DE102018110660A1 - Particle discharge device and filter assembly - Google Patents

Abstract

Eine Partikelaustragsvorrichtung (12) für eine Filteranordnung (1), mit einem Gehäuse (19), einer ersten Ventileinrichtung (27) und einer in einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (19) von der ersten Ventileinrichtung (27) beabstandet angeordneten zweiten Ventileinrichtung (28), wobei eine der beiden Ventileinrichtungen (27, 28) eine aktiv angesteuerte Ventilklappe (29, 32), und die andere der beiden Ventileinrichtungen (27, 28) eine passiv angesteuerte Ventilklappe (29, 32) aufweist.

A particle discharge device (12) for a filter arrangement (1), comprising a housing (19), a first valve device (27) and a second valve device (21) spaced from the first valve device (27) in a longitudinal direction (L) of the housing (19). 28), wherein one of the two valve devices (27, 28) has an actively actuated valve flap (29, 32), and the other of the two valve devices (27, 28) has a passively actuated valve flap (29, 32).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Partikelaustragsvorrichtung für eine Filteranordnung und eine Filteranordnung mit einer derartigen Partikelaustragsvorrichtung.The present invention relates to a particle discharge device for a filter assembly and a filter assembly comprising such a particle discharge device.

Stand der TechnikState of the art

Im Kraftfahrzeugbereich, insbesondere im Bereich von Lastkraftwagen, Baumaschinen oder landwirtschaftlichen Fahrzeugen, d.h. in sogenannten „Heavy Duty“ Anwendungen, finden oftmals sogenannte Rundluftfilteranordnungen mit zentrifugaler Vorabscheidung von Partikeln oder sogenannte Zyklonabscheider Anwendung. Mit Hilfe der Vorabscheidung der Partikel ist es möglich, die Partikelbeladung des eigentlichen Filterelements gering zu halten. Hierdurch erhöht sich die Lebensdauer des verwendeten Filterelements.In the field of motor vehicles, in particular in the field of lorries, construction machinery or agricultural vehicles, i. In so-called "heavy duty" applications, so-called circular air filter arrangements with centrifugal pre-separation of particles or so-called cyclone separators are often used. With the help of the pre-separation of the particles, it is possible to keep the particle loading of the actual filter element low. This increases the life of the filter element used.

EP 2 703 059 A2 zeigt eine Filteraufnahme mit einem Gehäuse, welches einen Staubaustrag umfasst, an dem eine Partikelaustragsvorrichtung in Form eines Lippenventils, insbesondere in Form eines sogenannten Duckbill Valves, vorgesehen ist. Dieses Lippenventil kann beispielsweise mit Hilfe eines pulsierenden Betriebs einer an die Filteraufnahme gekoppelten Brennkraftmaschine geöffnet werden, um die Partikel aus der Filteraufnahme auszutragen. EP 2 703 059 A2 shows a filter holder with a housing which comprises a dust discharge, on which a Partikelaustragsvorrichtung is provided in the form of a lip valve, in particular in the form of a so-called Duckbill Valves. This lip valve can be opened, for example, by means of a pulsating operation of a coupled to the filter holder engine to discharge the particles from the filter holder.

WO 2011/124675 A1 beschreibt einen Zyklonabscheider, an dessen Gehäuse ebenfalls ein Staubaustrag mit einem derartigen Lippenventil vorgesehen ist. WO 2011/124675 A1 describes a cyclone separator, on the housing also a dust discharge is provided with such a lip valve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Partikelaustragsvorrichtung für eine Filteranordnung zur Verfügung zu stellen.It is therefore an object of the invention to provide an improved Partikelaustragsvorrichtung for a filter arrangement available.

Demgemäß wird eine Partikelaustragsvorrichtung für eine Filteranordnung vorgeschlagen. Die Partikelaustragsvorrichtung umfasst ein Gehäuse, eine erste Ventileinrichtung und eine in einer Längsrichtung des Gehäuses von der ersten Ventileinrichtung beabstandet angeordnete zweite Ventileinrichtung, wobei eine der beiden Ventileinrichtungen eine aktiv angesteuerte Ventilklappe und die andere der beiden Ventileinrichtungen eine passiv angesteuerte Ventilklappe aufweist.Accordingly, a Partikelaustragsvorrichtung is proposed for a filter assembly. The particle discharge device comprises a housing, a first valve device and a second valve device spaced from the first valve device in a longitudinal direction of the housing, one of the two valve devices having an actively actuated valve flap and the other of the two valve devices having a passively actuated valve flap.

Die Partikelaustragsvorrichtung kann auch als Partikelausschleusvorrichtung, Partikelaustragsventil oder Staubaustragsventil bezeichnet werden. Die Partikelaustragsvorrichtung ist insbesondere dazu geeignet, Partikel aus der Filteranordnung, insbesondere aus einem Filtergehäuse der Filteranordnung, auszutragen oder auszuschleusen. Die Filteranordnung kann eine sogenannte Rundluftfilteranordnung mit rotativer Partikelvorabscheidung oder ein Zyklonabscheider sein. Das Gehäuse der Partikelaustragsvorrichtung ist vorzugsweise rohrförmig und im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse aufgebaut. Die Längsrichtung des Gehäuses ist dabei entlang der Symmetrieachse orientiert oder stimmt mit dieser überein. Die Längsrichtung kann dabei mit einer Schwerkraftrichtung übereinstimmen.The particle discharge device may also be referred to as particle discharge device, particle discharge valve or dust discharge valve. The particle discharge device is particularly suitable for discharging or discharging particles from the filter arrangement, in particular from a filter housing of the filter arrangement. The filter arrangement may be a so-called rotary air filter arrangement with rotary particle pre-separation or a cyclone separator. The housing of the Partikelaustragsvorrichtung is preferably tubular and constructed substantially rotationally symmetrical to a central or symmetry axis. The longitudinal direction of the housing is oriented along the symmetry axis or coincides with this. The longitudinal direction may coincide with a direction of gravity.

Die Partikelaustragsvorrichtung ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die zweite Ventileinrichtung in der Schwerkraftrichtung betrachtet unter der ersten Ventileinrichtung angeordnet ist. Das Gehäuse umfasst vorzugsweise einen Basisabschnitt, in dem ein Ventilsitz der ersten Ventileinrichtung und ein Ventilsitz der zweiten Ventileinrichtung angeformt sind. Weiterhin umfasst das Gehäuse einen an dem Basisabschnitt vorgesehenen Befestigungsabschnitt, mit dessen Hilfe das Gehäuse mit einem Partikelaustragsstutzen der Filteranordnung verbindbar ist. Beispielsweise kann der Befestigungsabschnitt auf dem Partikelaustragsstutzen aufgeschnappt oder aufgeclipst sein.The particle discharge device is preferably arranged such that the second valve device, viewed in the direction of gravity, is arranged below the first valve device. The housing preferably comprises a base section in which a valve seat of the first valve device and a valve seat of the second valve device are integrally formed. Furthermore, the housing comprises a fastening section provided on the base section, with the aid of which the housing can be connected to a particle discharge nozzle of the filter arrangement. For example, the attachment portion may be snapped or clipped on the Partikelaustragsstutzen.

Unter einer „aktiv“ angesteuerten oder angetriebenen Ventilklappe ist eine Ventilklappe zu verstehen, die mit Hilfe einer extern aufgebrachten Kraft oder eines extern aufgebrachten Drehmoments von einem geöffneten Zustand in einen geschlossenen Zustand und umgekehrt verbracht werden kann. Hierzu ist einer derartigen aktiv angesteuerten Ventilklappe bevorzugt ein Stellelement zugeordnet. Das Stellelement kann beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Servomotor, Piezoelement, eine Unterdruckdose oder ein manuell zu betätigender Hebel sein. Die Begriffe „angesteuert“ und „angetrieben“ können dabei analog verwendet werden.An "actively" controlled or driven valve flap is to be understood as meaning a valve flap which can be moved from an open state into a closed state and vice versa with the aid of an externally applied force or an externally applied torque. For this purpose, such an actively controlled valve flap is preferably associated with an actuating element. The adjusting element may be, for example, an electric motor, in particular a servo motor, piezoelectric element, a vacuum box or a lever to be operated manually. The terms "driven" and "driven" can be used analogously.

Im Gegensatz hierzu ist einer „passiv“ angesteuerten oder angetriebenen Ventilklappe kein derartiges Stellelement zugeordnet. Insbesondere wird eine derartige Ventilklappe bevorzugt auch nicht mit Hilfe einer extern aufgebrachten Kraft oder eines extern aufgebrachten Drehmoments von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand oder umgekehrt verbracht. Passiv kann die Ventilklappe beispielsweise durch Unterdruck oder durch eine Gewichtskraft von auf der Ventilklappe abgelagerten Partikeln angesteuert oder angetrieben werden.In contrast, a "passive" driven or driven valve flap no such actuator is assigned. In particular, such a valve flap is preferably also not spent by means of an externally applied force or an externally applied torque from a closed state to an open state or vice versa. Passively, the valve flap can be driven or driven for example by negative pressure or by a weight of particles deposited on the valve flap.

