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Title:
FUEL FILTER COMPRISING A FILTER INSERT WITH A PREFILTER ELEMENT AND A MAIN FILTER ELEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/146102
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fluid filter (10), particularly for fuel or oil, comprising a filter housing (12) and a filter insert (20) replaceably arranged in the filter housing (12), with a prefilter element (22) and a main filter element (24) which are arranged one above the other in the filter housing (12) in the direction of the longitudinal axis (26) of the filter housing (12). The filter housing (12) comprises a prefilter outlet (98) for the prefilter element (22) and a separately embodied main filter outlet (100) for the main filter element (24). The two outlets are sealed in the filter housing (12) in a fluid-tight manner in the operating position of the filter insert (20). In a drainage position into which the filter insert (20) can be moved by means of an axially oriented withdrawal of the filter insert (20) out of the operating position thereof, a raw side (60) of the prefilter element (22) is fluidically connected to the prefilter outlet (98) and a raw side (66) of the main filter element (24) is fluidically connected to the main filter outlet (100). The fluid filter (10) according to the invention enables a simplified and rapid replacement of the filter insert (20).

Inventors:
BAUMANN CHRISTOPH (DE)
EBLE JONAS (DE)
SPELTER LARS (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/052969
Publication Date:
August 16, 2018
Filing Date:
February 06, 2018
Export Citation:
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Assignee:
MANN & HUMMEL GMBH (DE)
International Classes:
B01D36/00; B01D27/14; B01D29/58
Domestic Patent References:
WO2007128306A22007-11-15
Foreign References:
US20080197060A12008-08-21
DE102015003165A12016-09-15
EP1260260A12002-11-27
JPH11137917A1999-05-25
EP1932574A12008-06-18
EP2649292B12015-02-18
DE102015003165A12016-09-15
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Claims:
Ansprüche

1 . Fluidfilter (10), insbesondere für Kraftstoff oder Öl, umfassend:

- ein Filtergehäuse (12),

- einen im Filtergehäuse (12) austauschbar angeordneten Filtereinsatz (20) mit einem Vorfilterelement (22) und mit einem Hauptfilterelement (24), die im Filtergehäuse (12) in Richtung der Längsachse (26) des Filtergehäuses (12) übereinanderliegend angeordnet sind,

wobei das Filtergehäuse (12) einen Vorfilterablauf (98) für das Vorfilterelement (22) und einen zum Vorfilterablauf (98) separat ausgebildeten Hauptfilterablauf

(100) für das Hauptfilterelement (24) aufweist,

wobei der Vorfilterablauf (98) und der Hauptfilterablauf (100) in Betriebsposition des Filtereinsatzes (20) im Filtergehäuse (12) jeweils fluiddicht verschlossen sind und wobei in einer Drainageposition des Filtereinsatzes (20), in die der Filterein- satz (20) durch ein axial gerichtetes Herausbewegen des Filtereinsatzes (20) aus seiner Betriebsposition überführbar ist, eine Rohseite (60) des Vorfilterelements (22) mit dem Vorfilterablauf (98) und eine Rohseite (66) des Hauptfilterelements (24) mit dem Hauptfilterablauf (100) fluidisch verbunden sind, wobei der Vorfilterablauf (98) und der Hauptfilterablauf (100) in der Drainageposition des Filterein- satzes (20) gegeneinander abgedichtet sind, insbesondere durch eine dichtende

Anlage des Filtereinsatzes (20) am Filtergehäuse (12).

2. Fluidfilter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (20) in seiner Betriebsposition im Filtergehäuse (12) am Filtergehäuse (12) dichtend anliegt, um den Vorfilterablauf (98) und den Hauptfilterablauf (100) fluiddicht zu verschließen.

3. Fluidfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Filtereinsatz (20) in seiner Betriebsposition mit jeweils zumindest einer Endscheibe (36, 38, 40) des Vorfilterelements (22) und des Hauptfilterelements (24) an dem Filtergehäuse (12) dichtend anliegt.

4. Fluidfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (12) einen Gehäuseboden (76) mit einem stirnseitigen Axialauslass (74) für das Fluid aufweist, der in der Drainageposition des Filtereinsatzes (20) gegenüber dem Vorfilterablauf (98) und dem Hauptfilterablauf (100) abgedichtet ist.

5. Fluidfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Axialauslass (74) von einem im Filtergehäuse (12) angeordneten Ringstutzen (80) des Filtergehäuses (12) umgriffen ist, und dass der Filtereinsatz (20) in der Betriebs- und Drainageposition, bevorzugt mit einer Endscheibe (40) des Vor- oder Hauptfilterelements (22, 24), an dem Ringstutzen (80) des Filtergehäuses (12) dichtend anliegt.

6. Fluidfilter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der stirnseitige Axialauslass (74) in der Betriebsposition des Filtereinsatzes (20) mit einer Reinseite (62, 68) des Vorfilterelements (22) oder des Hauptfilterelements (24) fluidisch verbunden ist.

7. Fluidfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (12) einen Filtertopf (14) mit einem sich von einer Ein- führöffnung (16) des Filtergehäuses (12) in Richtung seines Gehäusebodens (76) stufenweise verjüngenden Innendurchmesser aufweist.

8. Fluidfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorfilterelement (22) und dem Hauptfilterelement (24) ein Strömungskanal (52) für das Fluid angeordnet ist, der in Richtung der Längsachse (26) durch einander zugeordnete Endscheiben (36, 38) des Vorfilterelements (22) und des Hauptfilterelements (24) unmittelbar begrenzt ist, wobei das Filtergehäuse (12) einen Seitenauslass (58) aufweist, in den der Strömungskanal (52) mündet.

