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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement für ein Flüssigmedium, insbesondere Kraftstoff, mit einem Filtermedium, das zur Längsachse des Filterelements ringförmig angeordnet ist, mit einer im Betriebseinsatz des Filterelements oberen Endscheibe und mit einer unteren Endscheibe, zwischen denen das Filtermedium gehalten angeordnet ist, wobei durch das Filtermedium eine dem Filtermedium fluidisch vorgeschaltete Rohseite und eine dem Filtermedium fluidisch nachgeschaltet angeordnete Reinseite des Filterelements gegeneinander abgegrenzt sind. Das Filterelement verfügt über eine Entlüftungseinrichtung mit einem ersten Entlüftungskanal, der eingangsseitig mit der Rohseite des Filterelements fluidisch verbunden ist und mit einem Entlüftungsrohr, das sich von der oberen Endscheibe axial in Richtung auf die untere Endscheibe wegerstreckt und das einenends eine Einlassöffnung und anderenends eine Auslassöffnung für einen fluidischen Anschluss des Entlüftungsrohrs an einen Entlüftungsstutzen eines Filtergehäuses aufweist.
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Stand der Technik
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Ein eingangs genanntes Filterelement ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 012 542 A1 bekannt geworden. Bei dem bekannten Filterelement kann es bei einer Unterbrechung des Filterbetriebs, d. h. bei einer fehlenden Durchströmung des Filterelements mit dem zu filternden Flüssigmedium, über das Entlüftungsohr zu einem unerwünschten retrograden Eintrag von Luft auf die Rohseite des Filterelements kommen. Bei Wiederaufnahme des Filterbetriebs kann es dadurch zu einem verzögerten Druckaufbau des Flüssigmediums kommen. Dies kann insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor im sogenannten Start-Stopp Automatikbetrieb nachteilig sein.
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Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Filterelement und ein Filtersystem mit einem solchen Filterelement anzugeben, bei dem im Betrieb ein zügigerer Druckaufbau des Flüssigmediums ermöglicht ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen und ein Filtersystem nach Anspruch 16 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Bei dem erfindungsgemäßen Filterelement kann der Siphon, der dem Entlüftungsrohr und dem ersten Entlüftungskanal fluidisch zwischengeschaltet angeordnet ist, einen unerwünschten Rückstrqom von Luft aus dem Entlüftungsrohr über den ersten Entlüftungskanal auf die Rohseite des Filterelements zuverlässig entgegenwirken. Insgesamt kann dadurch ein rohseitig angeordnetes kompressibles Luftvolumen reduziert und bei (Wieder-)Aufnahme des Filterbetriebs ein gewünschter Betriebsdruck des Flüssigmediums zügiger aufgebaut werden. Dies ist insbesondere bei häufigen Unterbrechungen des Filterbetriebs, wie dies beispielsweise bei Kraftfahrzeugen im Start-Stopp-Automatikbetrieb der Fall ist, vorteilhaft. Ein Siphon zeichnet sich durch eine im Wesentlichen U-förmige Formgebung bzw. einen U-förmigen Strömungsquerschnittsverlauf aus. Bei einem erstmaligen Betriebseinsatz des Filterelements gelangt das Flüssigmedium gemeinsam mit der Luft von der Rohseite über den ersten Entlüftungskanal in den Siphon. Nach dem erstmaligen Betriebseinsatz des Filterelements verbleibt fortwährend ein definiertes Volumen bzw. ein Flüssigkeitsspiegel des Flüssigmediums im Siphon, wodurch ein Rückstrom von Luft (oder anderen Gasen) aus dem Entlüftungsrohr blockiert werden kann. Im Filterbetrieb kann demgegenüber die mit dem Betriebsdruck des rohseitigen Flüssigmediums beaufschlagte Luft durch den Siphon und das darin gefangene Flüssigmedium hindurch zum Entlüftungsrohr strömen. Der Siphon bildet dadurch funktionell ein Einwegeventil für die abzuführende rohluftseitige Luft.