Aufgrund des Verzichts auf ein wie zuvor erwähntes Lippenventil kann die Lebensdauer der Partikelaustragsvorrichtung signifikant erhöht werden. Dies begründet sich darin, dass auf elastisch verformbare Teile, wie eben beispielsweise ein Lippenventil, verzichtet wird. Somit ist eine Materialermüdung bei der Partikelaustragsvorrichtung ausgeschlossen. Ferner kann die Partikelaustragsvorrichtung im Gegensatz zu einem Lippenventil auch bei Brennkraftmaschinen mit doppelter Turboaufladung ohne negative Beeinträchtigung der Funktion der Partikelaustragsvorrichtung eingesetzt werden.Due to the omission of a lip valve as mentioned above, the life of the particle discharge device can be significantly increased. This is due to being elastic deformable parts, such as just a lip valve, is omitted. Thus, a material fatigue is excluded in the Partikelaustragsvorrichtung. Further, unlike a lip valve, the particulate discharge device can be used in dual turbocharged internal combustion engines without adversely affecting the function of the particulate discharge device.

In Ausführungsformen sind die Ventilklappen so angesteuert, dass im Betrieb der Partikelaustragsvorrichtung stets eine der beiden Ventilklappen geschlossen ist. D.h., entweder ist die erste Ventilklappe geschlossen und die zweite Ventilklappe geöffnet oder die erste Ventilklappe ist geöffnet und die zweite Ventilklappe geschlossen. Dadurch, dass stets eine der Ventilklappen geschlossen ist, kann ein Druckverlust verhindert werden.In embodiments, the valve flaps are controlled so that during operation of the particle discharge device one of the two valve flaps is always closed. That is, either the first valve flap is closed and the second valve flap is opened or the first valve flap is open and the second valve flap is closed. The fact that always one of the valve flaps is closed, a pressure loss can be prevented.

In Ausführungsformen weist die erste Ventileinrichtung eine erste Ventilklappe, die aktiv angesteuert ist, auf, und die zweite Ventileinrichtung weist eine zweite Ventilklappe, die passiv angesteuert ist, auf. Umgekehrt kann auch die erste Ventilklappe passiv angesteuert und die zweite Ventilklappe aktiv angesteuert sein. Vorzugsweise ist in der Schwerkraftrichtung betrachtet jedoch die aktiv angesteuerte Ventilklappe oberhalb der passiv angesteuerten Ventilklappe angeordnet.In embodiments, the first valve device has a first valve flap, which is actively activated, and the second valve device has a second valve flap, which is actuated passively. Conversely, the first valve flap can also be actuated passively and the second valve flap can be activated actively. However, as viewed in the direction of gravity, the actively actuated valve flap is preferably arranged above the passively actuated valve flap.

In Ausführungsformen weist die erste Ventileinrichtung ein Stellelement zum aktiven Ansteuern der ersten Ventilklappe auf. Vorzugsweise ist das Stellelement mit Hilfe einer ersten Drehachse mit der ersten Ventilklappe gekoppelt. Das Stellelement kann ein Drehmoment auf die erste Drehachse aufbringen. Das Stellelement kann, wie zuvor erwähnt, beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Servomotor, ein Piezoelement oder dergleichen sein. Das Stellelement kann auch ein manuell zu betätigender Hebel sein. Beispielsweise wird das Stellelement zeitabhängig angesteuert, um die erste Ventilklappe in vorbestimmten Zeitabständen zu öffnen und zu schließen. Alternativ kann in dem Gehäuse auch ein Sensor vorgesehen sein, der die Partikelbeladung der Partikelaustragsvorrichtung erfasst und entsprechend je nach Erfordernis die erste Ventilklappe öffnet.In embodiments, the first valve device has an actuating element for the active actuation of the first valve flap. Preferably, the actuator is coupled by means of a first axis of rotation with the first valve flap. The actuator can apply a torque to the first axis of rotation. The actuator may, as mentioned above, for example, an electric motor, in particular a servo motor, a piezoelectric element or the like. The actuator may also be a manually operated lever. For example, the control element is controlled in a time-dependent manner in order to open and close the first valve flap at predetermined time intervals. Alternatively, a sensor may be provided in the housing, which detects the particle loading of the particle discharge and correspondingly opens the first valve flap as required.

In Ausführungsformen öffnet sich die zweite Ventilklappe mit Hilfe eines Eigengewichts von auf der zweiten Ventilklappe abgelagerten Partikeln selbsttätig, wobei sich die zweite Ventilklappe mit Hilfe eines Unterdrucks, insbesondere mit Hilfe eines Unterdrucks von 5 mbar bis 20 mbar, selbsttätig schließt. Der Unterdruck kann beispielsweise mit Hilfe einer an die Filteranordnung angeschlossenen Brennkraftmaschine erzeugt werden. Alternativ zu dem Stellelement kann die erste Ventilklappe auch mit Hilfe eines pulsierenden Betriebs der Brennkraftmaschine angesteuert werden. In diesem Fall wirkt die Brennkraftmaschine selbst als Stellelement. Im Betrieb der Partikelaustragsvorrichtung sammeln sich die Partikel zunächst auf der sich in einem geschlossenen Zustand befindenden ersten Ventilklappe. Wenn die Menge der auf der ersten Ventilklappe abgelagerten Partikel so groß ist, dass diese aus der Partikelaustragsvorrichtung ausgeschleust werden müssen, öffnet sich die erste Ventilklappe mit Hilfe des Stellelements. Zum Ansteuern des Stellelements kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann das Stellelement beispielsweise zeitgesteuert ansteuern oder dann, wenn eine ausreichende Menge Partikel auf der ersten Ventilklappe abgelagert ist. Sobald das Stellelement die erste Ventilklappe öffnet, schließt sich die zweite Ventilklappe aufgrund des von der Brennkraftmaschine erzeugten Unterdrucks. Die Partikel gleiten nun von der geöffneten ersten Ventilklappe auf die geschlossene zweite Ventilklappe und sammeln sich dort. Anschließend wird die erste Ventilklappe wieder geschlossen, wodurch der Unterdruck an der zweiten Ventilklappe abfällt und das Eigengewicht der auf der zweiten Ventilklappe abgelagerten Partikel diese von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand verbringt. Die Partikel gleiten nun von der zweiten Ventilklappe aus dem Gehäuse der Partikelaustragsvorrichtung heraus. Auf der geschlossenen ersten Ventilklappe können sich nun erneut Partikel ansammeln.In embodiments, the second valve flap opens automatically with the aid of a dead weight of particles deposited on the second valve flap, wherein the second valve flap automatically closes with the aid of a negative pressure, in particular with the aid of a negative pressure of 5 mbar to 20 mbar. The negative pressure can be generated for example by means of an internal combustion engine connected to the filter arrangement. As an alternative to the adjusting element, the first valve flap can also be activated by means of a pulsating operation of the internal combustion engine. In this case, the internal combustion engine itself acts as an actuator. During operation of the particle discharge device, the particles initially collect on the first valve flap located in a closed state. If the amount of deposited on the first valve flap particles is so large that they must be discharged from the Partikelaustragsvorrichtung, the first valve flap opens by means of the actuating element. For controlling the actuating element, a control device may be provided. The control device can control the control element, for example, time-controlled or when a sufficient amount of particles is deposited on the first valve flap. As soon as the actuating element opens the first valve flap, the second valve flap closes due to the negative pressure generated by the internal combustion engine. The particles now slide from the open first valve flap to the closed second valve flap and collect there. Subsequently, the first valve flap is closed again, whereby the negative pressure drops at the second valve flap and the weight of the deposited on the second valve flap particles spends this from a closed state to an open state. The particles now slide out of the housing of the particle discharge device from the second valve flap. Particles can accumulate again on the closed first valve flap.

In Ausführungsformen ist eine erste Drehachse der ersten Ventilklappe senkrecht zu einer Symmetrieachse des Gehäuses angeordnet und schneidet diese. Die erste Drehachse ist vorzugsweise in dem Gehäuse drehbar gelagert. Die Symmetrieachse verläuft somit durch die erste Drehachse hindurch.In embodiments, a first axis of rotation of the first valve flap is disposed perpendicular to and intersects with an axis of symmetry of the housing. The first axis of rotation is preferably rotatably mounted in the housing. The axis of symmetry thus passes through the first axis of rotation.