9. Fluidfilter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Endscheiben (36, 38) des Vorfilterelements (22) und des Hauptfilterelements (24), die den Strömungskanal (52) unmittelbar begrenzen, einstückig miteinander ausgebildet sind. l O. Fluidfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wasserabscheideeinheit (70) zum Abscheiden von in dem Fluid enthaltenem Wasser. 1 1 . Fluidfilter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserabscheideeinheit (70) radial innerhalb des Vorfilterelements (22) oder des Hauptfilterelements (24) angeordnet ist und von dem Fluid seriell zu dem die Wasserabscheideeinheit (70) aufweisenden Filterelement (22, 24) durchströmbar ist. 12. Fluidfilter nach Anspruch 5 und 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filtergehäuse (12) an dem Gehäuseboden (76) einen Wasserauslass (78) für aus dem Fluid abgeschiedenes Wasser aufweist, der von dem Ringstutzen (80) in radialer Richtung umgriffen ist. 13. Fluidfilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorfilterelement (22) und das Hauptfilterelement (24) jeweils als Rundfilterelemente, insbesondere mit einem sternförmig gefalteten Filtermedium (30a, 30b), ausgebildet sind und koaxial zu der Längsachse (26) des Filtergehäuses (12) angeordnet sind.

14. Filtereinsatz (20) eines Fluidfilters (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Vorfilterelement (22) und mit einem Hauptfilterelement (24), die in Richtung der Längsachse (28) des Filtereinsatzes (20) hintereinanderliegend angeordnet sind.

Description:
Beschreibung

Fluidfilter mit einem Filtereinsatz mit einem Vor- und einem Hauptfilterelement Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Fluidfilter, insbesondere für Kraftstoff oder Öl, mit einem Filtergehäuse und mit einem im Filtergehäuse austauschbar angeordneten Filtereinsatz mit einem Vorfilterelement und mit einem Hauptfilterelement, die im Filtergehäuse in Richtung der Längsachse des Filtergehäuses übereinanderliegend angeordnet sind. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Filtereinsatz.

Stand der Technik

Aus der EP 2 649 292 B1 ist ein Kraftstofffilter mit drei Ringfilterelementen bekannt, die zueinander koaxial angeordnet sind, und wobei zumindest zwei der Ringfilterelemente in Axialrichtung zueinander versetzt angeordnet sind. Die Ringfilterelemente sind in Reihe geschaltet und von dem zu filternden Fluid nacheinander durchströmbar.

WO 2007/128 306 A2 offenbart einen Flüssigkeitsfilter für eine Brennkraftmaschine, der ein Filtergehäuse mit einem darin auswechselbar angeordneten Filtereinsatz aufweist. In einer Wartungsstellung ist ein Reinölrohr gegenüber dem Filtergehäuse angehoben, so dass im Filtergehäuse befindliches Öl in einen Ablaufkanal des Filtergehäuses strömen kann.

Ferner ist aus der DE 10 2015 003 165 A1 ein Kraftstofffilter mit einem Filtergehäuse und einem in dem Filtergehäuse austauschbar angeordneten Filterelement bekannt, bei dem ein Hauptfilterelement und ein Vorfilterelement in Längsrichtung übereinanderliegend angeordnet sind. Das Filtergehäuse hat einen Vorfilterablauf und einen Hauptfilterablauf. Beim Herausziehen des Filterelements in Längsrichtung wird das Filtersystem in eine Drainageposition überführt, wobei eine Rohseite des Vorfilterelements mit dem Vorfilterablauf und eine Rohseite des Hauptfilterelements mit dem Hauptfilterablauf fluidisch verbunden werden. Ein getrennter Ablauf des Hauptfilterablaufs und Vorfilterablaufs ist jedoch nicht möglich, da diese in der Drainageposition zusammenfließen und das Filtersystem gemeinsam durch den Vorfilterablauf entleert wird. Die Filtereinsätze von Fluidfiltern müssen, sofern diese nicht als Lebensdauerbauteile ausgeführt sind, in bestimmten Zeitintervallen ausgetauscht werden. Die bekannten Filter, etwa Kraftstoff- oder Ölfilter, insbesondere für Verbrennungsmotoren, weisen einen komplexen Aufbau ihres Filtergehäuses auf und erlauben einen nur umständlichen Aus- tausch des Filtereinsatzes. Bei mehrstufigen Filtern, d. h. Filtern mit mehreren hintereinandergeschalteten Filterelementen dauert es in der Praxis oft sehr lange, bis in dem Filtergehäuse befindliches Fluid abgelaufen ist. Darüber hinaus kann es zu einem Eintrag von verschmutztem, d. h. ungefiltertem, Fluid auf die Reinseite des Filtergehäuses kommen. Dies kann zu einer Beeinträchtigung bzw. Beschädigungen nachgeordneter Aggregate, beispielsweise einer Einspritzanlage bzw. eines Verbrennungsmotors, führen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen eingangs genannten Fluidfilter und einen Filtereinsatz anzugeben, die einen vereinfachten und schnellen Austausch des Filter- einsatzes ermöglichen.

