DE102015000942A1

DE102015000942A1 - Filterelement, Filtervorrichtung und Filtergehäuse einer Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE102015000942A1
Application number: DE102015000942.7A
Authority: DE
Inventors: Karsten Kunze
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Es werden ein Filterelement (18), insbesondere ein Hohlfilterelement, einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluidem Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, eine Filtervorrichtung und ein Filtergehäuse einer Filtervorrichtung beschrieben. Das Filterelement (18) kann in einem Filtergehäuse (12) so angeordnet werden, dass es wenigstens einen Einlass (24) des Filtergehäuses (12) für zu reinigendes Fluid von wenigstens einem Auslass des Filtergehäuses (12) für gereinigtes Fluid trennt. Das Filterelement (18) weist wenigstens eine Leitungsführung (50) für einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) einer Mediumaustragsleitung (32) auf. Der gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt (30) ist an dem Filtergehäuse (12) befestigt. Das Filterelement (18) kann so in dem Filtergehäuse (12) angeordnet werden, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) zum Austragen von abgeschiedenem Medium wenigstens teilweise durch das Filterelement (18) aus dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) heraus führt. Die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) weist wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt (62) auf. Der elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) ist an dem Filterelement (18) befestigt. Der elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) kann beim Einbau des Filterelements (18) in das Filtergehäuse (12) mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) medienleitend verbunden werden.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Hohlfilterelement, einer Filtervorrichtung zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluidem Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das in einem Filtergehäuse so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Einlass des Filtergehäuses für zu reinigendes Fluid von wenigstens einem Auslass des Filtergehäuses für gereinigtes Fluid trennt, wobei das Filterelement wenigstens eine Leitungsführung für einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt einer Mediumaustragsleitung, der an dem Filtergehäuse befestigt ist, aufweist und wobei das Filterelement so in dem Filtergehäuse angeordnet werden kann, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung zum Austragen von abgeschiedenem Medium wenigstens teilweise durch das Filterelement aus dem wenigstens einen Filtergehäuse heraus führt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Filtervorrichtung zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluiden Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filtergehäuse, in dem wenigstens ein Filterelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, angeordnet ist, derart, dass es wenigstens einen Einlass des wenigstens einen Filtergehäuses für zu reinigendes Fluid von wenigstens einem Auslass des wenigstens einen Filtergehäuses für gereinigtes Fluid trennt, wobei die Filtervorrichtung wenigstens eine Mediumaustragsleitung zum Austragen von abgeschiedenem Medium aus dem wenigstens einen Filtergehäuse aufweist, die wenigstens teilweise durch wenigstens ein Filterelement aus dem wenigstens einen Filtergehäuse heraus führt und wobei wenigstens ein gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt der Mediumaustragsleitung an dem wenigstens einen Filtergehäuse befestigt ist und wenigstens teilweise durch wenigstens eine Leitungsführung des wenigstens einen Filterelements führt.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Filtergehäuse einer Filtervorrichtung zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluiden Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches wenigstens einen Einlass für zu reinigendes Fluid, wenigstens einen Auslass für gereinigtes Fluid und wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt wenigstens einer Mediumaustragsleitung der Filtervorrichtung, die zum Austragen von abgeschiedenem Medium aus dem wenigstens einen Filtergehäuse heraus führt, aufweist, wobei wenigstens ein Filterelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, so in dem Filtergehäuse angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Einlass von wenigstens einem Auslass trennt und die Mediumaustragsleitung wenigstens teilweise durch das wenigstens eine Filterelement führt, wobei wenigstens ein gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt wenigstens teilweise durch wenigstens eine Leitungsführung des wenigstens einen Filterelements führt.
Stand der Technik
Aus der DE 10 2006 051 406 A1 ist ein Kraftstofffilter bekannt, der über ein Filtergehäuse mit einem Gehäusetopf und einem Gehäusekopf verfügt. In dem Gehäusetopf ist ein Filterelement angeordnet, welches über ein Coalescerelement und ein Partikelfilterelement verfügt. Ein Steigrohr durchragt das Coalescerelement und das Partikelfilterelement. Hierbei bildet das Steigrohr einen Führungskanal. An dem Gehäusekopf ist ein Wasseraustrag vorgesehen, welcher über eine Pumpe mit einem Wasseraustragsrohr korrespondiert. Das Wasseraustragsrohr ist durch das Innere des Führungskanals geführt und ragt bis in den unteren Bereich des Gehäusetopfes hinein, in welchem sich abgeschiedenes Wasser sammelt. Die Pumpe saugt über das Wasseraustragsrohr das Wasser aus dem Wassersammelraum ab und führt es durch den Wasseraustrag aus dem Filtergehäuse heraus.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement, eine Filtervorrichtung und ein Filtergehäuse der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen ein Einbau und/oder Ausbau des Filterelements verbessert und eine Funktionssicherheit, insbesondere in Bezug auf den korrekten Einbau des Filterelements, verbessert werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt aufweist, der an dem Filterelement befestigt ist und der beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt medienleitend verbunden werden kann.
Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Mediumaustragsleitung aus wenigstens einem gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt und wenigstens einem elementseitigen Austragleitungsabschnitt zusammengesetzt. Beim korrekten Einbau des korrekten Filterelements, das den entsprechenden passenden wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt aufweist, wird die wenigstens eine Mediumaustragsleitung in der Filtervorrichtung vervollständigt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das korrekte Filterelement verwendet und richtig eingebaut wird. Die Funktionssicherheit der Filtervorrichtung wird so verbessert. Die Mündung der Mediumaustragsleitung kann zum geodätisch tiefsten Punkt der Filtervorrichtung führen. So kann das Medium annähernd vollständig ausgetragen werden.
Wenigstens ein Teil der Mediumaustragsleitung erstreckt sich platzsparend und geschützt in dem Filterelement.
Der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt der Mediumaustragsleitung ist an dem Filtergehäuse befestigt. Dabei kann der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt an einem Gehäusedeckel oder einem Gehäusetopf des Filtergehäuses befestigt sein. Die Befestigung kann dabei einstückig oder mehrstückig sein. Sie kann trennbar oder nicht zerstörungsfrei trennbar sein. Der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt und das entsprechende Gehäuseteil können so einfach vormontiert werden. Sie können einfach gemeinsam mit einem entsprechenden anderen Gehäuseteil und/oder dem Filterelement verbunden werden.
Der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt kann sich an demselben Gehäuseteil befinden, an dem sich auch ein Einlass und/oder ein Auslass für flüssiges Fluid befinden können. Auf diese Weise können mehrere Fluid- und Medienanschlüsse an einem Gehäuseteil angeordnet sein. Eine Montage und/oder ein Anschluss der Filtervorrichtung kann so vereinfacht werden.
Vorteilhafterweise können an einem Gehäusedeckel und an einem Gehäusetopf jeweils wenigstens ein gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt befestigt sein.
