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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Filteranordnung, und insbesondere eine Filteranordnung zur Verwendung bei der Filterung von Fluiden, wie etwa Luft.
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Hintergrund
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Eine Fluidströmung in verschiedenen Maschinenkomponenten, wie etwa einem Motor, kann darin mitgerissene Materialpartikel enthalten, etwa verschiedene Verunreinigungen. Diese Materialpartikel können, wenn sie nicht entfernt werden, beträchtlichen Schaden an den Komponenten des Motorsystems verursachen. Eine Filteranordnung kann in Verbindung mit dem Motor vorgesehen sein, um die Materialpartikel aus der Fluidströmung, zum Beispiel einem Luftstrom, zu entfernen. Es ist eine Reihe solcher Filteranordnungen zur Entfernung der Materialpartikel aus der Fluidströmung bekannt. Die Filteranordnungen umfassen allgemein einen Vorabscheider und ein Hauptfilterelement, das innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. In einigen Fällen werden, je nach dem Typ der Anwendung, unterschiedliche Größen der Hauptfilterelemente verwendet. Zum Beispiel kann die Größe des Hauptfilterelements von seiner Betriebslebensdauer abhängen.
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In herkömmlicher Weise wird das Gehäuse der Filteranordnung ausgetauscht, um unterschiedliche Größen für das Hauptfilterelement zu ermöglichen. Jedoch kann der Austausch des Gehäuses die Gesamtkosten der Filteranordnung erhöhen, und damit auch die Betriebskosten des Systems, in dem die Filteranordnung eingesetzt wird.
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Zum Beispiel beschreibt das veröffentlichte
US-Patent Nr. 2014/0360144 einen Luftreiniger und bevorzugte Komponenten für einen Luftreiniger. In bestimmten Anordnungen ist ein Band permanent um das Filtermedienpaket herum montiert und umgibt das Medium. Auch ist die Kartusche nicht kreisrund und umfasst eine radiale Dichtung daran.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Vorabscheider für eine Filteranordnung mit einem Hauptfiltergehäuse bereitgestellt. Der Vorabscheider umfasst ein Vorabscheidergehäuse, das eine erste Wand und eine zweite Wand gegenüber der ersten Wand umfasst. Der Vorabscheider ist dazu ausgestaltet, in einer ersten Konfiguration und in einer zweiten Konfiguration abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse gekoppelt zu werden. Der Vorabscheider umfasst auch eine Vielzahl von Strömungskanälen, die sich zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand erstrecken. Die Vielzahl von Strömungskanälen ist dazu ausgestaltet, in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils ein Fluid darin aufzunehmen. Die zweite Wand ist in der ersten Konfiguration innerhalb des Hauptfiltergehäuses angeordnet und in der zweiten Konfiguration außerhalb des Hauptfiltergehäuses angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Filteranordnung bereitgestellt. Die Filteranordnung umfasst ein Hauptfiltergehäuse mit einem Einlassende und einem Ausgabeende. Die Filteranordnung umfasst auch ein Hauptfilterelement, das innerhalb des Hauptfiltergehäuses angeordnet ist. Die Filteranordnung umfasst des Weiteren einen Vorabscheider, der ein Vorabscheidergehäuse umfasst. Das Vorabscheidergehäuse umfasst eine erste Wand und eine zweite Wand gegenüber der ersten Wand. Der Vorabscheider ist dazu ausgestaltet, in einer ersten Konfiguration und in einer zweiten Konfiguration abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse benachbart zu dessen Einlassende gekoppelt zu werden. Der Vorabscheider umfasst auch eine Vielzahl von Strömungskanälen, die sich zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand erstrecken. Die Vielzahl von Strömungskanälen ist dazu ausgestaltet, in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils ein Fluid darin aufzunehmen. In der ersten Konfiguration ist die zweite Wand in der Nähe des Ausgabeendes des Hauptfiltergehäuses angeordnet, und in der zweiten Konfiguration ist die erste Wand in der Nähe des Ausgabeendes des Hauptfiltergehäuses angeordnet. In der ersten Konfiguration ist ein erster Abstand zwischen der ersten Wand und dem Ausgabeende geringer als ein zweiter Abstand zwischen der zweiten Wand und dem Ausgabeende in der zweiten Konfiguration.