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Der Siphon ist nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung zumindest abschnittsweise durch das Entlüftungsrohr selbst begrenzt. Das Entlüftungsrohr weist in diesem Fall mithin eine Doppelfunktion auf. Einerseits ermöglicht es die Entlüftung des Filterelements, andererseits dient es zugleich als ein den Siphon definierendes Bauteil. Dadurch kann die Anzahl der für den Siphon erforderlichen Bauteile gering gehalten werden. Darüber hinaus können zusätzliche Dichtungsmaßnahmen entfallen bzw. reduziert werden.
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Bevorzugt ist das Entlüftungsrohr einteilig und elementfest ausgestaltet. Alternativ kann das Entlüftungsrohr mehrteilig sein, wobei die Komponenten auf das Filterelement und das das Filterelement aufnehmende Gehäuse verteilt sind. In diesem Fall weist das Filterelement einen Entlüftungsrohrabschnitt auf, welcher mit dem Entlüftungsrohr am Filtergehäuse insbesondere fluiddicht verbindbar ist. Der Siphon wird dann vorzugsweise zumindest abschnittsweise durch den Entlüftungsrohrabschnitt am Filterelement begrenzt. Die nachfolgenden Ausführungen bezüglich des Entlüftungsrohrs gelten gleichermaßen für beide Varianten. Der dem Siphon zugeordnete Endabschnitt des elementfesten Entlüftungsrohrs entspricht dem Entlüftungsrohrabschnitt am Filterelement bei gehäusefestem Entlüftungsrohr und ist zumindest im Wesentlichen identisch ausgestaltet.
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Der Siphon kann erfindungsgemäß insbesondere in radialer Richtung innenseitig durch einen Endabschnitt des Entlüftungsrohrs und in radialer Richtung außenseitig durch einen am Entlüftungsrohr angeformten Rohrstutzen begrenzt sein. Die dadurch erreichte Reduzierung erforderlicher Bauteile bietet bei der Fertigung des Filterelements insgesamt Kostenvorteile. Im vorgenannten Fall kann der Siphon auf konstruktiv einfache Weise in axialer Richtung durch einen Verbindungsabschnitt begrenzt sein, über den der Rohrstutzen am Entlüftungsrohr angeformt ist.
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Das Entlüftungsrohr ist besonders bevorzugt elementfest im Filterelement angeordnet. Mit anderen Worten ist das Entlüftungsrohr ein integraler Bestandteil des Filterelements und ist mit diesem als eine bauliche Einheit in einem Filtergehäuse zu montieren bzw. auszutauschen.
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Unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten ist das Entlüftungsrohr vorteilhaft einlassöffnungsseitig in einer Vertiefung der oberen Endscheibe, bevorzugt im radialen Presssitz, gehalten angeordnet. Die Vertiefung kann dabei insbesondere in radialer Richtung außenseitig durch einen äußeren Wandschenkel und in radialer Richtung innenseitig durch einen inneren Wandschenkel der oberen Endscheibe begrenzt sein. Die beiden Wandschenkel erstrecken sich dabei in Richtung der Längsachse des Filterelements und sind der oberen Endscheibe einstückig ausgebildet. Das Entlüftungsrohr kann an einem oder mehreren weiteren Bauteilen des Filterelements, beispielsweise einem gitterförmigen Stützrohr für das Filtermedium oder einem Endabscheidesieb für in dem Flüssigmedium enthaltenes Wasser, abgestützt bzw. befestigt sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Entlüftungsrohr mit seinem Rohrstutzen in der vorstehend genannten Vertiefung der oberen Endscheibe, bevorzugt im Presssitz, gehalten angeordnet sein.
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Der Siphon ist vorzugsweise über einen axial verlaufenden Steigkanal mit der Einlassöffnung des Entlüftungsrohrs fluidisch verbunden. Der Steigkanal kann erfindungsgemäß zwischen dem Entlüftungsrohr und einem Einsatzteil der oberen Endscheibe ausgebildet sein.
