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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung zum Filtern einer Flüssigkeit einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft somit eine Flüssigkeitsfiltereinrichtung.
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Üblicherweise kann eine derartige Filtereinrichtung, wie z. B. ein Ölfilter oder ein Kraftstofffilter, ein Filtergehäuse aufweisen, das einen Gehäuseinnenraum, einen Einlass und einen Auslass aufweist. Im Gehäuseinnenraum ist ein Filterelement angeordnet, das eine mit dem Einlass fluidisch verbundene Rohseite von einer mit dem Auslass fluidisch verbundenen Reinseite trennt.
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Während des Filtrierbetriebs hält das Filterelement Verunreinigungen der Flüssigkeit auf der Rohseite zurück. Ein Großteil der Verunreinigungen lagert sich dabei unmittelbar am Filtermaterial des Filterelements an, wodurch das Filterelement allmählich zusetzt und im Rahmen von Wartungsintervallen gegen ein neues Filterelement ausgetauscht werden muss. Außerdem können sich Verunreinigungen auf der Rohseite im Gehäuseinnenraum ansammeln, und zwar insbesondere grobkörnige Verunreinigungen, wie z. B. Korrosionsrückstände. Korrosionsrückstände können im Gehäuseinnenraum vor allem dann entstehen, wenn das Filtergehäuse aus Metall hergestellt ist und die zu filternde Flüssigkeit Wasser enthält. Insbesondere Kraftstoff kann einen gewissen Wasseranteil aufweisen, der sich aufkonzentrieren kann, was jedoch von der wasserabscheidenden Wirkung des verwendeten Filterelements oder eines ggf. zum Einsatz kommenden Endabscheiders, insbesondere in Form eines Koalescers, abhängt.
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Beim Wechseln des Filterelements werden zwar sämtliche im Filterelement eingelagerten Verunreinigungen mit dem Filterelement aus dem Filtergehäuse entfernt, die übrigen, sich im Filtergehäuse ansammelnden Verunreinigungen müssen jedoch separat entfernt werden. Das Entfernen der beim Wechsel des Filterelements im Filtergehäuse verbleibenden Verunreinigungen erfolgt in der Regel manuell. Es erfordert eine gewisse Sorgfalt und benötigt Zeit. Dementsprechend besteht die Gefahr, dass diese Verunreinigungen nur unvollständig entfernt werden oder dass die Reinigung des Filtergehäuses beim Wechseln des Filterelements vollständig unterbleibt. Es besteht zusätzlich die Möglichkeit, dass beim Filterelementwechsel zusätzlich oder nach durchgeführter Reinigung/Spülung des Filtergehäuses Stäube in den Filtergehäuseinnenraum oder auf das einzusetzende Filterelement gelangen. Beim Herausnehmen des Filterelements aus dem Filtergehäuse wird die Trennung zwischen Rohseite und Reinseite im Gehäuseinnenraum aufgehoben, sodass die rohseitigen Verunreinigungen auch auf die Reinseite gelangen.
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Wird nun ein neues Filterelement in das nicht oder nicht vollständig gereinigte oder durch Stäube in der Luft wieder verunreinigte Filtergehäuse eingesetzt, befinden sich auch auf der Reinseite Rückstände von Verunreinigungen, die also im Filtrierbetrieb vom Filterelement nicht mehr herausgefiltert werden können. Da diese im Gehäuse zurückbleibenden Verunreinigungen – wie erwähnt – grobkörnig sein können, besteht die Gefahr einer Beschädigung der Komponenten, die stromab der Filtereinrichtung mit der gefilterten Flüssigkeit versorgt werden. Insbesondere bei modernen Brennkraftmaschinen, die mit Kraftstoffinjektoren ausgestattet sind, können grobkörnige Schmutzpartikel die Funktion eines Kraftstoffinjektors beeinträchtigen oder sogar zu einem Ausfall eines Kraftstoffinjektors führen.
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Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere dadurch charakterisiert, dass die Gefahr eines Schmutzaustrags aus dem Filtergehäuse nach einem Wechsel des Filterelements reduziert ist.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, auf der Reinseite, stromab des Filterelements und stromauf oder stromab des Auslasses ein Zusatzfilterelement anzuordnen. Dieses Zusatzfilterelement ist so konzipiert, dass es die unerwünschten Verunreinigungen, die sich während des Filtrierbetriebs nicht im Filtermaterial des Filterelements, sondern im Filtergehäuse ansammeln, zurückhalten kann. Da die kritischen Verunreinigungen vergleichsweise grobkörnig sind, reicht ein Zusatzfilterelement mit einer vergleichsweise geringen Feinheit.