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Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Zusammenbau eines Vorabscheiders mit einem Vorabscheidergehäuse und eines Hauptfiltergehäuses einer Filteranordnung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das abnehmbare Koppeln eines ersten Endes eines jeden einer Vielzahl von Strömungskanälen mit einer ersten Wand des Vorabscheidergehäuses und einer zweiten Wand des Vorabscheidergehäuses. Die erste Wand liegt der zweiten Wand gegenüber, und das erste Ende eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen ist dazu ausgestaltet, ein Fluid darin aufzunehmen. Das Verfahren umfasst auch das abnehmbare Koppeln eines zweiten Endes eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen mit einer weiteren der ersten Wand und der zweiten Wand. Das zweite Ende eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen liegt von dem ersten Ende entfernt. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Anordnen der zweiten Wand des Vorabscheidergehäuses innerhalb des Hauptfiltergehäuses, wenn das erste Ende eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen abnehmbar mit der ersten Wand des Vorabscheidergehäuses gekoppelt wird. Das Verfahren umfasst des Weiteren das Anordnen der zweiten Wand des Vorabscheidergehäuses außerhalb des Hauptfiltergehäuses, wenn das erste Ende eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen abnehmbar mit der zweiten Wand des Vorabscheidergehäuses gekoppelt wird. Das Verfahren umfasst auch das abnehmbare Koppeln des Vorabscheidergehäuses mit dem Hauptfiltergehäuse.
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Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen klar werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Motorsystems mit einer Filteranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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2 ist eine perspektivische Ansicht der Filteranordnung mit einem Vorabscheider in einer ersten Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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3 ist eine abgeschnittene Ansicht der Filteranordnung mit dem Vorabscheider in der ersten Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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4 ist eine auseinandergezogene Darstellung des Vorabscheiders in der ersten Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Vorabscheiders in der ersten Konfiguration;
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6 ist eine abgeschnittene Ansicht der Filteranordnung mit dem Vorabscheider in einer zweiten Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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7 ist eine auseinandergezogene Darstellung des Vorabscheiders in der zweiten Konfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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8 ist eine perspektivische Ansicht des Vorabscheiders in der zweiten Konfiguration; und
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9 ist ein Flussdiagramm für ein Verfahren zum Zusammenbauen des Vorabscheiders mit dem Hauptfiltergehäuse der Filteranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Detaillierte Beschreibung
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Wo immer möglich werden innerhalb der Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen. Unter Bezugnahme auf 1 ist dort ein beispielhaftes Motorsystem 100 illustriert. Das Motorsystem 100 umfasst einen Motor 102. Der Motor 102 ist als ein mit Dieselkraftstoff betriebener Verbrennungsmotor verkörpert. In anderen Ausführungsformen kann der Motor 102 durch einen beliebigen anderen Kraftstoff wie etwa Benzin, Erdgas, einer Kombination davon usw. betrieben werden. In einem Beispiel kann der Motor 102 ein Gasturbinenmotor sein.
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Das Motorsystem 100 umfasst einen Turbolader 104, der in Fluidverbindung mit dem Motor 102 vorgesehen ist. Der Turbolader 104 ist in Bezug auf eine Strömungsrichtung der Einlassluft stromaufwärts des Motors 102 vorgesehen. Des Weiteren ist der Turbolader 104 in Fluidverbindung mit einer Einlasssammelleitung 106, die dem Motor 102 zugeordnet ist, vorgesehen. Der Turbolader 104 umfasst einen Kompressor 108, der antreibbar mit einer Turbine 110 gekoppelt ist. Der Turbine 110 wird durch Abgas angetrieben, das aus einer Abgassammelleitung 112 austritt, die dem Motor 102 zugeordnet, und das seinerseits den Kompressor 108 antreibt. Der Kompressor 108 ist dazu ausgestaltet, die Einlassluft zu komprimieren und ihre Dichte zu erhöhen, bevor sie an die Einlasssammelleitung 106 geliefert wird.