In Ausführungsformen ist eine zweite Drehachse der zweiten Ventilklappe senkrecht zu der Symmetrieachse und beabstandet von dieser angeordnet. D.h., die zweite Drehachse ist bezüglich der Symmetrieachse außermittig oder exzentrisch positioniert. Hierdurch ist es möglich, dass sich die zweite Ventilklappe bei einer Belastung derselben mit den Partikeln selbsttätig aufgrund des Eigengewichts der Partikel öffnet. Die zweite Drehachse ist vorzugsweise in dem Gehäuse drehbar gelagert.In embodiments, a second axis of rotation of the second valve flap is perpendicular to and spaced from the axis of symmetry. That is, the second rotation axis is positioned off-center or eccentric with respect to the axis of symmetry. This makes it possible for the second valve flap to automatically open when the particles are loaded with them due to the dead weight of the particles. The second axis of rotation is preferably rotatably mounted in the housing.

In Ausführungsformen sind die erste Drehachse und die zweite Drehachse parallel zueinander und sowohl in der Längsrichtung als auch in einer Radialrichtung des Gehäuses voneinander beabstandet angeordnet. Die Radialrichtung ist dabei weg von der Symmetrieachse des Gehäuses hin zu einer Innenseite des Gehäuses orientiert. Die Radialrichtung ist senkrecht zu der Symmetrieachse orientiert. Alternativ zu der parallelen Anordnung der Drehachsen können diese auch schräg oder senkrecht zueinander positioniert sein.In embodiments, the first rotation axis and the second rotation axis are arranged parallel to each other and spaced from each other both in the longitudinal direction and in a radial direction of the housing. The radial direction is oriented away from the axis of symmetry of the housing toward an inner side of the housing. The radial direction is oriented perpendicular to the axis of symmetry. As an alternative to the parallel arrangement of the axes of rotation, they can also be positioned obliquely or perpendicular to one another.

In Ausführungsformen weisen die Ventilklappen jeweils eine kreisrunde Geometrie auf. Die Ventilklappen können jedoch eine beliebige andere Geometrie, beispielsweise eine ovale, viereckige oder sechseckige Geometrie aufweisen. Es kann auch eine Ventilklappe kreisrund sein, und die andere Ventilklappe kann eine beliebige andere Geometrie aufweisen. Dementsprechend kann auch das Gehäuse eine beliebige Geometrie aufweisen. In embodiments, the valve flaps each have a circular geometry. However, the valve flaps can have any other geometry, for example an oval, quadrangular or hexagonal geometry. It may also be a valve flap circular, and the other valve flap may have any other geometry. Accordingly, the housing may have any geometry.

Ferner wird eine Filteranordnung mit einem Filtergehäuse, einem innerhalb des Filtergehäuses angeordneten Filterelement und einer derartigen Partikelaustragsvorrichtung vorgeschlagen, die an einem Partikelaustragsstutzen des Filtergehäuses angeordnet ist.Furthermore, a filter arrangement with a filter housing, a filter element arranged inside the filter housing and such a particle discharge device is proposed, which is arranged on a particle discharge nozzle of the filter housing.

Das Filtergehäuse umfasst vorzugsweise einen Filtergehäusetopf und einen Filtergehäusedeckel, der lösbar an dem Filtergehäusetopf befestigt ist. Das Filterelement kann durch ein Abnehmen des Filtergehäusedeckels von dem Filtergehäusetopf ausgetauscht werden. Der Filtergehäusetopf umfasst einen Einströmstutzen für zu reinigende Rohluft und einen Ausströmstutzen für gereinigte Reinluft. An dem Filtergehäusedeckel ist vorzugsweise der Partikelaustragsstutzen vorgesehen. Das Filterelement ist insbesondere dazu eingerichtet, Fluide, wie beispielsweise Luft oder andere Gase, Flüssigkeiten, insbesondere flüssige Betriebsmittel eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, wie Öl, Wasser, Benzin, Kerosin oder Harnstofflösung, zu filtern. Insbesondere ist das Filterelement ein Luftfilterelement. Das Filterelement kann Anwendung finden in Kraftfahrzeugen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, landwirtschaftlichen Fahrzeugen, Baumaschinen, Luftfahrzeugen oder dergleichen. Ferner kann das Filterelement bei immobilen Anwendungen, wie beispielsweise in der Gebäudetechnik, eingesetzt werden.The filter housing preferably includes a filter housing pot and a filter housing cover releasably secured to the filter housing pot. The filter element can be replaced by removing the filter housing cover from the filter housing pot. The filter housing pot comprises an inlet connection for raw air to be cleaned and a discharge connection for cleaned clean air. On the filter housing cover the Partikelaustragsstutzen is preferably provided. The filter element is in particular adapted to filter fluids, such as air or other gases, liquids, in particular liquid operating means of a vehicle, in particular of a motor vehicle, such as oil, water, gasoline, kerosene or urea solution. In particular, the filter element is an air filter element. The filter element may find application in automobiles, watercraft, rail vehicles, agricultural vehicles, construction machinery, aircraft or the like. Furthermore, the filter element can be used in immobile applications, such as in building services.

Figurenlistelist of figures

Es zeigt dabei:

• 1 eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform einer Filteranordnung;
• 2 eine schematische Seitenansicht der Filteranordnung gemäß 1;
• 3 eine schematische Schnittansicht der Filteranordnung gemäß der Schnittlinie III-III der 2;
• 4 eine schematische Schnittansicht der Filteranordnung gemäß der Schnittlinie IV-IV der 2;
• 5 eine weitere schematische Schnittansicht der Filteranordnung gemäß der Schnittlinie IV-IV der 2; und
• 6 eine weitere schematische Schnittansicht der Filteranordnung gemäß der Schnittlinie IV-IV der 2.

It shows:

• 1 a schematic plan view of an embodiment of a filter assembly;
• 2 a schematic side view of the filter assembly according to 1 ;
• 3 a schematic sectional view of the filter assembly according to the section line III-III of the 2 ;
• 4 a schematic sectional view of the filter assembly according to the section line IV-IV of the 2 ;
• 5 a further schematic sectional view of the filter assembly according to the section line IV-IV of the 2 ; and
• 6 a further schematic sectional view of the filter assembly according to the section line IV-IV of the 2 ,

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.In the figures, identical or functionally identical elements, unless otherwise indicated, have been given the same reference numerals.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

1 zeigt eine schematische Aufsicht einer Ausführungsform einer Filteranordnung 1. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der Filteranordnung 1, und 3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Filteranordnung 1 gemäß der Schnittlinie III-III der 2. Nachfolgend wird auf 1 bis 3 gleichzeitig Bezug genommen. 1 shows a schematic plan view of an embodiment of a filter assembly 1 , 2 shows a schematic side view of the filter assembly 1 , and 3 shows a schematic sectional view of the filter assembly 1 according to the section line III-III of the 2 , The following will be on 1 to 3 simultaneously referred to.

Die Filteranordnung 1 kann geeignet sein, Wasser, Harnstofflösung, Luft, Öl oder Kraftstoffe, wie Dieselkraftstoff, Kerosin oder Benzin, zu filtern. Insbesondere findet die Filteranordnung 1 in Kraftfahrzeugen, insbesondere Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Baufahrzeugen oder landwirtschaftlichen Maschinen, in Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen oder in Luftfahrzeugen Anwendung. Weiterhin kann die Filteranordnung 1 beispielsweise in der Gebäudetechnik Anwendung finden. Bevorzugt ist die Filteranordnung 1 für einen Einsatz unter hoher Staubbelastung oder hoher Partikelbelastung geeignet.The filter arrangement 1 may be suitable for filtering water, urea solution, air, oil or fuels such as diesel fuel, kerosene or gasoline. In particular, the filter arrangement finds 1 in motor vehicles, in particular passenger cars, trucks, construction vehicles or agricultural machinery, in watercraft, rail vehicles or in aircraft application. Furthermore, the filter arrangement 1 For example, in building technology find application. The filter arrangement is preferred 1 suitable for use under high dust or high particle load.

Die Filteranordnung 1 ist insbesondere eine Luftfilteranordnung und dazu geeignet, Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine zu filtern. Insbesondere ist die Filteranordnung 1 eine zweistufige Rundluftfilteranordnung mit rotativer Partikelvorabscheidung. Die Filteranordnung 1 umfasst ein Filtergehäuse 2 mit einem Filtergehäusetopf 3 und einem Filtergehäusedeckel 4. Der Filtergehäusetopf 3 und Filtergehäusedeckel 4 können beispielsweise als Kunststoffbauteile, insbesondere als Kunststoffspritzgussbauteile, ausgeführt sein.The filter arrangement 1 is in particular an air filter assembly and adapted to filter combustion air of an internal combustion engine. In particular, the filter arrangement 1 a two-stage round air filter assembly with rotary particle pre-separation. The filter arrangement 1 includes a filter housing 2 with a filter housing pot 3 and a filter housing cover 4 , The filter housing pot 3 and filter housing cover 4 For example, they can be designed as plastic components, in particular as plastic injection molded components.