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Unter dem Begriff „Feinheit” wird im vorliegenden Zusammenhang die Filtrationswirkung bzgl. einer mittleren Korngröße der aus der Flüssigkeit herauszufilternden Verunreinigungen verstanden, wobei die Feinheit um so größer ist, je kleiner die Korngröße der herausgefilterten Partikel ist. Somit kann das Zusatzfilterelement im Vergleich zum Filterelement bzgl. der Filtrationswirkung vergleichsweise grob konfiguriert sein, wodurch es einen vergleichsweise geringen Durchströmungswiderstand besitzt und dementsprechend keinen wesentlichen Einfluss auf den Druckabfall der Filtereinrichtung aufweist.
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Da sich das Zusatzfilterelement auf der Reinseite befindet, verhindert es beim Wechseln des Filterelements ein Eintreten von Verunreinigungen aus dem Bereich des Gehäuseinnenraums über den Auslass in nachgeschaltete Komponenten. Soweit nach dem Wechseln des Filterelements grobkörnige Verunreinigungen auf der Reinseite zwischen dem Filterelement und dem Zusatzfilterelement zu finden sind, werden diese während des Filtrationsbetriebs im Zusatzfilterelement abgefangen. Die Gefahr einer Beschädigung einer stromab auf die Filtereinrichtung folgenden Komponente durch die groben Verunreinigungen kann dadurch reduziert werden.
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Zweckmäßig kann das Zusatzfilterelement am Filtergehäuse angeordnet und dementsprechend zusätzlich zum Filterelement vorhanden sein. Insbesondere ist das Zusatzfilterelement dann nicht am Filterelement angebracht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Zusatzfilterelement scheibenförmig oder plattenförmig ausgestaltet sein. Hierdurch besitzt das Zusatzfilterelement eine besonders einfache Struktur. Außerdem benötigt es extrem wenig Einbauraum, sodass es leicht innerhalb des Filtergehäuses untergebracht werden kann. Zweckmäßig kann das Zusatzfilterelement einen ringförmigen Träger und einen ebenen Filterkörper aufweisen. Mit Hilfe des Trägers kann der Filterkörper aus einem geeigneten Filtermaterial einfach am Filtergehäuse angebracht werden.
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Das Zusatzfilterelement bzw. dessen Filterkörper kann bspw. mittels eines Siebs oder mittels eines Gewebes oder mittels eines Vlieses gebildet sein. Besonders geeignet sind feine Siebe, die z. B. aus feinmaschigem Kunststoffgewebe oder aus Sintermetall bestehen können. Alternativ kann es aus einem Gewebe oder aus einem Vlies bestehen.
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Bspw. kann das Zusatzfilterelement an einem den Auslass aufweisenden Deckel. zum Verschließen des Filtergehäuses angeordnet sein. Diese Ausführungsform ist von besonderem Vorteil, da zum Wechseln des Filterelements der Deckel zwingend vom Filtergehäuse abgenommen werden muss, sodass auch die Gefahr einer Verunreinigung des Deckels durch den im Filtergehäuse verbleibenden Restschmutz erheblich reduziert ist.
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Am Deckel des Filtergehäuses kann ein in das Gehäuseinnere axial vorstehender Auslassstutzen ausgebildet sein, von dem der Auslass ausgeht und in den ein von einer Endscheibe des Filterelements axial abstehender Ringkragen axial eingesteckt ist, der eine zentrale Durchtrittsöffnung dieser Endscheibe umschließt. Zweckmäßig kann nun das Zusatzfilterelement am Auslassstutzen angeordnet sein, sodass es an das Filtergehäuse bzw. an dessen Deckel angebaut ist. Alternativ kann das Zusatzfilterelement grundsätzlich auch am genannten Ringkragen angeordnet sein, sodass das Zusatzfilterelement in diesem Fall an das Filterelement angebaut ist.
