaleszenzelement 22 gesteckt. Dabei gleiten die schrägen Seiten der Rasthaken 76 der Anschlussendscheibe 50 an dem ringförmigen Rastvorsprung 88 des Gehäusedeckels 18 entlang und verrasten mit diesem. Im Falle, dass der Anschlagsteg 84 stirnseitig an den Mitnehmersteg 86 anstößt, sorgen die spitz zulaufende Stirnseiten des Anschlagstegs 84 und des Mitnehmerstegs 86 dafür, dass der Gehäusedeckel 18 relativ zum Koaleszenzelement 22 etwas gedreht wird, so dass der Anschlagsteg 84 und der Mitnehmersteg 86 aneinander entlang gleiten können.
Der Gehäusedeckel 18 und das Filtermodul 14 werden mit dem Kraftstofffilterelement 20 voraus in axialer Richtung auf das Mittelrohr 26 des Filtergehäuses 12 gesteckt und der Gehäusedeckel 18 in den Gehäusetopf 16 eingeschraubt. Beim Einschrauben des Gehäusedeckels 18 wird über den Mitnehmersteg 86 und den Anschlagsteg 84 ein Drehmoment in die Anschlussendscheibe 50 eingeleitet. Das Drehmoment wird über die Verzahnung des Gegenzahnkranzes 72 mit den Zahnkranz 68 des Hohlstützkegelstumpfs 52 und über die Verzahnungen der Anschlussendscheibe 50 mit dem Außenmantel 58 und des Außenmantels 58 mit der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 auf die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 weitergeleitet. Von dieser wird das Drehmoment über die Verzahnung der Vorsprünge der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48 mit den Filter-Einbuchtungen 44 der Filter-Verbindungsendscheibe 30 in die Filter-Verbindungsendscheibe 30 eingeleitet. Von der Filter-Verbindungsendscheibe 30 wird das Drehmoment über das Filter-Stützrohr 28 auf die Filter-Endscheibe weitergeleitet. Insgesamt wird so das gesamte Filtermodul 14 mit dem Gehäusedeckel 18 um die Achse 24 gedreht, ohne dass dabei das Koaleszenz-Filtermedium 46 und das Kraftstoff-Filtermedium 32 mechanisch belastet werden.
Zum Ausbau des Filtermoduls 14 wird der Gehäusedeckel 18 aus dem Gehäusetopf 16 herausgeschraubt. Dabei dreht sich der Gehäusedeckel 18 relativ zum Filtermodul 14 so weit, bis der Mitnehmersteg 86 am Anschlagsteg 84 der Anschlussendscheibe 50 anschlägt. Ab dieser Phase des Ausbaus wird beim Weiterdrehen des Gehäusedeckels 18 ein Drehmoment in das Filtermodul 14 eingeleitet. Das Drehmoment wird analog zum oben beschriebenen Einbau im Filtermodul 14 bis zur Filter-Endscheibe des Kraftstofffilterelements 20 weitergeleitet. Das gesamte Filtermodul 14 wird im Gehäusetopf 16 um die Achse 24 gedreht. Dabei werden Ablagerungen und Verklebungen, die das Filtermodul 14 an dem Anschlussflansch des Filtergehäuses 12 festhalten, einfach gelöst, was den Ausbau erleichtert.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Filtermoduls 114, dargestellt in der 4, sind diejenigen Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen, so dass bezüglich deren Beschreibung auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen wird. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von ersten dadurch, dass bei der Anschlussendscheibe 150 auf einen Wulstabschnitt verzichtet wurde. Ferner sind statt der eckigen Vorsprünge wie beim ersten Ausführungsbeispiel in der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 148 eckige Einbuchtungen 190 vorgesehen. Stattdessen verfügt die Filter-Verbindungsendscheibe 130 radial außen umfänglich verteilt über eine Mehrzahl von zu den Einbuchtungen 190 passenden eckigen Vorsprüngen 192. Die eckigen Vorsprünge 192 sind zur Erleichterung der Montage und zur besseren Führung in den Einbuchtungen 190 an ihren freien Stirnseiten angeschrägt. Auf den Außenmantel und die Filter-Schnapphaken wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird hier verzichtet.