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Des Weiteren umfasst das Motorsystem 100 auch einen Nachkühler 114, der stromabwärts des Turboladers 104 vorgesehen ist. Der Nachkühler 114 ist in Fluidverbindung mit dem Kompressor 108 und der Einlasssammelleitung 106 vorgesehen. Der Nachkühler 114 ist dazu ausgestaltet, eine Temperatur der Ansaugluft stromabwärts des Kompressors 108 zu verringern, bevor sie an die Einlasssammelleitung 106 geliefert wird. Alternativ kann ein Zwischenkühler (nicht dargestellt) innerhalb des Turboladers 104 vorgesehen werden, und insbesondere zwischen aufeinanderfolgenden Verdichterstufen für die Einlassluft.
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Es ist anzumerken, dass das Motorsystem 100, wie es hierin beschrieben wird, rein beispielhaft ist und diese Offenbarung keinesfalls einschränken soll. Darüber hinaus kann das Motorsystem 100 einen beliebigen anderen Typ von Systemen verkörpern, wie er im Stand der Technik bekannt ist.
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Unter Bezugnahme auf 1 und 2 wird dort eine Filteranordnung 200 für das Motorsystem 100 veranschaulicht. Die Filteranordnung 200 kann dazu ausgestaltet sein, eine durch sie hindurchströmende Fluidströmung zu filtern. In einem Beispiel kann das Fluid Luft sein, etwa Luft aus der Atmosphäre. In der veranschaulichten Ausführungsform steht die Filteranordnung 200 in Fluidverbindung mit dem Kompressor 108. Ferner steht die Filteranordnung 200 auch in Fluidverbindung mit einer Fluidquelle 118, zum Beispiel einer Luftquelle 118. Die Filteranordnung 200 kann den Luftstrom von der Luftquelle 118 erhalten. Die Filteranordnung 200 ist dazu ausgestaltet, die durch sie hindurchströmende und in den Kompressor 108 eintretende Luft zu filtrieren. Die Filteranordnung 200 kann abrasive Partikel, Schmutz und andere partikelförmige Verunreinigungen aus dem Luftstrom entfernen. Die Filteranordnung 200 wird nun unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen im Detail beschrieben.
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Das Hauptfiltergehäuse 202 definiert ein Volumen zwischen dem Einlassende 204 und dem Ausgabeende 206. Wie in 2 dargestellt sind das Einlassende 204 und das Ausgabeende 206 mit einem Abstand ‘D’ voneinander beabstandet angeordnet. Des Weiteren definiert das Einlassende 204 um sich herum eine Höhe ‘H’.
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Unter Bezugnahme auf 2 und 3 wird dort eine Filteranordnung 200 mit einem Vorabscheider 300 in einer ersten Konfiguration veranschaulicht. In 4 und 5 wird der Vorabscheider 300 für die Filteranordnung 200 in der ersten Konfiguration veranschaulicht. Unter Bezugnahme auf 6 wird dort die Filteranordnung 200 mit einem Vorabscheider 300 in einer zweiten Konfiguration veranschaulicht. In 7 und 8 wird der Vorabscheider 300 für die Filteranordnung 200 in der zweiten Konfiguration veranschaulicht.
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Die Filteranordnung 200 umfasst in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils ein Hauptfiltergehäuse 202. Das Hauptfiltergehäuse 202 weist ein Einlassende 204 und ein Ausgabeende 206 auf. In einer Ausführungsform kann das Hauptfiltergehäuse 202 einen Lippenabschnitt 212 benachbart zu dem Einlassende 204 umfassen.
