DE102008027847A1

DE102008027847A1 - Luftfilter, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102008027847A1
Application number: DE102008027847A
Authority: DE
Inventors: Günter Görg; Markus Hanselmann; Thomas Jessberger; Michael Metzger; Frank Dr. Pfeiffer; Björn Dr. Schmid
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2009-12-17

Abstract

Luftfiltereinsatz, bestehend aus einem gefalteten Filtermedium, welches von zu reinigender Luft oder Gase durchströmt wird und welches eine äußere Begrenzung aufweist, die mit einer Dichtung versehen ist, welche mit einem Aufnahmegehäuse zusammenwirkt, wobei die Dichtung folgende Merkmale aufweist: - Die Dichtung besitzt im Wesentlichen parallele Flächen, wobei sich die erste Fläche dem Filtermedium zuwendet und die zweite Fläche dem Filtermedium abwendet und wobei die erste Fläche einen Abstand zum Filtermedium aufweist und damit ein Aufnahmeraum für ein Gehäuse oder Deckel erzeugt und wobei die dem Filtermedium abgewandte Fläche eine Anlagefläche für ein Gehäuse oder einen Deckel bildet.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Luftfilter, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Üblicherweise bestehen solche Luftfilter aus einem Luftfiltereinsatz, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das mit einem Deckel verschlossen wird. Der Luftfiltereinsatz wird abdichtend in das Gehäuse eingelegt und beide Gehäuseteile, welche üblicherweise aus Kunststoff bestehen miteinander verspannt. Gerade bei Kunststoffgehäuseteilen mussten bisher sehr hohe Spannkräfte aufgewendet werden um die bei Kunststoff gelegentlich unebenen Auflageflächen gegeneinander zu pressen. Dies führte dazu, dass trotz der hohen Verspannkräfte die Abdichtung nicht zuverlässig war und damit Leckluft angesaugt wurde.
Stand der Technik
Aus der US 4,725,296 ist ein Luftfiltereinsatz zu entnehmen. Dieser besteht aus einem zickzackförmig gefalteten Papier, das im äußeren Bereich mit einem Dichtungsrahmen versehen ist. Dieser Dichtungsrahmen besitzt eine umlaufende Dichtungsstruktur aus einem verformbaren Material und ist zwischen zwei Gehäusehälften eingespannt. Der Luftfiltereinsatz wird damit axial gedichtet, d. h. die Dichtungskraft wird von einem Verschlusssystem für die beiden Gehäuseteile erzeugt.
Es ist weiterhin aus der EP 0863785 ein Filterelement bekannt. Dieses Filterelement besteht ebenfalls aus einem gefalteten Filtermedium, das in Form einer ebenen Platte hergestellt ist. Zur Stabilisierung des Filterelements sind quer über die Platte verlaufende Stege angeordnet, welche jeweils ein Schwertsegment aufweisen. Das Filterelement besitzt umlaufend eine Dichtung mit welcher dieses in einen Rahmen eingehängt wird.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftfiltereinsatz und einen Luftfilter zu schaffen, mit welchem eine zuverlässige Abdichtung des Systems unter Vermeidung hoher Spannkräfte bewirkt wird. Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Luftfilter durch die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 liegt darin, dass ein Luftfiltereinsatz nicht zwischen Deckel und Gehäuse axial verspannt wird sondern dass die Dichtung derart ausgestaltet ist, dass eine radiale Verspannung der Dichtung durch das Zusammenfügen von Deckel und Gehäuse entsteht. Die Dichtung des Luftfiltereinsatzes ist dabei derart geformt, dass sie einerseits eine Dichtfläche aufweist, die von dem Filtermedium abgewandt ist und ferner einer Dichtfläche die dem Filtermedium zugewandt ist. Dadurch entstehen zwei Dichtflächen, die sich umlaufend längs des Filtermediums erstrecken und gleichzeitig parallel zur Strömungsrichtung sich ausdehnen.
Weiterbildungsgemäß ist die Dichtung an dem Filtermedium angeschäumt bspw. eine PUR-Schaumdichtung, die sich teilweise über die Anströmfläche erstreckt und somit für eine zuverlässige Verbindung zwischen Filtermedium und Dichtung sorgt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor an der ersten Fläche der Dichtung die zum Filtermedium hingerichtet ist eine Nut anzuformen d. h. diese erste Fläche bildet eine Wandung der Nut, während die weitere Wandung der Nut dem Filtermedium zugewandt ist. Diese Nut bildet die Aufnahme für einen Dichtungssteg an einem Gehäuse oder an einem Deckel.
Die Dichtung ist konzeptionell gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zungenartig ausgebildet, wobei die Zunge an einer Oberfläche durch ein Gehäuse und an einer anderen Oberfläche durch einen Deckel abgedichtet ist.