Offenbarung der Erfindung

Die den Fluidfilter betreffende Aufgabe wird durch einen Fluidfilter gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Filtereinsatz weist die in Patentanspruch 14 angegebenen Merkmale auf. Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung sowie in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Fluidfilter kann insbesondere als ein Kraftstofffilter oder als ein Ölfilter, insbesondere für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, ausgebildet sein. Der Fluidfilter umfasst ein Filtergehäuse. In dem Filtergehäuse ist ein Filtereinsatz austauschbar angeordnet. Der Filtereinsatz weist ein Vorfilterelement und ein Hauptfilterelement auf. Das Vorfilterelement und das Hauptfilterelement sind seriell, d. h. nacheinander, von dem zu filternden Fluid durchströmbar. Durch die mehrstufige Filtration des Fluids können besonders gute Abscheidegrade erreicht und/oder große Volumen- ströme des zu filternden Fluids durch den Filter eingerichtet werden. Das Vorfilterelement und das Hauptfilterelement sind in Richtung der Längsachse des Filtergehäuses übereinanderliegend angeordnet. Das Hauptfilterelement kann dabei oberhalb oder unterhalb des Vorfilterelements angeordnet sein. Dies erlaubt einen besonders kompakten Bau des Fluidfilters. Insbesondere kann ein für den Einbau des Fluidfilters erforderlicher Raumbedarf in einer zu der Längsachse des Filtergehäuses radialen Richtung verringert werden. Die Längsachse des Filtergehäuses kann dabei mit der Längsachse des Filtereinsatzes zusammenfallen, wenn dieser im Filtergehäuse angeordnet ist. Die Längsachse des Filtergehäuses ist im Betrieb des Fluidfilters typischerweise vertikal oder annähernd vertikal ausgerichtet. Eine Abweichung der Längsachse von der Vertikalen beträgt vorzugsweise höchstens 30°, besonders bevorzugt höchstens 20°, ganz besonders bevorzugt höchstens 10°. Das Vorfilterelement kann oberhalb oder unterhalb des Hauptfilterelements angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der Fluidfilter von oben nach unten oder umgekehrt von dem Fluid durchströmt werden. Der Filtereinsatz mit dem Vorfilterelement und dem Hauptfilterelement bildet eine gemeinsam handhabbare (Bau-)Einheit. Es braucht nur der Filtereinsatz als eine das Vor- und Hauptfilterelement umfassende Einheit ausgetauscht zu werden. Das Filtergehäuse weist nach der Erfindung einen Vorfilterablauf für das Vorfilterelement und einen zum Vorfilterablauf separat ausgebildeten Hauptfilterablauf für das Hauptfilterelement auf. Für die beiden Filterelemente des Filtereinsatzes steht somit jeweils ein eigener (Fluid-)Ablauf zur Verfügung. Dadurch kann das Leerlaufen des Filterelements beschleunigt werden, bevor der Filtereinsatz gegen einen neuen Filtereinsatz ausgetauscht wird. In Betriebsposition des Filtereinsatzes in dem Filtergehäuse sind der Vorfilterablauf und der Hauptfilterablauf fluiddicht verschlossen. Es kann also kein Fluid aus den Abläufen strömen, wenn sich der Filtereinsatz in der Betriebsposition im Filtergehäuse befindet. Die beiden Abläufe sind durch den im Filtergehäuse in Betriebsposition angeordneten Filtereinsatz fluiddicht verschlossen. Es ist somit auf einfache und zuverlässige Weise sichergestellt, dass die Abläufe im Filterbetrieb des Fluidfilters fluiddicht verschlossen sind. Der Filtereinsatz ist durch ein axial gerichtetes Herausbewegen des Filtereinsatzes aus seiner Betriebsposition in eine Drainageposition überführbar. Dies kann beispielsweise durch Abschrauben eines einen Filtertopf des Filtergehäuses verschließenden Gehäusedeckels erfolgen. Der Filtereinsatz ist in diesem Fall an dem Gehäusedeckel zugfest gehalten, etwa indem er mit diesem über eine Rast-, Schnapp- oder Bajonettverbindung verbunden ist. In der Drainageposition des Filtereinsatzes sind eine Rohseite des Vorfilterelements mit dem Vorfilterablauf und eine Rohseite des Hauptfilterelements mit dem Hauptfilterablauf fluidisch verbunden. Unter einer Rohseite wird jeweils das einem Filtermedium des jeweiligen Filterelements fluidisch vorgeschaltete Filtergehäusevolumen verstanden. Auf der Rohseite des Vorfilterelements strömt mit anderen Worten das un- gefilterte Fluid zu dem Vorfilterelement. Auf der Rohseite des Hauptfilterelements strömt demgegenüber das durch das Vorfilterelement vorgefilterte Fluid zu dem Hauptfilterelement. In der Drainageposition des Filtereinsatzes wird somit ein Ablaufen des Fluids aus den Bereichen der Rohseiten des Vor- bzw. Hauptfilterelements in den zugeordne- ten Vorfilterablauf bzw. Hauptfilterablauf ermöglicht. Beim Austausch des Filtereinsatzes kann sich dieser in das Filtergehäuse entleeren, bevor der Filtereinsatz vollständig aus dem Filtergehäuse entfernt wird. Dadurch kann eine Restmenge von in dem Filtereinsatz verbliebenem Fluid reduziert und einer unerwünschten Verschmutzung der Umgebung des Fluidfilters entgegengewirkt werden.

Über die beiden separat ausgebildeten Abläufe kann das im Filtergehäuse angeordnete Fluid zügig aus dem Filtergehäuse abgeführt werden. Dadurch muss der Filtereinsatz nicht aus in dem Filtergehäuse stehendem Fluid entnommen werden bzw. der Austausch-Filtereinsatz in dieses eingesetzt werden. Es versteht sich, dass der Vorfilterab- lauf vorzugsweise unterhalb des Vorfilterelements und der Hauptfilterablauf vorzugsweise unterhalb des Hauptfilterelements angeordnet ist. Dies ermöglicht ein selbsttätiges Entleeren des Fluids aus dem Filtergehäuse unter Schwerkrafteinfluss. Insgesamt wird bei dem erfindungsgemäßen Fluidfilter der Austausch des Filtereinsatzes mit dem Vorfilterelement und dem Hauptfilterelement vereinfacht und beschleunigt.

