DE102018131551B4 - Filtersystem und Filterelement mit teleskopierbarem Zentralrohr - Google Patents

Filtersystem und Filterelement mit teleskopierbarem Zentralrohr Download PDF

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Abstract

Filterelement (10) für Kraftstoff, umfassend:
- zumindest ein Zentralrohr (26), das in seiner Betriebsposition innerhalb des Filterelements (10) von dem Kraftstoff in einer zur Längsachse (18) des Filterelements (10) radialen Richtung durchströmbar ist;
- ein am Zentralrohr (26) angeordnetes Anschlussmittel (48) für einen lösbaren mechanischen Anschluss des Zentralrohrs (26) an einem Filtergehäuse (102), wobei das Zentralrohr (26) im Filterelement (10) längsverschiebbar gelagert ist und aus seiner Betriebsposition innerhalb des Filterelements (10) in axialer Richtung aus dem Filterelement (10) heraus in eine Wartungsposition des Filterelements (10) verschiebbar ist, wobei das Zentralrohr (26) in der Wartungsposition relativ zum Filterelement (10) arretierbar ist, insbesondere verrastbar.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Filterelement sowie ein Filtersystem mit einem teleskopierbaren Zentralrohr. Das Filterelement ist bevorzugt als Kraftstofffilter mit Wasserabscheidefunktion ausgeführt.
  • Stand der Technik
  • Kraftstoffe, insbesondere Dieselkraftstoffe, weisen in der Regel einen vorgegebenen maximal zulässigen Wasseranteil auf. Wird dieser zulässige Maximalwert überschritten, so kann es zu Fehlfunktionen und Beschädigungen von Einspritzanlagen, insbesondere von hochentwickelten Diesel-Hochdruckpumpen, sowie eines mit dem Kraftstoff betriebenen Verbrennungsmotors kommen. Der Kraftstoff wird durch das darin enthaltene Wasser „verdünnt“ und seine Schmierfähigkeit nimmt ab, so dass sich die Hochdruckpumpen festsetzten können. Darüber hinaus können Metallteile, die mit dem Kraftstoff in Kontakt kommen, verrosten, wenn sie lange mit dem darin enthaltenen Wasser in Berührung bleiben. In der Praxis werden deshalb Wasserabscheider eingesetzt, um das im Kraftstoff enthaltene Wasser aus dem Kraftstoff abzuscheiden. Die Wasserabscheider weisen dazu nach einer Bauart ein Siebrohr auf, das für das im Kraftstoff enthaltene Wasser als ein Endabscheidesieb dient. Das Siebrohr ist in seiner Betriebs- oder Wasserabscheideposition innerhalb des Wasserabscheiders vom Kraftstoff in der Regel in einer zur Längsachse des Wasserabscheiders radialen Richtung durchströmbar und kann hydrophob ausgebildet bzw. ausgerüstet sein. Dem Siebrohr ist eine sogenannte Reinseite des Wasserabscheiders, auf der der vom Wasser befreite Kraftstoff geführt ist, fluidisch nachgeschaltet. Die Wasserabscheider sind auch als Kombinationsfilter erhältlich und weisen hierzu zusätzlich ein Filtermedium auf, um im Kraftstoff enthaltene partikuläre Verunreinigungen aus dem Kraftstoff herauszufiltern.
  • Die Kombinationsfilterelemente werden für den Wasserabscheidebetrieb in einem Abscheider- oder Filtergehäuse mit einem Kraftstoffzulauf und einem Kraftstoffablauf angeordnet. Bei einem Austausch des Filterelements besteht grundsätzlich die Gefahr, dass unbehandelter Kraftstoff, d.h. Kraftstoff mit darin enthaltenem Wasser sowie ggf. mit weiteren Verunreinigungen, auf die dem Siebrohr/Endabscheidesieb fluidisch nachgeschaltete Reinseite des Filterelements gelangt. Dadurch kann es zu einem unerwünschten Wassereintrag in das mit dem Kraftstoffablauf verbundene Einspritzsystem und den vorgenannten wasserinduzierten Problemen kommen. Durch das Lösen des Abscheiders aus seinem Dichtsitz am Abscheidergehäuse wird bei modernen Abscheidesystemen in der Regel ein Rücklaufkanal des Abscheidergehäuses zum Innenraum des Abscheidergehäuses hin geöffnet. Beim Austausch des Filterelements muss darauf geachtet werden, dass der im Filterelement sowie im Abscheidergehäuse enthaltene Kraftstoff vollständig nach unten ablaufen kann, bevor das Filterelement vollständig aus dem Abscheidergehäuse entnommen wird. Andernfalls kann es zu einer Verunreinigung des Motorraums bzw. der Umgebung mit heruntertropfendem Kraftstoff kommen. Dies ist arbeits- und zeitaufwändig.