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Erfindungsgemäß kann der erste Entlüftungskanal in radialer Richtung zumindest abschnittsweise durch den inneren Wandschenkel der oberen Endscheibe sowie durch ein vorgenanntes Einsatzteil der oberen Endscheibe begrenzt sein. Der erste Entlüftungskanal kann dabei insbesondere eine in radialer Richtung offen ausgeführte Nut des inneren Wandschenkels oder des Einsatzteils der oberen Endscheibe umfassen. Dadurch kann der erste Entlüftungskanal auf einfache und kostengünstige Weise im Wege eines zur Herstellung der Endscheibe bzw. des Einsatzteils eingesetzten Spritzgussverfahrens mit einem für Entlüftungszwecke geeigneten (kleinen) Strömungsquerschnitt erzeugt werden. Der Strömungskanal ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise als ein sogenannter Kapillarkanal ausgeführt, um bezüglich des Flüssigmediums eine Kapillarität, d. h. einen Kapillareffekt, zu gewährleisten. Dadurch kann selbst einem unerwünschten (auftriebsbedingten) Durchtritt von Luft aus dem Siphon durch den ersten Entlüftungskanal zuverlässig entgegengewirkt werden. Zugleich kann dadurch auch außerhalb eines Filterbetriebs eine dauerhafte Flüssigsäule des Flüssigmediums innerhalb des Entlüftungskanals gewährleistet werden.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann sich das Einsatzteil durch eine, vorzugsweise zentrale, Öffnung der oberen Endscheibe in axialer Richtung in das Filterelement hineinerstrecken. Die Öffnung der oberen Endscheibe kann dabei durch den inneren Wandschenkel der oberen Endscheibe in radialer Richtung begrenzt sein.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzteil als eine im Längsschnitt H-förmige Doppelhülse ausgeführt, die sich in die Vertiefung der oberen Endscheibe in axialer Richtung hineinerstreckt. Eine solche Doppelhülse weist einen Bodenabschnitt mit zwei Hülsenabschnitten auf, die sich in einander entgegengesetzten Richtungen vom Bodenabschnitt wegerstrecken. Die Hülse ist somit durch den Bodenabschnitt verschlossen, weist also keinen axialen Durchgang auf. Die Doppelhülse erstreckt sich bevorzugt in den Siphon hinein, d. h. die Doppelhülse ist abschnittsweise in radialer Richtung zwischen dem Endabschnitt des Entlüftungsrohrs und dem vorgenannten Rohrstutzen des Entlüftungsrohrs angeordnet.
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Die Entlüftungseinrichtung kann erfindungsgemäß einen zweiten Entlüftungskanal umfassen, der eingangsseitig mit der Reinseite des Filterelements fluidisch verbunden ist. Dadurch kann auch die Reinseite des Filterelements im Filterbetrieb über das Entlüftungsrohr entlüftet werden. Insgesamt wird dadurch der Aufbau eines reinseitigen Betriebsdrucks des Flüssigmediums nochmals weiter verbessert. Der zweite Entlüftungskanal kann dabei im konstruktiv einfachsten Fall zumindest abschnittsweise durch den radial äußeren Wandschenkel der oberen Endscheibe und das Entlüftungsrohr in radialer Richtung begrenzt sein.
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Unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten umfasst der zweite Entlüftungskanal vorteilhaft eine in radialer Richtung offen ausgeführte Nut des äußeren Wandschenkels der oberen Endscheibe oder des Entlüftungsrohrs. Der zweite Entlüftungskanal kann erfindungsgemäß in einer dem ersten Entlüftungskanal entsprechenden Weise in den Siphon münden. In diesem Fall kann auch einem unerwünschten Rückstrom von Luft aus dem Entlüftungsrohr über den zweiten Entlüftungskanal zur Reinseite des Filterelements wirksam entgegengewirkt werden. Darüber hinaus kann auch der zweite Entlüftungskanal in der vorstehend beschriebenen Weise als ein Kapillarkanal ausgeführt sein.
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Die vorgenannte Nut des ersten bzw. des zweiten Entlüftungskanals kann jeweils als eine axial verlaufende lineare Nut ausgeführt sein. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Nut auch als eine Spiralnut ausgeführt sein, die wendelartig um die Längsachse des Filterelements verlaufend angeordnet ist. Die Nut ist also in diesem Fall fortlaufend schraubenförmig zur Längsachse des Filterelements verlaufend angeordnet. Dadurch kann ein gewünschter Strömungswiderstand für die zu drainierende Luft bzw. für das Flüssigmedium auf fertigungstechnisch nochmals einfachere Weise eingestellt werden.