Vorteilhafterweise kann das Filterelement austauschbar in dem Filtergehäuse angeordnet sein. Das wenigstens eine Filtergehäuse kann hierzu zerstörungsfrei öffenbar sein. Das Filterelement kann auch fest in dem Filtergehäuse angeordnet sein. In diesem Fall kann das Filtergehäuse zerstörungsfrei oder nicht zerstörungsfrei öffenbar sein.
Der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt führt bei korrekt montiertem Filterelement wenigstens teilweise durch dessen wenigstens eine Leitungsführung. Die wenigstens eine Leitungsführung kann so ausgestaltet sein, dass der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt beim Einbau oder Ausbau geführt werden kann. In der wenigstens einen Leitungsführung kann der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt nach außen geschützt sein.
Ein Innenquerschnitt, insbesondere ein Innendurchmesser, des elementseitigen Austragleitungsabschnitts kann zumindest im Bereich eines Übergangs zwischen der Leitungsführung und dem elementseitigen Austragleitungsabschnitt etwa einem Innenquerschnitt, insbesondere einem Innendurchmesser, der Leitungsführung entsprechen. Eine Innenkontur der wenigstens eine Leitungsführung kann in eine Innenkontur des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt übergehen. Auf diese Weise kann mit der wenigstens einen Leitungsführung der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt einfach und präzise zu dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt geführt und mit diesem verbunden werden.
Die wenigstens eine Leitungsführung kann vorteilhafterweise wenigstens teilweise mit einem ohnehin im Filterelement vorhandenen Bauteil, insbesondere einem Stützrohr des Filterelements und/oder einem Trennrohr einer Mediumabscheideeinrichtung, realisiert sein. Auf diese Weise kann die Anzahl der erforderlichen Bauteile verringert werden.
Dadurch, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung von wenigstens einem elementseitigen Austragleitungsabschnitt mitgebildet wird, kann der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt entsprechend kürzer sein. Auf diese Weise kann der Zusammenbau der Filtervorrichtung vereinfacht werden. Der entsprechend kürzere wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt kann beim Einbau und/oder Ausbau des Filterelements einfacher gehandhabt werden als ein längerer gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt. Ein kürzerer gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt kann insbesondere einfacher in die wenigstens eine Leitungsführung des Filterelements eingesteckt und in dieser geführt und aus diesem herausgezogen werden. So kann insgesamt die Montage und/oder Demontage der Filtervorrichtung und gegebenenfalls ein Austausch des Filterelements vereinfacht werden. Kürzere gehäuseseitige Austragsleitungsabschnitte können außerdem stabiler und einfacher realisiert werden als längere Austragleitungsabschnitte.
Vorteilhafterweise können der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt und der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt insbesondere in Strömungsrichtung des auszutragenden Mediums axial hintereinander angeordnet werden und sich zu der Mediumaustragsleitung ergänzen.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt und/oder der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt einen rohrartigen Abschnitt aufweisen oder gänzlich rohrartig sein. Rohrartige Abschnitte können platzsparend angeordnet werden. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt und/oder der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt wenigstens teilweise starr sein. Auf diese Weise können sie einfacher gehandhabt werden. Rohrartige starre Austragleitungsabschnitte können einfach und genau verlegt und medienleitend miteinander verbunden, insbesondere ineinander oder aufeinander gesteckt, werden. Insbesondere können rohrartige starre gehäuseseitige Austragleitungsabschnitte einfach in die wenigstens eine Leitungsführung eingesteckt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens ein Teil des wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts und/oder des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts flexibel, insbesondere elastisch, sein.
Das Filterelement kann vorteilhafterweise ein Filtermedium aufweisen, mit dem Partikel aus dem flüssigen Fluid herausgefiltert werden können. Bei dem Filtermedium kann es sich um Filterpapier, Filtervlies, Filterschaum oder ein andersartiges zur Filtrierung von flüssigem Fluid geeignetes Filtermedium handeln. Das Filtermedium kann einlagig oder mehrlagig sein. Das Filtermedium kann zu wenigstens einem Filterbalg gestaltet sein.
Mit der Medienabscheideeinrichtung der Filtervorrichtung abgeschiedenes Medium kann vorteilhafterweise in dem Mediumsammelraum des Filtergehäuses gesammelt werden. Je nachdem, ob das Medium schwerer oder leichter als das zu reinigende Fluid ist, kann sich der Mediensammelraum räumlich unterhalb oder räumlich oberhalb der Medienabscheideeinrichtung, insbesondere des Filterelements, befinden. Die wenigstens eine Medienaustragsleitung kann mit einem Ende in den Mediensammelraum führen. Das dortige Ende der Mediumaustragsleitung kann die Ansaugstelle für das abgeschiedene Medium definieren. Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine elementseitige Austrittsleitungsabschnitt in den Mediensammelraum führen.
Vorteilhafterweise kann sich der Mediensammelraum auf einer vertikal gegenüberliegenden Seite desjenigen Gehäuseteils befinden, an dem der wenigstens eine gehäuseseitige Austragsleitungsabschnitt befestigt ist. Vorteilhafterweise kann sich der Mediensammlerraum räumlich unten im Filtergehäuse befinden. Der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt kann räumlich oben aus dem Filtergehäuse herausführen. Alternativ kann sich der Mediensammelraum räumlich oben im Filtergehäuse befinden und der gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt kann räumlich unten aus dem Filtergehäuse herausführen. Das Filterelement kann zwischen dem Mediensammelraum und dem Gehäuseteil mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Medienpumpe vorgesehen sein, mit der das abgeschiedene Medium durch die wenigstens eine Mediumaustragsleitung gegebenenfalls aus dem Mediumsammelraum abgesaugt werden kann. Die wenigstens eine Medienpumpe kann Teil der Filtervorrichtung sein.
In einer alternativen Ausführung der Filtervorrichtung kann vorgesehen sein, dass das Medium aus dem Mediumsammelraum durch den herrschenden Systemdruck ohne zusätzliche Medienpumpe aus dem Mediumsammelraum herausgedrückt wird in einen Bereich mit einem geringeren Druck.
Die Filtervorrichtung kann vorteilhafterweise Teil eines Fluidsystems einer Brennkraftmaschine sein. Sie kann zur Reinigung von Betriebsfluid dienen, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird oder in dieser vorhanden ist, insbesondere zirkuliert. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf einen Fluidfilter einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Fluidsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Der Fluidfilter kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise kann die Filtervorrichtung einen Ölfilter oder Kraftstofffilter aufweisen oder ein derartiger sein, mit dem Öl, insbesondere Motoröl, oder Kraftstoff gereinigt werden kann. In dem Öl oder Kraftstoff kann Wasser als abzuscheidendes Medium enthalten sein oder mitgeführt werden. Die Filtervorrichtung kann eine Wasserabscheideeinrichtung aufweisen, mit der das Wasser aus dem Kraftstoff oder dem Öl abgeschieden werden kann. Ein Teil der Wasserabscheideeinrichtung, insbesondere ein Koaleszenzmedium und/oder ein Trennmedium, kann Teil des Filterelements sein. In der normalen Betriebsorientierung des Ölfilters oder Kraftstofffilters räumlich unten in dem Kraftstofffilter oder Ölfilter kann sich ein Wassersammelraum befinden, in welchem das abgeschiedene, aufgrund der Schwerkraft nach unten sinkende Wasser gesammelt werden kann. Ein Anschluss für den gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt der Wasseraustragsleitung kann sich in einem Gehäusedeckel räumlich oben befinden. Darüber hinaus können sich in dem Gehäusedeckel wenigstens ein Einlass und wenigstens ein Auslass für den Kraftstoff oder das Öl befinden.