Die Erfindung betrifft auch einen Luftfilter mit einem Luftfiltereinsatz, wobei der Luftfilter aus einem Gehäuse und einem Deckel besteht, wobei hier unter dem Begriff Gehäuse bzw. Deckel nicht bestimmte konstruktive Bauteile zu verstehen sind sondern sämtliche Komponenten bei denen eine Komponente im Bezug auf die andere Komponente bewegt werden kann um einen Luftfiltereinsatz zwischen den beiden Komponenten anzuordnen. Die beiden Komponenten weisen Dichtflächen auf, die im Zusammenwirken mit den Dichtflächen des Filtereinsatzes eine radiale Abdichtung eines Filtereinsatzes bewirken, wobei hier der Begriff radial derart zu verstehen ist, dass er eine Dichtkraft beschreibt, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Fügerichtung d. h. dem Einbringen eines Luftfilterelements in ein Gehäuse und einem Verschließen des Gehäuses mit einem Deckel zu verstehen ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und weitere Merkmale gehen nicht nur aus den Patentansprüchen sondern auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Luftfiltereinsatz in einer Schnittdarstellung
2 einen Luftfilter mit einem Luftfiltereinsatz gemäß 1
3 die Detailansicht einer Dichtungsanordnung eines Luftfilters.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Gemäß 1 besteht der Luftfiltereinsatz aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium 10 bspw. einem Filterpapier, das im Wesentlichen eine rechteckförmige Form nach dem Falten aufweist. Dieses Filtermedium 10 ist umlaufend mit einer Dichtung 11 versehen, diese besteht in bevorzugter Weise aus Polyurethanschaum und wird nach dem Falten und Aufstellen des Filtermediums 10 an dieses angeschäumt. Die Dichtung 11 überragt geringfügig mit einem Steg 12 die Oberfläche des Filtermediums. Das Filtermedium wird gemäß dem Pfeil 13 durchströmt d. h. die Rohluft wird von unten dem Filter zugeführt und strömt oben gemäß dem Pfeil 14 gereinigt ab. Die Dichtung 11 weist eine erste Fläche 15 auf, die umlaufend angeordnet ist und dem Filtermedium zugewandt ist und eine zweite Fläche 16, die ebenfalls umlaufend ist und dem Filtermedium abgewandt ist. Zwischen den beiden Flächen befindet sich eine umlaufende Zungenartige Ausgestaltung 17, welche wie weiter unten beschrieben die Dichtungskraft aufnimmt.
In 2 ist ein Luftfilter dargestellt, dieser besteht aus einem Gehäuse 18, einem Deckel 19, wobei hier nur Teile des Gehäuses und des Deckels gezeigt sind, die zur Darstellung der Funktion Abdichtung des Luftfiltereinsatzes erforderlich sind. Es ist zu erkennen, dass zur Verbindung zwischen Gehäuse 18 und Deckel 19 Rastverbinder 20 vorgesehen sind. Die Luft strömt von unten durch das Filtermedium 10 hindurch und oben gemäß dem Pfeil 14 gereinigt ab.
3 zeigt eine detaillierte Darstellung des Dichtprinzips. An dem Gehäuse 18 befindet sich ein umlaufender Dichtsteg 21, ferner befindet sich an dem Gehäuse ein ebenfalls umlaufender Stützsteg 22. Zwischen den beiden Stegen befindet sich eine umlaufende Aufnahmenut 23, die im Wesentlichen die zungenförmige Ausgestaltung 17 der Dichtung aufnimmt. An dem Dichtsteg 21 liegt die Fläche 15 der Dichtung 11 an. Zwischen der Fläche 16 und dem Stützsteg 22 ist ein verbleibender Raum, der ausgefüllt wird durch einen Dichtsteg 24, der an dem Deckel 19 eben falls umlaufend angeordnet ist. An dem Gehäuse sind an bestimmten Positionen Schnapphaken 25 vorgesehen. Diese rasten an Rastvorsprüngen 26 an dem Deckel 19 ein. Zum Einlegen eines Luftfiltereinsatzes in das Gehäuse sind folgende Schritte vorgesehen: Das Gehäuse ist geöffnet, der Luftfiltereinsatz wird in dieses Gehäuse eingelegt, wobei der Dichtsteg 21 mit der Fläche 15 des Filterelements in Kontakt kommt. Anschließend wird der Deckel 19 auf das Gehäuse in Richtung des Pfeils aufgesetzt und legt sich mit seinem Dichtsteg 24 an die Fläche 16 des Luftfiltereinsatzes bzw. dessen Dichtung 11 an, gleichzeitig übt durch die Bemessung des Abstandes zwischen Dichtsteg 24 und Dichtsteg 21 der Deckel eine Kraft auf die Dichtung aus, wobei diese Kraft im Wesentlichen senkrecht auf der Fügerichtung bzw. der Fügekraft liegt und durch den Pfeil 28 dargestellt wird. Der Deckel wird solange nach unten bewegt, bis eine Einrastung der Rastvorsprünge 26 an dem Schnapphaken 25 bewirkt wird, damit die Dichtung und der Deckel seine Position erreicht.
Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit anstelle von Rastverbindungen Schraub- oder ähnliche Verbindungen vorzusehen. Es besteht ebenso die Möglichkeit anstelle zickzackförmig gefalteten Filtermediums ein gewickeltes Filtermedium mit diesem Dichtprinzip zu versehen. Ein gewickeltes Filtermedium ist beispielsweise aus der DE 100 63 789.2 bekannt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4725296 [0002]
- EP 0863785 [0003]
- DE 10063789 [0017]