Der Filtergehäusedeckel 4 ist dabei von dem Filtergehäusetopf 3 abnehmbar und mit Hilfe mehrerer Schnellverschlüsse 5, von denen in 1 und 2 nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist, lösbar mit dem Filtergehäusetopf 3 verbunden. Der Filtergehäusetopf 3 kann fest an einem Fahrzeug, beispielsweise an einer tragenden Karosseriestruktur, befestigt sein. Hierzu weist der Filtergehäusetopf 3 zwei angeformte Befestigungsabschnitte 6, 7 auf. Der Filtergehäusetopf 3 ist rohrförmig ausgebildet und im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse M1 ausgebildet.The filter housing cover 4 is from the filter housing pot 3 removable and with the help of several quick-release fasteners 5 of which in 1 and 2 only one is provided with a reference numeral detachable with the filter housing pot 3 connected. The filter housing pot 3 can be firmly attached to a vehicle, for example to a load-bearing body structure. For this purpose, the filter housing pot 3 two molded fastening sections 6 . 7 on. The filter housing pot 3 is tubular and is substantially rotationally symmetric to a central axis or axis of symmetry M1 educated.

Außenseitig an dem Filtergehäusetopf 3 ist ein Einströmstutzen 8 vorgesehen. Der Einströmstutzen 8 kann einteilig mit dem Filtergehäusetopf 3 verbunden sein. Alternativ können der Filtergehäusetopf 3 und Einströmstutzen 8 auch zwei voneinander getrennte Bauteile bilden, die fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschnappt, verschraubt, verklebt oder verschweißt, sind. Der Einströmstutzen 8 ist rohrförmig und kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Alternativ kann der Einströmstutzen 8 jedoch auch jeden anderen beliebigen Querschnitt, beispielsweise einen ovalen oder rechteckigen Querschnitt, aufweisen. On the outside of the filter housing pot 3 is an inflow pipe 8th intended. The inflow pipe 8th Can be made in one piece with the filter housing pot 3 be connected. Alternatively, the filter housing pot 3 and inflow 8th Also form two separate components that are firmly connected to each other, for example, snapped together, screwed, glued or welded, are. The inflow pipe 8th is tubular and may have a circular cross-section. Alternatively, the inflow can 8th but also any other arbitrary cross-section, for example an oval or rectangular cross-section.

Weiterhin umfasst der Filtergehäusetopf 3 einen Ausströmstutzen 9, der rohrförmig ausgebildet und rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse M1 aufgebaut ist. Der Einströmstutzen 8 und der Ausströmstutzen 9 sind senkrecht zueinander positioniert. Der Einströmstutzen 8 ist bezüglich der Symmetrieachse M1 seitlich versetzt angeordnet. D.h., eine Mittel- oder Symmetrieachse M2 des Einströmstutzens 8 ist senkrecht zu der Symmetrieachse M1 und in der Orientierung der 1 bezüglich dieser nach unten versetzt. Wie 3 zeigt, umfasst der Einströmstutzen 8 einen in den Filtergehäusetopf 3 hineinragenden Leitabschnitt 10. Eine Schwerkraftrichtung ist in 1 bis 3 mit dem Bezugszeichen g bezeichnet.Furthermore, the filter housing pot comprises 3 a discharge nozzle 9 which is tubular and rotationally symmetrical to the axis of symmetry M1 is constructed. The inflow pipe 8th and the outlet nozzle 9 are positioned perpendicular to each other. The inflow pipe 8th is with respect to the axis of symmetry M1 laterally offset. That is, a center or symmetry axis M2 the Einströmstutzens 8th is perpendicular to the axis of symmetry M1 and in the orientation of 1 offset downwards with respect to this. As 3 shows comprises the inflow 8th one into the filter housing pot 3 protruding leading section 10 , A direction of gravity is in 1 to 3 with the reference number G designated.

Nun zurückkehrend zu dem Filtergehäusedeckel 4 umfasst dieser einen Partikelaustragsstutzen 11, mit dessen Hilfe in dem Filtergehäuse 2 angesammelte Partikel ausgetragen werden können. Die Partikel können beispielsweise Sand, Erdboden, Staub, Pflanzenteile oder dergleichen umfassen. Der Partikelaustragstutzen 11 ist rohrförmig ausgebildet und vorzugsweise so angeordnet, dass dieser in der Schwerkraftrichtung g verläuft. Die Schwerkraftrichtung g ist in 2 und 3 von oben nach unten orientiert. An dem Partikelaustragsstutzen 11 ist eine noch später zu erläuternde Partikelaustragsvorrichtung 12 befestigt. Die Partikelaustragsvorrichtung 12 kann auch als Partikelaustragsventil oder Staubaustragsventil bezeichnet werden.Now returning to the filter housing cover 4 this includes a particle discharge nozzle 11 , with its help in the filter housing 2 accumulated particles can be discharged. The particles may include, for example, sand, soil, dust, plant parts or the like. The particle discharge nozzle 11 is tubular and preferably arranged so that this in the direction of gravity G runs. The direction of gravity G is in 2 and 3 oriented from top to bottom. At the particle discharge nozzle 11 is a particle discharge device to be explained later 12 attached. The particle discharge device 12 can also be referred to as particle discharge valve or dust discharge valve.

In dem Filtergehäuse 2 aufgenommen ist ein auswechselbares Filterelement 13. Das Filterelement 13 ist insbesondere ein Luftfilterelement und dazu geeignet, Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine zu filtern. Das Filterelement 13 ist insbesondere ein sogenanntes Rundfilterelement. Das Filterelement ist zylinderförmig aufgebaut und weist im Querschnitt eine ringförmige Geometrie (3) auf. Das Filterelement 13 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu der Symmetrieachse M1 aufgebaut.In the filter housing 2 included is a replaceable filter element 13 , The filter element 13 is in particular an air filter element and suitable to filter combustion air of an internal combustion engine. The filter element 13 is in particular a so-called round filter element. The filter element is cylindrical and has an annular geometry in cross section ( 3 ) on. The filter element 13 is substantially rotationally symmetric to the axis of symmetry M1 built up.

Das Filterelement 13 umfasst eine nicht gezeigt erste Endscheibe und eine nicht gezeigte zweite Endscheibe, zwischen denen ein flächiges Filtermedium 14 vorgesehen ist. Das Filtermedium 14 kann ein Filterkörper aus flächigem und zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial sein. Das zickzackförmige Filtermaterial bildet das Filtermedium 14 als sternförmigen Endlosfaltenbalg aus, der im Wesentlichen eine Zylinderfläche bildet. Das Filtermedium 14 ist beispielsweise ein Filtergewebe, Filtergelege oder Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium 14 in einem Spinnvlies- oder Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium 14 verfilzt oder vernadelt sein. Das Filtermedium 14 kann Naturfasern, wie Zellulose oder Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyvinylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Fasern des Filtermediums 14 können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zu einer Maschinenrichtung orientiert sein.The filter element 13 comprises a not shown first end plate and a second end plate, not shown, between which a flat filter medium 14 is provided. The filter medium 14 may be a filter body of flat and zigzag folded filter material. The zigzag-shaped filter material forms the filter medium 14 as a star-shaped endless bellows, which essentially forms a cylindrical surface. The filter medium 14 is for example a filter fabric, filter fabric or filter fleece. In particular, the filter medium 14 be prepared in a spunbond or meltblown process. Next, the filter medium 14 felted or needled. The filter medium 14 may comprise natural fibers, such as cellulose or cotton, or synthetic fibers, for example of polyester, polyvinyl sulfide or polytetrafluoroethylene. Fibers of the filter medium 14 may be oriented in, oblique, and / or transverse to a machine direction during processing.

Das Filtermedium 14 kann ferner von innen von einem fluiddurchlässigen Stützrohr 15 gestützt sein. Das Stützrohr 15 kann rohrförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Stützrohr 15 gitterförmig. Das Stützrohr 15 kann ein Kollabieren des Filtermediums 14 verhindern. Das Stützrohr 15 kann auch als Stützstruktur, Mittelrohr oder Wickelkern ausgebildet sein oder bezeichnet werden. Das Filtermedium 14 kann alternativ keine zickzackförmige Faltung aufweisen, sondern flach oder eben sein und auf das Stützrohr 15 aufgewickelt sein.The filter medium 14 can also from the inside of a fluid-permeable support tube 15 to be supported. The support tube 15 may be tubular. Preferably, the support tube 15 a grid. The support tube 15 may collapse the filter medium 14 prevent. The support tube 15 can also be designed or referred to as a support structure, center tube or hub. The filter medium 14 may alternatively have no zigzag folding, but be flat or flat and on the support tube 15 be wound up.