Vorteilhafterweise kann die medienleitende Verbindung zwischen dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt und dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt wenigstens eine Dichteinrichtung aufweisen. Die Dichteinrichtung kann vorteilhafterweise wenigstens eine Dichtung, insbesondere O-Ringdichtung, aufweisen. Die Dichtung kann sich vorteilhafterweise aufseiten des elementseitigen Austragleitungsabschnitts befinden, insbesondere dort gehalten werden. Auf diese Weise kann sie gemeinsam mit dem Filterelement ausgetauscht werden. Alternativ kann sich die wenigstens eine Dichtung aufseiten des wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts befinden, insbesondere dort gehalten werden. Sie kann so bei einem Austausch des Filterelements im Filtergehäuse verbleiben.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Mediensensor für das abzuscheidende Medium, insbesondere ein Pegelsensor, aufseiten des Filtergehäuses und/oder aufseiten des Filterelements angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Mediensensor in und/oder an der wenigstens einen Mediumaustragsleitung, insbesondere dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt und/oder dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt, angeordnet sein. Ein gehäuseseitiger Mediensensor kann zusammen mit dem Filtergehäuse vormontiert werden. Bei einem Austausch des Filterelements kann der Mediensensor weiterverwendet werden. Ein elementseitiger Mediensensor kann mit dem Filterelement zusammen hergestellt und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Der wenigstens eine Mediensensor kann mit der Medienpumpe steuerungstechnisch verbunden sein. Auf diese Weise kann insbesondere bei Erreichen eines bestimmten Pegelstandes in dem Mediensammelraum die Medienpumpe aufgrund eines entsprechenden Signals des wenigstens einen Mediensensors gestartet werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Filterelement wenigstens einen Teil einer Medienabscheideeinrichtung für im Fluid enthaltendes Medium aufweisen. Die entsprechenden Teile der Medienabscheideeinrichtung können gemeinsam mit dem Filterelement vormontiert, in das Filtergehäuse eingebaut und gegebenenfalls ausgetauscht werden. Das Filterelement kann modular aufgebaut sein. So kann es je nach Bedarf mit den entsprechenden Bauteilen ausgestattet werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein elementseitiges Teil der Medienabscheideeinrichtung wenigstens ein Koaleszenzmedium aufweisen, mit dem kleinste Tröpfchen des Mediums zu größeren Tropfen vereinigt werden können.
Zusätzlich oder alternativ kann die Medienabscheideeinrichtung wenigstens ein Trennmedium, insbesondere ein Trennrohr, aufweisen, mit dem das Medium in dem Strömungsweg des zu reinigenden Fluids zurückgehalten werden kann. Für das zu reinigende Fluid hingegen kann das wenigstens eine Trennmedium durchlässig sein. Wenigstens ein Trennmedium kann vorteilhafterweise auf Seiten des Filterelements angeordnet sein. Auf diese Weise kann es gemeinsam mit diesem montiert und ausgetauscht werden.
Vorteilhafterweise können wenigstens ein Koaleszenzmedium und/oder wenigstens ein Trennmedium auf einer reinseitigen Abströmseite wenigstens eines Filtermediums des Filterelements angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Abscheidung des Mediums im Anschluss an die Filtration von im Fluid enthaltenen Partikeln erfolgen.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Filtermedium des Filterelements mit Eigenschaften eines Koaleszenzmediums ausgestattet sein.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Trennmedium stromabwärts wenigstens eines Koaleszenzmediums angeordnet sein. Stromaufwärts des wenigstens einen Trennmedium kann wenigstens ein Ausfallspalt angeordnet sein, in dem zurückgehaltenes Medium, je nach Dichte, nach unten sinken oder nach oben steigen kann. Der wenigstens eine Ausfallspalt kann sich strömungstechnisch zwischen wenigstens einem Koaleszenzmedium und wenigstens eine Trennmedium befinden. Der wenigstens eine Ausfallspalt kann eine Medienverbindung zu dem Mediensammelraum aufweisen, durch den das zurückgehaltene Medium in den Mediensammelraum gelangen kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt aus dem Filterelement heraus führen. Auf diese Weise kann das Filterelement freier ausgestaltet sein und flexibler in dem Filtergehäuse angeordnet werden. Durch das Zusammenwirken des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt können auch herstellungsbedingte, montagebedingte, bauraumbedingte und/oder betriebsbedingte Toleranzen der beteiligten Bauteile einfach kompensiert werden.
Insbesondere kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt das wenigstens ein Filtermedium, insbesondere einen Filterbalg, und/oder wenigstens einen Endkörper des Filterelements außen überragen.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt auf der Seite des Mediensammelraums aus dem Filterelement herausführen. Auf diese Weise kann mit dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt ein Abstand zwischen dem Filterelement und der Ansaugstelle der wenigstens einen Medienaustragleitung überbrückt werden. Insbesondere kann mit dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt ein freier Bereich des Mediensammelraums überbrückt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt wenigstens teilweise in das Filterelement hinein führen. Auf diese Weise kann ein Teil der Mediumaustragsleitung platzsparend und geschützt in dem wenigstens einen Filterelement realisiert werden. Außerdem kann so der entsprechende gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt kürzer ausgestaltet sein.
Vorteilhafterweise kann eine Verbindung zwischen dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt und dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt innerhalb des wenigstens einen Filterelements geschützt und platzsparend angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt an wenigstens einem Stütz- und/oder Trägerkörper des Filterelements, insbesondere einem Endkörper und/oder einem Stützrohr, und/oder wenigstens einem Trennkörper, insbesondere einem elementseitigen Trennkörper, einer Medienabscheideeinrichtung befestigt sein. Auf diese Weise kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt an mechanisch stabilen elementseitigen Bauteilen befestigt werden. So kann vermieden werden, dass der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt an einem mechanisch empfindlicheren Filtermedium kraftübertragend befestigt sein muss. Das Filtermedium kann so mechanisch entlastet werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Abschnitt des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts einstückig oder mehrstückig mit dem wenigstens einen Stütz- und/oder Trägerkörper und/oder dem wenigstens einen Trennkörper verbunden sein. Bei einer einstückigen Verbindung können der Stütz- und/oder Trägerkörper und/oder der wenigstens eine Trennkörper und der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt in einem gemeinsamen Herstellungsverfahren gefertigt werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt aus Kunststoff sein oder Kunststoff wenigstens aufweisen. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Stütz- und/oder Trägerkörper und/oder wenigstens ein Trennkörper aus Kunststoff sein oder Kunststoff aufweisen. Auf diese Weise könnte der wenigstens eine Stütz- und/oder Trägerkörper und/oder der wenigstens eine Trennkörper mit dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt einfach aus Kunststoff geformt, insbesondere gespritzt oder gegossen, werden.
