DE102006024587A1

DE102006024587A1 - Flaches, austauschbar in ein Filtergehäuse einsetzbares Filterelement, insbesondere zur Luftfiltration in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE102006024587A1
Application number: DE102006024587A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dressler
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2006-05-26
Filing date: 2006-05-26
Publication date: 2007-11-29

Abstract

Ein flaches, austauschbar in ein Filtergehäuse (1) einsetzbares Filterelement (2) mit Rändern (4, 5), über die es einen innerhalb des Filtergehäuses (1) liegenden Reinraum (13) nach außen mit lediglich einer Verbindung durch das Filtermaterial (7) des Filterelementes hindurch dicht begrenzen kann, insbesondere zur Luftfiltration in Kraftfahrzeugen, soll derart ausgebildet sein, dass es lediglich einen sehr geringen Manipulationsraum zum Einführen in das Filtergehäuse benötigt. Zu diesem Zweck zeichnet sich ein solches Filterelement durch folgende Merkmale aus: - Das Filterelement (2) besteht aus mindestens zwei Einzelelementen (3), - die mindestens zwei Einzelelemente (3) sind über jeweils einen ihrer Ränder (4) durch eine Verbindungseinrichtung dicht miteinander verbunden, - die Verbindungseinrichtung besteht aus in die miteinander verbundenen Ränder (4) integrierten Verbindungsmitteln (6), - die Verbindungsmittel (6) sind unter geringem Kraftaufwand schließ- und lösbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein flaches, austauschbar in ein Filtergehäuse einsetzbares Filterelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige, flache, in der Praxis als Plattenfilter bezeichnete Filter benötigen, wenn sie zum Einsetzen in ein Filtergehäuse in dieses schubladenartig eingeschoben werden müssen, einen relativ großen Manipulationsfreiraum beim Einsetzen oder Wechseln.
Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein gattungsgemäßes Filterelement zu schaffen, das mit einem möglichst geringen Manipulationsfreiraum bei der Montage bzw. bei einem Auswechseln auskommt.
Gelöst wird dieses Problem bereits in erster Linie durch ein gattungsgemäßes Filterelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Ein entsprechend erfindungsgemäß ausgestaltetes Filtergehäuse ist Gegenstand hierauf gerichteter Unteransprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein flaches, austauschbares Filterelement aus Einzelelementen aufzubauen, die einzeln hintereinander in ein zugehöriges Filtergehäuse eingeschoben werden können. Dabei sind diese Einzelelemente derart mit Verbindungsmitteln ausgestattet, dass sie sich in, in das Filtergehäuse eingeschobenem Zustand miteinander lösbar verbinden können. Die Verbindungsmittel können beliebiger Art sein, sofern sie ein Verbinden und Lösen unter einer relativ geringen Kraft ermöglichen. Es können somit beliebige Rast- bzw. Schnappverschlussmittel verwendet werden, wobei übliche Klettverschlussmittel eine erfindungsgemäß besonders gute Eignung aufweisen. Die Verschlussmittel können, aber müssen nicht unbedingt als Dicht- bzw. Filtrationsmittel dienen. Bei einer Verwendung von Klettverschlussmitteln können diese gleichzeitig als Dicht- bzw. Filtrationsmittel dienen. Möglich ist es aber auch, zusätzlich zu den Verschlussmitteln an den betreffenden, über die Verschlussmittel miteinander verbundenen Seitenrändern zusätzliche Dichtmittel wie beispielsweise Schaumstoff anzubringen.
Bei einer Ausbildung des Filtermaterials der Einzelelemente des Filterelementes aus zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial ist es vorteilhaft, die Verbindungsmittel an denjenigen Seitenrändern des Einzelelementes anzuordnen, die von den Faltenstirnkanten gebildet sind. Auf diese Weise ist in Einschieberichtung der Einzelelemente eine Steifheit dieser Elemente in dieser Richtung gegeben, so dass die Verbindungsmittel unter leichter Kraftaufwendung verschlossen werden können.
Eine Montage eines erfindungsgemäßen, aus Einzelelementen bestehenden Filterelementes wird folgendermaßen durchgeführt.
Es wird zunächst ein erstes Einzelelemente schubladenartig in die Führungsmittel eines Filtergehäuses eingeschoben. Bei einem insgesamt aus beispielsweise drei Einzelelementen bestehenden Filterelement folgen sodann das zweite und das dritte Einzelelement. Die Verbindung dieser Einzelelemente untereinander erfolgt während des Einschiebens in das Filtergehäuse bzw. nach Abschluss sämtlicher eingeschobener Einzelelemente durch ein anschließendes Verspannen in Einschieberichtung. Dieses Verspannen erfolgt dadurch, dass an der Öffnung des Filtergehäuses, durch die die Einzelelemente eingeschoben worden sind, ein Verschlusselement an dem Filtergehäuse angebracht wird, das die Einzelelemente gegen ein in Einschieberichtung der Einschiebeöffnung gegenüberliegendes, gehäuseseitiges Widerlager verspannt. Das Verspannen kann dabei federkraftartig erfolgen, wozu elastische Mittel zwischen dem Gehäuse-Verschlusselement und dem gehäuseseitigen, rückwärtigen Widerlager dienen können. Diese elastisch bzw. federartig wirkenden Mittel können in die Verschlussmittel der Einzelelemente integriert sein oder innerhalb des Filtergehäuses vorgesehen sein.
Das Herausnehmen eines Filterelementes erfolgt in einer zu dem Einsetzen umgekehrten Weise. Dies bedeutet, es wird zuerst das zuletzt in das Filtergehäuse eingeführte Einzelelement herausgenommen, von dem nächsten Einzelelement getrennt und sodann aus dem Manipulationsraum vor der Filtergehäuseöffnung herausgenommen. Sodann folgt das nächste Einzelelement, das wiederum von dem letzten Einzelelement getrennt aus dem Manipulationsraum vor dem Filtergehäuseöffnung herausgenommen wird. Bei einem derart aus drei Einzelelementen aufgebauten Filterelement kann auf diese Weise der vor der Filtergehäuseöffnung erforderliche Manipulationsraum gegenüber einem einteiligen Filterelement auf praktisch ein Drittel dieses Raumes verkleinert werden.