  • Daneben ist als Problem bekannt, dass das o.g. Abtropfen des Kraftstoffs von dem Filterelement einige Zeit in Anspruch nimmt, wobei ein Monteur während dieser Wartezeit das Filterelement bisher festhalten muss, um nicht ein tropfendes, kraftstoffgesättigtes Filterelement aus dem Gehäuse nehmen zu müssen, welches unmittelbar die Umgebung verunreinigt.
    Ein Filtersystem mit einem gehäusefesten Standrohr ist aus der DE 10 2011 077 798 A1 bekannt. Die EP 3 004 620 B1 beschreibt ein Filterelement mit einem zentrischen Wasserendabscheider (Siebrohr).
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Filterelement sowie ein Filtersystem anzugeben, die hinsichtlich zumindest eines Serviceaspekts verbessert sind, wobei insbesondere eine Kontamination der Reinseite des Filterelements durch wasserhaltigen und/oder verschmutzten Kraftstoff beim Austausch des Filterelements auf zuverlässige und bequeme Weise vermieden werden soll.
  • Die das Filterelement betreffende Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Filtersystem weist die in Anspruch 14 angegebenen Merkmale auf. Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung sowie in den Unteransprüchen angegeben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Bei dem erfindungsgemäßen Filterelement weist das Zentralrohr einenends ein Kopplungs- oder Anschlussmittel für ein lösbares Anschließen des Zentralrohrs an einem Filtergehäuse auf, wobei das Zentralrohr in Richtung der Längsachse des Filterelements teleskopierbar, d.h. längsverschieblich, gelagert ist.
  • Das am Filtergehäuse angeschlossene oder befestigte Zentralrohr kann dadurch beim axial gerichteten Herausbewegen des Filterelements aus seiner Betriebsposition innerhalb des Filtergehäuses, d.h. beim Anheben des Filterelements aus dem Gehäuse, aus seiner Betriebsposition im Filterelement in axialer Richtung aus dem Filterelement heraus in eine (teleskopierte) Wartungsposition bewegt werden. In der Wartungsposition steht das Siebrohr mit anderen Worten mit einem definierten Längenabschnitt aus dem Filterelement, beispielsweise über einen Wasserauslass bzw. eine den Wasserauslass in radialer Richtung begrenzende untere Endscheibe, aus dem Filterelement hervor.
  • Das Filterelement verfügt bevorzugt über zumindest einen Filtermediumkörper, der insbesondere als Filterbalg ausgebildet ist. Der Vorrichtungsbestandteil, über den das Zentralrohr bzw. das Siebrohr in der Wartungsposition übersteht, ist dann der Filtermediumkörper. In der Betriebsposition hingegen ist das Zentralrohr bzw. Siebrohr innerhalb des Filtermediumkörpers aufgenommen. Der Filtermediumkörper hat insbesondere eine zylindrische, bevorzugt hohlzylindrische, Form.
  • Das teleskopierbar gelagerte Zentralrohr kann, solange dieses einenends am Filtergehäuse angeschlossen ist, beim Austausch des Filterelements als eine Führungshilfe für das aus dem Filtergehäuse herauszubewegende Filterelement dienen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Filterelement zumindest einen Wasserabscheider zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenen Wasser auf, der eine Wasserauslassöffnung zum Herausführen des aus dem Kraftstoff abgeschiedenen Wassers aus dem Filterelement und das Zentralrohr aufweist, wobei das Zentralrohr als Siebrohr ausgebildet ist.
