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Title:
FILTER ELEMENT OF A FUEL FILTER AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A FILTER ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/083705
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a filter element (10) of a fuel filter for fuel, in particular diesel fuel, of an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, and to a method for producing such a filter element. At least one tubular filter medium (12) is connected tightly to an end body (14, 16) at least at an end face. At least one support tube (20) coaxial to the filter medium (12) is connected to the end body (14, 16) at an end. The circumferential wall of the support tube has passages for the fuel. The filter element (10) also has at least one coalescence medium (46) for the coalescence of water contained in the fuel. The coalescence medium (36) comprises at least one layer (38, 40) of at least one non-rigid material, which is rigidly embedded between the filter medium (12) and the support tube (20) and connected tightly to the end body (14, 16) at at least one end face.

Inventors:
VOLKMER DANIEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/074664
Publication Date:
June 13, 2013
Filing Date:
December 06, 2012
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (DE)
International Classes:
B01D29/21; B01D29/58; B01D36/00
Foreign References:
US2864505A1958-12-16
DE3325526C11985-04-25
EP1932574A12008-06-18
DE102008026485A12009-02-05
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Claims:
Ansprüche

1 . Filterelement (10) eines Kraftstofffilters für Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem rohrartig ausgestalteten Filtermedium (12), das wenigstens an einer Stirnseite dicht mit einem Endkörper (14, 16) verbunden ist, mit wenigstens einem zum Filtermedium (12) koaxialen Stützrohr (20), das an einem Ende mit dem Endkörper (14, 16) verbunden ist und dessen Umfangswand Durchlässe für den Kraftstoff aufweist, und mit wenigstens einem Koaleszenzmedium (46) zur Koaleszenz von im Kraftstoff enthaltenem Wasser, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein an dem End- körper (14, 16) dichtend eingebetteter Abschnitt des Koaleszenzmediums (36) sowohl seitens des Filtermediums (12) als auch seitens des Stützrohrs (20) zur Formstabilisierung abgestützt ist.

2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszenzmedium (36) aus einem formlabilen, insbesondere flauschigen, Material, insbesondere einem Material mit einem Flächengewicht kleiner als etwa 400 g/m2 pro 1 mm Dicke, vorzugsweise größer als etwa 50 g/m2 pro 1 mm Dicke, ist.

3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszenzmedium (36) eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, und etwa 20 mm, aufweist.

4. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12), das Stützrohr (20) und das Koaleszenzmedium (36) mittels einer Klebeverbindung, einer Schweißverbindung oder einer Schmelzverbindung mit dem wenigstens einen Endkörper (14, 16) verbunden sind, insbesondere mit ihren jeweiligen Stirnseiten in einen Klebstoff (13, 15) oder in eine zur Montage weiche, insbesondere geschmolzene, später ausgehärtete Oberfläche des Endkörpers eingedrückt sind.

5. Filterelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Eigenstabilität des Koaleszenzmediums (36) kleiner oder etwa gleich der mechanischen Stabilität des weichen Klebstoffs (13,15) oder der zur Montage weichen Oberfläche des Endkörpers ist.

6. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszenzmedium (36) aus Viskose oder Polypropylen oder Polybutylenterephthalat ist.

7. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der an dem Endkörper (14,16) dichtend eingebettete Abschnitt des Koaleszenzmediums (36) unmittelbar am Filtermedium (12) abgestützt ist.

8. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der an dem Endkörper (14,16) dichtend eingebettete Abschnitt des Koaleszenzmediums (36) unmittelbar am Stützrohr (20) abgestützt ist.

9. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12), das Stützrohr (20) und das Koaleszenzmedium (36) an beiden Stirnseiten jeweils mit einem Endkörper (14, 16) verbunden sind.

10. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koaleszenzmedium (36) wenigstens eine Lage (38, 40) eines flachen Materials aufweist.

1 1 . Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (12) zickzackförmig gefaltet ist.

12. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strömungsrichtung (50) des Kraftstoffs durch das Filtermedium (12) von radial außen nach innen verläuft und das Stützrohr (20) sich in einem Innenraum (18) des Filtermediums (12) befindet oder eine Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Filtermedium von radial innen nach außen verläuft und das Stützrohr das Filtermedium radial außen umgibt.

13. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es austauschbar in einem Gehäuse eines Kraftstofffilters angeordnet werden kann.

14. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement ein Rundfilterelement (36) ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Filterelements (10) eines Kraftstofffilters für Kraft- stoff, insbesondere Dieselkraftstoff, einer Brennkraftmaschine insbesondere eines

Kraftfahrzeugs, bei dem wenigstens ein Koaleszenzmedium (36) zur Koaleszenz von im Kraftstoff enthaltenem Wasser, wenigstens ein rohrartig ausgestaltetes Filtermedium (12) und ein Stützrohr (20), dessen Umfangswand Durchlässe für den Kraftstoff aufweist, koaxial angeordnet werden und wenigstens an einer Stirnseite mit einem Endkörper (14, 16) verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des Koaleszenzmediums (36) sowohl seitens des Filtermediums (12) als auch seitens des Stützrohrs (20) zur Formstabilisierung abgestützt wird und an dem Endkörper (14, 16) dichtend eingebettet wird.

Description:
Beschreibung

Filterelement eines Kraftstofffilters und Verfahren zur Herstellung eines solchen Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Filterelement eines Kraftstofffilters für Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem rohrartig ausgestalteten Filtermedium, das wenigstens an einer Stirnseite dicht mit einem Endkörper verbunden ist, mit wenigstens einem zum Filtermedium koaxialen Stützrohr, das an einem Ende mit dem Endkörper verbunden ist und dessen Umfangswand Durchlässe für den Kraftstoff aufweist, und mit wenigstens einem Koaleszenzmedium zur Koaleszenz von im Kraftstoff enthaltenem Wasser.

Ferner betrifft die Erfindung einen Verfahren zur Herstellung eines Filterelements eines Kraftstofffilters für Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem wenigstens ein Koaleszenzmedium zur Koaleszenz von im Kraftstoff enthaltenem Wasser, wenigstens ein rohrartig ausgestaltetes Filtermedium und ein Stützrohr, dessen Umfangswand Durchlässe für den Kraftstoff aufweist, koaxial angeordnet werden und wenigstens an einer Stirnseite mit einem Endkörper verbunden werden.

Stand der Technik

Aus der DE 10 2008 026 485 A1 ist ein Mehrschichtfilter bekannt, der eine äußere Medienschicht, eine mittlere Medienschicht und eine innere Medienschicht zur Filtrierung eines Fluids, zum Beispiel Kraftstoff, umfasst und sich besonders zum Entfernen von Verunreinigungsstoffen wie Wasser aus Kraftstoff eignet. Die äußere Medienschicht ist so gestaltet, dass freies Wasser anfänglich gefiltert wird, wenn Fluid von außen in den Filter eintritt. Das freie Wasser dringt nicht durch die äußere Medienschicht und bleibt im Wesentlichen außerhalb des Filters. Die mittlere Medienschicht ist dafür ausgelegt, die Mehrheit des emulgierten Wassers zu koaleszieren und das so koaleszierte Wasser vom Kraftstoff abzuscheiden. Das Wasser, das schwerer als Kraftstoff ist, setzt sich am Boden des Filters ab und läuft durch geeignete Durchgänge auf einer unteren Endplatte ab. Bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kraftstoff mit der inneren Medienschicht in Kontakt kommt, ist das meiste Wasser bereits abgeschieden und die innere Medienschicht führt eine letzte Filterung aus, bevor der Kraftstoff in ein Mittelrohr eintritt. Das Mittel- rohr, das in den Filter eingeschlossen ist, ist ein perforiertes D-förmiges Rohr zur Aufnahme des gefilterten Kraftstoffes. Zwischen der inneren Medienschicht und der mittleren Medienschicht befindet sich eine innere Medienhalterung zum sicheren Halt der Medienschichten sowie zur Formgabe für die Medienschichten. Einander zugewandte Enden der inneren Medienhalterung bilden zwei große Halterungsschlaufen, die im Bereich eines abgeflachten Teils des D-förmigen Mittelrohres relativ viel Platz zwischen der inneren Medienschicht und der mittleren Medienschicht lassen. An einem ersten Ende des Filters ist eine untere Endplatte und einem zweiten Ende des Filters ist eine obere Endplatte vorgesehen. Die untere Endplatte umfasst einen D-förmigen Mittelrohr- vorsprung mit einem Steg zur Anordnung des D-förmigen Mittelrohres. Die untere Endplatte umfasst auch einen Bereich, in dem die Enden der Medienschichten verschmolzen werden können.

Der Erfindung liegt die Ausgabe zugrunde, ein Filterelement und ein Verfahren zur Her- Stellung eines Filterelementes so zu gestalten, dass das Filterelement zuverlässig, effizient und robust ist, kompakt und einfach aufgebaut ist und möglichst einfach hergestellt werden kann.