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Besonders zweckmäßig ist nun eine Ausführungsform, bei welcher die Feinheit des Zusatzfilterelements kleiner ist als die des Filterelements. In. der Folge ist das Zusatzfilterelement nur für Grobschmutz zuständig, der sich nach einem Filterwechsel auf der Reinseite befindet. Im normalen Filtrationsbetrieb ist das Zusatzfilterelement quasi inaktiv, da Partikel, die so klein sind, dass sie das im Vergleich zum Zusatzfilterelement feine Filterelement ungehindert durchströmen können, auch das im Vergleich zum Filterelement grobe Zusatzfilterelement ungehindert durchströmen können.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher auf der Reinseite ein Endabscheider stromauf des Zusatzfilterelements angeordnet ist. Insbesondere für den Fall, dass die Filtereinrichtung als Kraftstofffilter ausgestaltet ist, kann mit Hilfe des Endabscheiders Wasser aus dem Kraftstoff herausgefiltert werden. Die Anordnung des Endabscheiders auf der Reinseite ist besonders effizient, da er dann keiner Verschmutzung durch in der Flüssigkeit mitgeführte Partikel ausgesetzt ist. Diese Partikel sind bereits mit Hilfe des stromauf des Endabscheiders angeordneten Filterelements abgeschieden. Der Endabscheider ist dabei so konzipiert, dass er für Wasser im Wesentlichen undurchlässig ist, während er für eine von Wasser verschiedene Flüssigkeit, wie z. B. Öl oder Kraftstoff, weitgehend durchlässig ist.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Endabscheider integral am Filterelement ausgebildet ist. Hierdurch bilden Filterelement und Endabscheider eine Montageeinheit, die als Ganzes in das Filtergehäuse eingesetzt werden kann. Durch die modulare Bauweise können insbesondere separate Dichtungen entfallen.
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Zweckmäßig kann das Filterelement einen ringförmigen Filterkörper aufweisen, der axial mit zwei Endscheiben dicht verschlossen ist und einen reinseitigen Filterinnenraum umschließt. Der Filterkörper besteht dabei aus einem geeigneten Filtermaterial oder Filtermedium, das bspw. gefaltet bzw. plissiert sein kann. Ein derartiges ringförmiges Filterelement zeichnet sich durch eine besonders hohe Filtrationsfläche bzw. durch einen vergleichsweise niedrigen Durchströmungswiderstand aus. Die Filtereinrichtung ist dabei so konzipiert, dass das Filterelement von außen nach innen durchströmt wird.
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Zweckmäßig kann nun der Endabscheider zylindrisch ausgestaltet sein und koaxial in einem vom Filterkörper umschlossenen Filterinnenraum angeordnet sein. Hierdurch ergibt sich eine besonders kompakte Bauform für die Einheit aus Filterelement und Endabscheider.
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Vorteilhaft kann bei einer weiteren Ausführungsform im Gehäuseinnenraum ein Wassersammelraum auf der Reinseite angeordnet sein. Das mit Hilfe des Endabscheiders aus der gereinigten Flüssigkeit abgeschiedene Wasser kann somit reinseitig im Wassersammelraum aufgefangen und gesammelt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine dem Wassersammelraum zugewandte Endscheibe des Filterelements als offene Endscheibe ausgestaltet sein, sodass der Filterinnenraum durch diese offene Endscheibe mit dem Wassersammelraum fluidisch verbunden ist. Somit kann das am Endabscheider und somit im Filterinnenraum abgeschiedene Wasser in den Wassersammelraum gelangen.
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Zweckmäßig kann in das Filtergehäuse ein Zwischenboden eingesetzt sein, auf dem sich das Filterelement axial abstützt. Hierdurch kann die räumliche Lage des Filterelements innerhalb des Filtergehäuses stabilisiert werden. Gleichzeitig kann dadurch ein vergleichsweise großvolumiger Wassersammelraum im Filtergehäuse bereitgestellt werden, der sich dann an einer vom Filterelement abgewandten Seite des Zwischenbodens befindet.
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Insbesondere kann der Zwischenboden an seinem Außenrand gestuft sein, sodass radial zwischen dem Zwischenboden und dem Filtergehäuse ein Ringraum ausgebildet ist, in den ein ringförmiger Dichtkragen axial eintaucht, der am Filterelement, und zwar insbesondere an einer Endscheibe des Filterelements, ausgebildet ist und der am Filtergehäuse radial dichtend anliegt. Durch diese Ausgestaltung besitzt der Zwischenboden eine nützliche Zusatzfunktion, da er eine axiale Führung für die am Filterelement ausgebildete Dichtung bereitstellt, die optional außerdem zum Erzeugen einer radialen Vorspannung verwendet werden kann, mit der die am Filterelement ausgebildete Dichtung radial dichtend an der Innenseite des Filtergehäuses zur Anlage kommt.