  • Als Vorteil einer derartigen Ausführungsform ergibt sich, dass eine dem Siebrohr fluidisch nachgeschaltete Reinseite des Filterelements durch das Siebrohr beim Austausch des Filterelements wirksam vor Verunreinigungen mit wasserhaltigem Kraftstoff geschützt werden kann, bis der verunreinigte Kraftstoff vollständig aus dem Filterelement/ dem Filtergehäuse abgelaufen ist. Das Siebrohr muss im Hinblick auf seine Endabscheiderfunktion für im Kraftstoff enthaltene Wassertröpfchen eine Maschenweite von 10 bis 30 µm aufweisen. Dadurch kann zugleich auch einem unerwünschten Eintrag von größeren partikulären Verunreinigungen auf die Reinseite des Filterelements/Filtergehäuses zuverlässig entgegengewirkt werden. Das Filterelement ist aus den vorgenannten Gründen erst nach einem weitgehenden/vollständigen Ablaufen des Kraftstoffs mit seinem Siebrohr vom Filtergehäuse zu trennen.
  • Das Zentralrohr bzw. Siebrohr ist in seiner teleskopierten Wartungsposition am bzw. relativ zum Filterelement arretierbar. Das Zentralrohr bzw. Siebrohr ist in seiner Wartungsposition mit anderen Worten in axialer Richtung lösbar am Filterelement lagefixierbar. Dadurch muss das Filterelement während des Ablaufens des Kraftstoffs aus dem Filterelement nicht mühsam von einer Bedienperson festgehalten werden, um ein unerwünschtes Einschieben des Zentralrohr bzw. Siebrohrs in das Filterelement zu unterbinden, wodurch ein Serviceaspekt erheblich verbessert wird. Insgesamt wird dadurch die Handhabung des Filterelements bei seinem Austausch nochmals weiter vereinfacht.
  • Eine besonders einfache und sichere Handhabung sowie Montage des Filterelements innerhalb eines Filtergehäuses kann dadurch erreicht werden, dass das Zentralrohr bzw. Siebrohr in seiner Betriebsposition bzw. Wasserabscheideposition innerhalb des Filterelements lösbar am Filterelement, beispielsweise einer seiner Endscheiben, verrastbar ist. Ein unbeabsichtigtes Herausrutschen des Zentralrohrs bzw. Siebrohrs aus dem Filterelement kann dadurch zuverlässig vermieden werden.
  • Das Anschlussmittel des Zentralrohrs bzw. Siebrohrs kann insbesondere einen Dichtkragen (= Dicht- oder Anschlussmuffe) umfassen bzw. als ein solcher ausgebildet sein. Dadurch kann das Zentralrohr bzw. Siebrohr dichtend auf einen Gehäuse- bzw. Kraftstoffstutzen des Filtergehäuses aufgesteckt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Anschlussmittel ein Rastelement, oder ein Bajonettelement zum lösbaren mechanischen Anschluss des Siebrohrs am Filtergehäuse aufweisen. Ein solches Rast- oder Bajonettelement kann dem Zentralrohr bzw. Siebrohr vorteilhaft angeformt sein.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung begrenzt das Zentralrohr bzw. Siebrohr einen Strömungskanal für den Kraftstoff, der mit einer axialen Öffnung des Zentralrohr bzw. Siebrohrs fluidisch verbunden ist. Die Öffnung kann insbesondere den reinseitigen Kraftstoffauslass des Filterelements für den vom Wasser befreiten Kraftstoff bilden. Das Zentralrohr bzw. Siebrohr kann in diesem Falle beidenends offen ausgebildet sein, wodurch sich die Herstellung des Siebrohrs im Kunststoffspritzverfahren weiter vereinfacht. Dies bietet Kostenvorteile. Darüber hinaus kann das Zentralrohr bzw. Siebrohr vereinfacht durch Längs- und/oder Querrippen ausgesteift werden. Durch die Kombination der genannten Längs- und Querrippen kann das Zentralrohr bzw. Siebrohr besonders druckfest ausgeführt werden, so dass dieses auch den im Betrieb des Filterelements auftretenden statischen bzw. dynamischen Druckbelastungen des Fluids standhält.
  • Das Filterelement kann nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ein Koaleszermedium und/oder ein Filtermedium zum Herausfiltern von im Kraftstoff enthaltenen partikulären Verunreinigungen aufweisen. Das Koaleszermedium bzw. das Filtermedium sind vom Kraftstoff bevorzugt in einer zur Längsachse des Filterelements radialen Richtung von außen nach innen durchströmbar. Zur Abstützung des Koaleszermediums bzw. Filtermediums kann das Filterelement ein, insbesondere gitterförmiges, Mittelrohr aufweisen. Das Koaleszermedium bzw. das Filtermedium können erfindungsgemäß zwischen zwei Endscheiben gehalten angeordnet sein. Das Filtermedium ist vorzugsweise als ringförmig geschlossener Faltenbalg aus gefaltetem Filtermedium ausgeführt. Filtermedium und/oder Koaleszermedium sind koaxial um das Mittelrohr angeordnet, welches wiederum koaxial um das Zentralrohr bzw. Siebrohr angeordnet ist.