Offenbarung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein an dem Endkörper dichtend eingebetteter Abschnitt des Koaleszenzmediums sowohl seitens des Filtermediums als auch seitens des Stützrohrs zur Formstabilisierung abgestützt ist.

Erfindungsgemäß ist also das Filterelement in einer Art Sandwich-Bauweise realisiert. Dabei ist das Koaleszenzmedium zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr eingebettet. Das Koaleszenzmedium kann vorteilhafterweise aus wenigstens einer Lage wenigstens eines formlabilen Materials bestehen, das formstabil zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr eingebettet und an wenigstens einer Stirnseite dicht mit dem Endkörper verbunden ist. Mit formlabilen Materialien können Koaleszenzmedium realisiert werden, die in Hinblick auf ihre Koaleszenzeffizienz und/oder ihre Durchströmbarkeit optimiert sind. Formlabile Materialien können einfach, auch noch bei der Endmontage, an unterschiedliche Einbauräume angepasst werden. Formlabil bedeutet dabei, dass die eigene Formstabilität und/oder Eigensteifigkeit des Koaleszenzmediums nicht ausreicht, um sicherzustellen, dass das Koaleszenzmedium sich beim alleinigen Verbinden, also ohne Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Sandwich-Bauweise, mit dem Endkörper insbesondere durch Eindrücken in ein entsprechendes weiches, später aushärtendes Verbindungsmedium, insbesondere Klebstoff oder geschmolzenes Oberflächenmaterial des Endkörpers, verbiegt oder umknickt, wodurch die Stabilität und/oder die Dichtheit der Verbindung beeinträchtigt werden kann. Das Stützrohr und das Filtermedium gewährleisten dabei die Formstabilität des gesamten Verbundes. Dadurch ist es möglich, auch das Koaleszenzmedium mit seinem Rand mit dem Endkörper zu verbinden. Das Koaleszenzmedium kann vorteilhafterweise aus mehreren Lagen eines einzigen formlabilen Materials oder unterschiedlichen form- labilen Materialien bestehen, welche miteinander verbunden, aber auch lose aufeinandergelegt sein können. Eine feste Verbindung zwischen den Lagen des Koaleszenzmediums, mit dem Filtermedium oder mit dem Stützrohr ist aufgrund der stabilen Einbettung zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr nicht erforderlich. Das Koaleszenzmedium und das Filtermedium können aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein. Das Koaleszenzmedium das Filtermedium können getrennt voneinander hergestellt sein. Es ist nicht erforderlich, dass das Koaleszenzmedium gefaltet oder in einer anderen Art durch Formgebung formstabilisiert ist. Auf diese Weise kann das Koaleszenzmedium und damit auf das gesamte Filterelement kompakt aufgebaut sein. Bei dem Endkörper kann es sich vorteilhafterweise um eine Endscheibe handeln. Es können aber auch andersartige Endkörper vorgesehen sein. Das Filtermedium dient zur Entfernung von Partikeln aus dem Kraftstoff. Das Filtermedium kann durch Formgebung und/oder Materialwahl formstabil sein. Es kann sich um ein gefaltetes Filtermedium, insbesondere ein Vlies, handeln. Es kann auch ein voluminöses Filtermedium, insbesondere ein Filterschaum, eingesetzt werden. Rohrartig im Sinne der Erfindung bedeutet, dass es sich insbesondere um einen zylindrischen oder kubischen Hohlkörper handeln kann. Der Hohlkörper kann insbesondere eine runde, ovale oder eckige Grundfläche haben.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Koaleszenzmedium aus einem flau- schigen Material, insbesondere einem Material mit einem Flächengewicht kleiner als etwa 400 g/m 2 pro 1 mm Dicke, vorzugsweise größer als etwa 50 g/m 2 pro 1 mm Dicke, sein. Außerdem kann mit einem flauschigen Material das Verhältnis der Koaleszenz- Effizienz zu dem erforderlichen Materialvolumen weiter verbessert werden. Flauschiges Material kann einfach zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr angeordnet werden. Ferner können Lagen aus flauschigem Material einfach realisiert werden.

Vorteilhafterweise kann das Koaleszenzmedium eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, und etwa 20 mm, aufweisen. So kann eine optimale Koaleszenz bei einem möglichst geringen Druckverlust erreicht werden.