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Das Filtermedium kann aus Dichtheitsgründen in an sich bekannter Weise mit den beiden Endscheiben verklebt bzw. im Material der beiden Endscheiben eingebettet sein.
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Das erfindungsgemäße Filtersystem weist ein erfindungsgemäßes Filterelement und ein Filtergehäuse zur Aufnahme des Filterelements auf. In einer Ausgestaltung verfügt das Filterelement über ein Entlüftungsrohr, das sich bis zu einem Stutzen am Filtergehäuse erstreckt und mit diesem fluiddicht verbindbar ist. In einer alternativen Ausgestaltung weist das Filtergehäuse ein Entlüftungsrohr auf, welches sich in axialer Richtung in einen Aufnahmeraum für das Filterelement erstreckt und mit einem Entlüftungsrohrabschnitt des Filterelements fluiddicht verbindbar ist. Beispielsweise umgreift der Entlüftungsrohrabschnitt am Filterelement das gehäusefeste Entlüftungsrohr. Zur Abdichtung verfügt das gehäusefeste Entlüftungsrohr über ein Dichtungselement, welches zur Herstellung einer Radialdichtung an einem Außenumfang angeordnet ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier in der Zeichnung wiedergegebener Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
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1 ein Filterelement mit einer oberen und einer unteren Endscheibe, zwischen denen ein Filtermedium angeordnet ist, und mit zwei Entlüftungskanälen für eine Rein- und eine Rohseite des Filterelements, die jeweils spiralförmig ausgeführt sind und die über einen gemeinsamen Siphon mit einem elementfesten und zentral angeordneten Entlüftungsrohr verbunden sind, in einem Längsschnitt;
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2 einen Detailausschnitt des Filterelements aus 1;
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3 einen Detailausschnitt des Filterelements aus 1 in einer teilweise explodierten und geschnittenen Darstellung seiner Teile;
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4 einen Detailausschnitt des Filterelements aus 1 in einer teilweise geschnittenen Darstellung;
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5 ein weiteres Filterelement, bei dem die Entlüftungskanäle jeweils als gerade verlaufende Axialkanäle ausgeführt sind, in einem ausschnittsweisen Längsschnitt;
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6 das Filterelement aus 4 in einer teilweise explodierten und geschnittenen Darstellung seiner Teile; und
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7 das Filterelement aus 4 in einer teilweise geschnittenen Darstellung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt ein Filterelement 10 zum Herausfiltern von in einem Flüssigmedium, hier Kraftstoff, enthaltenen Verunreinigungen. Das Filterelement 10 ist als austauschfähiges Verschleißteil für den Einsatz in einem nicht näher dargestellten Filtergehäuse eines Flüssigkeitsfilters vorgesehen. Das Filterelement 10 weist in seiner Betriebsstellung eine obere erste und eine untere zweite Endscheibe 12, 14 auf, zwischen denen ein Filtermedium 16 zum Herausfilteren von im Kraftstoff enthaltenen partikulären Verunreinigungen angeordnet ist. Das Filtermedium 16 ist zur Mittel- bzw. Längsachse 18 des Filterelements ringförmig angeordnet und kann insbesondere in Form eines sternförmig gefaltetern Balgs ausgebildet sein. Das Filtermedium 16 ist beidenends mit den Endscheiben 12, 14 verklebt oder im Material der Endscheiben 12, 14 fluiddicht eingebettet gehalten angeordnet. Das Filtermedium ist vom Flüssigmedium im Betriebseinsatz, d. h. im Filtebetrieb, in Richtung einer zur Längsachse 18 radial verlaufenden Hauptströmungsrichtung 20 des Flüssigmediums von radial außen nach radial innen durchstrombar. Zur radial innenseitigen Abstützung des Filtermediums 16 dient ein gitterförmig ausgeführtes Stütz- oder Mittelrohr 22, an dem das Filtermedium 16 innenseitig unmittelbar oder mittelbar anliegt. Die untere Endscheibe 14 weist, vorzugsweise elastomere, Dichtungselemente 24 für einen Dichtsitz des Filterelements 10 in einem Filtergehäuse auf.
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Eine dem Filtermedium 16 fluidisch vorgeschalteter Strömungsbereich des zu filternden verunreinigten Kraftstoffs bildet eine sogenannte Rohseite 26 des Filterelements. Eine dem Filtermedium fluidisch nachgeschaltet angeordnete Reinseite des Filterelements 10 ist mit 28 bezeichnet.