  • Das Siebrohr und das Mittelrohr begrenzen vorteilhaft zumindest abschnittsweise einen Wasserabscheidespalt in einer zur Längsachse des Filterelements radialen Richtung, der mit der Wasserauslassöffnung fluidisch verbunden ist. Ein solcher Wasserabscheidespalt ermöglicht eine beruhigte Strömungszone für den Kraftstoff, so dass sich im Kraftstoff enthaltene Wassertröpfchen der Schwerkraft folgend nach unten absetzen können. Das Wasser kann über die Wasserauslassöffnung aus dem Wasserabscheidespalt ausströmen.
  • Im konstruktiv einfachsten Fall ist das Zentralrohr bzw. Siebrohr bzw. Endabscheidesieb erfindungsgemäß direkt am Mittelrohr teleskopierbar gelagert. Dadurch erübrigen sich zusätzliche Bauteile, um das Zentralrohr bzw. Siebrohr translatorisch aus der Betriebs- bzw. Wasserabscheideposition im Inneren des Filterelements und des Mittelrohrs in die teleskopierte Wartungsposition aus dem Filterelement herauszubewegen.
  • Nach der Erfindung können das Zentralrohr bzw. Siebrohr und das Mittelrohr drehfest, beispielsweise über eine Nut-Federpaarung, miteinander verkoppelt sein. Dadurch kann das Filterelement mitsamt dem Zentralrohr bzw. Siebrohr vereinfacht aus seinem Sitz am/im Filtergehäuse gelöst werden.
  • Das erfindungsgemäße Filtersystem für Kraftstoff mit Wasserabscheidung umfasst ein Filtergehäuse und ein vorstehend erläutertes Filterelement, das im Filtergehäuse angeordnet ist. Das Filtersystem ist besonders wartungsfreundlich und ermöglicht einen nochmals weiter verbesserten Schutz der Reinseite vor einer unerwünschten Kontamination mit verschmutztem Kraftstoff.
  • Figurenliste
  • In der Zeichnung zeigen:
    • 1 ein erfindungsgemäßes Filterelement mit Wasserabscheider zum Abscheiden von in Kraftstoff enthaltenem Wasser, mit einem teleskopierbaren Siebrohr, das in seiner für das Abscheiden des Wassers vorgesehenen Betriebsstellung innerhalb des Filterelements angeordnet ist, in einem Längsschnitt; und
    • 2 das Filterelement aus 1 mit aus dem Filterelement heraus bewegtem Siebrohr, das in der Wartungsposition angeordnet und in dieser am Filterelement verrastet gehalten ist, in einem Längsschnitt.
  • Ausführungsform der Erfindung
  • 1 zeigt ein Filterelement 10 mit Filtern von Kraftstoff mit einem Wasserabscheider zum Abscheiden von in Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, enthaltenem Wasser. Das Filterelement 10 weist eine obere und eine untere Endscheibe 12, 14 auf, die über ein gitterförmiges Mittelrohr 16 miteinander verbunden sind. Das Mittelrohr 16 ist zur Längsachse 18 des Filterelements koaxial verlaufend angeordnet. Das Filterelement 10 ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Kombinationsfilter ausgebildet und weist ein Filtermedium 20 zum Herausfiltern von im Kraftstoff enthaltenen partikulären Verunreinigungen auf. Das Filtermedium 20 ist zwischen den beiden Endscheiben 12, 14 angeordnet und beispielhaft als ein sternförmig gefalteter Balg ringförmig um die Längsachse 18 des Filterelements 10 herum angeordnet. Das Filtermedium 20 ist beidenends fluiddicht im Material der beiden Endscheiben 12, 14 eingebettet gehalten, um einer Bypassströmung des Kraftstoffs um das Filtermedium 20 herum entgegenzuwirken. Alternativ kann das Filtermedium 20 auch an den beiden Endscheiben 12, 14 festgeklebt sein.