Vorteilhafterweise können das Filtermedium, das Stützrohr und das Koaleszenzmedium mittels einer Klebeverbindung, einer Schweißverbindung oder einer Schmelzverbindung mit dem wenigstens einem Endkörper verbunden sein, insbesondere mit ihren jeweiligen Stirnseiten in einen Klebstoff oder in eine zur Montage weiche, insbesondere geschmolzene, später ausgehärtete Oberfläche des Endkörpers eingedrückt sein. Mit Klebeverbindungen, Schweißverbindungen und Schmelzverbindungen können stabile und zugleich dichte Verbindungen einfach realisiert werden. Die Einbettung des Koaleszenzmediums zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr gewährleistet dabei, dass das Koaleszenzmedium an seinem Stirnrand umfänglich geschlossen in den Klebstoff oder die weiche Oberfläche des Endkörpers eintaucht und so dicht mit dem Endkörper verbunden ist. Vorteilhafterweise kann die mechanische Eigenstabilität des Koaleszenzmediums kleiner oder etwa gleich der mechanischen Stabilität des weichen Klebstoffs oder der zur Montage weichen Oberfläche des Endkörpers sein. Derart weiches Koaleszenzmaterial kann einfach bearbeitet und geformt werden. Es kann mit einem geringen Druckverlust durchströmt werden. Das weiche Koaleszenzmedium kann so ferner optimal von dem weichen Klebstoff bzw. der weichen Oberfläche des Endkörpers durchwirkt werden. So kann eine stabile und dichte Verbindung zwischen dem Koaleszenzmedium und dem Endkörper realisiert werden.

Vorteilhafterweise kann das Koaleszenzmedium aus Viskose oder Polypropylen oder Polybutylenterephthalat sein. Diese Materialen sind einfach herstellbar. Mit ihnen kann eine optimale Koaleszenz bei geringem Druckverlust erreicht werden.

Vorteilhafterweise kann wenigstens der an dem Endkörper dichtend eingebettete Abschnitt des Koaleszenzmediums unmittelbar am Filtermedium abgestützt sein. Auf die Zwischenlage von separaten Stützelementen kann verzichtet werden. Die Stabilität der Sandwichstruktur kann so verbessert werden.

Vorteilhafterweise kann wenigstens der an dem Endkörper dichtend eingebettete Ab- schnitt des Koaleszenzmediums unmittelbar am Stützrohr abgestützt sein. Auf die Zwischenlage von separaten Stützelementen kann verzichtet werden. Die Stabilität der Sandwichstruktur kann so zusätzlich verbessert werden.

Ferner können vorteilhafterweise das Filtermedium, das Stützrohr und das Koaleszenzmedium an beiden Stirnseiten jeweils mit einem Endkörper verbunden sein. Auf diese Weise können das Filtermedium, das Stützrohr und das Koaleszenzmedium dicht zwischen den beiden Endkörpern angeordnet sein. Einer der Endkörper kann dabei als Anschlussteil mit entsprechenden Durchlässen für den Kraftstoff dienen, der andere Endkörper kann Durchlässe für das abgeschiedene Wasser aufweisen.

Das Koaleszenzmedium kann vorteilhafterweise wenigstens eine Lage eines flachen Materials aufweisen. Flaches Material kann einfach koaxial zum Stützrohr und zum Filtermedium angeordnet werden. Es ist platzsparend und kompakt. Mit flachem Material kann eine gleichmäßige Materialdicke erreicht werden.

Außerdem kann vorteilhafterweise das Filtermedium zickzackförmig gefaltet sein. Durch die zickzackförmige Faltung kann eine gute Formstabilität erreicht werden. Mit einer zickzackförmigen Faltung kann ein optimales Verhältnis zwischen dem benötigten Bauraum des Filtermediums und der zur Filtrierung aktiven Oberfläche erreicht werden.

Vorteilhafterweise kann eine Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Filtermedium von radial außen nach innen verlaufen und das Stützrohr kann sich in einem Innenraum des Filtermediums befinden oder eine Strömungsrichtung des Kraftstoffs durch das Filtermedium kann von radial innen nach außen verlaufen und das Stützrohr kann das Filtermedium radial außen umgeben. Wenn das Filtermedium von radial außen nach innen durchströmbar ist und sich das Stützrohr im Innenraum des Filtermediums befindet, kann einfach platzsparend zusätzlich insbesondere einer Trenneinheit zur Abschei- dung der vereinigten Wassertropfen im Innenraum angeordnet werden. Alternativ kann auch das Filtermedium radial von innen nach außen durchströmt werden, in diesem Falle ist das Stützrohr radial außen angeordnet und umgibt das Filtermedium und das Koaleszenzmedium.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Filterelement austauschbar in einem Gehäuse eines Kraftstofffilters angeordnet werden. Das Filterelement kann so einfach bei Bedarf, insbesondere zu Wartungszwecken, ersetzt werden, ohne dass der gesamte Kraftstofffilter ausgetauscht werden muss. Auf diese Weise wird der Bedarf an Austauschteilen über die Standzeit des Kraftstofffilters reduziert. Das Gehäuse und die restlichen Bauteile des Kraftstofffilters können als Lebensbauteile ausgelegt sein.