Grundsätzlich möglich ist es, dass die Einzelelemente gewölbt ausgeführt sein können und zwar in beliebiger Richtung. Erforderlich ist lediglich, dass die Einzelelemente, die das fertige Filterelement bilden, über aneinander legbare Seitenränder lösbar und dicht miteinander verbunden werden können.
Ein zusätzlicher Vorteil eines aus Einzelelementen aufbaubaren, erfindungsgemäßen Filterelementes besteht darin, dass mit gleichen Einzelelementen verschieden große, einsatzfähige Flachfilterelemente aufgebaut werden können. Auf diese Weise lässt sich eine Rationalisierung der Herstellungskosten sowie der Kosten für eine Lagerhaltung von Ersatzfiltern in einem erheblichen Maße erreichen.
Ein nachstehend näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt.
In dieser zeigen
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines aus Einzelelementen zusammensetzbaren Filterelementes bei einem bereits teilweisen Einsatz in einem Filtergehäuse,
2 einen Schnitt durch ein Einzelelement nach Linie II-II in 1,
3 eine Ansicht auf einen Seitenrand eines Einzelelementes mit einer Kombination aus Verschluss- und Dichtmitteln.
Ein Filtergehäuse 1 eines Ansaugluftfilters eines Kraftfahrzeuges umfasst ein austauschbar einsetzbares, flaches bzw. plattenförmiges Filterelement 2. Dieses Filterelement 2 setzt sich zusammen aus beispielsweise drei Einzelelementen 3, die lösbar dicht miteinander verbunden bzw. verbindbar sind.
Jedes der Einzelelemente 3 besitzt erste Seitenränder 4 sowie zweite Seitenränder 5. An den ersten Seitenrändern 4 befinden sich lösbare Verschlussmittel 6 die bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel als Klettverschlussmittel dargestellt sind.
Die Einzelelemente 3 können gemäß dem gezeichneten Ausführungsbeispiel zick-zack-förmig gefaltetes Bahnenmaterial als Filtermaterial 7 besitzen. Die zweiten Seitenränder 5 der Einzelelemente 3 können stabile Leisten sein, die außen mit Dichtmaterial 8 versehen sein können.
3 zeigt die Ansicht auf einen ersten Seitenrand 4 eines Einzelelementes 3, bei dem ein Klettverschlussmittel 6 außen umlaufend mit einem Dichtmaterial 9 in der Form beispielsweise eines Schaumstoffes versehen ist.
Das Filtergehäuse 1, in das die Einzelelemente 3 zu einem Filterelement 2 vereint eingeschoben werden soll, besitzt für die Aufnahme der das Filterelement 2 bildenden Einzelelemente 3 schienenförmige Führungsmittel 10. In diese Führungsmittel 10 können die Einzelelemente 3 nacheinander eingeschoben worden. Die Führungsmittel 10 sind dabei derart ausgelegt, dass die Einzelelemente 3 in diesen in allen zur Einschieberichtung geneigt verlaufenden Richtung im wesentlichen verlagerungsfrei aufnehmbar sind.
Nach Einsetzen, das heißt Einschieben sämtlicher Einzelelemente 3 über die Führungsmittel 10 in das Filtergehäuse 1 wird das Filterelement 2 über ein an dem Gehäuse anbringbares Verschlusselement 11 fixiert. Als Fixiermittel kann ein Rastverschluss dienen, der sich komplementär ergänzende Fixiermittel 12 umfassen kann, die einerseits an dem Verschlusselement 11 und andererseits an dem Filtergehäuse 1 angebracht sind.
Wie das Filterelement 2 in in das Filtergehäuse 1 eingesetztem Zustand durchströmt wird, zeigen Strömungspfeile F1 und F2 an. Der Strömungspfeil F2 befindet sich in dem Reinraum 13 des Filtergehäuses 1. Die Verschieberichtung der Einzelelemente 3 innerhalb des Filtergehäuses 1 zeigen die Richtungspfeile R in den Führungsmitteln 10 an.
Eine Montage des aus Einzelelementen 3 bestehenden Filterelementes 2 läuft wie folgt ab.
In einem ersten Schritt wird ein erstes Einzelelement 3 in die Führungsmittel 10 des Filtergehäuses 1 eingeschoben. Sodann folgt das zweite Einzelelement 3. Dieser Montagezustand ist in der Zeichnung dargestellt. Das nach der Zeichnung sich noch außerhalb des Filtergehäuse 1 befindende dritte Einzelelement 3 wird sodann unter einem Nachschieben der sich bereits in dem Filtergehäuse befindenden Einzelelemente 3 eingeschoben. Sind sämtliche Einzelelemente 3 in das Filtergehäuse 1 eingeschoben, so wird das Verschlusselement 11 an dem Filtergehäuse 1 fixiert. Damit eine sichere Verbindung der einzelnen, in das Filtergehäuse 1 eingeschobenen Einzelelemente 3 erfolgt, sind die Abmessungen des Aufnahmeraumes des Filtergehäuses 1 sowie diejenigen der einzusetzenden Einzelelemente 3 derart aufeinander abgestimmt, dass die Einzelelemente 3 in eingesetztem Zustand und bei fixiertem Verschlusselement 11 in Einschubrichtung elastisch bzw. federartig gegeneinander verspannt sind. Durch diese Verspannung ist eine sichere Verbindung der Einzelelemente 3 untereinander über deren Verbindungsmittel 6 sichergestellt. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel wird die elastische Verspannung durch eine entsprechende, elastische Ausbildung der Verschlussmittel 6 bewirkt. Eine entsprechende Verspannung könnte auch dadurch erreicht werden, dass das Verschlusselement 11 unter Federvorspannung mit dem Filtergehäuse 1 verbunden wird. Möglich wäre es auch, das rückwärtige, filtergehäuseseitige Widerlager für das Filterelement 2 federnd bzw. elastisch nachgiebig auszubilden.
Alle in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander kombiniert erfindungswesentlich sein.