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Das Filtergehäuse kann gegenüber dem Deckel eine Ablassöffnung aufweisen, die mit Hilfe einer Ablassschraube verschlossen werden kann und für den Wechsel des Filterelements geöffnet werden kann, um den Gehäuseinnenraum zu entleeren. Zweckmäßig kann dabei die Ablassschraube durch die Ablassöffnung hindurch mit einem im Gehäuseinnenraum angeordneten Sockel verschraubt sein, der bzgl. des Filtergehäuses ein separates Bauteil ist und der den Gehäuseinnenraum an einem Ringkragen dicht verschließt, der am Filtergehäuse ausgeformt ist und eine Einfassung der Ablassöffnung bildet.
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Zweckmäßig kann der Deckel zum Verschließen des Filtergehäuses einen Außendeckel und einen Innendeckel umfassen, wobei der Außendeckel zum Befestigen des Deckels am Filtergehäuse dient, während der Innendeckel zum Abdichten des Gehäuseinnenraums dient. Der vergleichsweise komplex geformte Innendeckel kann bspw. aus Kunststoff hergestellt sein, während der vergleichsweise einfach geformte Außendeckel aus Metall hergestellt sein kann. Der Innendeckel ist großflächig am Außendeckel abgestützt und muss daher selbst keine großen Druckkräfte abstützen können, sodass er im Wesentlichen als Funktionsträger verwendet werden kann. Im Unterschied dazu nimmt der Außendeckel die Druckkräfte auf.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Die Figuren zeigen, jeweils schematisch,
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1 einen prinzipiellen skizzierten Aufbau einer gattungsgemäßen Filtereinrichtung.
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2 einen prinzipiellen skizzierten Aufbau der Filtereinrichtung bei einer anderen Ausführungsform,
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3 einen Längsschnitt durch die Filtereinrichtung, bei einer weiteren Ausführungsform.
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Entsprechend 1 weist eine Filtereinrichtung 1 ein Filtergehäuse 2, bestehend aus einem Deckel 30 und einem mit diesem lösbar verbundenen Gehäusetopf 58, sowie einen Auslass 5a und einen Einlass 5b auf. Die Zuordnung Deckel oder Topf des Filtergehäuses 2 ist beliebig und auch andersherum zu verstehen. Vom Einlass 5b aus strömt das zu filternde Fluid in einen Gehäuseinnenraum 4 bzw. zu einer Rohseite 6 eines Filterelementes 3, dessen Filterkörper 11 vorzugsweise aus einem gefalteten, ringförmig angeordnetem Filtermedium oder Filtermaterial besteht. Das Filterelement 3 weist eine obere Endscheibe 13 und eine untere Endscheibe 12 auf. Vorzugsweise ist das Filterelement 3 von außen nach innen durchströmt.
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Eine Reinseite 7 ist von der Rohseite 6 durch eine Dichtung 57 getrennt, die zwischen einer der Endscheiben 12, 13 und dem Filtergehäuse 2 anliegt. Die Reinseite 7 ist mit dem Auslass 5a verbunden, so dass dort die gereinigte Flüssigkeit die Filtereinrichtung 1 wieder verlassen kann. Im Filtergehäuse 2 ist ein Zusatzfilterelement 8 in der Nähe des Auslasses 5a fest angebracht. Dieses Zusatzfilterelement 8 weist einen Träger 9 und einen Filterkörper 10 auf, und insbesondere Halte- oder Dichtmittel 59.
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Der Filterkörper 10 des Zusatzfilterelementes 8 kann aus einem geeigneten Material, wie z. B. einem feinen Sieb, vorzugsweise aus feinmaschigem Kunststoffgewebe oder einem Metallsintersieb, bestehen.
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Die in den 1 gezeigte Ausführungsform eignet sich für alle Fluide, vorzugsweise Öle, Kraftstoffe oder Harnstofflösungen, wie sie in KFZ benutzt werden.
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In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel skizziert. Die Filtereinrichtung 1 die in 2 gezeigt ist, stellt üblicherweise einen Kraftstofffilter dar. Auch hier weist die Filtereinrichtung 1 ein Filtergehäuse 2, bestehend aus einem Deckel 30 und einem Gehäusetopf 58, auf. Der Deckel 30 ist lösbar am Gehäusetopf 58 angebracht, z. B. über eine Schraub- oder Rastverbindung. Die Zuordnung Deckel oder Topf des Filtergehäuses 2 ist beliebig und auch andersherum zu verstehen. Des Weiteren weist die Filtereinrichtung 1 einen Auslass 5a, einem Einlass 5b und ein ringförmiges Filterelement 3, mit einer oberen und einer unteren Endscheibe 12, 13 auf.
