-
Die
Erfindung betrifft einen axial durchströmten Luftfilter nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, der insbesondere als Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen,
Kompressoren und dergleichen von Kraftfahrzeugen einsetzbar ist.
-
Ein
solches Luftfilter weist üblicherweise eine
Filterpatrone auf, die in einem Filtergehäuse aufgenommen ist, welches
durch einen Gehäusedeckel stirnseitig
verschlossen ist. Herkömmlicherweise sind
bei derartigen Luftfiltern eine erste Abdichtung zwischen dem Filtergehäuse und
dem Gehäusedeckel
zur Abdichtung der Filterpatrone gegen die Umgebungsluft und eine
zweite Abdichtung (radial oder axial) zwischen der Filterpatrone
und dem Filtergehäuse
zur Trennung des Reinluftbereichs von dem Rohluftbereich vorgesehen.
Außerdem
ist der Gehäusedeckel
von dem Filtergehäuse
abnehmbar, um die Filterpatrone austauschen zu können, was bei der Konstruktion
der ersten und der zweiten Abdichtung berücksichtigt werden muss.
-
Es
besteht somit Bedarf an einem einfach aufgebauten, aber wirkungsvollen
Dichtungssystem für
ein axial durchströmtes
Luftfilter der oben beschriebenen Art.
-
In
diesem Zusammenhang ist es auf dem Gebiet der radial durchströmten Luftfilter
bekannt, die Filterpatrone mit elastischen Endscheiben zu versehen,
die eine erste Dichtfunktion zwischen Reinluft und Rohluft und eine
zweite Dichtfunktion zwischen Gehäuse und Deckel besitzen. Es
wird hierzu beispielhaft auf die Patentdokumente
DE 198 29 989 A1 ,
DE 198 49 089 A1 und
DE 199 30 614 A1 verwiesen.
-
Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein axial durchströmtes Luftfilter
mit einem einfach aufgebauten Dichtungssystem bereitzustellen.
-
Diese
Aufgabe wird durch ein Luftfilter mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Das
erfindungsgemäße Luftfilter
enthält
eine axial durchströmte
Filterpatrone, ein Filtergehäuse zum
Aufnehmen der Filterpatrone und einen Gehäusedeckel, der in axialer Richtung
auf das Filtergehäuse
aufgesetzt ist, zum Schließen
des Filtergehäuses. Ferner
ist im Verbindungsbereich zwischen Filtergehäuse und Gehäusedeckel eine radial umlaufende Dichtung
vorgesehen, die sowohl eine Dichtfunktion in radialer Richtung zwischen
der Filterpatrone und dem Filtergehäuse bzw. dem Gehäusedeckel
als auch eine Dichtfunktion in axialer Richtung zwischen dem Filtergehäuse und
dem Gehäusedeckel
aufweist.
-
Das
Luftfilter mit dem obigen Aufbau benötigt nur eine Dichtung, um
sowohl die Dichtfunktion in radialer Richtung zwischen der Filterpatrone
und dem Filtergehäuse
bzw. dem Gehäusedeckel
als auch die Dichtfunktion in axialer Richtung zwischen dem Filtergehäuse und
dem Gehäusedeckel
zu erzielen.
-
Der
Aufbau des Dichtungssystems und damit auch des Luftfilters ist somit
wesentlich vereinfacht.
-
Vorteilhafterweise
ist die radial umlaufende Dichtung fest mit der Filterpatrone verbunden,
sodass sie jeweils gemeinsam mit der Filterpatrone austauschbar
ist.
-
In
einer Ausgestaltung der Erfindung weist eine Komponente der radial
umlaufenden Dichtung und eines Verbindungsabschnitts des Filtergehäuses oder
des Gehäusedeckels
einen radial umlaufenden Steg auf, der radial zu der anderen Komponente
ragt und gegen die andere Komponente abdichtet, um die erste Dichtfunktion
in radialer Richtung zwischen der Filterpatrone und dem Filtergehäuse bzw.
dem Gehäusedeckel
zu realisieren. In diesem Fall kann auch die andere Komponente der
radial umlaufenden Dichtung und des Verbindungsabschnitts des Filtergehäuses oder
des Gehäusedeckels
einen radial umlaufenden Steg aufweisen, der radial zu der einen Komponente
ragt und gegen die eine Komponente abdichtet.