Für einen konstruktiv einfachen Aufbau des Fluidfilters kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass der Filtereinsatz in seiner Betriebsposition im Filtergehäuse am Filtergehäuse dichtend anliegt, um den Vorfilterablauf und den Hauptfilterablauf fluiddicht zu verschließen. Die Abdichtung der Abläufe ist in diesem Fall somit durch den Filterein- satz selbst bewirkt. Zur dichtenden Anlage kann der Filtereinsatz vorzugsweise ein oder mehrere Dichtungselemente aufweisen. Nach der Erfindung kann der Filtereinsatz in seiner Betriebsposition mit jeweils zumindest einer Endscheibe des Vorfilterelements und des Hauptfilterelements an dem Filtergehäuse innenseitig dichtend anliegen. Dadurch kann der Aufbau des Filtereinsatzes weiter vereinfacht werden. Insbesondere kann ein Sitz bzw. eine Aufnahme für ein oder mehrere Dichtungselemente direkt in die mit dem Dichtungselement versehenen Endscheiben integriert sein.

Der Vorfilterablauf und der Hauptfilterablauf sind in der Drainageposition des Filtereinsatzes erfindungsgemäß gegeneinander abgedichtet. Dies kann durch eine dichtende Anlage des Filtereinsatzes am Filtergehäuse bewirkt sein. Dadurch kann einem Übertritt von ungefiltertem Fluid von der Rohseite des Vorfilterelements auf die Rohseite des Hauptfilterelements vermieden werden. Es kann somit ein Eintrag von höhergradigen Verschmutzungen zum Hauptfilterelement vermieden werden. Mit anderen Worten wird sichergestellt, dass auch in der Drainageposition des Filtereinsatzes ungefiltertes Fluid nicht in Bereiche vordringen kann, die im Betrieb nur mit vorgefiltertem Fluid in Berührung kommen.

Das Filtergehäuse kann nach der Erfindung einen Gehäuseboden mit einem stirnseiti- gen Axialauslass für das Fluid aufweisen. Durch den Axialauslass kann von dem entlang der Längsachse unten liegenden Filterelement gefiltertes Fluid aus dem Gehäuse abgeführt werden. Der Axialauslass ist in der Drainageposition des Filtereinsatzes gegenüber dem Vorfilterablauf und dem Hauptfilterablauf abgedichtet. Es kann somit weiterhin vermieden werden, dass in der Drainageposition des Filtereinsatzes Verschmut- zungen zu dem reinseitigen Axialauslass gelangen. Der Axialauslass ist bevorzugt zentral an dem Gehäuseboden angeordnet, insbesondere koaxial zu der Längsachse des Filtergehäuses.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird der stirnseitige Axialauslass von einem im Filtergehäuse angeordneten Ringstutzen des Filtergehäuses umgriffen. Der Filtereinsatz liegt in der Betriebs- und auch in der Drainageposition, bevorzugt mit einer Endscheibe des Vor- oder Hauptfilterelements, an dem Ringstutzen des Filtergehäuses dichtend an. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sowohl in der Betriebsais auch Drainageposition kein Fluid von der Rohseite des unten liegenden Filterele- ments zu dem reinseitigen Axialauslass gelangt. Der Ringstutzen kann vorzugsweise koaxial zu der Längsachse des Filtergehäuses und/oder zu dem Axialauslass angeordnet sein. Der Ringstutzen erstreckt sich von dem Gehäuseboden in das Innere des Filtergehäuses hinein, vorzugsweise parallel zu der Längsachse des Filtergehäuses. Der Ringstutzen schirmt somit den Axialauslass in einer zu der Längsachse radialen Rich- tung ab.

Vorteilhafterweise kann der stirnseitige Axialauslass in der Betriebsposition des Filtereinsatzes mit einer Reinseite des Vorfilterelements oder des Hauptfilterelements, insbesondere unmittelbar, fluidisch verbunden sein. Dies vereinfacht das Ausleiten von durch das Vor- oder Hauptfilterelement gefiltertem Fluid aus dem Filtergehäuse. Unter einer Reinseite wird jeweils das einem Filtermedium des jeweiligen Filterelements fluidisch nachgeschaltete Filtergehäusevolumen verstanden, das im Betrieb des Fluidfilters mit durch das Filtermedium bereits durchgeführtem Fluid gefüllt sein kann.

Für einen besonders einfachen konstruktiven Aufbau des Fluidfilters sowie ein vereinfachtes Einsetzen des Filtereinsatzes in das Filtergehäuse kann das Filtergehäuse einen Filtertopf mit einem sich von einer Einführöffnung des Filtergehäuses in Richtung seines Gehäusebodens stufenweise verjüngenden Innendurchmesser aufweisen. Das Filtergehäuse kann dadurch im Bereich seiner Innenwandung Dichtflächenabschnitte für die dichtende Anlage, insbesondere der Endscheiben, des Filtereinsatzes ausbilden, die mit zunehmendem Abstand von der Einführöffnung des Filtergehäuses in Richtung des Gehäusebodens von der Längsachse des Filtereinsatzes weniger weit beabstandet sind. Die Dichtungselemente des Filtereinsatzes sind in diesem Fall in dazu korrespon- dierender Weise zur Längsachse des Kraftstoffiltereinsatzes unterschiedlich weit beabstandet und liegen in Betriebszustand des Fluidfilters im Filtergehäuse an den Dichtflächenabschnitten dichtend an. Dadurch kann der Filtereinsatz ohne eine unnötige Überbeanspruchung seiner Dichtungselemente durch Reibung an der Gehäuseinnenwandung in seine Betriebsposition im Filtergehäuse eingesetzt werden. Gleichzeitig kann durch die Länge einer jeweiligen axialen Erstreckung der Dichtflächenabschnitte festgelegt werden, wann die Dichtungselemente beim Herausziehen des Filtereinsatzes aus dem Filtertopf außer Eingriff mit den Dichtflächenabschnitten gelangen.