Der wenigstens eine Stütz- und/oder Trägerkörper und/oder der wenigstens eine Trennkörper können ohnehin vorhandene Bauteile des Filterelements sein.
Bei dem wenigstens einen Stütz- und/oder Trägerkörper kann es sich vorteilhafterweise um einen Endkörper, insbesondere eine Endscheibe, des Filterelements handeln. Mit dem wenigstens einen Endkörper kann das Filtermedium des Filterelements mechanisch stabilisiert, geformt, gestützt und abgeschlossen werden. Der wenigstens eine Endkörper kann an einer Stirnseite des Filtermediums angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein Stütz- und/oder Trägerkörper ein Stützrohr sein, welches sich in einem Elementinnenraum des als Hohlfilterelement ausgelegten Filterelements befinden und das Filtermedium abstützen kann.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein elementseitiger Austragleitungsabschnitt an einem Trennkörper der Mediumabscheideeinrichtung befestigt sein. Bei dem Trennkörper kann es sich um ein Trennrohr handeln, welches insbesondere bei einem Hohlfilterelement zum Einsatz kommen kann. Das Trennrohr kann sich vorteilhafterweise geschützt und platzsparend in dem Elementinnenraum, insbesondere in einem Stützrohr, erstrecken. Der Trennkörper kann vorteilhafterweise ein Trennmedium, insbesondere ein Trennsieb, zum Zurückhalten des abzuscheidenden Mediums aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt wenigstens ein elementseitiges Verbindungselement einer Verbindung, insbesondere Dreh-/Steckverbindung, aufweisen, mittels dem er mit einem entsprechenden gehäuseseitigen Verbindungselement wenigstens eines gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt medienleitend lösbar oder nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden werden kann. Auf diese Weise können die Austragleitungsabschnitte einfach miteinander verbunden werden.
Vorteilhafterweise erstreckt sich eine Verbindungsachse, insbesondere Dreh-/Steckachse, der Verbindung parallel oder koaxial zu einer Einbauachse des Filterelements in das Filtergehäuse.
Vorteilhafterweise kann beim Zusammenbau des Filtergehäuses und/oder dem Einbau des Filterelements die Verbindung zwischen dem elementseitigen Austragleitungsabschnitt und dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt automatisch geschlossen werden.
Die Dreh-/Steckverbindung kann einfach durch eine axiale Bewegung (Steckbewegung) und/oder eine Drehbewegung bzgl. der Dreh-/Steckachse geschlossen werden. Sofern die Dreh-/Steckverbindung lösbar ist, kann sie durch eine entsprechend umgekehrte Bewegung geöffnet werden. Die wenigstens eine Dreh-/Steckverbindung kann wenigstens eine Rastverbindung, eine Steckverbindung, eine Schraubverbindung und/oder eine bajonettartige Verbindung aufweisen.
Vorteilhafterweise kann ein Ende des wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts ein gehäuseseitiges Verbindungselement aufweisen, das in ein entsprechendes elementseitiges Verbindungselement am entsprechenden Ende des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts wenigstens teilweise eingebaut, insbesondere eingesteckt und/oder eingedreht und/oder eingeschraubt, werden kann oder umgekehrt.
Vorteilhafterweise kann die Verbindung zwischen dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt und dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt mit einer Dichteinrichtung, insbesondere einem Dichtring und einer entsprechenden Dichtfläche, versehen sein. Auf diese Weise kann die Verbindung für das Medium dicht ausgestaltet sein. Ein Dichtring der Dichteinrichtung kann vorteilhafterweise auf Seiten des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts, insbesondere des gehäuseseitigen Verbindungselements, angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Dichtring gemeinsam mit dem gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt in der Leitungsführung geführt werden.
Die Verbindung zwischen dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt und dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt kann vorteilhafterweise lösbar sein. So kann sie bei einem austauschbaren oder einem nicht austauschbaren Filterelement verwendet werden. Alternativ kann die Verbindung nicht zerstörungsfrei lösbar sein. In diesem Fall kann sie bei einem nicht austauschbaren Filterelement Verwendung finden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Verbindung des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt koaxial zu einer Einbauachse, insbesondere einer Dreh-/Steckachse, des Filterelements in das wenigstens eine Filtergehäuse, insbesondere koaxial zu einer Elementachse und/oder einer Gehäuseachse, sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Verbindung zentral bzgl. der entsprechenden Achse(n) angeordnet sein. Eine zentrale Anordnung der wenigstens einen Verbindung kann einfach realisiert werden. Auf eine Drehorientierung des Filterelements bzgl. der entsprechenden Achse(n) muss nicht geachtet werden.
Alternativ kann wenigstens eine Verbindung zwischen den Austragleitungsabschnitten exzentrisch bzgl. der entsprechenden Achse(n) angeordnet sein.
Vorteilhafterweise können die Einbauachse des Filterelements in das Filtergehäuse, die Verbindungsachse der Austragleitungsabschnitte, die Elementachse des Filterelements und/oder die Gehäuseachse des Filtergehäuses zusammenfallen. So kann der Zusammenbau der Filtervorrichtung, insbesondere der Einbau des Filterelements, der der Zusammenbau der Austragleitungsabschnitte und der Zusammenbau der Gehäuseteile vereinfacht werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt wenigstens teilweise axial, koaxial, parallel, schräg, gebogen oder gewinkelt zu einer Einbauachse, insbesondere einer Dreh-/Steckachse, des Filterelements in das wenigstens eine Filtergehäuse, insbesondere koaxial zu einer Elementachse und/oder einer Gehäuseachse, erstrecken. Eine Ansaugstelle der Mediumaustragsleitung insbesondere im Mediumsammelraum kann auf der entsprechenden Achse oder versetzt zu dieser angeordnet sein. Die Ausgestaltung des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts kann so an unterschiedlich gelegene Ansaugstellen angepasst werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt koaxial zu dem gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt verlaufen. Auf diese Weise kann die Mediumaustragsleitung insgesamt gerade sein. Ein gehäuseseitiger Medienaustragstutzen kann so auf kürzestem Wege mit der Ansaugstelle verbunden werden. Eine gesamte Länge der wenigstens einen Mediumaustragsleitung kann insgesamt verringert werden.
Der Verlauf des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts kann auch von der Einbauachse abweichen. Der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt kann wenigstens teilweise schräg, gebogen oder gewinkelt zur Einbauachse verlaufen. Auf diese Weise kann er zu einer bzgl. der Einbauachse exzentrischen Ansaugstelle führen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Filterelement ein Hohlfilterelement sein.