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Zusätzlich kann auf der Reinseite 7 noch ein Endabscheider 15 vorgesehen werden, der verhindert, dass Wasser die Filtereinrichtung 1 durch den Auslass 5a verlässt. Die Koaleszenz des im Kraftstoff emulgierten Wassers kann durch das Filtermedium oder Filtermaterial des Filterkörpers 11 erreicht werden oder aber durch ein zusätzliches Koaleszenzfilter auf der Innenseite des Filterelementes 3 (nicht gezeigt, da sehr dünn).
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Der Endabscheider 15 ist mit der einen, hier der oberen Endscheibe 13 verbunden und bildet somit mit der Filtereinrichtung 3 eine Montageeinheit 17. Der Endabscheider 15 weist innere Stützstreben 18 und einen Boden 20 auf.
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Die obere Endscheibe 13 ist gegenüber dem Filtergehäuse 2 mittels der innen an der oberen Endscheibe 13 anliegenden Dichtung 60 gedichtet und kann nicht gezeigte Rastmittel aufweisen, um die Montageeinheit 17 mit dem Deckel 30 zusammen vom Filtergehäusetopf 58 abnehmen zu können.
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Die untere Endscheibe 12 ist gegenüber dem Filtergehäuse 2 über eine am Außenumfang der unteren Endscheibe 12 anliegende Dichtung 57 mit zugehöriger Dichtkontur gedichtet. Auf diese Weise kann die Reinseite 7 von der Rohseite 6 getrennt werden.
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Im Gehäuseinnenraum 4 können bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel eine Heizeinrichtung oder/und eine Ventileinrichtung und/oder weitere zweckmäßige Mittel angeordnet sein.
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Unterhalb der Montageeinheit 17 befindet sich im Filtergehäuse 2 ein Wassersammelraum 21. In diesen ragt eine Ablassschraube 47, die einen Wasserstandssensor aufweisen kann.
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Der Aufbau des Zusatzfilterelementes 8 kann bei allen drei Ausführungsbeispielen analog sein, hier also analog dem aus dem ersten bzw. dritten Ausführungsbeispiel.
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Im Auslass 5a ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Zusatzfilterelement 8 vorgesehen. Es kann eingesteckt oder eingeklemmt werden.
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Generell kann das Zusatzfilterelement 8 aber auch außen am Auslass 5a quasi als Nachrüstteil angebracht werden.
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Entsprechend 3 umfasst eine Filtereinrichtung 1 ein Filtergehäuse 2 und ein Filterelement 3, das im Filtergehäuse 2 angeordnet ist. Die Filtereinrichtung 1 dient zum Filtern einer Flüssigkeit einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Bevorzugt handelt es sich bei der Filtereinrichtung 1 um ein Kraftstofffilter 1. Grundsätzlich kann es sich bei der Filtereinrichtung 1 auch um einen Ölfilter 1 handeln.
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Das Filtergehäuse 2 umschließt einen Gehäuseinnenraum 4 und besitzt einen hier nicht erkennbaren Einlass 5b, über den die zu filternde Flüssigkeit in den Gehäuseinnenraum 4 eintreten kann. Ferner weist das Filtergehäuse 2 einen Auslass 5a auf, durch den die gefilterte Flüssigkeit aus dem Gehäuseinnenraum 4 austreten kann. Das Filterelement 3 trennt im Gehäuseinnenraum 4 eine Rohseite 6, die mit dem Einlass 5b fluidisch verbunden ist, von einer Reinseite 7, die mit dem Auslass 5a fluidisch verbunden ist.
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Die hier vorgestellte Filtereinrichtung 1 weist außerdem ein Zusatzfilterelement 8 auf, das im Gehäuseinnenraum 4 auf der Reinseite 7 stromauf des Auslasses 5a angeordnet ist. Im gezeigten Beispiel ist das Zusatzfilterelement 8 scheibenförmig oder plattenförmig ausgestaltet. Insbesondere besitzt es hier einen ringförmigen Träger 9 und einen Filterkörper 10, der hier eben ausgestaltet ist und vom Träger 9 eingefasst ist. Der Filterkörper 10 besteht aus einem geeigneten Filtermaterial. Bspw. kann der Filterkörper 10 aus einem Sieb oder aus einem Gewebe oder aus einem Vlies gebildet sein, vorzugsweise wird ein feinmaschiges Sieb aus Kunststoff oder Sintermetall verwendet.