Zwischen dem Vorfilterelement und dem Hauptfilterelement kann erfindungsgemäß ein Strömungskanal für das Fluid angeordnet sein, der in Richtung der Längsachse des Filtergehäuses bzw. des Filtereinsatzes durch einander zugeordnete Endscheiben des Vorfilterelements und des Hauptfilterelements unmittelbar begrenzt ist. Der Strömungskanal verläuft also direkt zwischen den beiden einander zugeordneten Endscheiben der beiden Filterelemente. Die den Strömungskanal begrenzenden Endscheiben sind mit anderen Worten an einander zuweisenden Stirnseiten des Vor- und Hauptfilterelements angeordnet. Das Filtergehäuse weist in diesem Fall bevorzugt einen (seitlich angeordneten) Seitenauslass auf, in den der Strömungskanal mündet. Der Strömungskanal kann dem Vorfilterelement oder dem Hauptfilterelement fluidisch nachgeschaltet sein. Typischerweise steht der Strömungskanal mit der Reinseite des in Richtung der Längs- achse oben angeordneten Filterelements des Filtereinsatzes in fluidischer Verbindung. Der Strömungskanal kann als ein Radialströmungskanal ausgebildet sein. Sofern die Reinseite des Vorfilterelements mit dem Strömungskanal fluidisch verbunden ist, kann das Fluid von dem Seitenauslass mittels einer an den Seitenauslass angeschlossenen Pumpe zu einem Einlass für das Hauptfilterelement in dem Filtergehäuse gepumpt werden. Der Strömungskanal ist vorzugsweise zur Längsachse des Filtereinsatzes ringförmig ausgebildet.

Die Handhabung des Filtereinsatzes kann dadurch nochmals weiter vereinfacht werden, dass die beiden Endscheiben des Vorfilterelements und des Hauptfilterelements, die den Strömungskanal unmittelbar begrenzen, einstückig miteinander ausgebildet sind. Dies bietet zudem fertigungstechnische Vorteile und erlaubt eine besonders günstige Fertigung des Fluidfilters bzw. des Filtereinsatzes. Darüber hinaus kann das Filtergehäuse mit einem weiter vereinfachten Aufbau, insbesondere ohne gehäuseseitig abge- teilte Kammern, ausgeführt werden.

Der Fluidfilter kann erfindungsgemäß eine Wasserabscheideeinheit zum Abscheiden von in dem Fluid enthaltenem Wasser aufweisen. Dadurch können dem Fluidfilter nachgeschaltete Komponenten zuverlässig vor einem potentiell schädlichen Wassergehalt des Fluids geschützt werden. Die Wasserabscheideeinheit weist im Hinblick auf ein möglichst effizientes Abscheiden von in dem Fluid, insbesondere Kraftstoff, enthaltenem Wasser vorzugsweise ein Koaleszermedium auf. Das Koaleszermedium kann zwecks einer möglichst großen Abscheideeffizienz einem Filtermedium des Hauptfilterelements fluidisch nachgeschaltet angeordnet sein. Das Koaleszermedium kann dabei bedarfsweise ein- oder mehrlagig ausgeführt sein. Die Wasserabscheideeinheit ist vorzugsweise in dem in Betriebsposition unteren Filterelement angeordnet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Wasserabscheideeinheit radial innerhalb des Vorfilterelements oder des Hauptfilterelements angeordnet ist und von dem Fluid seriell zu dem die Wasserabscheideeinheit aufweisenden Filterelement durchströmbar ist. Dies erlaubt einen besonders kompakten Aufbau des Fluidfilters. Vorzugsweise wird das Filterelement, in dem die Wasserabscheideeinheit angeordnet ist, im Filterbetrieb von dem zu filternden Fluid in radialer Richtung von außen nach innen durchströmt. Besonders bevorzugt kann ein Fluidfilter mit einem von einem innenliegenden Ringstutzen umgriffenen Axialauslass an einem Gehäuseboden und einer radial innerhalb eines Filterelements angeordneten Wasserabscheideeinheit dadurch gekennzeichnet sein, dass das Filtergehäuse an dem Gehäuseboden einen Wasserauslass für aus dem Fluid abgeschiedenes Wasser aufweist, der von dem Ringstutzen in radialer Richtung umgriffen ist. Die Wasserabscheideeinheit ist dann vorzugsweise radial innerhalb des in Richtung der Längsachse unten liegenden Filterelements angeordnet. Der Wasserauslass ist von dem Axialauslass beabstandet an dem Gehäuseboden ausgebildet. Der Ring- stutzen umgreift sowohl den Axialauslass als auch den Wasserauslass. Der Wasserauslass kann von dem Axialauslass durch eine Ringbarriere getrennt sein, um zu vermeiden, dass abgeschiedenes Wasser in den Axialauslass gelangt. Die Ringbarriere kann insbesondere konzentrisch zu dem Ringstutzen und radial innerhalb des Ringstutzens an dem Gehäuseboden ausgebildet sein. Die Wasserabscheideeinrichtung kann in der Betriebsposition des Filtereinsatzes dichtend an der Ringbarriere anliegen. Bei Durchströmung von außen nach innen gelangt dann an der Wasserabscheideeinrichtung abgeschiedenes Wasser direkt in einen zwischen der Ringbarriere und dem Ringstutzen ausgebildeten Wassersammeikanal. Für einen besonders kompakten Bau des Fluidfilters können das Vorfilterelement und das Hauptfilterelement erfindungsgemäß jeweils als Rundfilterelemente, insbesondere mit einem sternförmig gefalteten Filtermedium, ausgebildet sein. Vorzugsweise sind das Vorfilterelement und das Hauptfilterelement zu der Längsachse des Filtergehäuses koaxial angeordnet. Dies vereinfacht das Einsetzen des Filtereinsatzes in das Filterge- häuse.