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Das Filterelement weist eine Entlüftungseinrichtung 30 auf, durch die eine Entlüftung der Rohseite 26 sowie auch der Reinseite 28 des Filterelements 10 ermöglicht ist. Die Entlüftungseinrichtung 30 umfasst ein elementfest angeordnetes Entlüftungsrohr 32. Das Entlüftungsrohr 32 ist mithin integraler Bestandteil des Filterelements 10 und bildet als solcher gemeinsam mit diesem eine Baueinheit. Das Entlüftungsrohr 32 ist zur Längsachse 18 des Filterelements 10 koaxial verlaufend angeordnet und abschnittsweise innerhalb des Filtermediums angeordnet. Das Entlüftungsrohr 32 erstreckt sich gemäß 1 im Wesentlichen von der oberen Endscheibe 12 axial in Richtung auf die untere Endscheibe 14, kann aber auch in axialer Richtung über die untere Endscheibe 14 herausragen bzw. vorstehen. Das Entlüftungsrohr 32 weist eine obere Einlassöffnung 34 und eine untere Auslassöffnung 36 auf, zum Anschluss des Entlüftungsrohr 32 an einen Entlüftungsstutzen (nicht gezeigt) des vorgenannten Filtergehäuses, der beispielsweise mit einem Kraftstofftank eines Kraftfahrzeugs fluidisch verbunden sein kann. Das Entlüftungsrohr 32 kann hierzu mit einem Dichtungselement 24 versehen sein.
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In den 2 bis 4 ist jeweils ein vergrößerter Detailausschnitt des Filterelements aus 1 gezeigt. Das Entlüftungsrohr 32 weist einen oberen Endabschnitt 38 auf, an dem ein zylindrischer Rohrstutzen 40 über einen Verbindungsabschnitt 42 angeformt ist. Der Rohrstutzen 40 umgreift den Endabschnitt 38 des Entlüftungsohrs 32 und erstreckt sich in eine Vertiefung 44 eines doppelwandig ausgeführten Stutzens 46 der oberen Endscheibe 12 hinein. Der Stutzen 46 erstreckt sich in axialer Richtung von der oberen Endscheibe 12 weg. Die Vertiefung 44 der oberen Endscheibe 12 ist in radialer Richtung nach außen durch einen ringförmigen äußeren Wandschenkel 48 des Stutzens 46 bzw. der oberen Endscheibe 12 begrenzt. In radialer Richtung innenseitig ist die Vertiefung 44 durch einen ringförmigen inneren Wandschenkel 50 des Stutzens 46 bzw. der oberen Endscheibe 12 begrenzt. Der äußere und der innere Wandschenkel 48, 50 sind mit der oberen Endscheibe 12 einstückig ausgeführt und über einen mit 52 bezeichneten Rückenabschnitt miteinander verbunden.
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Der Rohrstutzen 40 des Entlüftungsrohrs 32 liegt mit seiner äußeren Mantelfläche 52 an dem äußeren Wandschenkel 48 der oberen Endscheibe 12 im radialen Presssitz innenseitig an und ist dadurch dauerhaft an der oberen Endscheibe 12 gehalten angeordnet.
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Die obere Endscheibe weist eine zentrale Öffnung 54 auf. Die zentrale Öffnung 54 ist durch den inneren Wandschenkel 50 des Stutzens 46 der oberen Endscheibe 12 begrenzt. Innerhalb der zentralen Öffnung 54 ist ein im Sinne einer Verschlusshülse ausgebildetes Einsatzteil 56 gehalten angeordnet. Das Einsatzteil 56 ist einenends durch einen Bodenabschnitt 58 verschlossen. Das Einsatzteil 56 ist mit seinem Bodenabschnitt 58 am Stutzen 46 der oberen Endscheibe 12 axial abgestützt und umfangsseitig am Stutzen 46 verrastet gehalten. Es versteht sich, dass das Einsatzteil auch in anderer Weise an der oberen Endscheibe befestigt sein kann. Das Einsatzteil 56 erstreckt sich in das Filterelement 10 in axialer Richtung hinein und liegt an dem inneren Wandschenkel 50 der oberen Endscheibe 12 in radialer Richtung innenseitig kraftschlüssig, bevorzugt im radialen Presssitz, an.