-
In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist eine Komponente
der radial umlaufenden Dichtung und eines Verbindungsabschnitts
des Filtergehäuses
einen axial umlaufenden Steg auf, der axial zu der anderen Komponente
ragt und gegen die andere Komponente abdichtet, und eine Komponente
der radial umlaufenden Dichtung und eines Verbindungsabschnitts
des Gehäusedeckels
weist einen weiteren axial umlaufenden Steg auf, der axial zu der anderen
Komponente ragt und gegen die andere Komponente abdichtet, um die
Dichtfunktion in axialer Richtung zwischen dem Filtergehäuse und
dem Gehäusedeckel
zu realisieren. In diesem Fall kann auch die andere Komponente der
radial umlaufenden Dichtung und des Verbindungsabschnitts des Filtergehäuses einen
axial umlaufenden Steg aufweisen, der axial zu der einen Komponente
ragt und gegen die eine Komponente abdichtet, und/oder auch die andere
Komponente der radial umlaufenden Dichtung und des Verbindungsabschnitts
des Gehäusedeckels
kann einen axial umlaufenden Steg aufweisen, der axial zu der einen
Komponente ragt und gegen die eine Komponente abdichtet.
-
In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner eine
Spannvorrichtung vorgesehen, die einen Verbindungsabschnitt des
Filtergehäuses und
einen Verbindungsabschnitt des Gehäusedeckels in axialer Richtung
miteinander verspannt. Alternativ oder zusätzlich können auch ein Verbindungsabschnitt
des Filtergehäuses
und ein Verbindungsabschnitt des Gehäusedeckels umlaufend miteinander
verklebt sein.
-
Obige
sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, nicht-einschränkenden
Ausführungsbeispiels
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen
besser verständlich.
Darin zeigt die einzige 1 eine stark vereinfachte, ausschnittweise
Schnittansicht des Aufbaus eines Luftfilters gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
Das
in 1 veranschaulichte Luftfilter ist zum Beispiel
als Ansaugluftfilter einer Brennkraftmaschine, eines Kompressors
oder dergleichen eines Kraftfahrzeugs einsetzbar, ohne dass die
vorliegende Erfindung auf diese Anwendungen des Luftfilters beschränkt wäre.
-
Die
Filterpatrone 10, die auf keinen bestimmten Typ einer Filterfunktion
beschränkt
ist, wird in axialer Richtung (von rechts nach links in 1)
durchströmt.
Zur Verdeutlichung ist in 1 auch die
axiale Mittelachse der Filterpatrone 10 bzw. des Luftfilters angedeutet,
die gleichzeitig die Rotationssymmetrieachse des Aufbaus des Luftfilters
bildet.
-
Die
Filterpatrone 10 ist in bekannter Weise in einem Filtergehäuse 12 aufgenommen,
das an einer axialen Stirnseite durch einen Gehäusedeckel 14 verschlossen
ist. Der Gehäusedeckel 14 weist
hierbei einen Rohlufteinlass 16 auf; der Reinluftauslass (nicht
dargestellt) befindet sich am anderen Stirnende des Filtergehäuses 12.
Zu Wartungszwecken, d.h. beispielsweise einem Austausch der Filterpatrone 10 ist
der Gehäusedeckel 14 lösbar an
dem Filtergehäuse 12 befestigt.
-
Im
Verbindungsbereich zwischen Filtergehäuse 12 und Gehäusedeckel 14 sind
ein Verbindungsabschnitt 13 des Filtergehäuses 12 und
ein Verbindungsabschnitt 15 des Gehäusedeckels 14 vorgesehen,
die jeweils einen radial nach außen verlaufenden Abschnitt
und einen axial verlaufenden Abschnitt besitzen, wobei sich die
beiden axial verlaufenden Abschnitte der Verbindungsabschnitte 13, 15 vorzugsweise überlappen.