In den Rahmen der vorliegenden Erfindung fällt auch ein Filtereinsatz für einen erfindungsgemäßen Fluidfilter, mit einem Vorfilterelement und mit einem Hauptfilterelement, die in Richtung der Längsachse des Filtereinsatzes hintereinanderliegend angeordnet sind. Ein solcher Filtereinsatz kann schnell und einfach ausgetauscht werden.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Die vorstehend beschriebenen und noch weiter ausgeführten Merkmale können erfin- dungsgemäß einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 einen Fluidfilter mit einem Filtergehäuse und einem darin angeordneten

Filtereinsatz mit einem Vor- und einem Hauptfilterelement in Betriebsposition in einem schematischen Längsschnitt; und

Fig. 2 den Fluidfilter aus Fig. 1 mit dem Filtereinsatz in Drainageposition.

Ausführungsform(en) der Erfindung

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Fluidfilter 10. Der Fluidfilter 10 kann beispielsweise als ein Kraftstofffilter zum Herausfiltern von in Kraftstoff, insbesondere Dieselkraftstoff, enthaltenen Verunreinigungen ausgebildet sein. Der Fluidfilter 10 ist beispielsweise für den Einsatz bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotor geeignet.

Der Fluidfilter 10 umfasst ein offenbares Filtergehäuse 12 mit einem Filtertopf 14 mit einer Einführöffnung 16 und mit einen Gehäusedeckel 18 zum Verschließen des Filtertopfs 14. Der Filterdeckel 18 kann in den Filtertopf 14 eingeschraubt werden. Eine anders geartete Befestigung des Filterdeckels 18 am Filtertopf 14 ist vorstellbar. Das Filtergehäuse 12 kann beispielsweise aus Metall oder aus einem Kunststoffmaterial bestehen.

Im Innenraum des Filtergehäuses 12 ist ein Filtereinsatz 20 austauschbar angeordnet. In Fig. 1 befindet sich der Filtereinsatz 20 in einer Betriebsposition im Filtergehäuse 12, so dass der Fluidfilter 10 im Abscheidebetrieb eingesetzt werden kann. Der Filtereinsatz 20 umfasst ein Vorfilterelement 22 und ein Hauptfilterelement 24. Die beiden Filterelemente 22, 24 sind in Richtung der Längsachse 26 des Filtergehäuses 12 übereinanderliegend im Filtergehäuse 12 angeordnet. Die Längsachse 26 des Filtergehäuses 12 fällt mit der Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 zusammen, wenn der Filtereinsatz 20 in der Betriebsposition im Filtergehäuse 12 montiert ist. Das Hauptfilterelement 24 ist dem Vorfilterelement 22 fluidisch nachgeschaltet angeordnet. Mit anderen Worten durchströmt das zu filternde Fluid im Filterbetrieb vorliegend zuerst das im Filtergehäuse 12 obenliegend angeordnete Vorfilterelement 22 und nachfolgend das unterhalb des Vorfilterelements 22 angeordnete Hauptfilterelement 24. Das Vorfilterelement 22 und das Hauptfilterelement 24 sind jeweils als Rundfilterelemente mit einem zur Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 ringförmig angeordneten Filtermedium 30a, 30b ausgeführt. Das Filtermedium 30a des Vorfilterelements 22 wie auch das Filtermedium 30b des Hauptfilterelements 24 sind vom zu filternden Fluid jeweils in einer zur Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 radialen Richtung von außen nach innen durchströmbar. Die Filtermedien 30a, 30b sind jeweils als ein sternförmig gefalteter Filterbalg ausgeführt. Eine obere Endscheibe 32 des Vorfilterelements 22 ist über eine Bajonettverbindung 34 mit dem Gehäusedeckel 18 lösbar verkoppelt bzw. verkoppelbar. Unterseitig ist das Vorfilterelement 22 von einer unteren Endscheibe 36 gehalten. Das Hauptfilterelement 24 ist zwischen einer oberen Endscheibe 38 und einer unteren Endscheibe 40 gehalten angeordnet. Zur radial innenseitigen Abstützung der Filtermedien 30a, 30b des Vorfilterelements 22 wie auch des Hauptfilterelements 24 dient jeweils ein gitterförmiges Stützrohr 42. Die Filtermedien 36 liegen innenseitig am jeweiligen Stützrohr 42, vorzugsweise unmittelbar, an. Die einander zugeordneten Endscheiben 36, 38 des Vorfilterelements 22 und des Hauptfilterelements 24, d. h. die untere Endscheibe 36 des Vorfilterelements 22 und die obere Endscheibe 38 des Hauptfilterelements 24, sind in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet. Diese beiden Endscheiben 36, 38 liegen jeweils über Dichtungselemente 44, 46 am Filtergehäuse 12 innenseitig umlaufend dichtend (fluiddicht) an. Die beiden Endscheiben 36, 38 dienen daduch als Dichtscheiben, durch die das Filtergehäuse 12 innen in axialer Richtung in eine das Vorfilterelement 22 aufweisende Vorfilterkammer 48 und eine das Hauptfilterelement 24 aufweisende Hauptfilterkammer 50 unterteilt ist. Zwischen der oberen Endscheibe 38 des Hauptfilterelements 24 und der unteren Endscheibe 36 des Vorfilterelements 22 ist ein Strömungskanal 52 für das durch das Vorfilterelement 22 vorgefilterte Fluid angeordnet. Der Strömungskanal 52 ist durch die einander zugeordneten Endscheiben 38, 40 des Vor- und Hauptfilterelements 22, 24 in axialer Richtung unmittelbar begrenzt. Um das zu filternde Fluid zu dem Vorfilterelement 22 zu leiten, weist das Filtergehäuse 12 einen ersten Einlass 54 auf. Die obere Endscheibe 38 des Hauptfilterelements 24 und die untere Endscheibe 36 des Vorfilterelements 22 sind hier beispielhaft einstückig miteinander ausgebildet und können insbesondere als ein Kunststoffspritzgussteil ausgeführt sein. Zwischen den beiden Endscheiben 36, 38 sind Distanzelemente 56 angeordnet, die jeweils an den beiden Endscheiben 36, 38 angeformt sind.