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel, dargestellt in den 5 und 6, sind diejenigen Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 versehen. In der 5 ist ein zu dem Koaleszenzelement 22 aus dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliches Koaleszenzelement 222 gezeigt. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist anstelle der zahnkranzartigen Anordnung der geraden Stege 60 wie beim ersten Ausführungsbeispiel beim dritten Ausführungsbeispiel an den Stirnseiten des Außenmantels 258 eine segmentierte Anordnung von Stegen 260 mit Hinterschneidungen vorgesehen. Zwei der Stege 260 an einer der Stirnseiten des Außenmantels 258 sind in der 6 in der Draufsicht gezeigt. Bei Eindrücken der Stege 260 in die weichen Oberflächen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 248 und der Anschlussendscheibe 250 fließt das erweichte Material in die Hinterschneidungen, so dass nach dem Aushärten die Stabilität der Verzahnung insbesondere in axialer Richtung verbessert wird. Ferner wird beim dritten Ausführungsbeispiel in der Anschlussendscheibe 250 auf einen Wulstabschnitt wie beim ersten Ausführungsbeispiel verzichtet. Außerdem weist die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 248 keine eckigen Vorsprünge auf. Stattdessen sind an der dem Hohlstützkegelstumpf 252 abgewandten Außenseite der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 248 Verbindungsrasthaken 294 vorgesehen. Die Verbindungsrasthaken 294 verrasten bei montiertem Filtermodul mit entsprechenden Aufnahmen der Filter-Verbindungsendscheibe des in den 5 und 6 nicht gezeigten Kraftstofffilterelements.
In der 12 ist ein Teil eines Filtersystems 510 mit einem Filtermodul 514 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel gezeigt, welches zu dem Filtersystem 10 gemäß dem ersten, in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnlich ist. Das Filtermodul 514 umfasst ein zu dem Koaleszenzelement 222 gemäß dem dritten, in den 5 und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiel ähnliches Koaleszenzelement 522 und ein Kraftstofffilterelement 520. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten beziehungsweise des dritten Ausführungsbeispiels ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 500 beziehungsweise 300 versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist der Verbindungsstutzen 538 der Filter-Verbindungsendscheibe 530 des Kraftstofffilterelements 520 radial außen mit einem zum freien Ende des Verbindungsstutzens 538 hin abgeschrägten Rastkragen 596 versehen. Hinter dem Rastkragen 596 rasten die Verbindungsrasthaken 594 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 548 des Koaleszenzelements 522 analog zum dritten Ausführungsbeispiel ein. Auf diese Weise wird einer Rastverbindung realisiert, welche ein Spiel in radialer und Umfangsrichtung aufweist, das zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ausreicht. Dabei werden die Filter-Verbindungsendscheibe 530 und die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 548 axial mit einem minimalen axialen Spiel aneinander gepresst. Mit der axialen Verpressung wird eine Abdichtung zwischen der Filter-Verbindungsendscheibe 530 und der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 548 realisiert.
In der 7 ist ein Koaleszenzelement 322 eines vierten Ausführungsbeispiels eines ansonsten nicht gezeigten Filtermoduls dargestellt. Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 300 versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel ist hier ein zentrales Stützrohr 353 mittels segmentierter Stege 361 mit Hinterschneidungen 360 mit der Anschlussendscheibe 350 verzahnt. Die segmentierten Stege 361 wirken als Zahnkranz, der den Gegenzahnkranz in dem erweichten Material der Anschlussendscheibe 350 prägt. Der Mantel des Stützrohrs 353 ist mit Durchflussöffnungen 363 für den Kraftstoff versehen. Der Bereich der Anschlussendscheibe 350, der der Öffnung 378 benachbart ist, verläuft eben. In der Öffnung 378 ist ein elastischer Dichtring 341 angeordnet zur Abdichtung gegen das Mittelrohr des in der 7 nicht gezeigten Filtergehäuses.