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Die Entlüftungseinrichtung 30 weist zur Entlüftung der Rohseite 26 des Filterelements 10, einen ersten kapillaren Entlüftungskanal 60 auf. Der erste Entlüftungskanal 60 umfasst eine außenseitig am Einsatzteil angeordnete Nut 62. Die Nut 62 ist als eine Spiralnut ausgeführt und zur Längsachse 18 des Filterelements 10 wendelförmig verlaufend angeordnet. Die Spiralnut ist in radialer Richtung außenseitig durch den inneren Wandschenkel 50 der oberen Endscheibe 12 überdeckt bzw. begrenzt. Der erste Entlüftungskanal weist einen Einlass 64 auf, die im Bodenabschnitt 58 des Einsatzteils 56 ausgebildet ist.
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Ein zweiter, vorzugsweise kapillarer, Entlüftungskanal 66 der Entlüftungseinrichtung 30 dient der Entlüftung der Reinseite 28 des Filterelements 10. Der zweite Entlüftungskanal 66 umfasst eine am Rohrstutzen 40 des Entlüftungsrohrs 32 außenseitig angeordnete Nut 62 die in radialer Richtung durch den äußeren Wandschenkel 48 der oberen Endscheibe 12 begrenzt ist. Die Nut 62 ist in einer zum ersten Entlüftungskanal entsprechenden Weise als eine Spiralnut ausgebildet. Die Nut 62 des zweiten Entlüftungskanals 66 weist einen mit 68 bezeichneten Einlass auf.
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Die Entlüftungseinrichtung weist einen Siphon 70 mit einem Steigkanal 72 auf, der im Betriebseinsatz des Filterelements 10 zumindest teilweise mit dem Flüssigmedium gefüllt ist. Der Siphon 70 ist den beiden Entlüftungskanälen 60, 66 und der oberen Einlassöffnung 34 des Entlüftungsrohrs 32 fluidisch zwischengeschaltet angeordnet. Der Siphon 70 ist in radialer Richtung außenseitig durch den Rohrstutzen 40 und in radialer Richtung innenseitig durch den oberen Endabschnitt 38 des Entlüftungsrohrs 32 begrenzt. Der Verbindungsabschnitt 42 des Entlüftungsrohrs 32 dient einer Begrenzung des Siphons 70 axial nach unten. Die beiden Entlüftungskanäle 60, 66 münden jeweils in den axial verlaufend angeordneten (ringförmigen) Steigkanal 72, über den der Siphon 70 mit der oberen Einlassöffnung des Entlüftungsrohrs 32 verbunden ist. Dadurch, dass sich das Einsatzteil in den Siphon hineinerstreckt, ergibt sich ein insgesamt mäanderförmiger bzw. U-förmiger Strömungsweg für die zu drainierende Luft durch den Siphon 70.
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Die Entlüftungseinrichtung 30 erlaubt während des Filterbetriebs eine Permanententlüftung der Reinseite 28 des Filterelements 10 sowie auch der Rohseite 26 des Filterelements 10, mithin des Filtergehäuses (nicht gezeigt). Der Siphon 70, insbesondere der Steigkanal 72, sowie ggf. auch die kapillaren Entlüftungskanäle, bleiben selbst bei einer fehlenden Durchströmung des Filterelements 10 mit dem Flüssigmedium, etwa nach dem Abstellen eines mit dem Kraftstoff betriebenen Verbrennungsmotors, mit Kraftstoff gefüllt. Dadurch kann einem unerwünschten Rückstrom von Luft aus dem Entlüftungsrohr 32 auf die Reinseite 28 sowie auch die Rohseite 26 des Filterelements 10 zuverlässig entgegengewirkt werden. Auch ein Durchschlagen von Luft von der Rohseite 26 des Filterelements 10 auf dessen Reinseite 28 kann durch den Siphon 70 entgegengewirkt werden. Bei Wiederaufnahme des Filterbetriebs d. h. beim Starten des Verbrennungsmotors, kann in der Folge ein vorgegebener Betriebsdruck des Flüssigmediums bzw. des Kraftstoffs auf der Reinseite 28 des Filterelements 10 zügiger aufgebaut werden. Dies ist insbesondere beim Einsatz des Filterelements 10 bei Fahrzeugen, die im innerstädtischen bzw. regionalen Verteilerverkehr eingesetzt werden und welche über eine sogenannte Start-Stopp-Automatik verfügen, vorteilhaft.