Der Strömungskanal 52 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der Strömungskanal 52 ist in der Betriebsposition des Filtereinsatzes 20 ausgangsseitig mit einem seitlich (radialseitig) angeordneten Seitenauslass 58 des Filtergehäuses 12 fluidisch verbunden. An den Seitenauslass 58 ist eine Pumpe (nicht dargestellt) anschließbar. Die Pumpe dient dazu, das verunreinigte Fluid durch den ersten Einlass 54 in eine Rohseite 60 der Vorfilterkammer 48, durch das Vorfilterelement 22 zu einer Reinseite 62 der Vorfilterkammer 48 und über den Strömungskanal 52 zu dem Seitenauslass 58 zu saugen. Die Pumpe dient weiter dazu, das aus dem Filtergehäuse 12 herausge- führte, vorgefilterte Fluid über einen zweiten Einlass 64 des Filtergehäuses 12 zu einer Rohseite 66 der Hauptfilterkammer 50 des Filtergehäuses 12 zu pumpen, um das vorgefilterte Fluid durch das Filtermedium 30b des Hauptfilterelements 24 zu einer Reinseite 68 der Hauptfilterkammer 50 zu führen. Der erste Einlass 54, der zweite Einlass 64 und der Seitenauslass 58 sind jeweils relativ zueinander axial versetzt am Filterge- häuse 12 angeordnet.

Das Hauptfilterelement 24 kann radial innerhalb seines Filtermediums 30b eine Wasserabscheideeinheit 70 zum Abscheiden von in dem Fluid enthaltenem Wasser aufweisen. Die Wasserabscheideeinheit 70 umfasst dabei vorteilhaft ein Koaleszermedium 72, das ringförmig um die Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 angeordnet ist. Das Koaleszermedium 72 kann, wie dies in der Figur 1 gezeigt ist, dem Filtermedium 30b des Hauptfilterelements 24 insbesondere fluidisch nachgeschaltet angeordnet sein. Das Koaleszermedium 72 kann bedarfsweise ein- oder mehrlagig aufgebaut sein und beispielsweise aus einem Vliesstoff bestehen. Die Wasserabscheideeinheit 70, wie auch die bei- den Filterelemente 22, 24 sind hier koaxial zu der Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 angeordnet. Das Fluid gelangt nach Durchströmen des Vorfilterelements 22 und des Hauptfilterelements 24 durch die Wassserabscheideeinheit 70 zu einem Axialauslass 74, der an einem Gehäuseboden 76 des Filtertopfs 14 ausgebildet ist. Von dem Axialauslass 74 beabstandet ist an dem Gehäuseboden 76 weiterhin ein Wasserauslass 78 für aus dem Fluid abgeschiedenes Wasser ausgebildet. Der Axialauslass 74 und der Wasserauslass 76 werden innerhalb des Filtergehäuses 12 von einem Ringstutzen 80 umgriffen. Die untere Endscheibe 40 des Hauptfilterelements 24 liegt in der Betriebsposition des Filtereinsatzes 20 mit einem Dichtungselement 82 dichtend an dem Ringstutzen 80 an. Es wird dadurch verhindert, dass ungefiltertes Fluid unterhalb des Hauptfilterelements 24 zu dem Axialauslass 74 strömt, bzw. dass gefiltertes Fluid von der Reinseite 68 zu einem Hauptfilterablauf 100 gelangt. Radial innerhalb des Ringstutzens 80 verläuft zwischen dem Wasserauslass 78 und dem Axialauslass 74 eine Ringbarriere 84, die den Axialauslass 74 umgreift. Somit ist zwischen dem Ringstutzen 80 und der Ringbarriere 84 ein Wassersammeikanal 86 ausgebildet, der in den Wasserauslass 78 mündet. Die Wasserabscheideeinheit 70 liegt in der Betriebsposition dichtend an der Ringbarriere 84 an. Von dem Fluid abgeschie- denes Wasser fließt im Betrieb des Fluidfilters 10 der Schwerkraft folgend in den Wassersammeikanal 86 und durch den Wasserauslass 78 aus dem Filtergehäuse 12 heraus.

Der Filtertopf 14 weist einen Innenquerschnitt auf, der sich axial in Richtung auf den Gehäuseboden 76, d. h. in einer Einführrichtung 88 für den Filtereinsatz, stufenweise verjüngt. Das Filtergehäuse 12 weist dadurch im Bereich seiner Innenwandung 90 Dichtflächenabschnitte 92a-d für die dichtende Anlage der Endscheiben 36, 38, 40 des Filtereinsatzes 20 auf, die mit zunehmendem Abstand von der Einführöffnung 16 des Filtergehäuses 12 in Richtung des Gehäusebodes 76 von der Längsachse 26 des Filtergehäuses 12 weniger weit beabstandet sind. Die Dichtungselemente 44, 46 an den einander zugeordneten Endscheiben 36, 38 sowie ein weiteres Dichtungselement 94 der oberen Endscheibe 38 des Hauptfilterelements 24 und ein Dichtungselement 96 der unteren Endscheibe 40 des Hauptfilterelements 24 sind in dazu korrespondierender Weise zur Längsachse 28 des Filtereinsatzes 20 unterschiedlich weit beabstandet und liegen in der gezeigten Betriebsposition des Filtereinsatzes 20 im Filtergehäuse 12 an den Dichtflächenabschnitten 92a-d des Filtertopfs 14 dichtend an. Dadurch kann der Filtereinsatz 20 vereinfacht und ohne eine unnötige Beanspruchung seiner Dichtungselemente 44, 46, 94, 96 in seine Betriebsposition im Filtergehäuse 12 eingesetzt werden. Durch die dichtende Anlage der Dichtungselemente 46 und 94 der oberen Endscheibe 38 des Hauptfilterelements an den Dichtflächen 92b bzw. 92c ist ein Vorfilterablauf 98 für das Vorfilterelennent 22 in der Betriebsposition des Filtereinsatzes 20 fluiddicht verschlossen. Ebenso ist der Hauptfilterablauf 100 für das Hauptfilterelement 24 in der Betriebsposition durch die dichtende Anlage des Dichtungselements 96 der unteren Endscheibe 40 an der Dichtfläche 92d und die dichtende Anlage des Dichtungselements 82 an dem Ringstutzen 80 fluiddicht verschlossen. Auf die Funktionsweise der Abläufe 98, 100 wird bei Fig. 2 näher eingegangen.