Ein Hohlfilterelement zeichnet sich dadurch aus, dass es wenigstens einen Elementinnenraum aufweist, welcher von einem Filterbalg mit Filtermedium umgeben wird. Vorteilhafterweise kann sich die wenigstens eine Mediumaustragsleitung durch den Elementinnenraum des Hohlfilterelements erstrecken. Durch den Elementinnenraum kann sich auch ein Stützrohr des Filterelements und/oder ein Trennrohr der Medienabscheideeinrichtung erstrecken. Das Stützrohr und/oder das Trennrohr können eine Leitungsführung für wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt der Mediumaustragsleitung wenigstens mit bilden.
Bei dem Hohlfilterelement kann es sich vorteilhafterweise um ein Rundfilterelement mit einem runden Querschnitt, ein ovales Rundfilterelement mit einem ovalen Querschnitt, ein flach-ovales Rundfilterelement mit einem abgeflachten ovalen Querschnitt, ein konisches Rundfilterelement, bei dem sich der runde Querschnitt in axialer Richtung zu einer Hauptachse verjüngt, ein konisch-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, ein konisches flach-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der flach-ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, oder ein Hohlfilterelement mit einem andersartigen, insbesondere einem eckigen, Querschnitt und/oder einem andersartigen axialen Querschnittsverlauf in Richtung der Elementachse, handeln.
Das Filtermedium kann vorteilhafterweise bzgl. der Elementachse umfangsmäßig geschlossen oder offen sein. Das Filtermedium kann insbesondere sternförmig, bevorzugt zickzackförmig oder wellenförmig, gefaltet oder gebogen sein. Das Filtermedium kann auch ungefaltet oder ungebogen sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein elementseitiger Austragleitungsabschnitt wenigstens ein aufbrechbares Verschlusssiegel aufweisen, welches beim Einbau des Filterelements durch ein entsprechendes gehäuseseitiges Bauteil, insbesondere durch ein freies Ende des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts, zur Freigabe des elementseitigen Austragleitungsabschnitts aufgebrochen werden kann. Mit dem Verschlusssiegel kann eine Öffnung des wenigstens einen Austragleitungsabschnitts verschlossen werden. So kann bei einem Hohlfilterelement der Elementinnenraum insbesondere vor Verschmutzung geschützt werden, solange sich das Filterelement außerhalb des Filtergehäuses befindet. Auf diese Weise kann eine Bauteilsauberkeit des Filterelements, insbesondere des Elementinnenraums, erhöht werden.
Durch das ungebrochene Verschlusssiegel kann darüber hinaus erkennbar gemacht werden, dass es sich um ein neues, unbenutztes Filterelement handelt.
Wenigstens ein aufbrechbares Verschlusssiegel kann eine Folie aufweisen, welche sich über oder in dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt erstrecken und diesen verschließen kann. Aufseiten des Filtergehäuses kann ein entsprechender Steckabschnitt angeordnet sein, welcher bei korrektem Montageeinbau des wenigstens einen Filterelements die Folie aufbrechen, insbesondere aufreißen, kann. Die Funktion einer Folie kann alternativ auch durch eine dünne Wand oder eine andere eingebrachte Schwachstelle realisiert werden, die bei korrektem Montageeinbau des wenigstens einen Filterelements aufbrechen oder aufreißen kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Mediumaustragsleitung, insbesondere der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt und/oder der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt, wenigstens ein Teil wenigstens einer Entlüftungseinrichtung aufweisen.
Mit der wenigstens einen Entlüftungseinrichtung kann insbesondere bei einer Erstbefüllung der Filtervorrichtung etwa in der wenigstens einen Mediumaustragsleitung vorhandenes Gas, insbesondere Luft, entweichen.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Entlüftungseinrichtung wenigstens eine Entlüftungsöffnung in dem wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Bauteil zur Zerstörung von Gasblasen, insbesondere ein so genannter Bubble Breaker, vorgesehen sein.
Die Aufgabe wird ferner bei der Filtervorrichtung dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt aufweist, der an dem wenigstens einen Filterelement befestigt ist und der bei dem betriebsfertig eingebauten wenigstens einen Filterelement mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt medienleitend verbunden ist.
Die Aufgabe wird außerdem bei dem Filtergehäuse dadurch gelöst, dass der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt mit einem Ende an dem Filtergehäuse befestigt ist und sein anderes Ende von einer Ansaugstelle der wenigstens einen Mediumaustragsleitung im Filtergehäuse beabstandet ist.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement, der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung und dem erfindungsgemäßen Filtergehäuse und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
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 schematisch:
1 eine Draufsicht auf eine Anschlussseite eines Diesel-Kraftstofffilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, welcher ein Filterelement aufweist, das in einem Filtergehäuse angeordnet ist, und welcher eine Wasseraustragsleitung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem elementseitigen Austragleitungsabschnitt und einem gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt aufweist;
2 einen Längsschnitt des Kraftstofffilters aus 1 entlang der dortigen Schnittlinie II-II;
3 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
4 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
5 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
6 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
7 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
8 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
9 ein Detail eines Längsschnitts eines Kraftstofffilters mit einer Wasseraustragsleitung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In 1 ist ein Kraftstofffilter 10 für Dieselkraftstoff einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs in einer Draufsicht auf seine Anschlussseite gezeigt. 2 zeigt den Kraftstofffilter 10 in einem Längsschnitt. Der Kraftstofffilter 10 ist in einer Kraftstoffleitung eines Kraftstoffsystems der Brennkraftmaschine angeordnet. Er dient der Entfernung von Partikeln und Wasser aus dem Dieselkraftstoff.
Der Kraftstofffilter 10 umfasst ein Filtergehäuse 12 mit einem Filtertopf 14, in 2 unten, dessen Einbauöffnung 16 für ein Filterelement 18 mit einem Filterdeckel 20, oben, verschlossen ist. In den 1 und 2 ist der Kraftstofffilter 10 in seiner üblichen Einbauorientierung gezeigt. Er kann jedoch auch in anderen Orientierungen angeordnet sein.
Der Kraftstofffilter 10 ist insgesamt koaxial zu einer Achse 22 aufgebaut. In der normalen Einbauposition erstreckt sich die Achse 22 räumlich vertikal. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel fällt die Achse 22 mit einer Gehäuseachse des Filtergehäuses 12, einer Elementachse des Filterelements 18 und einer Verbindungsachse des Kraftstofffilters 10 zusammen. Die Verbindungsachse ist die Achse, zu der axial das Filterelement 18 in den Filtertopf 14 eingebracht und der Filterdeckel 20 auf dem Filtertopf 14 montiert wird. Wenn im Folgenden von ”axial”, ”radial”, ”koaxial”, ”umfangsmäßig” oder dergleichen die Rede ist, so bezieht sich dies, sofern nicht anders erwähnt, auf die Achse 22 bzw. die entsprechend dem Zusammenhang gemeinte Elementachse, Filterachse, Gehäuseachse und/oder Verbindungsachse.