  • Ein Koaleszermedium 22 ist in einer dem Filtermedium 20 entsprechenden Weise zur Längsachse 18 des Filterelements 10 ringförmig angeordnet. Das Koaleszermedium 22 und Filtermedium 20 sind gemeinsam in radialer Richtung am Mittelrohr 16 abgestützt und werden im Betrieb des Filterelements vom Kraftstoff in radialer Richtung von außen nach innen durchströmt, wie dies mit den strichlierten Pfeillinien 24 verdeutlicht ist.
  • Innerhalb des Mittelrohrs 16 ist ein hydrophobes rohrförmiges, als Endabscheidesieb bzw. Siebrohr 26 ausgebildetes Zentralrohr 26 für das im Kraftstoff enthaltene Wasser angeordnet. Das Siebrohr 26 weist eine Maschenweite zwischen 15 und 30 µm, insbesondere von ungefähr 20 µm, auf. Zur Aussteifung des Siebrohrs 26 dienen Längs- und Querrippen 28, 30. Koaleszermedium 22 und Siebrohr 26 sind Teil des Wasserabscheiders des Filterelements 10.
  • Zwischen dem Siebrohr 26 und dem Mittelrohr 16 ist ein im Querschnitt ringförmiger Wasserabscheidespalt 32 ausgebildet. Der Wasserabscheidespalt 32 bildet eine beruhigte Strömungszone für den Kraftstoff, so dass sich im Kraftstoff enthaltene Wassertropfen der Schwerkraft folgend in axialer Richtung nach unten absetzten können. Der Wasserabscheidespalt 32 ist einenends offen ausgeführt und mit einer Wasserauslassöffnung 34 des Filterelements fluidisch verbunden. Die Wasserauslassöffnung 34 ist in der unteren Endscheibe 14 ausgebildet sein.
  • Das Siebrohr 26 bildet in seinem Inneren einen Strömungskanal 36 für den vom Wasser zumindest teilweise befreiten Kraftstoff. Der Strömungskanal 36 ist somit dem Siebrohr 26 und dem Filtermedium 20 fluidisch nachgeschaltet und mithin auf der sog. Reinseite 38 des Filterelements 10 angeordnet. Der Strömungskanal 36 weist eine am wasserauslassseitigen Ende des Siebrohrs 26 ausgebildete Öffnung 40 auf.
  • Das Filterelement kann ein Entlüftungsrohr 42 aufweisen, das im Betriebseinsatz einer Entlüftung der Rein- und/oder der Rohseite des Filterelements 10 dient. Das gezeigte Entlüftungsrohr 42 ist dem Siebrohr 26 angeformt, kann alternativ aber auch an diesem gehaltert, beispielsweise verrastet sein, und entlüftet die Rohseite. Das Entlüftungsrohr 42 kann zur Längsachse des Filterelements insbesondere koaxial verlaufend angeordnet sein. Das Entlüftungsrohr 42 ist in radialer Richtung fluiddicht ausgeführt und weist an seinem wasserauslassseitigen (unteren) Endabschnitt ein Radialdichtungselement 44 für einen dichtenden Anschluss des Entlüftungsrohrs 42 an einen Entlüftungsstutzen des eingangs genannten Filtergehäuses auf. Das Entlüftungsrohr 42 weist an seinem oberen Endabschnitt ein weiteres Radialdichtungselement 44 auf, über das das Entlüftungsrohr 42 in der gezeigten Betriebsstellung des Filterelements 10 an einer Vertiefung der oberen Endscheibe 12 des Filterelements 10 in radialer Richtung vollumfänglich dichtend anliegt. Die obere Endscheibe 12 weist eine kleine Drosselbohrung 46 für Entlüftungszwecke auf.
  • Wie aus 1 hervorgeht, weist das Siebrohr 26 an seinem unteren Ende ein als Dichtkragen oder Dichtmanschette ausgebildetes Anschlussmittel 48 für ein lösbaren mechanischen Anschluss des Siebrohrs 26 am Filtergehäuse auf. Der Dichtkragen ist in radialer Richtung in begrenztem Umfang elastisch verformbar und kann dadurch zur Montage des Filterelements 10 im Filtergehäuse eines Wasserabscheidesystems auf einen zugeordneten Kraftstoffstutzen des Filtergehäuses formschlüssig und fluiddicht aufgesteckt werden. Der Dichtkragen ist vorliegend derart bemessen, dass dieser im Klemmsitz, d.h. mit einem vorgegebenen Reibschluss, am zugeordneten Kraftstoffstutzen des Filtergehäuses befestigbar ist.