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Die Filteranordnung 200 umfasst in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auch ein Hauptfilterelement 208A (in 3 dargestellt), das in dem Hauptfiltergehäuse 202 angeordnet ist. Das Hauptfilterelement 208A weist eine Länge ‘L1’ auf. Die Filteranordnung 200 umfasst in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung auch ein Hauptfilterelement 208B (in 6 dargestellt), das in dem Hauptfiltergehäuse 202 angeordnet ist. Das Hauptfilterelement 208B weist eine Länge ‘L2’ auf.
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Der Vorabscheider 300 ist dazu ausgestaltet, in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration die Stoffpartikel in dem Fluid jeweils zu filtern, wie dies im Folgenden noch im Detail beschrieben wird. Jedes der Hauptfilterelemente 208A, 208B (auch gemeinsam als "Hauptfilterelement 208” bezeichnet) kann des Weiteren das vorgereinigte Fluid von dem Vorabscheider 300 erhalten. Ferner kann das Hauptfilterelement 208 dazu ausgestaltet sein, weiter relativ kleinere Verunreinigungen in dem Fluid zu filtern. Das Hauptfilterelement 208 kann ein oder mehrere Filtermedien umfassen, etwa aus Papier, Metallgitter und dergleichen, die dazu ausgestaltet sind, das hindurchströmende Fluid zu filtern. Die Filteranordnung 200 und der Vorabscheider 300 in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration werden nun im Detail beschrieben.
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Nun bezugnehmend auf 2 bis 5 wird die erste Konfiguration des Vorabscheiders 300 und der Filteranordnung 200 beschrieben. Der Vorabscheider 300 ist benachbart zu dem Hauptfilterelement 208A und dem Einlassende 204 des Hauptfiltergehäuses 202 angeordnet. Der Vorabscheider 300 umfasst ein Vorabscheidergehäuse 301, das dazu ausgestaltet ist, abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 gekoppelt zu werden.
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Das Vorabscheidergehäuse 301 kann einen ersten Gehäuseteil 302 und einen zweiten Gehäuseteil 304, der abnehmbar mit dem ersten Gehäuseteil 302 gekoppelt ist, umfassen. Der erste Gehäuseteil 302 umfasst eine erste Wand 306. In der veranschaulichten Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseteil 302 zwei vorspringende Abschnitte 322A (am besten in 7 dargestellt), 322B (am besten in 4 dargestellt), die sich winkelmäßig in zueinander entgegengesetzte Richtungen von einem Umfang der ersten Wand 306 weg erstrecken. Der zweite Gehäuseteil 304 umfasst eine zweite Wand 308, die der ersten Wand 306 gegenüberliegt. Des Weiteren kann ein freies Ende des zweiten Gehäuseteils 304 in einer Ausnehmung aufgenommen sein, der durch einen vorspringenden Abschnitt 322A definiert ist. In einer Ausführungsform kann der zweite Gehäuseteil 304 durch eine Presspassung mit dem ersten Gehäuseteil 302 gekoppelt sein. Es kann jedoch in Betracht gezogen werden, andere Verfahren zu verwenden, um den zweiten Gehäuseteil 304 abnehmbar mit dem ersten Gehäuseteil 302 zu koppeln. In einem Beispiel kann der zweite Gehäuseteil 304 durch Befestigungselemente mit dem ersten Gehäuseteil 302 gekoppelt sein.
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In der ersten Konfiguration ist das Vorabscheidergehäuse 301 abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 benachbart zu dessen Einlassende 204 gekoppelt. Des Weiteren ist die zweite Wand 308 in der Nähe des Ausgabeendes 206 angeordnet, während die erste Wand 306 von dem Ausgabeende 206 entfernt ist. Wie dargestellt definieren die zweite Wand 308 und das Ausgabeende 206 einen ersten Abstand ‘D1’ dazwischen. In einer Ausführungsform ist die zweite Wand 308 innerhalb des Hauptfiltergehäuses 202 angeordnet.