Der Filterdeckel 20 verfügt über einen Kraftstoffeinlass 24 für zu reinigenden Kraftstoff, welcher mit einer Kraftstoffzuleitung des Kraftstoffsystems verbunden ist. Der Kraftstoffeinlass 24 ist bzgl. der Achse 22 exzentrisch angeordnet. Ferner verfügt der Filterdeckel 20 über einen in 1 und 2 nicht gezeigten Kraftstoffauslass für den gereinigten Kraftstoff. Der Kraftstoffauslass ist mit einer entsprechenden Kraftstoffableitung des Kraftstoffsystems verbunden.
Außerdem umfasst der Filterdeckel 20 einen Wasseraustragstutzen 26, durch den mit einer Wasserabscheideeinrichtung 28 des Filterelements 18 aus dem Kraftstoff abgeschiedenes Wasser aus dem Filtergehäuse 12 entfernt werden kann. Der Wasseraustragsstutzen 26 führt koaxial durch den Filterdeckel 20. Der Wasseraustragstutzen 26 geht auf der dem Inneren des Filtergehäuses 12 zugewandten Seite in einen Anschlussstutzen eines rohrförmigen koaxialen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts 30 einer Wasseraustragsleitung 32 über. Außerhalb des Filtergehäuses 12 ist der Wasseraustragstutzen 26 mit einer Wasserpumpe verbunden, mit der das Wasser durch die Wasseraustragsleitung 32 abgesaugt werden kann. Alternativ kann das Wasser ohne eine Wasserpumpe durch den im Filtergehäuse herrschenden Systemdruck, beispielsweise aufgebracht durch eine Kraftstoffpumpe, durch die Wasseraustragsleitung 32 herausgedrückt werden.
Der Filterdeckel 20 ist radial außen mit dem Filtertopf 14, beispielsweise mittels einer Bördelverbindung, verbunden. Das Filterelement 18 ist in dem Filtergehäuse 12 so angeordnet, dass es den Kraftstoffeinlass 24 von dem Kraftstoffauslass trennt.
Bei dem Filterelement 18 handelt es sich um ein sogenanntes Rundfilterelement. Es verfügt über ein zu einem Filterbalg zickzackförmig gefaltetes, umfangmäßig geschlossenes Filtermedium 34, beispielsweise Filterpapier. Das Filtermedium 34 umgibt einen Elementinnenraum 36 umfangsmäßig geschlossen. Auf seiner dem Filterdeckel 20 zugewandten Stirnseite ist das Filtermedium 34 dicht mit einer deckelseitigen Endscheibe 38 verbunden. Auf der einem Topfboden 42 des Filtertopfs 14 zugewandten Stirnseite ist das Filtermedium 34 mit einer bodenseitigen Endscheibe 42 dicht verbunden.
Zwischen den Endscheiben 38 und 42 erstreckt sich ein koaxiales, skelettartiges Stützrohr 44. Das Stützrohr 44 ist mit seinen Enden jeweils einstückig mit den Endscheiben 38 und 42 verbunden. Eine Umfangswand des Stützrohrs 44 ist für Flüssigkeit durchlässig. Das Stützrohr 44 durchsticht die deckelseitige Endscheibe 38 koaxial. Es verfügt dort über eine ringscheibenförmige Stirnwand, welche eine koaxiale Durchführöffnung 45 für den gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt 30 und ein Trennrohr 50 der Wasserabscheideeinrichtung 28 aufweist.
Der rohrförmige gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt 30 erstreckt sich koaxial innerhalb des Trennrohrs 50 bis zur bodenseitigen Endscheibe 42. Ein Ringspalt zwischen der radial äußeren Umfangsseite des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt 30 und der radial inneren Umfangsseite des Trennrohrs 50 bildet aufseiten der deckelseitigen Endscheibe 38 eine ringförmige koaxiale Auslassöffnung 46 für gereinigten Kraftstoff. Die Auslassöffnung 46 ist in hier nicht weiter interessierender Weise mit dem Kraftstoffauslass verbunden.
Radial zwischen der radial äußeren Umfangsseite des Stützrohrs 44 und der radial inneren Umfangsseite des Filtermediums 34 ist ein umfangsmäßiges Koaleszenzmedium 48 der Wasserabscheideeinrichtung 28 angeordnet.
Innerhalb des Stützrohrs 44 ist koaxial das Trennrohr 50 angeordnet. Die Umfangswand des Trennrohrs 50 ist für Kraftstoff durchlässig und für Wasser undurchlässig. Zwischen der radial äußeren Seite des Trennrohrs 50 und der radial inneren Umfangsseite des Stützrohrs 44 wird ein ringraumförmiger Ausfallspalt 52 für abgeschiedenes Wasser realisiert.
Die bodenseitige Endscheibe 42 weist radial zwischen dem Stützrohr 44 und dem Trennrohr 50 eine Mehrzahl von Wasseraustragöffnungen 54 auf, welche den Ausfallspalt 52 mit einem Wassersammelraum 56 verbinden. Der Wassersammelraum 56 befindet sich im Filtergehäuse 12 außerhalb des Filterelements 18 zwischen dem Topfboden 40 und der bodenseitigen Endscheibe 42.
Die bodenseitige Endscheibe 42 weist ferner an ihrer radial äußeren Umfangsseite eine koaxiale, umfangsmäßig zusammenhängende Endscheibendichtung 58 in Form einer O-Ringdichtung auf. Die Endscheibendichtung 58 trennt den Wassersammelraum 56 dicht von einem Einlassringraum 60. Der Einlassringraum 60 umgibt das Filtermedium 34 radial außen an dessen rohseitiger Anströmseite.
An der bodenseitigen Endscheibe 42 ist einstückig ein elementseitiger Austragleitungsabschnitt 62 der Wasseraustragsleitung 32 angeordnet. Der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 hat die Form eines kreisförmigen Hohlzylinders. Er durchsticht die bodenseitige Endscheibe 42. Auf der dem Elementinnenraum 36 axial abgewandten Außenseite erstreckt sich der Austragleitungsabschnitt 62 in axialer Richtung bis knapp über den Topfboden. Sein freies Ende, welches die Ansaugstelle der Wasseraustragsleitung 32 bildet, ist koaxial, also zentrisch bzgl. der Achse 22.
Auf seiner dem Elementinnenraum 36 zugewandten Seite bildet der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 einen elementseitigen Verbindungskragen 64 einer koaxialen Steckverbindung 66. Bei korrekt montiertem Filterelement 18 ist ein gehäuseseitiges Verbindungsstück 68 der Steckverbindung 66 am Ende des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts 30, wie in 2 gezeigt, koaxial in den elementseitigen Verbindungskragen 64 eingesteckt.
Das gehäuseseitige Verbindungsstück 68 weist an seiner radialen äußeren Umfangsseite einen umfangsmäßigen Kragen mit einer nach radial außen offenen Dichtungsnut auf. In der Dichtungsnut ist eine Verbindungsdichtung 70 in Form einer O-Ring-Dichtung 70 angeordnet. Das gehäuseseitige Verbindungsstück 68 mit der Verbindungsdichtung 70 steckt in dem elementseitigen Verbindungskragen 64.