  • Das Siebrohr 26 ist im Filterelement 10 in axialer Richtung teleskopierbar, d.h. in Richtung der Längsachse 18 des Filterelements 10 verschiebbar im Filterelement gelagert und kann aus seiner in 1 gezeigten Wasserabscheideposition abschnittsweise in eine im Zusammenhang mit 2 erläuterte Wartungsposition (teilweise) aus dem Filterelement 10 in axialer Richtung herausbewegt werden.
  • Bei dem gezeigten Filterelement ist das Siebrohr 26 beispielhaft über eine Nut-FederVerbindung 50 am Mittelrohr axial verschiebbar gelagert. Dadurch ist das Siebrohr 26 zudem drehfest mit dem Mittelrohr 16 verbunden.
  • Das Siebrohr 26 kann in seiner Wasserabscheideposition innerhalb des Filterelements 10 am Mittelrohr 16 bzw. der obere Endscheibe 12 des Filterelements 10 verrastet gehalten sein. Am Siebrohr sind in diesem Fall Rastnasen als erste Rastmittel 52 angeformt, die bei dem in der Wasserabscheideposition angeordneten Siebrohr 26 mit zweiten Rastmitteln 54, hier Rastvertiefungen, des Filterelements 10 zusammenwirken. Die zweiten Rastmittel 54 sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils an einem Haltesteg 56 der oberen Endscheibe 12 ausgebildet, der sich von der oberen Endscheibe 12 axial in Richtung auf die untere Endscheibe 14 wegerstreckt.
  • Die untere Endscheibe 14 des Filterelements 10 weist zwei Dichtungselemente 58, ein in radialer Richtung äußeres Dichtungselement 58 und ein in radialer Richtung inneres Dichtungselement 58, auf. Die beiden Dichtungselemente 58 können wie vorliegend gezeigt, jeweils als O-Ring ausgeführt sein.
  • In 2 ist ein Filtersystem 100 für Kraftstoff mit einem vorstehend erläuterten Filterelement 10 gezeigt. Das Filtersystem 100 weist ein in 2 nur ausschnittsweise dargestelltes Filtergehäuse 102 mit einem Kraftstoffeinlass 104 und mit einem Kraftstoffauslass 106 zum Herausführen des durch das Filterelement 10 geführten Kraftstoffs aus dem Filtergehäuse 102 auf.
  • Das in 2 gezeigte Filtergehäuse 102 befindet sich im geöffneten Zustand, um einen Austausch des darin angeordneten Filterelements 10 zu ermöglichen. Ein Deckel des Filtergehäuses 102 ist in 2 nicht näher dargestellt. Das Siebrohr 26 des Filterelements 10 ist über seinen endständigen Dichtkragen an einen Kraftstoffstutzen 108 des Kraftstoffauslasses 106 lösbar angeschlossen. Der Dichtkragen umgreift den Kraftstoffstutzen 108 in radialer Richtung. Der reinseitig angeordnete Strömungskanal 36 im Innern des Siebrohrs 26 ist somit mit dem Kraftstoffauslass 106 fluidisch verbunden. Innerhalb des Kraftstoffstutzens 108 des Filtergehäuses 102 erstreckt sich ein Entlüftungskanal 110. Der Entlüftungskanal 110 kann ausgangsseitig mit einem in 2 nicht näher gezeigten Kraftstofftank fluidisch verbunden sein. Das Entlüftungsrohr 42 des Filterelements 10 erstreckt sich mit dem Radialdichtungselement 44 in den Entlüftungskanal 110 dichtend hinein und ist mit diesem fluidisch verbunden.