Das Filtermedium 14 ist fluiddicht mit den Endscheiben verbunden. Die Endscheiben können beispielsweise aus einem Polyurethanwerkstoff gefertigt sein und an das Filtermedium 14 angegossen sein. Alternativ können die Endscheiben auch als Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein, die mit dem Filtermedium 14 verklebt oder verschmolzen sind.The filter medium 14 is fluid-tightly connected to the end plates. The end plates may for example be made of a polyurethane material and to the filter medium 14 to be infused. Alternatively, the end plates can also be designed as plastic injection molded components which are connected to the filter medium 14 glued or fused.

Das Stützrohr 15 umgibt einen Innenraum 16 des Filterelements 13, ist dabei, wie zuvor erwähnt, jedoch nicht fluiddicht. Das Filterelement 13 umfasst eine Rohseite RO. Zu filterndes Fluid, beispielsweise partikelbeladene Rohluft, ist der Rohseite RO zugeordnet. Der Innenraum 16 definiert eine Reinseite RL des Filterelements 13. Der Reinseite RL ist gefiltertes Fluid, beispielsweise partikelfreie Reinluft, zugeordnet. Eine Durchströmungsrichtung des Filterelements 13 ist in 3 mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet. Die Durchströmungsrichtung 17 ist von der Rohseite RO in Richtung der Reinseite RL orientiert. Dementsprechend ist der Einströmstutzen 8 der Rohseite RO und der Ausströmstutzen 9 der Reinseite RL zugeordnet.The support tube 15 surrounds an interior 16 of the filter element 13 , is, as previously mentioned, but not fluid-tight. The filter element 13 includes a raw page RO , Fluid to be filtered, for example, particle-laden raw air, is the raw side RO assigned. The interior 16 defines a clean side RL of the filter element 13 , The clean side RL is associated with filtered fluid, such as particle-free clean air. A flow direction of the filter element 13 is in 3 with the reference number 17 designated. The flow direction 17 is from the raw side RO towards the clean side RL oriented. Accordingly, the inflow is 8th the raw side RO and the outlet nozzle 9 the clean side RL assigned.

Im Betrieb einer Brennkraftmaschine mit einer derartigen Filteranordnung 1 kann der Ausströmstutzen 9 an einen Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeschlossen sein. Die Brennkraftmaschine saugt nun über den Einströmstutzen 8 mit Partikeln beladene Rohluft an. Die zu reinigende Rohluft wird in der Orientierung der 3 entgegen dem Uhrzeigersinn innenseitig an dem Filtergehäusetopf 3 entlanggeführt, so dass aufgrund der wirkenden Zentrifugalkräfte Partikel innenseitig an den Filtergehäusetopf 3 gedrückt und so aus der Rohluft abgeschieden werden. Eine Strömungsrichtung der Rohluft ist in 3 mit dem Bezugszeichen 18 versehen.During operation of an internal combustion engine with such a filter arrangement 1 can the outlet nozzle 9 be connected to an intake tract of the internal combustion engine. The engine now sucks over the inflow pipe 8th with particles laden raw air. The raw air to be cleaned is in the orientation of the 3 counterclockwise on the inside of the filter housing pot 3 guided along, so that due to the centrifugal forces acting particles inside the filter housing pot 3 be pressed and so separated from the unfiltered air. A flow direction of the raw air is in 3 with the reference number 18 Mistake.

Insofern erfolgt eine Vorabscheidung der Partikel in der Art eines Fliehkraftabscheiders, wobei sich die abgeschiedenen Partikel in der Orientierung der 3 in einem unteren Bereich des Filtergehäusetopfs 3 sammeln. Diese Art der Partikelabscheidung kann rotative Abscheidung oder Fliehkraftabscheidung genannt werden. Um die gesammelten Partikel aus dem Filtergehäuse 2 zu entnehmen oder auszutragen, ist der Partikelaustragsstutzen 11 vorgesehen. Mit Hilfe dieser Vorabscheidung können mehr als 80% der in der Rohluft enthaltenen Partikel aus derselben abgeschieden werden. D.h., es kann eine Vorabscheidungseffizienz (Engl.: Pre Separation Efficiency) von mehr als 80% erzielt werden. Die so von Partikeln vorgereinigte Rohluft strömt in der Durchströmungsrichtung 17 von der Rohseite RO des Filterelements 13 auf die Reinseite RL desselben. Hierbei werden mit Hilfe des Filtermediums 14 die restlichen verbleibenden Partikel abgeschieden. Die gereinigte Rohluft strömt über den Ausströmstutzen 9 zu der Brennkraftmaschine.In this respect, there is a pre-separation of the particles in the manner of a centrifugal separator, wherein the deposited particles in the orientation of the 3 in a lower portion of the filter housing pot 3 collect. This type of particle separation can be called rotary deposition or centrifugal separation. To collect the collected particles from the filter housing 2 to remove or discharge, is the Partikelaustragsstutzen 11 intended. With the help of this pre-separation more than 80% of the particles contained in the raw air can be separated from the same. That is, a Pre Separation Efficiency of more than 80% can be achieved. The raw air thus pre-cleaned by particles flows in the direction of flow 17 from the raw side RO of the filter element 13 on the clean side RL thereof. Here, with the help of the filter medium 14 the remaining remaining particles are deposited. The cleaned raw air flows over the outlet connection 9 to the internal combustion engine.

Nun zurückkehrend zu der in 4 bis 6 jeweils in einer schematischen Schnittansicht gezeigten Partikelaustragsvorrichtung 12. Die Partikelaustragsvorrichtung 12 ist für eine wie zuvor erläuterte Filteranordnung 1 geeignet. Darüber hinaus ist die Partikelaustragsvorrichtung 12 für einen wie einleitend erläuterten Zyklonabscheider geeignet.Now returning to the in 4 to 6 each shown in a schematic sectional view Particle discharge device 12 , The particle discharge device 12 is for a filter arrangement as previously explained 1 suitable. In addition, the particle discharge device is 12 for a cyclone separator as explained in the introduction.

Die Partikelaustragsvorrichtung 12 umfasst ein Gehäuse 19, das rohrförmig ausgebildet ist. Das Gehäuse 19 ist bevorzugt rotationssymmetrisch zu einer Mittel- oder Symmetrieachse M3 ausgebildet. Die Symmetrieachse M3 kann gleichzeitig eine Symmetrieachse des Partikelaustragsstutzens 11 sein. Die Symmetrieachse M3 ist senkrecht zu der Symmetrieachse M1 orientiert und kann diese schneiden. Das Gehäuse 19 ist vorzugsweise einteilig ausgebildet und aus einem Kunststoffmaterial gefertigt. Beispielsweise kann das Gehäuse 19 ein Kunststoffspritzgussbauteil sein. Das Gehäuse 19 umfasst einen rohrförmigen Basisabschnitt 20, aus dem sich in den Orientierungen der 4 bis 6 oberseitig ein Befestigungsabschnitt 21 heraus erstreckt. Der Befestigungsabschnitt 21 kann einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als der Basisabschnitt 20.The particle discharge device 12 includes a housing 19 , which is tubular. The housing 19 is preferably rotationally symmetric to a central axis or axis of symmetry M3 educated. The symmetry axis M3 can at the same time an axis of symmetry of the Partikelaustragsstutzens 11 be. The symmetry axis M3 is perpendicular to the axis of symmetry M1 oriented and can cut these. The housing 19 is preferably formed in one piece and made of a plastic material. For example, the housing 19 be a plastic injection molded component. The housing 19 includes a tubular base portion 20 that makes up the orientations of the 4 to 6 on the top side an attachment section 21 extends out. The attachment section 21 may have a smaller outer diameter than the base portion 20 ,

Der Befestigungsabschnitt 21 kann formschlüssig mit dem Partikelaustragsstutzen 11 verbunden sein. Eine formschlüssige Verbindung entsteht durch das Ineinander- oder Hintergreifen von mindestens zwei Verbindungspartnern, in diesem Fall dem Befestigungsabschnitt 21 und dem Partikelaustragsstutzen 11. Beispielsweise ist an dem Partikelaustragsstutzen 11 ein umlaufender Wulst 22 vorgesehen, der in eine korrespondierende, um den Befestigungsabschnitt 21 umlaufende Nut 23 formschlüssig eingreift. Somit kann das Gehäuse 19 der Partikelaustragsvorrichtung 12 auf den Partikelaustragsstutzen 11 aufgeclipst oder aufgeschnappt sein. Damit sich der Befestigungsabschnitt 21 bei einem Aufschieben auf den Partikelaustragsstutzen 11 radial aufweiten kann, kann dieser, wie in 2 gezeigt, mit einer beliebigen Anzahl an Schlitzen 24 versehen sein. Beispielsweise sind sechs derartige Schlitze 24 vorgesehen, die gleichmäßig über einen Umfang des Befestigungsabschnitts 21 verteilt angeordnet sind. Die Schlitze 24 unterteilen den Befestigungsabschnitt 21 in eine Vielzahl federelastisch verformbarer Abschnitte oder Zungen.The attachment section 21 can form fit with the Partikelaustragsstutzen 11 be connected. A positive connection is created by the meshing or engaging behind at least two connection partners, in this case the attachment portion 21 and the particle discharge nozzle 11 , For example, is on the Partikelaustragsstutzen 11 a circumferential bead 22 provided in a corresponding to the attachment portion 21 circumferential groove 23 positively engages. Thus, the housing 19 the particle discharge device 12 on the particle discharge nozzle 11 be clipped or snapped. So that the attachment section 21 when pushed onto the particle discharge nozzle 11 can radially expand, this, as in 2 shown with any number of slots 24 be provided. For example, six such slots 24 provided uniformly over a circumference of the attachment portion 21 are arranged distributed. The slots 24 divide the attachment section 21 in a variety of resiliently deformable sections or tongues.