Vorteilhafterweise kann das Filterelement ein Rundfilterelement sein. Ein Rundfilterelement kann kompakt aufgebaut sein. Es kann ein optimales Verhältnis zwischen den zur Filtration und zur Koaleszenz aktiven Oberflächen zu dem benötigten Bauraum realisiert werden.

Ferner wird die technische Aufgabe erfindungsgemäß mit den Verfahren dadurch gelöst, dass zumindest ein Abschnitt des Koaleszenzmediums sowohl seitens des Filtermediums als auch seitens des Stützrohrs zur Formstabilisierung abgestützt wird und an dem Endkörper dichtend eingebettet wird. Erfindungsgemäß wird das Koaleszenz- medium aus wenigstens einer Lage wenigstens eines formlabilen Material formstabil zwischen dem Filtermedium und dem Stützrohr eingebettet und anschließend werden das Filtermedium, das Stützrohr und das Koaleszenzmedium gemeinsam an der wenigstens einen Stirnseite dicht mit dem Endkörper verbunden. Die in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Filterelement aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Filterelementes und dessen vorteilhafte Ausgestaltungen entsprechend.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nach- folgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. 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 zeigt schematisch Figur 1 einen Längsschnitt eines Kraftstofffilters mit einem Koaleszenzmedium, welches zwischen einem Filtermedium und einem Stützrohr eingebettet ist.

In der Figur sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ausführungsform(en) der Erfindung

In der Figur 1 ist im Längsschnitt ein austauschbares Filterelement 10 eines ansonsten nicht gezeigten Kraftstofffilters eines Kraftstoffsystems einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Filterelement 10 dient zur Reinigung des für den Betrieb der Brennkraftmaschine verwendeten Kraftstoffs, beispielsweise Dieselkraftstoff. Ferner dient das Filterelement 10 zur Abscheidung von in dem Kraftstoff enthaltenem Wasser. Das Filterelement 10 ist in einem offenbaren Gehäuse des Kraftstofffilters angeordnet. Das Filterelement 10 ist als Rundfilterelement ausgestaltet. Das Filterelement 10 trennt im eingebauten Zustand einen Kraftstoffein lass des Gehäuses dicht von einem Kraft- stoffauslass. In der normalen Einbaulage unter normalen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine verläuft eine Filterachse 1 1 , wie in der Figur 1 gezeigt, räumlich vertikal. "Axial", "radial", "koaxial" und "umfangsmäßig" beziehen sich im Folgenden, wenn nicht anders angegeben, auf die Filterachse 1 1 .

Das Filterelement 10 umfasst ein zickzackförmig gefaltetes, sternförmiges Filtermedium 12, mit dem insbesondere Partikel aus dem zu reinigenden Kraftstoff heraus filtriert werden. Das Filtermedium 12 hat insgesamt die Form eines koaxialen Kreiszylindermantels. An einer in der Figur 1 unteren Stirnseite ist das Filtermedium 12 mittels einer Klebstoffschicht 13 dicht mit einer Abschlussendscheibe 14 verbunden. An seiner gegenüberliegenden oberen Stirnseite ist das Filtermedium 12 mittels einer Klebstoffschicht 15 dicht mit einer Anschlussendscheibe 16 verbunden.