Figur 2 zeigt den Fluidfilter 10 aus Fig. 1 mit in einer Drainageposition angeordnetem Filtereinsatz 20. Um den Filtereinsatz 20 auszutauschen wird zunächst der Gehäusedeckel 18 von dem Filtertopf 14 abgeschraubt. Der Filtereinsatz 20 wird dabei über die Bajonettverbindung 34 mit dem Gehäusedeckel 18 in axialer Richtung angehoben. Der Filtereinsatz 20 wird mithin entgegen der Einführrichtung 88 um eine Wegstrecke 102 aus dem Filtertopf 14 des Filtergehäuses 12 herausbewegt, sodass er sich in der gezeigten Drainageposition befindet.

Durch das Herausbewegen des Filtereinsatzes 20 aus dem Filtertopf 14 gelangt das Dichtungselement 46 außer Eingriff mit der Dichtfläche 92b. In analoger Weise gelangt das Dichtungselement 44 in den Bereich von Bypasskanälen (verdeckt) oberseitig an der Dichtfläche 92a. Dadurch werden eine fluidische Verbindung zwischen der Rohseite 60 des Vorfilterelements 22 und dem Vorfilterablauf 98 sowie über den Strömungskanal 52 eine fluidische Verbindung zwischen der Reinseite 62 des Vorfilterelements 22 und dem Vorfilterablauf 98 geschaffen. In der Vorfilterkammer 48 befindliches Fluid kann somit unter Schwerkrafteinfluss in den unterhalb des Vorfilterelements 22 angeordneten Vorfilterablauf 98 fließen und aus dem Filtergehäuse 12 abgeführt werden.

Das Dichtungselement 94 bleibt in der Drainageposition des Filtereinatzes in Eingriff mit der Dichtfläche 92c. Dadurch kann verhindert werden, dass ungefiltertes, verunreinigtes Fluid in die Hauptfilterkammer 50 gelangt. Mithin wird ein unerwünschter Eintrag von Verschmutzungen in die Hauptfilterkammer 50 vermieden. Der Filtereinsatz 20 wird vor seiner vollständigen Entnahme aus dem Filtertopf 14 vorzugsweise so lange in der Drainageposition belassen, bis sich die Vorfilterkammer 48 zumindest nahezu vollstän- dig entleert hat.

In der Drainageposition ist ferner das Dichtelement 96 bis oberhalb der Dichtfläche 92d angehoben. Dadurch wird ein Strömungspfad von der Rohseite 66 der Hauptfilterkam- mer 50 zu dem Hauptfilterablauf 100 eröffnet. Auf der Rohseite 66 befindliches Fluid kann somit unter Schwerkrafteinfluss zunächst in einen Ablaufkanal 104 strömen, der zwischen der Dichtfläche 92d und dem Ringstutzen 80 ausgebildet ist. Aus dem Ablaufkanal 104 fließt das Fluid sodann über den Hauptfilterablauf 100 aus dem Filtergehäuse 12.

Durch das Anliegen des Dichtungselements 94 an der Dichtfläche 92c ist der Hauptfilterablauf 100 auch in der Drainageposition gegen den Vorfilterablauf 98 abgedichtet. Der Ringstutzen 80 ist in seiner Länge derart bemessen, dass das Dichtungselement 82 auch in der Drainageposition dichtend an dem Ringstutzen 80 anliegt. Dadurch kann ein Überströmen von Fluid aus dem Ablaufkanal 104 auf die Reinseite 68 des Hauptfilterelements 24 vermieden werden.

Erst nachdem das Fluid von der Rohseite 66 zumindest nahezu vollständig aus dem Ablaufkanal 104 abgeflossen ist, wird der Filtereinsatz 20 aus der Drainageposition in axialer Richtung weiter angehoben, so dass das Dichtungselement 82 außer Eingriff mit dem Ringstutzten 80 kommt. Auf der Reinseite 68 des Hauptfilterelements 24 befindliches Fluid kann dann, sofern es nicht über den Axialauslass 74 abgezogen wurde, über den Ablaufkanal 104 in den Hauptfilterablauf 100 fließen. Durch diese konstruktiv eingerichtete Reihenfolge der Entleerung der Filterkammern 48, 50 kann ein Eintragen von Verschmutzungen auf die Reinseite 66 des Hauptfilterelements 24 beim Entnehmen bzw. Austauschen des Filtereinsatzes 20 zuverlässig vermieden werden. Da beide Filterkammern 48, 50 über je einen eigenen, separaten Ablauf 98, 100 verfügen, kann zudem eine schnelle und gründliche Entleerung des Filtergehäuses 12 erreicht werden. Nach dem vollständigen Entfernen des Filtereinsatzes 20 aus dem Filtertopf 14 wird dieser vom Gehäusedeckel 18 abgekoppelt und ein neuer Filtereinsatz 20 wird am Gehäusedeckel 18 befestigt. Der Filtereinsatz 20 wird nachfolgend in Einführrichtung 88 in den Filtertopf 14 eingesetzt und durch Festschrauben des Gehäusedeckels 18 am Filtertopf 14 in seine Einbauposition (vgl. Fig. 1 ) überführt.