Das Gehäuse 19 umfasst eine Längsrichtung L, die parallel zu der Symmetrieachse M3 orientiert ist oder mit dieser übereinstimmt. Die Längsrichtung L kann identisch mit der Schwerkraftrichtung g sein. Umgekehrt kann die Längsrichtung L auch entgegengesetzt zu der Schwerkraftrichtung g orientiert sein. Die Längsrichtung L ist in der Orientierung der 4 bis 6 von oben nach unten orientiert. Die Längsrichtung L kann auch als Partikelaustragsrichtung bezeichnet werden. Weiterhin ist dem Gehäuse auch eine Radialrichtung R zugeordnet. Die Radialrichtung R ist von der Symmetrieachse M3 weg in Richtung einer Innenseite des Gehäuses 19 orientiert. Die Radialrichtung R ist senkrecht zu der Symmetrieachse M3 positioniert.The housing 19 includes a longitudinal direction L parallel to the axis of symmetry M3 is oriented or agrees with this. The longitudinal direction L can be identical to the direction of gravity G be. Conversely, the longitudinal direction L also opposite to the direction of gravity G be oriented. The longitudinal direction L is in the orientation of 4 to 6 oriented from top to bottom. The longitudinal direction L may also be referred to as the particle discharge direction. Furthermore, the housing is also a radial direction R assigned. The radial direction R is from the axis of symmetry M3 away towards an inside of the case 19 oriented. The radial direction R is perpendicular to the axis of symmetry M3 positioned.

In dem Gehäuse 19 sind zwei Ventilsitze 25, 26, insbesondere ein erster Ventilsitz 25 und ein zweiter Ventilsitz 26, vorgesehen. Die Ventilsitze 25, 26 sind einteilig an das Gehäuse 19 angeformt. Weiterhin umfasst die Partikelaustragsvorrichtung 12 zwei Ventileinrichtungen 27, 28, insbesondere eine erste Ventileinrichtung 27 und eine zweite Ventileinrichtung 28. Dabei ist der ersten Ventileinrichtung 27 der erste Ventilsitz 25 zugeordnet und der zweiten Ventileinrichtung 28 der zweite Ventilsitz 26 zugeordnet.In the case 19 are two valve seats 25 . 26 , in particular a first valve seat 25 and a second valve seat 26 , intended. The valve seats 25 . 26 are one-piece to the housing 19 formed. Furthermore, the particle discharge device comprises 12 two valve devices 27 . 28 , in particular a first valve device 27 and a second valve device 28 , In this case, the first valve device 27 the first valve seat 25 assigned and the second valve device 28 the second valve seat 26 assigned.

Die erste Ventileinrichtung 27 umfasst neben dem ersten Ventilsitz 25 eine erste Ventilklappe 29. Die erste Ventilklappe 29 kann in der Aufsicht kreisrund sein. Die erste Ventilklappe 29 kann jedoch auch jede beliebige andere Geometrie aufweisen. Der ersten Ventilklappe 29 ist eine erste Drehachse 30 zugeordnet, um die die erste Ventilklappe 29 verkippt werden kann, um die erste Ventileinrichtung 27 zu öffnen und zu schließen. Somit kann die erste Ventileinrichtung 27 mit Hilfe eines Verkippens oder Verdrehens der ersten Ventilklappe 29 um die erste Drehachse 30 von einem geschlossenen Zustand Z1 (4 und 6) in einen geöffneten Zustand Z2 (5) und umgekehrt verbracht werden. In dem geschlossenen Zustand Z1 liegt die erste Ventilklappe 29 an dem ersten Ventilsitz 25 an, und in dem geöffneten Zustand Z2 ist die erste Ventilklappe 29 von dem ersten Ventilsitz 25 abgehoben. Die erste Drehachse 30 ist in dem Gehäuse 19 drehbar gelagert.The first valve device 27 includes next to the first valve seat 25 a first valve flap 29 , The first valve flap 29 can be circular in supervision. The first valve flap 29 however, it can also have any other geometry. The first valve flap 29 is a first axis of rotation 30 assigned to the the first valve flap 29 can be tilted to the first valve device 27 to open and close. Thus, the first valve means 27 with the help of tilting or twisting the first valve flap 29 around the first axis of rotation 30 from a closed state Z1 ( 4 and 6 ) in an open state Z2 ( 5 ) and vice versa. In the closed state Z1 lies the first valve flap 29 at the first valve seat 25 on, and in the open state Z2 is the first valve flap 29 from the first valve seat 25 lifted. The first axis of rotation 30 is in the case 19 rotatably mounted.

Die erste Ventileinrichtung 27 bzw. erste Ventilklappe 29 ist aktiv angesteuert oder aktiv angetrieben. „Aktiv“ heißt hierbei, dass auf die erste Ventilklappe 29 eine externe Kraft bzw. auf die erste Drehachse 30 ein externes Drehmoment aufgebracht wird, um die erste Ventileinrichtung 27 von dem geschlossenen Zustand Z1 in den geöffneten Zustand Z2 und umgekehrt zu verbringen. Die Begriffe „angesteuert“ und „angetrieben“ können dabei analog verwendet werden.The first valve device 27 or first valve flap 29 is actively controlled or actively driven. "Active" means that on the first valve flap 29 an external force or on the first axis of rotation 30 an external torque is applied to the first valve device 27 from the closed state Z1 in the open state Z2 and vice versa. The terms "driven" and "driven" can be used analogously.

Zum aktiven Ansteuern der ersten Ventileinrichtung 27 bzw. der ersten Ventilklappe 29 ist ein der ersten Ventileinrichtung 27 zugeordnetes Stellelement 31 vorgesehen. Das Stellelement 31 ist mit der ersten Drehachse 30 gekoppelt und kann auf diese ein Drehmoment aufbringen, um die erste Ventilklappe 29 zu verkippen oder verdrehen. Das Stellelement 31 kann beispielsweise ein Elektromotor, insbesondere ein Servomotor, ein Piezoelement, eine Unterdruckdose oder dergleichen sein. Das Stellelement 31 kann auch ein manuell zu bedienender Hebel sein. Das Stellelement 31 kann auch als Aktor oder Aktuator bezeichnet werden.For active activation of the first valve device 27 or the first valve flap 29 is one of the first valve device 27 associated actuator 31 intended. The actuator 31 is with the first axis of rotation 30 coupled and can apply a torque to this, to the first valve flap 29 to tilt or twist. The actuator 31 For example, it may be an electric motor, in particular a servomotor, a piezoelectric element, a vacuum cell or the like. The actuator 31 can also be a manually operated lever. The actuator 31 can also be referred to as an actuator or actuator.

Die zweite Ventileinrichtung 28 umfasst neben dem zweiten Ventilsitz 26 eine zweite Ventilklappe 32, die um eine zweite Drehachse 33 verschwenkbar ist. Die zweite Drehachse 33 ist ebenfalls drehbar in dem Gehäuse 19 gelagert. Somit kann die zweite Ventileinrichtung 28 mit Hilfe eines Verkippens oder Verdrehens der zweiten Ventilklappe 32 um die zweite Drehachse 33 von einem geschlossenen Zustand Z10 (5) in einen geöffneten Zustand Z20 (4 und 6) und umgekehrt verbracht werden. In dem geschlossenen Zustand Z10 liegt die zweite Ventilklappe 32 an dem zweiten Ventilsitz 26 an, und in dem geöffneten Zustand Z20 ist die zweite Ventilklappe 32 von dem zweiten Ventilsitz 26 abgehoben.The second valve device 28 includes adjacent to the second valve seat 26 a second valve flap 32 around a second axis of rotation 33 is pivotable. The second axis of rotation 33 is also rotatable in the housing 19 stored. Thus, the second valve device 28 by means of a tilting or twisting of the second valve flap 32 around the second axis of rotation 33 from a closed state Z10 ( 5 ) in an open state Z20 ( 4 and 6 ) and vice versa. In the closed state Z10 is the second valve flap 32 at the second valve seat 26 on, and in the open state Z20 is the second valve flap 32 from the second valve seat 26 lifted.