Zwischen der Anschlussendscheibe 16 und der Abschlussendscheibe 14 erstreckt sich in einem Innenraum 18 des Filtermediums 12 koaxial ein skelettartiges, fluiddurchlässi- ges Mittelrohr 20, welches als Stützrohr dient. Das Mittelrohr 20 ist ebenfalls mittels der Klebstoffschichten 13 und 15 jeweils mit den Endscheiben 14 und 16 stabil verbunden. Die Abschlussendscheibe 14 weist eine koaxiale Wasserabflussöffnung 22 auf. In der Wasserabflussöffnung 22 steckt das Mittelrohr 20. Die Wasserabflussöffnung 22 verbindet den Innenraum 18 mit einem Wasserauslass des Gehäuses. Auf der dem Mittel- rohr 20 abgewandten Außenseite verfügt die Abschlussendscheibe 14 über einen koaxialen Aufnahmenstutzen 24 für einen entsprechenden Einsteckstutzen des Gehäuses. An seiner radial inneren Umfangswand weist der Aufnahmenstutzen 24 eine Dichtungsnut mit einer Ringdichtung 26 auf. Die Anschlussendscheibe 16 weist eine koaxiale Kraftstoffauslassöffnung 28 auf. Die Kraftstoffauslassöffnung 28 ist von mehreren, hier nicht weiter interessierenden Rastnasen 30 umgeben, die sich an der Außenseite der Anschlussendscheibe 16 in axialer Richtung erstrecken. Die Rastnasen 30 dienen unter anderem der Fixierung des Filterelements 10 im Gehäuse. Außerdem weist die Anschlussendscheibe 16 an ihrer Au- ßenseite einen Auslass-Aufnahmestutzen 32 auf für einen entsprechenden auslasssei- tigen Einsteckstutzen des Gehäuses. An seiner radial inneren Umfangsseite hat der Auslass-Aufnahmestutzen 32 eine Dichtungsnut mit einer Ringdichtung 34.

Zwischen der radial inneren Umfangsseite des Filtermediums 12 und dem Mittelrohr 20 ist ein koaxiales Koaleszenzmedium 36 sandwichartig eingebettet. Das Koaleszenzmedium 36 ist unmittelbar an der radial inneren Umfangsseite des Filtermediums 12 und an der radial äußeren Umfangsseite des Mittelrohrs 20 abgestützt. Das Koaleszenzmedium 36 besteht aus zwei Lagen 38 und 40 eines formlabilen, flauschigen Koaleszenzmaterials. Das Koaleszenzmedium (36) ist aus Viskose. Es kann aber auch aus einem andersartigen Material, beispielsweise Polypropylen (PP) oder Polybutylenterephthalat (PBT), sein. Das Koaleszenzmaterial hat ein einem Flächengewicht kleiner als etwa 400 g/m 2 pro 1 mm Dicke, vorzugsweise größer als etwa 50 g/m 2 pro 1 mm Dicke, Das Koaleszenzmedium 36 hat eine radiale Dicke zwischen etwa 0,5 mm, vorzugsweise etwa 1 mm, und etwa 20 mm, Bei anderen Anwendungen kann das Koaleszenzmedium auch eine Dicke größer als 20 mm haben. Das Koaleszenzmedium 36 ist umfangsmäßig geschlossen und erstreckt sich zwischen der Anschlussendscheibe 16 und der Abschlussendscheibe 14. Es ist an seinen Stirnseiten mittels der jeweiligen Klebstoffschicht 13 und 15 dicht mit den entsprechenden Endscheiben 14 und 16 verbunden. Das Koaleszenzmedium 36 dient der Zusammenführung auch von kleinsten im Kraftstoff enthaltenen Wassertröpfchen zu größeren Wassertropfen.

In dem vom Mittelrohr 20 und dem Koaleszenzmedium 36 begrenzten Innenraum, also auch im Innenraum 18 des Filtermediums 12, ist eine Trenneinheit 42 angeordnet. Die Trenneinheit 42 dient der Rückhaltung der Wassertropfen aus dem Kraftstoff. Die Trenneinheit 42 verfügt über einen Stützkorb 44 und ein Trennmedium 46.

Das Trennmedium 46 besteht aus einem hydrophoben Siebgewebe. Es hat die Form eines zum Filtermedium 12 koaxialen konischen Rohres. Es erstreckt sich von der Anschlussendscheibe 16 nahezu bis zur Abschlussendscheibe 14. Das Trennmedium 46 ist umfangsmäßig geschlossen.

Die Umfangswand des Stützkorbs 44 ist gitterartig aufgebaut und flüssigkeitsdurchläs- sig. Zur Kraftstoffauslassöffnung 28 hin ist der Stützkorb 44 offen. Die der Wasserabflussöffnung 22 zugewandte untere Stirnseite des Stützkorbs 44 ist geschlossen. Das Trennmedium 46 liegt an der radial äußeren Umfangsseite des Stützkorbs 44 an.

Zwischen dem Trennmedium 46 und dem Mittelrohr 20 befindet sich im Innenraum 18 ein Ausfällspalt 48. Der Ausfällspalt 48 hat die Form eines Ringraums. Der Ausfällspalt 48 ist radial außen durch das Koaleszenzmedium 36 und radial innen durch das Trennmedium 46 begrenzt.