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In 3 ist das Filterelement 10 ausschnittsweise in einer teilweise explodierten Darstellung seiner Teile gezeigt. Die kapillaren Nuten 62 des Rohrstutzens 40 des Entlüftungsrohrs sowie des Einsatzteils sind gut zu erkennen. Das Entlüftungsrohr 32, das Einsatzteil 56 sowie die obere Endscheibe 12 des Filterelements 10 können jeweils als Spritzgussteile ausgebildet sein.
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In den 5 bis 7 ist ein weiteres Filterelement 10 gezeigt. Das Filterelement 10 unterscheidet sich von dem vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 4 erläuterten Filterelement im Wesentlichen darin, dass das Einsatzteil 56 als eine Doppelhülse mit einem H-förmigen Längsschnittprofil ausgebildet ist. Das Einsatzteil weist einen Bodenabschnitt 58 mit einem ersten (oberen) und einem zweiten (unteren) Hülsenabschnitt 74, 76 auf. Der erste Hülsenabschnitt 74 erstreckt sich vom Bodenabschnitt 58 der in die Vertiefung 44 der oberen Endscheibe 12 axial hinein und liegt mit seiner Innenseite 78 am inneren Wandschenkel 50 der oberen Endscheibe 12 formschlüssig sowie vorzugsweise im radialen Presssitz an. Der erste Entlüftungskanal 60 umfasst eine innenseitig am ersten Hülsenabschnitt 74 angeordnete lineare und axial verlaufende Nut 62, die in radialer Richtung durch den ersten Hülsenabschnitt 74 des Einsatzteils 56 und den inneren Wandschenkel 50 begrenzt ist. Der zweite Hülsenabschnitt 76 erstreckt sich in axialer Richtung in den Siphon 70 hinein. Der zweite Entlüftungskanal 66 ist zwischen dem Rohrstutzen 40 des Entlüftungsrohrs 32 und dem äußeren Wandschenkel 48 der oberen Endscheibe 12 ausgebildet.
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Die beiden Entlüftungskanäle 60, 66 münden in einen gemeinsamen und im Wesentlichen ringförmigen Sammelkanal 80, der in radialer Richtung zwischen dem Rohrstutzen 40 und dem Einsatzteil 56 ausgebildet ist. Der Sammelkanal 80 bildet mit dem Steigkanal 72 und dem dazwischen liegenden waagerecht orientierten Bereich den Siphon 70. Der Steigkanal 72 des Siphons 70 ist mit der oberen Einlassöffnung 34 des Entlüftungsrohrs 32 fluidisch verbunden. Der erste Entlüftungskanal 60 ist über einen als Durchgangsbohrung der oberen Endscheibe 12 ausgeführten Einlass 64 mit der Rohseite (= Außenseite) 26 des Filterelements 10 fluidisch verbunden. Der lineare axiale Verlauf der beiden Entlüftungskanäle 60, 66 ist in der teilweise geschnittenen perspektivischen Detailansicht des Filterelements 10 in 6 bzw. der teilweise explodierten Ansicht der Teile des Filterelements in 7 gut zu erkennen. Der gemeinsame Sammelkanal 80 der beiden kapillaren Entlüftungskanäle 60, 66 ist durch rippenartige Abstandshalter 82 des Einsatzteils 56, die sich vom Einsatzteil 56 in radialer Richtung wegerstrecken, in Umfangsrichtung des Filterelements 10 unterbrochen ausgeführt. Gemäß 7 erstrecken sich die rippenartigen Abstandshalter 82 in axialer Richtung über die gesamte Länge des Einsatzteils 56. Da im Entlüftungskanal 60 und dem durch den inneren Wandschenkel 50 begrenzten Innenraum ebenfalls Fluid verbleiben kann, wird an dieser Stelle ebenfalls ein (reinseitiger) Siphon ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012012542 A1 [0002]