Die zweite Ventileinrichtung 28 bzw. die zweite Ventilklappe 32 ist passiv angesteuert oder passiv angetrieben. „Passiv“ heißt hierbei insbesondere, dass zum Verbringen der zweiten Ventileinrichtung 28 bzw. der zweiten Ventilklappe 32 von dem geschlossenen Zustand Z10 in den geöffneten Zustand Z20 und umgekehrt auf die zweite Drehachse 33 kein externes Drehmoment aufgebracht wird. Dementsprechend weist die zweite Ventileinrichtung 28 auch kein wie zuvor erläutertes Stellelement 31 auf. D.h., die zweite Ventilklappe 32 ist nicht mit Hilfe eines wie zuvor erläuterten Stellelements 31 angesteuert oder angetrieben.The second valve device 28 or the second valve flap 32 is passively driven or passively powered. In this case, "passive" means in particular that for the purpose of transferring the second valve device 28 or the second valve flap 32 from the closed state Z10 in the open state Z20 and vice versa on the second axis of rotation 33 no external torque is applied. Accordingly, the second valve device 28 also not as previously explained actuator 31 on. That is, the second valve flap 32 is not with the help of a previously explained actuator 31 driven or driven.

Die zweite Ventilklappe 32 ist insbesondere mit Hilfe eines Eigengewichts G von auf der zweiten Ventilklappe 32 abgelagerten Partikeln P öffenbar und mit Hilfe eines von der Brennkraftmaschine erzeugten Unterdrucks wieder schließbar. D.h., die zweite Ventileinrichtung 28 bzw. zweite Ventilklappe 32 wird mit Hilfe des Eigengewichts G der Partikel von dem geschlossenen Zustand Z10 in den geöffneten Zustand Z20 verbracht. Von dem geöffneten Zustand Z20 wird die zweite Ventileinrichtung 28 bzw. zweite Ventilklappe 32 mit Hilfe des von der Brennkraftmaschine erzeugten Unterdrucks wieder in den geschlossenen Zustand Z10 verbracht.The second valve flap 32 is especially with the help of a dead weight G from on the second valve flap 32 deposited particles P openable and closed again with the help of a negative pressure generated by the internal combustion engine. That is, the second valve device 28 or second valve flap 32 is with the help of its own weight G the particle from the closed state Z10 in the open state Z20 spent. From the opened state Z20 becomes the second valve device 28 or second valve flap 32 with the help of the negative pressure generated by the internal combustion engine back to the closed state Z10 spent.

In der Längsrichtung L betrachtet ist die zweite Ventileinrichtung 28 linear beabstandet von der ersten Ventileinrichtung 27 angeordnet. Insbesondere ist in der Orientierung der 4 bis 6 bzw. in der Schwerkraftrichtung g die zweite Ventileinrichtung 28 unterhalb der ersten Ventileinrichtung 27 positioniert. Die erste Drehachse 30 ist senkrecht zu der Symmetrieachse M3 angeordnet und schneidet diese. Die zweite Drehachse 33 ist ebenfalls senkrecht zu der Symmetrieachse M3, jedoch beabstandet von dieser angeordnet. D.h., die zweite Drehachse 33 ist außermittig oder exzentrisch in dem Gehäuse 19 positioniert. Die erste Drehachse 30 und die zweite Drehachse 33 verlaufen parallel zueinander. Die Drehachsen 30, 33 sind jedoch sowohl in der Längsrichtung L als auch in der Radialrichtung R des Gehäuses 19 voneinander beabstandet positioniert.In the longitudinal direction L considered is the second valve device 28 linearly spaced from the first valve means 27 arranged. In particular, in the orientation of the 4 to 6 or in the direction of gravity G the second valve device 28 below the first valve device 27 positioned. The first axis of rotation 30 is perpendicular to the axis of symmetry M3 arranged and cuts these. The second axis of rotation 33 is also perpendicular to the axis of symmetry M3 but spaced therefrom. That is, the second axis of rotation 33 is off-center or eccentric in the housing 19 positioned. The first axis of rotation 30 and the second axis of rotation 33 run parallel to each other. The axes of rotation 30 . 33 however, are both in the longitudinal direction L as well as in the radial direction R of the housing 19 positioned at a distance from each other.

Die Funktionalität der Partikelaustragsvorrichtung 12 wird nachfolgend anhand 4 bis 6 erläutert. 4 zeigt die Partikelaustragsvorrichtung 12 während sich die Brennkraftmaschine in einem normalen Betriebszustand befindet. Der Partikelaustragsvorrichtung 12 werden über den Partikelaustragsstutzen 11 Partikel P zugeführt, die sich in dem Gehäuse 19 oberhalb der geschlossenen ersten Ventilklappe 29 ansammeln. Die zweite Ventilklappe 32 ist in diesem Betriebszustand geöffnet. Da die erste Ventilklappe 29 geschlossen ist, liegt an der zweiten Ventilklappe 32 kein Unterdruck an, so dass diese geöffnet bleibt, solange die erste Ventilklappe 29 geschlossen ist.The functionality of the particle discharge device 12 is explained below 4 to 6 explained. 4 shows the Partikelaustragsvorrichtung 12 while the internal combustion engine is in a normal operating condition. The particle discharge device 12 be via the particle discharge nozzle 11 particle P fed into the housing 19 above the closed first valve flap 29 accumulate. The second valve flap 32 is open in this operating state. Because the first valve flap 29 is closed, is located on the second valve flap 32 no negative pressure, so that it remains open as long as the first valve flap 29 closed is.

5 zeigt die Partikelaustragsvorrichtung 12 in einem Betriebszustand, in dem die erste Ventilklappe 29 mit Hilfe des Stellelements 31 derart angesteuert wird, dass die erste Ventileinrichtung 27 bzw. die erste Ventilklappe 29 von dem geschlossenen Zustand Z1 in den geöffneten Zustand Z2 verbracht wird. Gleichzeitig mit dem Öffnen der ersten Ventilklappe 29 schließt sich die zweite Ventilklappe 32 aufgrund des von der Brennkraftmaschine erzeugten Unterdrucks. D.h., die zweite Ventileinrichtung 28 bzw. zweite Ventilkappe 32 wird von dem geöffneten Zustand Z20 in den geschlossenen Zustand Z10 verbracht. Beispielsweise schließt sich die zweite Ventilklappe 32 bei einem Unterdruck von 5 mbar bis 20 mbar. 5 shows the Partikelaustragsvorrichtung 12 in an operating condition in which the first valve flap 29 with the help of the control element 31 is controlled such that the first valve device 27 or the first valve flap 29 from the closed state Z1 in the open state Z2 is spent. Simultaneously with the opening of the first valve flap 29 closes the second valve flap 32 because of the of the internal combustion engine generated negative pressure. That is, the second valve device 28 or second valve cap 32 will be from the opened state Z20 in the closed state Z10 spent. For example, closes the second valve flap 32 at a negative pressure of 5 mbar to 20 mbar.

Die Partikel P fallen dann aufgrund der Schwerkraft nach unten auf die geschlossene zweite Ventilklappe 32. Alternativ zu der Ansteuerung durch das Stellelement 31 kann das Öffnen der ersten Ventilklappe 29 auch durch einen pulsierenden Betrieb der Brennkraftmaschine, d.h. durch einen Druckstoß, erfolgen. In diesem Fall wirkt die Brennkraftmaschine selbst als Stellelement 31. Das Verbringen der ersten Ventileinrichtung 27 bzw. der ersten Ventilklappe 29 von dem geschlossenen Zustand Z1 in den geöffneten Zustand Z2 kann beispielsweise zeitgesteuert erfolgen, oder es kann ein Sensor vorgesehen sein, der einen Füllstand der Partikel P in dem Gehäuse 19 erfassen kann. In diesem Fall kann die Ansteuerung der ersten Ventileinrichtung 27 dann füllstandsabhängig erfolgen.The particles P then fall due to gravity down on the closed second valve flap 32 , Alternatively to the control by the actuator 31 may be opening the first valve flap 29 also by a pulsating operation of the internal combustion engine, ie by a pressure surge, done. In this case, the internal combustion engine itself acts as an actuator 31 , The movement of the first valve device 27 or the first valve flap 29 from the closed state Z1 in the open state Z2 For example, can be timed, or it can be provided a sensor that a level of the particles P in the case 19 can capture. In this case, the control of the first valve device 27 then level dependent.