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Das Filterelement 3 besitzt vorzugsweise einen ringförmigen Filterkörper 11 aus einem geeigneten Filtermedium oder aus einem geeigneten Filtermaterial. Ferner besitzt das Filterelement 3 zwei Endscheiben 12 und 13, mit denen der Filterkörper 11 axial dicht verschlossen ist. Die Axialrichtung bezieht sich dabei auf eine Längsmittelachse 14 des zylindrischen Filterelements 3 bzw. des zylindrischen Filtergehäuses 2. Die beiden Endscheiben 12, 13 werden entsprechend der Darstellung gemäß 3 im Folgenden auch als untere Endscheibe 12 bzw. als obere Endscheibe 13 bezeichnet. Das Filtermaterial des Filterkörpers 11 kann bspw. durch ein bahnenförmiges Material gebildet sein, das plissiert oder gefaltet ist. Die Endscheiben 12 und 13 können auf den Filterkörper 11 stirnseitig aufplastifiziert oder aufgeklebt sein.
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Die hier vorgestellte Filtereinrichtung 1 weist außerdem einen Endabscheider 15 auf, der mit Hilfe eines Endabscheidermaterials gebildet ist, das für Wasser weitgehend undurchlässig ist und das für eine von Wasser unterschiedliche Flüssigkeit, nämlich vorzugsweise für Kraftstoff, weitgehend durchlässig ist. Der Endabscheider 15 ist auf der Reinseite 7 angeordnet, also stromab des Filterkörpers 11. Ferner ist der Endabscheider 15 stromauf des Zusatzfilterelements 8 angeordnet. Das Filterelement 3 ist radial von außen nach innen durchströmt, sodass der Filterkörper 11 einen reinseitigen Filterinnenraum 16 umschließt. Zweckmäßig ist der Endabscheider 15 zylindrisch ausgestaltet und bzgl. der Längsmittelachse 14 koaxial im Filterinnenraum 16 angeordnet.
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Bei der hier vorgestellten Ausführungsform ist der Endabscheider 15 integral am Filterelement 3 ausgebildet. Hierdurch wird eine Montageeinheit 17 geschaffen, die aus dem Filterelement 3 und dem Endabscheider 15 besteht und die einheitlich in das Gehäuse 2 eingesetzt werden kann und die auch einheitlich ausgetauscht werden kann. Bspw. kann die integrale Bauweise dadurch realisiert werden, dass Stützstreben 18 des Endabscheiders 15, an denen sich ein zylindrischer Mantel 19 des Endabscheiders 15 radial innen abstützt, integral an der oberen Endscheibe 13 ausgeformt sind. Der Mantel 19 besteht bspw. aus dem zuvor genannten Endabscheidermaterial. Die Streben 18 verbinden einen Boden 20 des Endabscheiders 15 mit der oberen Endscheibe 13, wobei der Boden 20 den Mantel 19 an einer von der oberen Endscheibe 13 abgewandten axialen Stirnseite dicht verschließt. Insbesondere ist der Mantel 19 in den Boden 20 und in die obere Endscheibe 13 eingebettet.
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Die Filtereinrichtung 1 wird bevorzugt stehend bzw. aufrecht montiert, sodass sich die Längsmittelachse 14 im Wesentlichen vertikal erstreckt, wobei Abweichungen gegenüber der Vertikalrichtung von bis zu 45° tolerierbar sein können. Wichtig ist, dass die Schwerkraft eine nennenswerte Komponente parallel zur Längsmittelachse 14 besitzt, sodass sich das am Endabscheider 15 abgeschiedene Wasser gemäß der Darstellung der 3 schwerkraftbedingt unterhalb des Filterelements 3 sammelt.
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Im Gehäuseinnenraum 4 ist auf der Reinseite 7 ein Wassersammelraum 21 angeordnet bzw. ausgebildet. Gemäß der Darstellung der 3 befindet sich dieser Wassersammelraum 21 unterhalb des Filterelements 3. Die untere Endscheibe 12 ist zweckmäßig als offene Endscheibe 12 konzipiert. Dementsprechend besitzt sie zumindest eine Durchgangsöffnung 22, die insbesondere zentral, also koaxial zur Längsmittelachse 14 angeordnet sein kann. Der Filterinnenraum 16 ist durch diese offene untere Endscheibe 12 mit dem Wassersammelraum 21 fluidisch verbunden. Somit kann das am Endabscheider 15 abgeschiedene Wasser vom Filterinnenraum 16 durch die untere Endscheibe 12 in den Wassersammelraum 21 gelangen.