Ein Innendurchmesser des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 entspricht in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa einem Innendurchmesser des Trennrohrs 50. Eine Innenkontur des Trennrohrs 50 geht in eine Innenkontur des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 über. Der Innendurchmesser des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 ist größer als der Außendurchmesser des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts 30. Ein Außendurchmesser des Kragens mit der Verbindungsdichtung 70 entspricht etwa dem Innendurchmesser des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 und des Trennrohrs 50. Das gehäuseseitige Verbindungsstück 68 kann so beim Einstecken des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts 30 in das Trennrohr 50 und beim Herausziehen aus diesem in dem Trennrohr 50 geführt werden. Das Trennrohr 50 dient in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Leitungsführung für den gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt 30.
Beim Betrieb des Kraftstofffilters 10 wird zu reinigender Kraftstoff, welcher Wasser enthalten kann, durch den Kraftstoffeinlass 24 dem Einlassringraum 60 zugeführt. Der zu reinigende Kraftstoff durchströmt das Filtermedium 34 von seiner Rohseite, radial außen, zu dessen Reinseite, radial innen. Dabei wird der Kraftstoff von Partikeln befreit. Die Strömung des mit Wasser belastenden zu reinigenden Kraftstoffs ist in 2 durch strichgepunktete Pfeile 72 angedeutet.
Der gefilterte Kraftstoff durchströmt das Koaleszenzmedium 48 von radial außen nach radial innen. Im Koaleszenzmedium 48 werden kleinste Wassertröpfchen zu größeren Wassertropfen vereint.
Der gefilterte Kraftstoff mit den größeren Wassertropfen gelangt durch die Umfangswand des Stützrohrs 44 in den Ausfallspalt 52.
Der gefilterte Kraftstoff durchströmt die Umfangswand des Trennrohrs 50 und gelangt im Inneren des Trennrohrs 50 nach oben durch die Auslassöffnung 46 zum Kraftstoffauslass. Der gefilterte, von Wasser befreite Kraftstoff verlässt den Kraftstofffilter 10 und gelangt in die Kraftstoffableitung. Eine Strömung des gereinigten Kraftstoffs ist in 2 mit durchgängigen Pfeilen angedeutet.
Die im Kraftstoff enthaltenen Wassertropfen hingegen werden durch das Trennmedium des Trennrohrs 50 zurückgehalten und sinken, der Schwerkraft folgend, in dem Ausfallspalt 52 nach unten. Sie gelangen durch die Wasseraustragöffnungen 54 in den Wassersammelraum 56 und sammeln sich dort oberhalb des Topfbodens 40. Eine Strömung des abgeschiedenen Wassers ist in 2 durch gepunktete Pfeile angedeutet.
In dem elementseitigen Austragleitungsabschnitt 62 ist ein in 2 nicht gezeigter Wasserstandsensor angeordnet, mit dem der Wasserstand in dem Wassersammelraum 56 erfasst werden kann. Sobald der Wasserstand im Wassersammelraum 56 einen bestimmten Pegel erreicht, wird mittels eines Signals des Wasserstandssensors die Wasserpumpe gestartet. Mit der Wasserpumpe wird durch die Wasseraustragsleitung 32 über dem Wasseraustragsstutzen 26 das im Wassersammelraum 56 befindliche Wasser abgesaugt.
In einer alternativen Ausführung wird, sobald der Wasserstand im Wassersammelraum 56 einen bestimmten Pegel erreicht, ein Signal des Wasserstandssensors gegeben, dass ein Ventil oder eine Ablassschraube zu öffnen ist. Das Wasser ist durch den gegenüber der Umgebung höheren Systeminnendruck aus dem Wassersammelraum 56 herausdrückbar.
Zur Herstellung des Kraftstofffilters 10 wird der Filterdeckel 20 gemeinsam mit dem axial zweiteiligen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt 30 vorgefertigt. Das Filterelement 18 wird mit der Wasserabscheideeinrichtung 28 und dem elementseitigen Austragleitungsabschnitt 62 vorgefertigt.
In 3 ist ein Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 ist der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 statt mit der bodenseitigen Endscheibe 42 einstückig mit dem Trennrohr 50 der Wasserabscheideeinrichtung 28 des Filterelements 18 verbunden. Die bodenseitige Endscheibe 42 ist als Ringscheibe ausgestaltet mit einer einzigen koaxialen Wasseraustragöffnungen 54, durch die auch der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 hindurchführt.
In 4 ist ein Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 ist beim dritten Ausführungsbeispiel ein Foliensiegel 374 vorgesehen, von dem in 4 noch die aufgebrochenen Reste erkennbar sind. Das Foliensiegel 374 erstreckt sich ursprünglich vor dem Einbau des Filterelements 18 in dem elementseitigen Austragleitungsabschnitt 62 auf axialer Höhe der bodenseitigen Endscheibe 42. Es verschließt dort den elementseitigen Austragleitungsabschnitt 62 und verhindert so das Eindringen von Schmutz oder Flüssigkeit in den Elementinnenraum 36 vor der Verwendung des Filterelements 18. Bei der Montage des Filterdeckels 20 wird das gehäuseseitige Verbindungsstück 68 des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt 30 mit seinem freien Rand durch das Foliensiegel 374 gestoßen und bricht so dieses auf. Dadurch wird der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 freigegeben.
5 zeigt einen Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel weist beim vierten Ausführungsbeispiel der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 eine Entlüftungsöffnung 476 auf. Die Entlüftungsöffnung 476 befindet sich auf der dem Wassersammelraum 56 zugewandten Seite in der Umfangswand des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 in der Nähe der bodenseitigen Endscheibe 42. Durch die Entlüftungsöffnung 476 kann beispielsweise bei einer Erstbefüllung des Kraftstofffilters 10 etwa im Inneren des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 vorhandene Luft in den Wassersammelraum 56 entweichen.
6 zeigt einen Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Das fünfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 dadurch, dass der elementseitige Verbindungskragen 64 in axialer Richtung weiter in den Elementinnenraum 36 ragt. Der gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt 30 ist entsprechend kürzer. In 6 ist das Trennrohr 50 der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigt.
7 zeigt einen Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 erstreckt sich der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 auf der dem Elementinnenraum 36 abgewandten Außenseite des Filterelements 18 schräg zu der Achse 22 durch den Wassersammelraum 56 bis knapp über den Topfboden 40. Sein freies Ende, welches die Ansaugstelle der Wasseraustragsleitung 32 definiert, liegt exzentrisch bzgl. der Achse 22. Ein Durchmesser des schräg verlaufenden Bereichs des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 ist darüber hinaus kleiner als der Durchmesser des elementseitigen Verbindungskragens 64. So ist es möglich, die Mündung der Wasseraustragsleitung 32 an die tiefste Stelle des Wassersammelraums 56 zu legen, sollte die tiefste Stelle beispielsweise aufgrund von Bauraumeinschränkungen exzentrisch bzgl. der Achse 22 liegen.