Beim Betrieb des Kraftstofffilters wird zu reinigender Kraftstoff aus einer Kraftstoffzulei- tung Kraftstoffsystems durch den Kraftstoffeinlass einem Zulaufraum des Gehäuses zugeführt. Der Zulaufraum umgibt das Filtermedium 12 radial außen.

Der Kraftstoff durchströmt das Filtermedium 12, angedeutet durch Pfeile 50, von dessen Rohseite radial außen zu seiner Reinseite radial innen. Dabei wird der Kraftstoff von Partikeln befreit. Das Filtermedium 12 bildet eine erste Stufe des insgesamt dreistufigen Filterelements 10 für die Reinigung/Wasserabscheidung.

Auf der Reinseite durchströmt der von Partikeln befreite Kraftstoff die Lagen 38 und 40 des Koaleszenzmediums 36 von radial außen nach innen. Dabei werden im Kraftstoff enthaltene, auch kleinste Wassertröpfen eingefangen und zu größeren Wassertropfen vereinigt. Das Koaleszenzmedium 36 bildet eine zweite Stufe für die Reini- gung/Wasserabscheidung. Der Kraftstoff und die großen Wassertropfen durchströmen die Öffnungen des Mittelrohrs 20 und gelangen in den Ausfällspalt 48.

Der Kraftstoff durchströmt das Trennmedium 46, welches eine dritte Stufe für die Reini- gung/Wasserabscheidung bildet, von radial außen nach innen und gelangt nach oben zur Kraftstoffauslassöffnung 28. Der gereinigte und von Wasser befreite Kraftstoff ver- lässt den Kraftstofffilter durch den Kraftstoffauslass des Gehäuses, angedeutet durch einen Pfeil 52, und wird einer Kraftstoffableitung des Kraftstoffsystems zugeführt.

Die großen Wassertropfen hingegen werden durch das Trennmedium 46 zurückgehal- ten. Die sinken im Ausfällspalt 48 aufgrund ihres im Vergleich zum Kraftstoff größeren spezifischen Gewichts nach unten, angedeutet durch Pfeile 54, zum Wasserauslass des Gehäuses. Durch diesen wird das Wasser in hier nicht weiter interessierender Weise aus dem Kraftstofffilter abgelassen. Zur Herstellung des Filterelementes 10 werden die Anschlussendscheibe 16, die Abschlussendscheibe 14 und das Mittelrohr 20 separat aus Kunststoff gefertigt. Die Trenneinheit 42 wird mit der Anschlussendscheibe 16 verbunden.

Das Filtermedium 12 wird aus einem Filtervlies zickzackförmig gefaltet. Das Filtermedi- um 12 wird unter Zwischenlage der beiden Lagen 38 und 40 des Koaleszenzmediums 36 koaxial auf dem Mittelrohr 20 angeordnet. Dabei wird das Koaleszenzmedium 36 in radialer Richtung formstabil zwischen dem Filtermedium 12 und dem Mittelrohr 20 eingebettet, so dass ein sandwichartiges Bauteil entsteht. Die Anschlussendscheibe 16 wird mit der Klebstoffschicht 15 versehen. Die Anschlussendscheibe 16 wird mit der Trenneinheit 42 voran auf eine Stirnseite des sandwichartigen Bauteils montiert, wobei die Trenneinheit 42 in den Innenraum 18 eingeschoben wird. Die Stirnränder des Filtermediums 12, des Koaleszenzmediums 36 und des Mittelrohres 20 werden beim Aufdrücken der Anschlussendscheibe 16 dicht in die Klebstoff- schlicht 15 gepresst. Nach der Aushärtung der Klebstoffschicht 15 entsteht eine stabile und dichte Verbindung zwischen der Abschlussendscheibe 14 und den Stirnrändern des Filtermediunns 12, des Mittelrohrs 20 und des Koaleszenzmediums 36. Die Abschlussendscheibe 14 wird mit der Klebstoffschicht 13 versehen und auf die andere Stirnseite des sandwichartigen Bauteils gedrückt. Dabei taucht das Ende des Mittelrohres 20 in die Wasserabflussöffnung 22 der Abschlussendscheibe 14 ein. Das Mittelrohr 20 verbindet sich mit der bis zum radial inneren Rand der Wasserablauföffnung 22 reichenden Klebstoffschicht 13. Das Koaleszenzmedium 36 wird an der Stirnseite gemeinsam mit dem Mittelrohr 20 und dem Filtermedium 12 in die Klebstoffschicht 13 gedrückt. Nach dem Aushärten der Klebstoffschicht 13 entsteht so eine stabile und dichte Verbindung.