So ist im Verbindungsbereich zwischen Filtergehäuse 10 und Gehäusedeckel 14 eine
umlaufende Ausnehmung gebildet.
-
In
dieser umlaufenden Ausnehmung des Verbindungsbereichs ist eine radial
umlaufende Dichtung 18 angeordnet. Diese Dichtung 18 besitzt sowohl
eine Dichtfunktion in radialer Richtung zwischen der Filterpatrone 10 und
dem Filtergehäuse 12 bzw.
dem Gehäusedeckel 14 als
auch eine Dichtfunktion in axialer Richtung zwischen dem Filtergehäuse 12 und
dem Gehäusedeckel 14.
Diese beiden Dichtfunktionen sind durch die eine Dichtung 18 in
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung wie folgt realisiert.
-
Die
umlaufende Dichtung 18 weist zwei radial umlaufende, nach
außen
ragende Stege 20 auf, die gegen die Innenseite des axial
verlaufenden Abschnitts des Verbindungsabschnitts 13 des
Filtergehäuses 12 anstoßen und
damit in axialer Richtung zwischen dem Filtergehäuse 12 und dem Gehäusedeckel 14 abdichten.
Der Außendurchmesser
der umlaufenden Dichtung 18 einschließlich radial umlaufender Stege 20 ist
dabei etwas größer als
der Innendurchmesser des Verbindungsabschnitts 13 des Filtergehäuses 12 gewählt. Der
Druckkontakt zwischen dem Verbindungsabschnitt 13 des Filtergehäuses 12 und
den Stegen 20 der Dichtung 18 wird dabei außerdem durch
den überlappenden
Verbindungsabschnitt 15 des aufgesetzten Gehäusedeckels 14 unterstützt.
-
Weiter
ist an dem radial verlaufenden Abschnitt des Verbindungsabschnitts 13 des
Filtergehäuses 12 ein
axial verlaufender Steg 22 vorgesehen, der an eine axiale
Stirnfläche
der umlaufenden Dichtung 18 stößt. In gleicher Weise ist an
dem radial verlaufenden Abschnitt des Verbindungsabschnitts 15 des
Gehäusedeckels 14 ein
axial verlaufender Steg 24 vorgesehen, der an die andere
axiale Stirnfläche
der umlaufenden Dichtung 18 stößt. Diese beiden axial verlaufenden
Stege 22, 24 bewirken eine radiale Abdichtung
der Filterpatrone 10 gegen Umgebungsluft.
-
Um
diese zuletzt beschrieben Dichtfunktion der umlaufenden Dichtung 18 sicherzustellen,
ist ferner eine Spannvorrichtung 26 vorgesehen, die zum Beispiel
in bekannter Weise in der Form einer Klammer ausgebildet ist und
das Filtergehäuse 12 und den
Gehäusedeckel 14 und
damit auch deren Verbindungsabschnitte 13, 15 in
axialer Richtung miteinander verspannt. Auf diese Weise werden die
axial verlaufenden Stege 22, 24 der Verbindungsabschnitte 13, 15 jeweils
gegen die axialen Stirnflächen
der Dichtung 18 gedrückt.
-
Zur
einfacheren Handhabung der Klammer 26 ist diese mit einem
Betätigungsgriff 28 ausgebildet.
Außerdem
stützt
sich ein Ende der Klammer beispielsweise an dem Verbindungsabschnitt 13 des
Filtergehäuses 12 ab,
während
das andere Ende der Klammer in eine Rippe 30 am Außenumfang
des Gehäusedeckels 14 eingreift.
-
Das
Luftfilter der Erfindung benötigt
somit nur eine Dichtung 18, um sowohl eine radiale Abdichtung
der Filterpatrone 10 gegen Umgebungsluft als auch eine
axiale Abdichtung zwischen Rohluftbereich und Reinluftbereich vorzusehen.
-
Während die
vorliegende Erfindung oben anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die Zeichnung vollständig beschrieben worden ist,
ist es für
den Fachmann selbstverständlich,
dass daran zahlreiche Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Schutzumfang
der Erfindung zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert
ist.