Anschließend (6) wird die erste Ventileinrichtung 27 bzw. die erste Ventilklappe 29 mit Hilfe des Stellelements 31 wieder von dem geöffneten Zustand Z2 in den geschlossenen Zustand Z1 verbracht ist. Sobald die erste Ventilklappe 29 geschlossen ist, fällt der Unterdruck an der zweiten Ventilklappe 32 weg, und die zweite Ventileinrichtung 28 bzw. zweite Ventilklappe 32 werden allein durch das Eigengewicht G der auf der zweiten Ventilklappe 32 abgelagerten Partikel P von dem geschlossenen Zustand Z10 in den geöffneten Zustand Z20 verbracht, und die Partikel P fallen aus dem Gehäuse 19 heraus.Subsequently ( 6 ) becomes the first valve device 27 or the first valve flap 29 with the help of the control element 31 again from the open state Z2 in the closed state Z1 spent. As soon as the first valve flap 29 is closed, the negative pressure falls on the second valve flap 32 away, and the second valve means 28 or second valve flap 32 be alone by the dead weight G the on the second valve flap 32 deposited particles P from the closed state Z10 in the open state Z20 spent, and the particles P fall out of the case 19 out.

Dadurch, dass im Betrieb der Partikelaustragsvorrichtung 12 stets eine der beiden Ventilklappen 29, 32 geschlossen ist, kann ein Druckverlust verhindert werden. Da auf elastisch verformbare Teile, wie beispielsweise ein Lippenventil, verzichtet wird, ist eine Materialermüdung bei der Partikelaustragsvorrichtung 12 ausgeschlossen. Dies erhöht die Lebensdauer und Betriebszuverlässigkeit der Partikelaustragsvorrichtung 12.Characterized in that during operation of the Partikelaustragsvorrichtung 12 always one of the two valve flaps 29 . 32 is closed, a pressure loss can be prevented. Since elastically deformable parts, such as a lip valve, are dispensed with, material fatigue is present in the particle discharge device 12 locked out. This increases the life and operational reliability of the particle discharge device 12 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

FilteranordnungA filter assembly

22

Filtergehäusefilter housing

33

FiltergehäusetopfFilter housing pot

44

FiltergehäusedeckelFilter housing cover

55

Schnellverschlussquick release

66

Befestigungsabschnittattachment section

77

Befestigungsabschnittattachment section

88th

EinströmstutzenEinströmstutzen

99

Ausströmstutzenoutflow

1010

Leitabschnittguide section

1111

PartikelaustragsstutzenPartikelaustragsstutzen

1212

PartikelaustragsvorrichtungPartikelaustragsvorrichtung

1313

Filterelementfilter element

1414

Filtermediumfilter media

1515

Stützrohrsupport tube

1616

Innenrauminner space

1717

DurchströmungsrichtungFlow direction

1818

Strömungsrichtungflow direction

1919

Gehäusecasing

2020

Basisabschnittbase section

2121

Befestigungsabschnittattachment section

2222

Wulstbead

2323

Nutgroove

2424

Schlitzslot

2525

Ventilsitzvalve seat

2626

Ventilsitzvalve seat

2727

Ventileinrichtungvalve means

2828

Ventileinrichtungvalve means

2929

Ventilklappevalve flap

3030

Drehachseaxis of rotation

3131

Stellelementactuator

3232

Ventilklappevalve flap

3333

Drehachse axis of rotation

gG

SchwerkraftrichtungThe direction of gravity

GG

Eigengewichtown weight

LL

Längsrichtunglongitudinal direction

M1M1

Symmetrieachseaxis of symmetry

M2M2

Symmetrieachseaxis of symmetry

M3M3

Symmetrieachseaxis of symmetry

PP

Partikelparticle

RR

Radialrichtungradial direction

RLRL

Reinseiteclean side

RORO

Rohseiteunfiltered side

Z1Z1

ZustandStatus

Z2Z2

ZustandStatus

Z10Z10

ZustandStatus

Z20Z20

ZustandStatus

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 2703059 A2 [0003]EP 2703059 A2 [0003]
• WO 2011/124675 A1 [0004]WO 2011/124675 A1 [0004]

Claims (10)

Partikelaustragsvorrichtung (12) für eine Filteranordnung (1), mit einem Gehäuse (19), einer ersten Ventileinrichtung (27) und einer in einer Längsrichtung (L) des Gehäuses (19) von der ersten Ventileinrichtung (27) beabstandet angeordneten zweiten Ventileinrichtung (28), wobei eine der beiden Ventileinrichtungen (27, 28) eine aktiv angesteuerte Ventilklappe (29, 32) und die andere der beiden Ventileinrichtungen (27, 28) eine passiv angesteuerte Ventilklappe (29, 32) aufweist.A particle discharge device (12) for a filter arrangement (1), comprising a housing (19), a first valve device (27) and a second valve device (28) spaced from the first valve device (27) in a longitudinal direction (L) of the housing (19) ), wherein one of the two valve devices (27, 28) has an actively actuated valve flap (29, 32) and the other of the two valve devices (27, 28) has a passively actuated valve flap (29, 32). Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Ventilklappen (29, 32) so angesteuert sind, dass im Betrieb der Partikelaustragsvorrichtung (12) stets eine der beiden Ventilklappen (29, 32) geschlossen ist.Particle discharge device according to Claim 1 , wherein the valve flaps (29, 32) are so controlled that during operation of the particle discharge device (12) always one of the two valve flaps (29, 32) is closed. Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Ventileinrichtung (27) eine erste Ventilklappe (29), die aktiv angesteuert ist, und die zweite Ventileinrichtung (28) eine zweite Ventilklappe (32), die passiv angesteuert ist, aufweist.Particle discharge device according to Claim 1 or 2 in that the first valve device (27) has a first valve flap (29) which is actively activated, and the second valve device (28) has a second valve flap (32) which is passively actuated. Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Ventileinrichtung (27) ein Stellelement (31) zum aktiven Ansteuern der ersten Ventilklappe (29) aufweist.Particle discharge device according to Claim 3 , wherein the first valve device (27) has an actuating element (31) for the active actuation of the first valve flap (29). Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei sich die zweite Ventilklappe (32) mit Hilfe eines Eigengewichts (G) von auf der zweiten Ventilklappe (32) abgelagerten Partikeln (P) selbsttätig öffnet, und wobei sich die zweite Ventilklappe (32) mit Hilfe eines Unterdrucks, insbesondere mit Hilfe eines Unterdrucks von 5 mbar bis 20 mbar, selbsttätig schließt.Particle discharge device according to Claim 3 or 4 , wherein the second valve flap (32) automatically opens with the aid of a dead weight (G) of particles (P) deposited on the second valve flap (32), and wherein the second valve flap (32) is activated by means of a negative pressure, in particular by means of a vacuum Low pressure of 5 mbar to 20 mbar, automatically closes. Partikelaustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3-5, wobei eine erste Drehachse (30) der ersten Ventilklappe (29) senkrecht zu einer Symmetrieachse (M3) des Gehäuses (19) angeordnet ist und diese schneidet.Particle discharge device according to one of Claims 3 - 5 in which a first axis of rotation (30) of the first valve flap (29) is arranged perpendicular to and intersects an axis of symmetry (M3) of the housing (19). Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei eine zweite Drehachse (33) der zweiten Ventilklappe (32) senkrecht zu der Symmetrieachse (M3) und beabstandet von dieser angeordnet ist.Particle discharge device according to Claim 6 , wherein a second axis of rotation (33) of the second valve flap (32) is arranged perpendicular to the axis of symmetry (M3) and spaced therefrom. Partikelaustragsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die erste Drehachse (30) und die zweite Drehachse (33) parallel zueinander und sowohl in der Längsrichtung (L) als auch in einer Radialrichtung (R) des Gehäuses (19) voneinander beabstandet angeordnet sind.Particle discharge device according to Claim 7 wherein the first rotation axis (30) and the second rotation axis (33) are arranged parallel to each other and spaced apart both in the longitudinal direction (L) and in a radial direction (R) of the housing (19). Partikelaustragsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, wobei die Ventilklappen (29, 32) jeweils eine kreisrunde Geometrie aufweisen.Particle discharge device according to one of Claims 1 - 8th , wherein the valve flaps (29, 32) each have a circular geometry. Filteranordnung (1) mit einem Filtergehäuse (2), einem innerhalb des Filtergehäuses (2) angeordneten Filterelement (13) und einer Partikelaustragsvorrichtung (12) nach einem der Ansprüche 1-9, die an einem Partikelaustragsstutzen (11) des Filtergehäuses (2) angeordnet ist.Filter arrangement (1) with a filter housing (2), a filter element (13) arranged inside the filter housing (2) and a particle discharge device (12) according to one of the Claims 1 - 9 , which is arranged on a Partikelaustragsstutzen (11) of the filter housing (2).

Images