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In der illustrierten Ausführungsform umfasst der erste Gehäuseteil 302 ein Paar von Befestigungsabschnitten 320, die dazu ausgestaltet sind, abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 gekoppelt zu sein. In einem Beispiel können die Befestigungsabschnitte 320 mit dem Hauptfiltergehäuse 202 durch einen Schnappsitz gekoppelt sein. Ferner ist der vorspringende Abschnitt 322A der ersten Wand 306 dazu ausgestaltet, abnehmbar in dem Lippenabschnitt 212 des Hauptfiltergehäuses 202 aufgenommen zu sein.
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Der Vorabscheider 301 umfasst auch eine Vielzahl von Strömungskanälen 305, die sich zwischen der ersten Wand 306 und der zweiten Wand 308 erstrecken. Die Fluidkanäle 305 sind dazu ausgestaltet, das Fluid darin aufzunehmen. In der illustrierten Ausführungsform definiert die erste Wand 306 eine erste Vielzahl von Öffnungen 310 durch sie hindurch, und die zweite Wand 308 definiert eine zweite Vielzahl von Öffnungen 312 durch sie hindurch. In einer Ausführungsform ist ein Durchmesser jeder der ersten Öffnungen 310 und ein Durchmesser jeder der zweiten Öffnungen 312 im Wesentlichen gleich.
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In der ersten Konfiguration ist jede der ersten Öffnungen 310 dazu ausgestaltet, ein erstes Ende 303 eines jeden der Strömungskanäle 305 darin aufzunehmen. Des Weiteren ist jede der zweiten Öffnungen 312 dazu ausgestaltet, ein zweites Ende 307 der Strömungskanäle 305 darin aufzunehmen.
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In der illustrierten Ausführungsform von 4 umfasst jeder der Vielzahl von Strömungskanälen 305 ein erstes Rohrelement 314 und ein zweites Rohrelement 316. Das erste Rohrelement 314 ist dazu ausgestaltet, abnehmbar mit einer entsprechenden ersten Öffnung 310 der ersten Vielzahl von Öffnungen 310 gekoppelt zu werden. Das erste Rohrelement 314 kann einen Durchmesser definieren, der von einem ersten Ende 311 zu einem zweiten Ende 315 davon zunimmt. Darüber hinaus kann das erste Ende 311 des ersten Rohrelements 314 mit der entsprechenden ersten Öffnung 310 gekoppelt sein.
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Das zweite Rohrelement 316 umfasst ein erstes Ende 317 und ein zweites Ende 318. Das erste Ende 317 des zweiten Rohrelements 316 ist dazu ausgestaltet, in der ersten Konfiguration abnehmbar mit einer entsprechenden zweiten Öffnung 312 der zweiten Vielzahl von Öffnungen 312 gekoppelt zu sein. Des Weiteren ist das zweite Ende 318 des zweiten Rohrelements 316 dazu ausgestaltet, zumindest zum Teil innerhalb des entsprechenden ersten Rohrelements 314 aufgenommen zu werden. Dementsprechend kann ein Durchmesser des zweiten Endes 318 des zweiten Rohrelements 316 geringer sein als der Durchmesser des zweiten Endes 315 des ersten Rohrelements 314.
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Unter Bezugnahme auf 6 bis 8 wird dort der Vorabscheider 300 in der zweiten Konfiguration veranschaulicht. In der illustrierten Ausführungsform umfasst die Filteranordnung 200 das Hauptfilterelement 208B, das innerhalb des Hauptfiltergehäuses 202 angeordnet ist. Darüber hinaus ist die Länge ‘L2’ des Hauptfilterelements 208B größer als die Länge ‘L1’ des Hauptfilterelements 208A.