In den 8 bis 11 sind eine Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 und eine Filter-Verbindungsendscheibe 430 eines fünften Ausführungsbeispiels eines ansonsten nicht gezeigten Filtermoduls dargestellt. Elemente, die zu denen des ersten, in den 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispiels ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 400 versehen. In der 8 ist die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 mit Betrachtungsrichtung auf ihre der Filter-Verbindungsendscheibe 430 zugewandte Seite gezeigt. Die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 weist ähnlich dem dritten Ausführungsbeispiel in den 5 und 6 an der dem Stützkegel 452 abgewandten Außenseite eine Mehrzahl von Verbindungsrasthaken 494 auf, welche zahnkranzartig entlang eines zur Achse 424 koaxialen Kreises angeordnet sind. Die Verbindungsrasthaken 494 erstrecken sich in axialer Richtung. Verrastungsseiten der Verbindungsrasthaken 494 befinden sich auf der Achse 424 zugewandten radial inneren Seite. Die Verbindungsrasthaken 494 sind an ihren freien Enden auf den Verrastungsseiten spitz zulaufen. An den freien Stirnseiten der Schnapphaken 494 ist jeweils ein Drehstoppelement 402 einstückig befestigt. Ein beziehungsweise zwei der Drehstoppelemente 402 sind in den 10 und 11 im Detail gezeigt. Die 10 und 11 zeigen Detailansichten der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 und der Filter-Verbindungsendscheibe 430 im montiertem Zustand in unterschiedlichen Perspektiven. Jedes Drehstoppelement 402 weist eine Anschlagseite 402a auf, die sich in einer Ebene radial und axial zur Achse 424 erstreckt. Eine der Anschlagseite 402a gegenüberliegende Rampenseite 402b erstreckt sich schräg zur Anschlagseite 402a in einer Ebene, die radial zur Achse 424 verläuft. In radialer Richtung betrachtet haben die Drehstoppelemente 402 jeweils die Form eines rechtwinkligen Dreiecks, das mit einer seiner Katheten an der Stirnseite des Schnapphakens 494 anliegt, dessen andere Kathete in der Anschlagseite 402a liegt und dessen Hypotenuse in der Rampenseite 402b liegt.
9 zeigt die Filter-Verbindungsendscheibe 430 mit Betrachtungsrichtung auf ihre der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 zugewandte Seite. Der Verbindungsstutzen 438 der Filter-Verbindungsendscheibe 430 weist an seiner radial äußeren Umfangsseite eine in der 10 gezeigte Hinterschneidung 405 auf. Die Hinterschneidung 405 dient als Aufnahme, in der die Schnapphaken 494 der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 in dem in den 10 und 11 gezeigten montierten Zustand des Filtermoduls einrasten. Der Verbindungsstutzen 438 ist an seinem radial äußeren freien Rand abgeschrägt. Beim Aufstecken des Koaleszenzelements auf das Kraftstofffilterelement in axialer Richtung gleiten die abgeschrägten Ränder der Schnapphaken 494 an dem abgeschrägten Rand des Verbindungsstutzens 438 entlang. So wird eine Führung erreicht und die Montage erleichtert.
In Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sind radial außerhalb des Verbindungsstutzens 438 vier Gegendrehstoppelemente 404 an der Grundfläche der Filter-Verbindungsendscheibe 430 einstückig befestigt. Die Gegendrehstoppelemente 404 sind ähnlich zu den Drehstoppelemente 402 in der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 aufgebaut.
Beim Drehen des Koaleszenzelements relativ zum Kraftstofffilterelement in einer Schließ-Drehrichtung, in der 10 angedeutet durch einen Pfeil 406, welche der Drehrichtung beim Einschrauben des Gehäusedeckels in den Gehäusetopf entspricht, stoßen spätestens nach einem Bruchteil einer Umdrehung die Rampenseiten 402b der Drehstoppelemente 402 an entsprechenden Rampenseiten 404b der Gegendrehstoppelemente 404 an, was zu einem erkennbaren mechanischen Widerstand führt. Beim Weiterdrehen mit einem erhöhten Kraftaufwand gleiten die Drehstoppelemente 402 aufgrund einer gewissen Elastizität der Drehstoppelemente 402 und der Gegendrehstoppelemente 404 über die Gegendrehstoppelemente 404 hinweg.
Beim Drehen des Koaleszenzelements relativ zum Kraftstofffilterelement in umgekehrter Richtung (Öffnungs-Drehrichtung), in der 11 angedeutet durch einen Pfeil 408, welche der Drehrichtung beim Öffnen des Gehäusedeckels entspricht, stoßen die Drehstoppelemente 402 spätestens nach einem Bruchteil einer Umdrehungen mit ihren Anschlagseite 402a an entsprechenden Gegenanschlagseiten 404a der Gegendrehstoppelemente 404 an. Eine weitere Relativdrehbewegung in die Öffnung-Drehrichtung 408 wird dann verhindert.