Claims

Flaches, austauschbar in ein Filtergehäuse (1) einsetzbares Filterelement (2) mit Rändern (4, 5), über die es einen innerhalb des Filtergehäuses (1) liegenden Reinraum (13) nach außen mit lediglich einer Verbindung durch das Filtermaterial (7) des Filterelementes hindurch dicht begrenzen kann, insbesondere zur Luftfiltration in Kraftfahrzeugen, gekennzeichnet durch die Merkmale, – das Filterelement (2) besteht aus mindestens zwei Einzelelementen (3), – die mindestens zwei Einzelelemente (3) sind über jeweils einen ihrer Ränder (4) durch eine Verbindungseinrichtung dicht miteinander verbunden, – die Verbindungseinrichtung besteht aus in die miteinander verbundenen Ränder (4) integrierte Verbindungsmittel (6), – die Verbindungsmittel (6) sind unter geringem Kraftaufwand schließ- und lösbar.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (6) aus Rast- bzw. Schnappverschlussmitteln bestehen.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel (6) als Klettverschlussmittel ausgebildet sind.
Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Merkmale, – das Filtermaterial (7) ist als zick-zack-förmig gefaltetes Bahnenmaterial ausgebildet, – die Verbindungsmittel (6) befinden sich an den Stirnkantenseiten der zick-zack-förmigen Falten des Bahnenmaterials.
Einzelelement zur Herstellung eines Filterelementes nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Einzelelement nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Merkmale, – das Einzelelement besitzt insgesamt vier aneinandergrenzende Seitenränder (4; 5), – zwei dieser Seitenränder (4, 5) liegen sich jeweils gegenüber, – zwei erste sich gegenüberliegende Seitenränder (4) umfassen die integrierten Verbindungsmittel (6), – die beiden anderen, zweiten Seitenränder (5) weisen keine integrierten Verbindungsmittel (6) auf.
Filtergehäuse zur Aufnahme von Filterelementen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Merkmale, – zur Aufnahme der verbindungsmittelfreien, zweiten Seitenränder (5) sind Führungsmittel (10) vorgesehen, in die die Einzelelemente (3) mit ihren zweiten Seitenrändern (5) einschiebbar sind, – die Führungsmittel (10) halten die Einzelelemente (3) in allen, geneigt zu der Einschieberichtung verlaufenden Richtungen im wesentlichen verlagerungsfrei.
Filtergehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Filtergehäuse (1) Mittel für ein in Einschieberichtung der Führungsmittel (10) gegenseitiges Verspannen der Einzelelemente (3) zu einem funktional einteiligen Filterelement vorgesehen sind.
Filtergehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspannmittel elastisch nachgiebig bzw. federartig wirkend ausgebildet sind.
Filterelement für ein Filtergehäuse nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in die ersten Seitenränder (4) der Einzelelemente (3) integrierten Verbindungsmittel für eine Funktion als Verspannmittel elastisch bzw. federartig wirkend ausgebildet sind.