8 zeigt einen Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 und des sechsten Ausführungsbeispiels aus 7 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum sechsten Ausführungsbeispiel aus 7 ist beim siebten Ausführungsbeispiel der elementseitige Austragleitungsabschnitt 62 auf der Außenseite des Filterelements 18 zweiteilig ausgeführt. Das dem Wassersammelraum 56 zugewandte Stück des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 ist auf einen entsprechenden koaxialen Kragen auf der Außenseite der bodenseitigen Endscheibe 42 gesteckt und dicht und fest mit diesem verbunden.
9 zeigt einen Kraftstofffilter 10 mit einer Wasseraustragsleitung 32 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 und 2 und des siebten Ausführungsbeispiels aus 8 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unterschied zum siebten Ausführungsbeispiel aus 8 weist das Stück des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62, welches sich im Wassersammelraum 56 befindet, zwei rechtwinklige Biegungen auf. Sein freies Ende mit der Ansaugstelle liegt exzentrisch bzgl. der Achse 22. Das gewinkelte Stück des elementseitigen Austragleitungsabschnitts 62 ist analog zum siebten Ausführungsbeispiel aus 8 auf einen entsprechenden koaxialen Kragen der bodenseitigen Endscheibe 42 gesteckt und dicht und fest mit diesem verbunden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006051406 A1 [0004]

Claims

Filterelement (18), insbesondere Hohlfilterelement, einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluidem Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, das in einem Filtergehäuse (12) so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Einlass (24) des Filtergehäuses (12) für zu reinigendes Fluid von wenigstens einem Auslass des Filtergehäuses (12) für gereinigtes Fluid trennt, wobei das Filterelement (18) wenigstens eine Leitungsführung (50) für einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) einer Mediumaustragsleitung (32), der an dem Filtergehäuse (12) befestigt ist, aufweist und wobei das Filterelement (18) so in dem Filtergehäuse (12) angeordnet werden kann, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) zum Austragen von abgeschiedenem Medium wenigstens teilweise durch das Filterelement (18) aus dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) herausführt, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt (62) aufweist, der an dem Filterelement (18) befestigt ist und der beim Einbau des Filterelements (18) in das Filtergehäuse (12) mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) medienleitend verbunden werden kann.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (18) wenigstens einen Teil einer Medienabscheideeinrichtung (28) für im Fluid enthaltenes Medium aufweist.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) aus dem Filterelement (18) herausführt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) wenigstens teilweise in das Filterelement (18) hinein führt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) an wenigstens einem Stütz- und/oder Trägerkörper des Filterelements (18), insbesondere einem Endkörper (42) und/oder einem Stützrohr und/oder wenigstens einem Trennkörper, insbesondere einem elementseitigen Trennkörper (50), einer Medienabscheideeinrichtung (28) befestigt ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) wenigstens ein elementseitiges Verbindungselement (64) einer Verbindung, insbesondere Dreh-/Steckverbindung (60), aufweist, mittels dem er mit einem entsprechenden gehäuseseitigen Verbindungselement (68) wenigstens eines gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts (30) medienleitend lösbar oder nicht zerstörungsfrei lösbar verbunden werden kann.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verbindung (60) des wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitts (62) mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) koaxial zu einer Einbauachse (22), insbesondere einer Dreh-/Steckachse, des Filterelements (18) in das wenigstens eine Filtergehäuse (12), insbesondere koaxial zu einer Elementachse und/oder einer Gehäuseachse, ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) wenigstens teilweise axial, koaxial, parallel, schräg, gebogen oder gewinkelt zu einer Einbauachse (22), insbesondere einer Dreh-/Steckachse, des Filterelements (18) in das wenigstens eine Filtergehäuse (12), insbesondere koaxial zu einer Elementachse und/oder einer Gehäuseachse, erstreckt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (18) ein Hohlfilterelement ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein elementseitiger Austragleitungsabschnitt (62) wenigstens ein aufbrechbares Verschlusssiegel (374) aufweist, welches beim Einbau des Filterelements (18) durch ein entsprechendes gehäuseseitiges Bauteil (68), insbesondere durch ein freies Ende des gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitts (30), zur Freigabe des elementseitigen Austragleitungsabschnitts (62) aufgebrochen werden kann.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32), insbesondere der wenigstens eine elementseitige Austragleitungsabschnitt (62) und/oder der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt (30), wenigstens ein Teil wenigstens einer Entlüftungseinrichtung (476) aufweist.
Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluiden Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem Filtergehäuse (12), in dem wenigstens ein Filterelement (18), insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, angeordnet ist, derart, dass es wenigstens einen Einlass (24) des wenigstens einen Filtergehäuses (12) für zu reinigendes Fluid von wenigstens einem Auslass des wenigstens einen Filtergehäuses (12) für gereinigtes Fluid trennt, wobei die Filtervorrichtung (10) wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) zum Austragen von abgeschiedenem Medium aus dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) aufweist, die wenigstens teilweise durch wenigstens ein Filterelement (18) aus dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) heraus führt und wobei wenigstens ein gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt (30) der Mediumaustragsleitung (32) an dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) befestigt ist und wenigstens teilweise durch wenigstens eine Leitungsführung (50) des wenigstens einen Filterelements (18) führt, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Mediumaustragsleitung (32) wenigstens einen elementseitigen Austragleitungsabschnitt (62) aufweist, der an dem wenigstens einen Filterelement (18) befestigt ist und der beim betriebsfertig eingebauten wenigstens einen Filterelement (18) mit dem wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) medienleitend verbunden ist.
Filtergehäuse (12) einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von flüssigem Fluid, insbesondere Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstoffwasserlösung, und zur Abscheidung von im Fluid etwa enthaltenem fluiden Medium, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches wenigstens einen Einlass (24) für zu reinigendes Fluid, wenigstens einen Auslass für gereinigtes Fluid und wenigstens einen gehäuseseitigen Austragleitungsabschnitt (30) wenigstens einer Mediumaustragsleitung (32) der Filtervorrichtung (10), die zum Austragen von abgeschiedenem Medium aus dem wenigstens einen Filtergehäuse (12) heraus führt, aufweist, wobei wenigstens ein Filterelement (18), insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, so in dem Filtergehäuse (12) angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Einlass (24) von wenigstens einem Auslass trennt und die Mediumaustragsleitung (32) wenigstens teilweise durch das wenigstens eine Filterelement (18) führt, wobei wenigstens ein gehäuseseitiger Austragleitungsabschnitt (30) wenigstens teilweise durch wenigstens eine Leitungsführung (50) des wenigstens einen Filterelements (18) führt, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine gehäuseseitige Austragleitungsabschnitt (30) mit einem Ende an dem Filtergehäuse (12) befestigt ist und sein anderes Ende von einer Ansaugstelle der wenigstens einen Mediumaustragsleitung (32) im Filtergehäuse (12) beabstandet ist.