Die mechanische Eigenstabilität des Koaleszenzmediums 36 ist kleiner oder etwa gleich der mechanischen Stabilität der weichen Klebstoffschichten 13 und 15. Nur die sandwichartige Stützwirkung des Filtermediums 12 und des Mittelrohrs 20 ermöglichen das Einpressen des Koaleszenzmediums 36 in die weichen Klebstoffschichten 13 und 15. Die formstabile, sandwichartige Einbettung des Koaleszenzmediums 36 zwischen dem Filtermedium 12 und dem Mittelrohr 20 verhindert beim Eindrücken der Stirnränder in die Klebstoffschichten 13 und 15, dass das für sich alleine formlabile Koaleszenzmedium 36 am Rand umgeknickt oder sich verbiegt. Auf diese Weise können auch die Stirnränder des Koaleszenzmediums 36 fest in die Klebstoffschichten 13 und 15 einge- drückt werden, so dass dichte und stabile Verbindungen entstehen.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eines Filterelements 10 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich: Die Erfindung ist nicht beschränkt auf ein Filterelement 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Brenn kraftmasch inen, beispielsweise bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Statt für Dieselkraftstoff kann das Filterelement 10 auch zur Reini- gung/Wasserabscheidung von andersartigem flüssigem Kraftstoff eingesetzt werden. Falls ein Kraftstoff verwendet wird, dessen spezifisches Gewicht größer ist als Wasser, steigen analog die Wassertropfen auf. In diesem Fall kann das Filterelement 10 umge- kehrt angeordnet sein. Ebenso können der Kraftstoffeinlass, der Kraftstoffauslass und der Wasserauslass des Gehäuses des Kraftstofffilters entsprechend angeordnet sein.

Das Filtermedium 12 kann statt sternförmig gefaltet auch als andersartiger Hohlkörper, beispielsweise auch ungefaltet oder als voluminöser Filterschaum, realisiert sein.

Das Filtermedium 12, das Koaleszenzmedium 30 und/oder das Mittelrohr 20 können statt als Hohlzylinder auch in anderer Form, beispielsweise als Hohlkegel, realisiert sein. Sie können statt runde Grundflächen auch andersartige, beispielsweise ovale oder eckige Grundflächen, aufweisen.

Das Filterelement 10 kann statt austauschbar auch fest in einem entsprechenden Gehäuse montiert sein.

Die Stirnseiten des Filtermediums 12, des Koaleszenzmediums 36 und des Mittel roh res 20 können statt mittels der Klebstoffschichten 13 und 15 auch in anderer Weise dicht mit den Endscheiben 14 und 16 verbunden sein. Beispielsweise können die Stirnseiten auch mittels einer Schmelzverbindung, bei der die entsprechenden Oberflächen der Endscheibe 14, 16 zunächst geschmolzen oder andersartig aufgeweicht werden, sodass die Stirnseite des sandwichartigen Bauteils dort eingedrückt werden kann. Nach dem Erstarren der Oberflächen entstehen dichte und stabile Verbindungen.

Das Koaleszenzmedium 36 kann auch weniger oder mehr als zwei Lagen aus formlabilem Koaleszenzmaterial aufweisen. Statt aus dem gleichen Koaleszenzmaterial können die Lagen 38 und 40 des Koaleszenzmediums 36 auch aus unterschiedlichen Koaleszenzmaterialien bestehen. Anstelle von flauschigen Materialien können auch andersartige formlabile, beispielsweise vliesartige, Koaleszenzmaterialien eingesetzt werden. Das Filtermediunn 12 kann statt von radial außen nach innen auch von radial innen nach außen von Kraftstoff durchströmbar sein. Anstelle des Mittel roh res 20 kann dann ein andersartiges Stützrohr vorgesehen sein, welches das Filtermediunn 12 radial außen umgibt. Das Koaleszenzmedium 36 ist dann radial außerhalb des Filtermediums 12 zwischen dem Filtermedium 12 und dem Stützrohr eingebettet.

Anstelle der Trenneinheit 42 mit dem Stützkorb 44 und dem Trennmedium 46 kann auch eine andersartige Trenneinheit vorgesehen sein. Auf die Trenneinheit 42 kann je nach Anforderung an das Filterelement 10 in Bezug auf die Abscheideeffizienz für Was- ser auch verzichtet werden.

Die Anschlussendscheibe 16, die Abschlussendscheibe 14 und/oder das Mittelrohr 20 können statt aus Kunststoff auch aus einem anderen Material, beispielsweise Metall, sein.