  • Ein Leerlauf- oder Kraftstoffrücklaufkanal des Filtergehäuses 102 ist mit 112 bezeichnet. Der Leerlaufkanal 112 ist ausgangsseitig mit dem vorgenannten Kraftstofftank fluidisch verbunden und dient einem Ableiten von Kraftstoff aus dem Filtergehäuse 102 bei Wartungsmaßnahmen, wie beispielsweise beim Austausch des Filterelements 10. Der Leerlaufkanal 112 ist bei dem in seiner Betriebsposition innerhalb des Filtergehäuses 102 angeordneten Filterelement 10 (nicht gezeigt) durch die untere Endscheibe 14 des Filterelements 10 fluiddicht verschlossen. Das in radialer Richtung äußere Radialdichtelement 58 der unteren Endscheibe 14 des Filterelements 10 liegt hierzu innenseitig an der Außenwand 114 des Filtergehäuses 102 und das in radialer Richtung innere Radialdichtelement 58 an der radial innenseitigen Wandung 116 des Leerlaufkanals 112 dichtend an. Ein im Querschnitt ringförmiger Wasserauslasskanal des Abscheidegehäuses ist mit 118 bezeichnet. Der Wasserauslasskanal ist in Betriebsposition des im Filtergehäuse 102 angeordneten Filterelements 10 mit dem Wasserabscheidespalt 32 des Filterelements 10 fluidisch verbunden.
  • Das Siebrohr 26 des Filterelements 10 ist aus seiner in 1 gezeigten Wasserabscheideposition, in der sich das Siebrohr 26 vollständig oder nahezu vollständig innerhalb des Mittelrohrs 16 und des Filterelements 10 befindet, durch axiales Ziehen an dem Filterelement 10 in Entnahmerichtung 120 aus seiner mit dem Mittelrohr 16 verrasteten Wasserabscheideposition im Filterelement 10 in die gezeigte teleskopierte Wartungsposition überführt. Das Siebrohr 26 steht in dieser Wartungsposition mit einem Längsabschnitt 122 in axialer Richtung über die untere Endscheibe 14 aus dem Filterelement 10 hervor. Der Längsabschnitt 122 entspricht vorliegend ungefähr der Hälfte der Gesamtlänge 124 des Siebrohrs 26, kann aber bedarfsweise auch mehr als die Hälfte der Gesamtlänge 124 betragen. Das Siebrohr 26 ist in der gezeigten teleskopierten Wartungsposition am 16 Mittelrohr des Filterelements (lösbar) verrastet gehalten, d.h. arretiert, indem die am Siebrohr 26 angeformten ersten Rastmittel 52 und dritte Rastmittel 60 am Mittelrohr 16 ineinandergreifen. Die Verrastung des Siebrohrs 26 in seiner Wartungsposition kann lösbar ausgeführt sein, um das Filterelement 10 erneut in seine Betriebsposition innerhalb des Filtergehäuses überführen zu können. Es versteht sich, dass die Verrastung des Siebrohrs 26 in der Wartungsposition in jedem Falle allein durch die Gewichtskraft des mit Kraftstoff gefüllten Filterelements 10 nicht überwunden wird. Eine für das Überwinden der Verrastung erforderliche Axialkraft ist mithin größer, als die Gewichtskraft des mit Kraftstoff befüllten Filterelements 10. In der gezeigten Wartungsposition kann im Filterelement 10 enthaltener Kraftstoff ohne weiteres Zutun einer Bedienperson der Schwerkraft folgend selbstständig nach unten und über den Leerlaufkanal aus dem Filtergehäuse abfließen. Ein händisches Festhalten des Filterelements 10 in seiner Wartungsposition erübrigt sich. Darüber hinaus wird durch das am Kraftstoffstutzen 108 weiterhin dichtend angeflanschte Siebrohr 26 einem unerwünschten Eintrag von wasserhaltigem Kraftstoff sowie auch von darin enthaltenen partikulären Verunreinigungen in die Reinseite 38 des Filterelements 10 bzw. des Wasserabscheidesystems 100 zuverlässig entgegengewirkt. Das Siebrohr 26 hat damit während des Leerlaufens des Filterelements 10 sowie des Filtergehäuses 102 eine Schutzfunktion für die Reinseite 38 des Filterelements 10 bzw. des Abscheidesystems 100.
  • Zur vollständigen Entnahme des Filterelements 10 aus dem Abscheidegehäuse 102 muss an diesem lediglich in Entnahmerichtung 118 gezogen werden, um die zwischen dem Siebrohr 26 und dem Kraftstoffstutzen 108 bestehende reibschlüssige und formschlüssige mechanische Verbindung zu lösen (überwinden) und das Filterelement 10 vollständig aus dem Filtergehäuse 102 axial herauszubewegen. Zum vereinfachten Ablösen des Siebrohrs vom Kraftstoffstutzen 108 kann das Filterelement 10 zusätzlich um die Längsachse 18 gedreht oder leicht gekippt werden.