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In der zweiten Konfiguration kann der Vorabscheider 300 so angeordnet sein, dass die erste Wand 306 sich in der Nähe des Ausgabeendes 206 befindet, während die zweite Wand 308 von dem Ausgabeende 206 entfernt ist. In einer Ausführungsform ist die zweite Wand 308 des Vorabscheiders 300 außerhalb des Hauptfiltergehäuses 202 angeordnet. Wie dargestellt definiert der Vorabscheider 300 einen zweiten Abstand ‘D2’ zwischen der ersten Wand 306 und dem Ausgabeende 206. Wie ferner aus 3 und 5 ersichtlich ist der erste Abstand ‘D1’ geringer als der zweite Abstand ‘D2’.
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Der Vorabscheider 300 ist abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 benachbart zu dessen Einlassende 204 gekoppelt. In einer Ausführungsform kann der vorspringende Abschnitt 322B des ersten Gehäuseteils 302 abnehmbar in dem Lippenabschnitt 212 der Hauptfiltergehäuse 202 aufgenommen werden. Des Weiteren können die Befestigungsabschnitte 320 ebenfalls dazu ausgestaltet sein, abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 gekoppelt werden. Zum Beispiel können die Befestigungsabschnitte 320 mit dem Hauptfiltergehäuse 202 durch einen Schnappsitz gekoppelt sein. In weiteren Beispielen kann der Vorabscheider 300 in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 unter Verwendung anderer geeigneter Verfahren gekoppelt werden.
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In einer Ausführungsform ist das erste Ende 303 eines jeden der Strömungskanäle 305 in der zweiten Konfiguration in den entsprechenden zweiten Öffnungen 312 aufgenommen, die in der zweiten Wand 308 definiert sind. Ferner ist das zweite Ende 307 eines jeden der Strömungskanäle 305 in den entsprechenden ersten Öffnungen 310 aufgenommen, die in der ersten Wand 306 definiert sind.
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In der illustrierten Ausführungsform ist das erste Rohrelement 314 in der zweiten Konfiguration abnehmbar mit einer entsprechenden zweiten Öffnung 312 der ersten Vielzahl von Öffnungen 310 gekoppelt. Ferner ist das zweite Rohrelement 316 abnehmbar mit einer entsprechenden ersten Öffnung 310 der ersten Vielzahl von Öffnungen 310 gekoppelt. Des Weiteren ist das zweite Ende 318 des zweiten Rohrelements 316 zumindest zum Teil innerhalb des entsprechenden ersten Rohrelements 314 aufgenommen.
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In einer Ausführungsform kann die Kopplung der ersten und zweiten Rohrelemente 314, 316 mit den entsprechenden ersten und zweiten Öffnungen 310, 312 in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils unter Verwendung eines Presssitzes erfolgen. Zusätzlich oder optional können auch Klebstoffe verwendet werden, um die ersten und zweiten Rohrelemente 314, 316 mit den entsprechenden ersten und zweiten Öffnungen 310, 312 zu koppeln. Alternativ können andere geeignete Verfahren, wie etwa Schweißen, mechanische Befestigung und dergleichen verwendet werden, um die abnehmbare Kopplung zu erreichen.
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Des Weiteren kann jeder der Strömungskanäle 305 in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils Schaufeln oder Flügel (nicht dargestellt) umfassen. In einer Ausführungsform kann jedes der ersten Rohrelemente 314 diese Schaufeln umfassen. In einer alternativen Ausführungsform kann jedes der zweiten Rohrelemente 316 diese Schaufeln umfassen. Die Schaufeln können dazu ausgestaltet sein, eine Zentrifugalkraft auf das durch den entsprechenden Strömungskanal 305 strömende Fluid auszuüben und dadurch die Verunreinigungen aus dem Fluid zu entfernen.