Claims

Luftfiltereinsatz, bestehend aus einem gefalteten Filtermedium, welches von zu reinigender Luft oder Gase durchströmt wird und welches eine äußere Begrenzung aufweist, die mit einer Dichtung versehen ist, welche mit einem Aufnahmegehäuse zusammenwirkt, wobei die Dichtung folgende Merkmale aufweist: – Die Dichtung besitzt zwei im Wesentlichen parallele Flächen, wobei sich die erste Fläche dem Filtermedium zuwendet und die zweite Fläche dem Filtermedium abwendet und wobei die erste Fläche einen Abstand zum Filtermedium aufweist und damit ein Aufnahmeraum für ein Gehäuse oder Deckel erzeugt und wobei die dem Filtermedium abgewandte Fläche eine Anlagefläche für ein Gehäuse oder einen Deckel bildet.
Luftfiltereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung teilweise die Anström- oder Abströmfläche überragt.
Luftfiltereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fläche der Dichtung eine Nutwandung darstellt und die Gegenseite der Nutwandung von einer, dem Filtermedium abgewandten Fläche der Dichtung erzeugt ist.
Luftfiltereinsatz nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsprofil zungenartig gestaltet ist und die Zunge umlaufend längs des Filtermediums verläuft und die Ausrichtung der Zunge in Strömungsrichtung verläuft und eine Seitenfläche der Zunge an einer Gehäusewandflä che und die weitere Seitenfläche der Zunge an einer Deckelwandfläche anliegt und wobei beide Gehäuseteile einen Anpressdruck auf die Zunge ausüben und die Abdichtung der Zungen bewirken.
Luftfilter mit einem Luftfiltereinsatz, nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse vorgesehen ist in dem der Luftfiltereinsatz angeordnet ist und einem, das Gehäuse abschließenden Deckel, wobei der Luftfiltereinsatz den Rohluftraum der vom Gehäuse und/oder Deckel gebildet wird von dem Reinluftraum abtrennt und wobei das Gehäuse einen umlaufenden Dichtrand aufweist, der an einer Fläche des Luftfiltereinsatzes anliegt und der Deckel einen umlaufenden Dichtrand aufweist, der an der weiteren Fläche des Filtereinsatzes anliegt und wobei die Abdichtung des Luftfiltereinsatzes durch eine Verpressung der Dichtung mit einer Kraftkomponente erzielt wird, die im Bereich von 90 Grad zu der Fügerichtung zwischen Deckel und Gehäuse verläuft.
Luftfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der, der zweiten Fläche zugewandte Steg des Deckels oder Gehäuses von einem Stützsteg des Gehäuses oder Deckels gehalten ist.
Luftfilter nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rastverbindung zum Verbinden von Gehäuse und Deckel vorgesehen ist oder Schraubverbindung oder Klippverbindung.