-
Beispielsweise
sind in dem obigen Ausführungsbeispiel
zwei radial umlaufende, nach außen ragende
Stege 20 an der umlaufenden Dichtung 18 vorgesehen.
Stattdessen kann aber auch nur ein umlaufender Steg 20 oder
können
mehr als zwei umlaufende Stege 20 vorgesehen sein.
-
In ähnlicher
Weise ist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel jeweils nur
ein axial verlaufender Steg 22, 24 an dem Verbindungsabschnitt 13 bzw. 15 vorgesehen.
Es können
aber jeweils auch wenigstens zwei derartige Stege 22, 24 an
den Verbindungsabschnitten 13, 15 von Filtergehäuse 12 und
Gehäusedeckel 14 ausgebildet
sein.
-
Ferner
wird in dem obigen Ausführungsbeispiel
von 1 die Dichtfunktion in axialer Richtung zwischen
Filtergehäuse 12 und
Gehäusedeckel 14 durch
die umlaufenden, radial nach außen
ragenden Stege 20 an der Dichtung 18 erreicht.
Alternativ oder zusätzlich
ist aber auch die Umkehrung möglich.
Mit anderen Worten kann auch an dem Verbindungsabschnitt 13 des
Filtergehäuses 12 wenigstens
ein radial umlaufender, nach innen ragender Steg vorgesehen sein,
der gegen die Außenseite
der umlaufenden Dichtung 18 stößt.
-
Analog
sind in 1 die Stege 22, 24 jeweils an
den Verbindungsabschnitten 13, 15 des Filtergehäuses 12 und
des Gehäusedeckels 14 vorgesehen und
drücken
gegen die axialen Stirnflächen
der umlaufenden Dichtung, wobei alternativ oder zusätzlich auch
hier das umgekehrte Wirkprinzip ausgeführt sein kann. Die axial verlaufenden
Stege können
auch der umlaufenden Dichtung 18 ausgebildet sein und gegen
die radialen Abschnitte der Verbindungsabschnitte 13, 15 von
Filtergehäuse 12 und
Gehäusedeckel 14 stoßen.
-
Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel überlappen
die Verbindungsabschnitte 13, 15 des Filtergehäuses 12 und
des Gehäusedeckels 14 derart, dass
die durch die radial umlaufenden Stege 20 erzielte Dichtfunktion
zwischen der Dichtung 18 und dem Verbindungsabschnitt 13 des
Filtergehäuses 12 gebildet
wird. Während
diese Konstruktion aus Montagegründen
vorteilhaft ist, da zunächst
die Filterpatrone 10 in das Filtergehäuse 12 eingesetzt
und dann das Filtergehäuse 12 durch
den Gehäusedeckel 14 geschlossen
wird, ist es grundsätzlich
ebenso möglich,
dass zum Beispiel die radial umlaufenden Stege 20 an der
Dichtung 18 gegen den Verbindungsabschnitt 15 des
Gehäusedeckels 14 stoßen oder
dass zum Beispiel einer der radial umlaufenden Stege 20 gegen
den Verbindungsabschnitt 13 des Filtergehäuses 12 stößt und ein
anderer der radial umlaufenden Stege 20 gegen den Verbindungsabschnitt 15 des Gehäusedeckels 14 drückt.
-
Bei
dem Filter von 1 sind der Gehäusedeckel 14 und
das Filtergehäuse 12 durch
eine Spannvorrichtung 26 in axialer Richtung miteinander verspannt.
Alternativ oder zusätzlich
ist es auch möglich,
das Filtergehäuse 12 und
den Gehäusedeckel 14 umlaufend – z.B. entlang
der beiden Verbindungsabschnitte 13, 15 – miteinander
zu verkleben. Hierdurch entsteht eine Einheit von Filtergehäuse und Gehäusedeckel,
und es kann möglicherweise
sogar eine Verklebung der gewickelten Filterpatrone 10,
die zum Beispiel aufgewickeltes Papier zusammenhält, entfallen.