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Der Vorabscheider 300 kann in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration jeweils allgemein nach einem Prinzip der Zentrifugalabscheidung arbeiten. Zum Beispiel tritt das Fluid mit seinen mitgerissenen Verunreinigungen in den Vorabscheider 300 von der Quelle 118 ein und durchquert die Schaufeln, was das Fluid veranlasst, mit einer hohen Geschwindigkeit umgewälzt zu werden, wodurch eine Zentrifugalkraft auf das Fluid ausgeübt wird. Somit können Verunreinigungen, wie Schmutz, Feuchtigkeit oder andere, schwerere Partikel durch die Zentrifugalkraft abgeschieden und aus dem Vorabscheider 300 durch ein Ablaufrohr 324 ausgestoßen werden. Das Ablaufrohr 324 kann in Fluidverbindung mit einem Volumen stehen, das zwischen der ersten Wand 306 und der zweiten Wand 308 definiert wird. In der illustrierten Ausführungsform umfasst der zweite Gehäuseteil 304 des Vorabscheiders 300 das Ablaufrohr 324. Darüber hinaus kann Fluid, das gefiltert oder vorgereinigt wurde, erlaubt werden, zur weiteren Filtrierung in das Hauptfilterelement 208A einzutreten. Obwohl die Filteranordnung 200 so beschrieben wird, dass sie in dem Motorsystem 100 eingesetzt wird, wird der Fachmann erkennen, dass die Filteranordnung 200 in beliebigen anderen Anwendungen eingesetzt werden kann.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Die vorliegende Offenbarung betrifft den Vorabscheider 300, der in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration implementiert sein kann. Die vorliegende Offenbarung betrifft auch die Filteranordnung 200 mit dem Vorabscheider 300. In einer Ausführungsform können Hauptfilterelemente mit unterschiedlichen Betriebslebensdauern verwendet werden, indem der Vorabscheider 300 in der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration innerhalb desselben Hauptfiltergehäuses 202 implementiert wird. Die Größe der Hauptfilterelemente kann mit einer entsprechenden Betriebslebensdauer variieren.
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Das Hauptfilterelement 208B mit einer größeren Länge ‘L2’ und damit einer längeren Betriebslebensdauer kann in der Filteranordnung 200 eingesetzt werden, indem der Vorabscheider 300 in der zweiten Konfiguration implementiert wird. In ähnlicher Weise kann das Hauptfilterelement 208A mit einer geringeren Länge ‘L1’ in der Filteranordnung 200 verwendet werden, indem der Vorabscheider 300 in der ersten Konfiguration implementiert wird. Eine solche Filteranordnung 200 ist kostengünstig, da das Hauptfiltergehäuse 202 in der ersten Konfiguration und in der zweiten Konfiguration nicht ausgetauscht werden muss.
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Unter Bezugnahme auf 9 wird nun ein Verfahren 700 zum Zusammenbauen des Vorabscheiders 300 mit dem Hauptfiltergehäuse 202 der Filteranordnung 200 im Detail beschrieben. Bei Schritt 702 umfasst das Verfahren 700 das abnehmbare Koppeln des ersten Endes 303 eines jeden der Strömungskanäle 305 mit der ersten Wand 306 oder der zweiten Wand 308. In der ersten Konfiguration kann das erste Ende 303 eines jeden der Strömungskanäle 305 abnehmbar mit der ersten Wand 306 gekoppelt sein. In der zweiten Konfiguration kann das erste Ende 303 eines jeden der Strömungskanäle 305 abnehmbar mit der zweiten Wand 308 gekoppelt sein.
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Bei Schritt 704 umfasst das Verfahren 700 das abnehmbare Koppeln des zweiten Endes 307 eines jeden der Strömungskanäle 305 mit der jeweils anderen der ersten Wand 306 und zweiten Wand 308. In der ersten Konfiguration kann das zweite Ende 307 eines jeden der Strömungskanäle 305 abnehmbar mit der zweiten Wand 308 gekoppelt sein. Alternativ kann in der zweiten Konfiguration das zweite Ende 307 eines jeden der Strömungskanäle 305 abnehmbar mit der ersten Wand 306 gekoppelt sein.