Die Drehstoppelemente 402 und die Gegendrehstoppelemente 404 wirken in der Öffnungs-Drehrichtung 408 in Art einer Verzahnung zusammen und ermöglichen die Weiterleitung eines Drehmoments zwischen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 448 und der Filter-Verbindungsendscheibe 430. Auf diese Weise wird beim Herausschrauben des Gehäusedeckels ein von diesem eingeleitetes Drehmoment auf das Kraftstofffilterelement weitergeleitet, so dass etwaige Verklebungen zwischen der Filter-Endscheibe und dem Anschlussflansch des Filtergehäuses gelöst werden.
In der Schließ-Drehrichtung 406 wirken die Drehstoppelemente 402 und die Gegendrehstoppelemente 404 in Art einer Rutschkupplung zusammen. Dieser Rutschkupplung ermöglicht zwar das Weiterdrehen, aber zeigt das Erreichen der Einbauposition des Filtermoduls mittels eines erhöhten mechanischen Widerstands und gegebenenfalls eines akustischen Signals, das beim Zurückschnappen der Drehstoppelemente 402 und der Gegendrehstoppelemente 404 entsteht, an.
Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Filtermoduls 14; 114; 514 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Filtersysteme 10; 510 zur Filtrierung flüssiger Kraftstoffe. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Filtersystemen 10; 510, Filtermodulen 14; 114; 514 und Filterelementen 20, 22; 120, 122; 222; 322; 520, 522 zur Filtrierung andersartiger Fluide, beispielsweise Öl, Luft oder Wasser, eingesetzt werden. Der Einsatz ist nicht beschränkt auf den Kraftfahrzeugbereich. Die Erfindung kann beispielsweise auch bei Industriesystemen, beispielsweise Industriemotoren, oder in der Wassertechnik eingesetzt werden.
Statt bei dem Filtermodul 14; 114; 514, kann die Erfindung auch bei einem einzelnen Filterelement 20, 22; 120, 122; 222; 322; 520, 522 eingesetzt werden.
Das Kraftstoff-Filtermedium 32; 132; 532 und/oder das Koaleszenz-Filtermedium 46; 146; 246; 346; 546 kann statt sternförmig gefaltet auch in anderer Weise, auch anders als koaxial, aufgebaut sein.
Die Anschlussendscheibe 50; 150; 250; 350; 550, die Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48; 148; 248; 448; 548, die Filter-Verbindungsendscheibe 30; 130; 430; 530 und/oder die Filter-Endscheibe können aus andersartigen, insbesondere andersartig geformten, Endkörpern realisiert sein.
Die Stege 60; 260; 361; 560 können statt an den Stirnseiten des Außenmantels 58; 258; 558 beziehungsweise des Stützrohrs 361 auch an den Oberflächen der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48; 248; 548 beziehungsweise der Anschlussendscheibe 50; 250; 350; 550 angeordnet sein. Zum Zusammenfügen können die Stirnseiten des Außenmantels beziehungsweise des Stützrohrs erweicht werden und die Stege der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48; 248; 548 beziehungsweise der Anschlussendscheibe 50; 53; 250; 550 in diese gepresst werden. Die Stirnseiten des Kraftstoff-Filtermediums 32; 132; 532 und/oder des Koaleszenz-Filtermediums 46; 146; 246; 346; 546 können statt mit der Filter-Endscheibe, der Filter-Verbindungsendscheibe 30; 130; 430; 530, der Koaleszenz-Verbindungsendscheibe 48; 148; 248; 448; 548 beziehungsweise der Anschlussendscheibe 50; 150; 250; 350; 550 verschweißt auch mit diesen in andersartiger Weise verbunden, beispielsweise verklebt, sein.