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Zur axialen Positionierung des Filterelements 3 innerhalb des Gehäuses 2 kann. in das Filtergehäuse 2 ein Zwischenboden 23 eingesetzt sein. Dieser Zwischenboden 23 bildet bzgl. des Filtergehäuses 2 ein separates Bauteil. Der Zwischenboden 23 ist axial an einer am Filtergehäuse 2 ausgeformten Ringstufe 24 abgestützt. Das Filterelement 3 stützt sich mit seiner unteren Endscheibe 12 axial an diesem Zwischenboden 23 ab. Zweckmäßig ist der Zwischenboden 23 an seinem Außenrand 25 gestuft ausgeführt, derart, dass am Außenrand 25 ein radial nach außen abstehender Ringkragen 26 ausgebildet ist. Über diesen Ringkragen 26 ist der Zwischenboden 23 an der Ringstufe 24 des Filtergehäuses 2 axial abgestützt.
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Durch den gestuften Außenrand 25 wird radial zwischen dem Zwischenboden 23 und dem Filtergehäuse 2 ein Ringraum 27 ausgebildet. An der unteren Endscheibe 12 ist ein ringförmiger Dichtkragen 28 ausgebildet, insbesondere integral daran ausgeformt. Dieser Dichtkragen 28 steht axial von der unteren Endscheibe 12 nach außen, hier nach unten, ab. Der Dichtkragen 28 taucht in den zuvor genannten Ringraum 27 axial ein. Ferner kommt der Dichtkragen 28 radial dichtend am Filtergehäuse 2 zur Anlage. Zweckmäßig ist am Dichtkragen 28 radial außen zumindest eine Dichtkontur 29 ausgebildet, z. B. in Form einer ringförmigen Lippe, die linienförmig innen am Filtergehäuse 2 zur Anlage kommt.
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Zweckmäßig sind der Ringraum 27 und der Dichtkragen 28 hinsichtlich ihrer Abmessungen so aufeinander abgestimmt, dass sich der Dichtkragen 28 einerseits radial innen am Außenrand 25 radial abstützen kann und dass andererseits die Dichtkontur 29 radial außen unter radialer Vorspannung am Filtergehäuse 2 anliegt.
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Das Zusatzfilterelement 8 ist bei der in 3 gezeigten Ausführungsform nicht am Filterelement 3, sondern am Filtergehäuse 2 angeordnet. Im Beispiel ist das Zusatzfilterelement 8 an einem Deckel 30 des Filtergehäuses 2 angeordnet, der zum Verschließen des Filtergehäuses 2 bzw. des Gehäuseinnenraums 4 dient.
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Der Deckel 30 ist mit dem aus einem Rohrstück 45 oder einer Tülle 45 gebildete Auslass 5a ausgestattet und besitzt im Beispiel einen in das Gehäuseinnere 4 axial vorstehenden Anlagestutzen 31, von dem der Auslass 5a ausgeht. An der oberen Endscheibe 13 ist ein axial nach außen, hier nach oben, abstehender Ringkragen 32 ausgebildet, insbesondere integral ausgeformt. Dieser Ringkragen 32 ist in den Anlagestutzen 31 axial eingesteckt. Ferner umschließt der Ringkragen 32 eine zentrale Durchtrittsöffnung 33 der oberen Endscheibe 13, die demnach ebenfalls als offene Endscheibe ausgestaltet ist. Am Ringkragen 32 ist im Beispiel außerdem eine Ringdichtung 34 integral ausgeformt, die radial nach außen vorgespannt an der Innenseite des Anlagestutzens 31 zur Anlage kommt. Im Beispiel ist nun das Zusatzfilterelement 8 an diesem Anlagestutzen 31 des Deckels 30 angeordnet. Alternativ ist grundsätzlich auch eine Ausführungsform denkbar, bei welcher das Zusatzfilterelement 8 am Ringkragen 32 angeordnet ist.