Claims (13)

  1. Filterelement (10) für Kraftstoff, umfassend: - zumindest ein Zentralrohr (26), das in seiner Betriebsposition innerhalb des Filterelements (10) von dem Kraftstoff in einer zur Längsachse (18) des Filterelements (10) radialen Richtung durchströmbar ist; - ein am Zentralrohr (26) angeordnetes Anschlussmittel (48) für einen lösbaren mechanischen Anschluss des Zentralrohrs (26) an einem Filtergehäuse (102), wobei das Zentralrohr (26) im Filterelement (10) längsverschiebbar gelagert ist und aus seiner Betriebsposition innerhalb des Filterelements (10) in axialer Richtung aus dem Filterelement (10) heraus in eine Wartungsposition des Filterelements (10) verschiebbar ist, wobei das Zentralrohr (26) in der Wartungsposition relativ zum Filterelement (10) arretierbar ist, insbesondere verrastbar.
  2. Filterelement (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) zumindest einen Wasserabscheider zum Abscheiden von im Kraftstoff enthaltenem Wasser aufweist, der eine Wasserauslassöffnung (34) zum Herausführen des aus dem Kraftstoff abgeschiedenen Wassers aus dem Filterelement (10) und das Zentralrohr (26) aufweist, wobei das Zentralrohr (26) als Siebrohr (26) ausgebildet ist.
  3. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Zentralrohrs (26) ein Strömungskanal (36) für den Kraftstoff ausgebildet ist, der mit einer axialen Öffnung (40) des Zentralrohrs (26) fluidisch verbunden ist.
  4. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussmittel (48) ein Rastelement, ein Gewinde, oder ein Bajonettverschlusselement und/oder einen Dichtkragen umfasst, wobei der Dichtkragen vorzugsweise zum fluiddichten Anschluss des Zentralrohrs (26) an einen Kraftstoffstutzen (108) des Filtergehäuses (102) ausgebildet ist.
  5. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (26) in seiner Betriebsposition innerhalb des Filterelements (10) mit dem Filterelement (10) lösbar verrastbar ist.
  6. Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Mittelrohr (16) sowie ein Koaleszermedium (22) und/oder ein Filtermedium (20) zum Herausfiltern von im Kraftstoff enthaltenen partikulären Verunreinigungen, das/die in radialer Richtung innenseitig am Mittelrohr (16) abgestützt ist/sind.
  7. Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (26), insbesondere das Siebrohr (26), am Mittelrohr (16) verschiebbar gelagert ist.
  8. Filterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (26), insbesondere das Siebrohr (26), und das Mittelrohr (16) drehfest, insbesondere über eine Nut-Federverbindung, miteinander verkoppelt sind.
  9. Filterelement nach Anspruch 2, in Verbindung mit einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebrohr (26) und das Mittelrohr (16) zumindest abschnittsweise einen Wasserabscheidespalt (32) begrenzen, der einenends mit der Wasserauslassöffnung (34) des Filterelements (10) fluidisch verbunden ist.
  10. Filterelement nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Siebrohr (26) durch Längs- und/oder Querrippen (28, 30) ausgesteift ist.
  11. Filterelement nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) ein Entlüftungsrohr (42) aufweist, das zur Längsachse (18) des Filterelements (10) vorzugsweise koaxial verlaufend angeordnet ist und das sich in der Betriebsstellung des Siebrohrs (26) zumindest abschnittsweise durch das Siebrohr (26) hindurcherstreckt, wobei das Entlüftungsrohr (42) einenends ein Radialdichtungselement (44) aufweist, um einen Entlüftungskanal (110) des Filtergehäuses (102) dichtend zu verschließen.
  12. Filterelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüftungsrohr (42) an dem Siebrohr (26) angeformt ist.
  13. Filtersystem, umfassend ein Filtergehäuse (102) und ein darin angeordnetes Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Zentralrohr (26) des Filterelements (10), insbesondere an einem Kraftstoffstutzen (108) des Filtergehäuses (102) lösbar angeschlossen ist.
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EP3004620B1 (de) 2013-05-28 2017-08-02 Mann + Hummel GmbH Filterelement

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