Claims

Filterelement (20, 22; 120, 122; 222; 322; 522) eines Filtersystems (10; 510) zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Luft, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem insbesondere sternförmig gefalteten Filtermedium (32, 46; 132, 146; 246; 346 546) in vorzugsweise koaxialer Form, an dessen Stirnseiten jeweils ein Endkörper (30, 48, 50; 130, 148, 150; 248, 250; 350; 430, 448; 548, 550) angeordnet ist, zwischen denen sich wenigstens ein Stützkörper (52, 58; 152; 252, 258; 353; 452; 552, 558) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548, 550) mit einer Verzahnung (44, 60, 68, 72; 168, 172, 190,192; 260; 161; 402a, 404a; 560) mit dem Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558) verbunden ist zur Übertragung eines Drehmoments von dem Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548, 550) auf den Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558) und umgekehrt.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558) an seiner dem wenigstens einen Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548, 550) zugewandten Stirnseite einen Zahnkranz (60, 68; 168; 260; 361; 560) aufweist und der wenigstens eine Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548, 550) auf der dem Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558) zugewandten Seite einen entsprechenden Gegenzahnkranz (72; 172) aufweist, der in den Zahnkranz (68; 168) des Endkörpers (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548, 550) eingreift.
Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zähne (70, 74; 170, 174) des Zahnkranzes (68; 168) und/oder des Gegenzahnkranzes (72; 172) an ihren dem jeweils anderen Zahnkranz (68, 72; 168,172) zugewandten Stirnseiten spitz zulaufen.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (58; 258; 353; 558) an seiner dem wenigstens einen Endkörper (48, 50; 248, 250; 350; 548, 550) zugewandten Stirnseite oder der Endkörper an seiner dem Stützkörper zugewandten Seite einen Zahnkranz (60; 260; 361; 560) aufweist, der in den Endkörper (48, 50; 248, 250; 350; 548, 550) beziehungsweise die Stirnseite des Stützkörpers, der/die mittels eines Erweichungsprozesses erweicht ist, eingedrückt ist und eine Struktur im Endkörper (48, 50; 248, 250; 350; 548, 550) beziehungsweise im Stützkörper prägt, die nach dem Erhärten des Endkörpers (48, 50; 248, 250; 350; 548, 550) beziehungsweise des Stützkörpers einen Gegenzahnkranz für den Zahnkranz (60; 260; 361; 560) des Stützkörpers (58; 258; 353; 558) beziehungsweise des Endkörpers bildet.
Filterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkranz (260; 361; 560) eine segmentierte Hinterschneidung aufweist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützkörper (52; 152; 452) mit dem Endkörper (48; 148; 448), mit dem er nicht verzahnt ist, vorzugsweise einstückig verbunden ist.
Filtermodul (14; 514) eines Filtersystems (10; 510) zur Filtrierung von Fluiden, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Luft, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens zwei Filterelementen (20, 22; 120, 122; 222; 322; 520, 522) insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, die jeweils ein insbesondere sternförmig gefaltetes Filtermedium (32, 46; 132, 146; 246; 346; 546) in vorzugsweise koaxialer Form umfassen, an dessen Stirnseiten jeweils ein Endkörper (30, 48, 50; 130, 148, 150; 248, 250; 350; 430, 448; 530, 548) angeordnet ist, und die Filterelemente (20, 22; 120, 122; 222; 322; 520, 522) in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Endkörper (30, 48, 50; 130, 148, 150; 248, 250; 350; 430, 448; 530, 548) mittels einer Verzahnung (44, 60, 68, 72; 168, 172, 190, 192; 260; 161; 402a, 404a; 594, 596) zur Übertragung eines Drehmoments formschlüssig direkt oder indirekt miteinander verbunden sind.
Filtermodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548; 550) mit wenigstens einem Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558), der sich zwischen den beiden Endkörpern (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548; 550) eines der Filterelemente (22; 122; 222; 322; 522) erstreckt, verzahnt ist zur Übertragung eines Drehmoments von dem Endkörper (48, 50; 150; 248, 250; 350; 548; 550) auf den Stützkörper (52, 58; 152; 258; 353; 558) und umgekehrt.
Filtermodul nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Endkörper (30; 130; 430; 530) eines der Filterelemente (20; 120; 520) mit dem angrenzenden Endkörper (48; 148; 248; 448; 548) des anderen Filterelements (22; 122; 522) verzahnt ist.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Endkörper (530) eines der Filterelemente (520) mit dem angrenzenden Endkörper (548) des anderen Filterelements (522) mittels einer Rastverbindung (594, 596) verzahnt ist.