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Die Unterbringung des Zusatzfilterelements 8 im Anlagestutzen 31 ist von besonderem Vorteil. Zum einen besitzt der Anlagestutzen 31 einen Innendurchmesser, der deutlich kleiner ist als ein Innendurchmesser des Filtergehäuses 2. Insbesondere ist der Durchmesser des Anlagestutzens 31 und somit des Zusatzfilterelements 8 maximal halb so groß wie der Durchmesser des Filtergehäuses 2. Zum anderen befindet sich der Anlagestutzen 31 am Deckel 30, der zum Wechseln des Filterelements 3 bzw. der Einheit 17 vom übrigen Gehäuse 2 entfernt wird, sodass in diesem Bereich die Gefahr einer Verunreinigung reduziert ist.
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Im gezeigten Beispiel besitzt der Deckel 30 einen Außendeckel 35 und einen Innendeckel 36. Der Innendeckel 36 ist am Außendeckel 35 festgelegt, bspw. mittels Rastelementen 37. Der Außendeckel 35 ist am Gehäuse 2 befestigt. Hierzu kann der Außendeckel 35 über mehrere Verschraubungen 38 mit einem Ringkörper 39 verschraubt sein, der außen am Filtergehäuse 2 angeordnet ist. Das topfförmige Filtergehäuse 2 besitzt an einer vom Gehäuseboden 40 abgewandten Seite einen radial nach außen abstehenden Gehäuserand 41, der das offene Ende des Gehäuses 2 einfasst und der axial zwischen dem Ringkörper 39 und dem Außendeckel 35 angeordnet ist und durch die Verschraubungen 38 fest eingespannt ist. Der Innendeckel 36 ist mit Hilfe wenigstens einer radial wirkenden Dichtung 42 gegenüber dem Filtergehäuse 2 abgedichtet, sodass der Innendeckel 36 den Gehäuseinnenraum 4 dicht verschließt. Der Innendeckel 36 kann weitere Komponenten der Filtereinrichtung 1 tragen, wie z. B. eine Heizeinrichtung 43 oder ein Druckregelventil 44. Insoweit dient der Innendeckel 36 als Funktionsträger. Der vergleichsweise komplex geformte Innendeckel 36 kann bspw. aus Kunststoff hergestellt sein, während der zum Abstützen hoher Kräfte ausgelegte Außendeckel 35 bspw. ein Blechformteil ist. Der Auslass 5 ist an einem integral am Innendeckel 36 ausgeformten Auslassrohrstück 45 vorgesehen, das eine Durchgangsöffnung 46 des Außendeckels 35 koaxial durchsetzt.
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Das Filtergehäuse 2 weist an seinem unteren Ende bzw. an seinem Boden 40 eine Ablassöffnung 46 auf, die mit Hilfe einer Ablassschraube 47 verschließbar ist. Die Ablassschraube 47 wirkt dabei mit einem Sockel 48 zusammen, der im Gehäuseinnenraum 4, hier im Wassersammelraum 21 angeordnet ist. Dieser Sockel 48 enthält wenigstens eine Verbindungsöffnung 49, die bei entfernter Ablassschraube 47 den Wassersammelraum 21 mit der Ablassöffnung 46 fluidisch verbindet. Der Boden 40 ist im Bereich der Ablassöffnung 46 so geformt, dass zum einen ein Ringkragen 50 entsteht, der die Ablassöffnung 46 umschließt, und dass zum anderen eine den Ringkragen 50 einfassende Ringnut 51 entsteht, in welche ein ringförmiger Vorsprung 52 des Sockels 48 axial einsteckbar ist. Eine an der Ablassschraube 47 angeordnete Ringdichtung 53 dichtet die Ablassöffnung 46 von außen. Der Vorsprung 52 dichtet dagegen die Ablassöffnung 46 von innen. Die Ablassschraube 47 besitzt eine ringförmige Auffangschale 54, die nach oben offen ist und konzentrisch zur Ablassöffnung 46 angeordnet ist. Ferner besitzt die Ablassschraube 47 einen Ablasskanal 55, der mit der Auffangschale 54 fluidisch verbunden ist und der im Beispiel exzentrisch zur Drehachse oder Schraubachse 56 der Ablassschraube 47 angeordnet ist, wobei diese Drehachse 56 im Beispiel mit der Längsmittelachse 14 zusammenfällt.
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Die Feinheiten des Filterelements 3 und des Zusatzfilterelements 8 und ggf. des Endabscheiders 15 sind zweckmäßig aufeinander abgestimmt.