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Wie oben beschrieben können die Strömungskanäle 305 das erste Rohrelement 314 und das zweite Rohrelement 316 umfassen. In einem solchen Fall kann das erste Rohrelement 314 in der ersten Konfiguration in Schritt 702 abnehmbar mit der entsprechenden ersten Öffnung 310 gekoppelt werden, die in der ersten Wand 306 definiert ist. Bei Schritt 704 kann das zweite Rohrelement 316 in der ersten Konfiguration abnehmbar mit der entsprechenden zweiten Öffnung 312 gekoppelt werden, die in der zweiten Wand 308 definiert ist.
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Alternativ kann das erste Rohrelement 314 in der zweiten Konfiguration bei Schritt 702 abnehmbar mit der entsprechenden zweiten Öffnung 312 gekoppelt werden, die in der ersten Wand 308 definiert ist. Ferner kann das zweite Rohrelement 316 in der zweiten Konfiguration in Schritt 704 abnehmbar mit der entsprechenden ersten Öffnung 310 gekoppelt werden, die in der ersten Wand 306 definiert ist.
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In Schritt 706 umfasst das Verfahren 700 des Weiteren das Anordnen der zweiten Wand 308 des Vorabscheidergehäuses 301 innerhalb des Hauptfiltergehäuses 202, wenn das erste Ende 303 eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen 305 abnehmbar mit der ersten Wand 306 des Vorabscheidergehäuses gekoppelt ist, das heißt, in der ersten Konfiguration. Darüber hinaus kann sich bei einer solchen Implementierung die erste Wand 306 in der Nähe des Ausgabeendes 206 befinden, und die zweite Wand 308 kann von dem Ausgabeende 206 entfernt sein. Des Weiteren kann der erste Abstand ‘D1’ in der ersten Konfiguration zwischen dem Ausgabeende 206 und der ersten Wand 306 definiert sein, die sich in der Nähe des Ausgabeendes 206 befindet.
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In Schritt 708 umfasst das Verfahren 700 des Weiteren das Anordnen der zweiten Wand 308 außerhalb des Hauptfiltergehäuses 202, wenn das erste Ende 303 eines jeden der Vielzahl von Strömungskanälen 305 abnehmbar mit der ersten Wand 308 des Vorabscheidergehäuses gekoppelt ist, das heißt, in der zweiten Konfiguration. Ferner kann sich bei einer solchen Implementierung die zweite Wand 308 in der Nähe des Ausgabeendes 206 befinden, und die erste Wand 306 kann von dem Ausgabeende 206 entfernt sein. Des Weiteren kann der zweite Abstand ‘D2’ zwischen dem Ausgabeende 206 und der zweiten Wand 308 definiert sein, die sich in der zweiten Konfiguration in der Nähe des Ausgabeendes 206 befindet. Der zweite Abstand ‘D2’ ist größer als der erste Abstand ‘D1’, wodurch ein größeres Volumen zur Unterbringung des Hauptfilterelements 208B mit der größeren Länge ‘L2’ bereitgestellt wird.
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Bei Schritt 710 umfasst das Verfahren 700 das abnehmbare Koppeln des Vorabscheidergehäuses 301 mit dem Hauptfiltergehäuse 202. In einer Ausführungsform kann der vorspringende Abschnitt 322A, 322B an dem ersten Gehäuseteil 302 in der ersten Konfiguration und der zweiten Konfiguration jeweils in dem Lippenabschnitt 212 des Hauptfiltergehäuses 202 aufgenommen sein. Ferner können die Befestigungsabschnitte 320 an dem ersten Gehäuseteil 302 abnehmbar durch einen Schnappsitz mit dem Hauptfiltergehäuse 202 gekoppelt sein.
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Ein beispielhaftes Verfahren, um die zweite Konfiguration für die Filteranordnung 200 ausgehend von der ersten Konfiguration zu erhalten, wird nun beschrieben. Der Vorabscheider 300 kann in der ersten Konfiguration um einen Winkel von 180 Grad verdreht werden. Ferner können die ersten Rohrelemente 314 mit den zweiten Öffnungen 312 gekoppelt werden, während die zweiten Rohrelemente 316 mit den ersten Öffnungen 310 gekoppelt werden können. Ferner kann der Vorabscheider 300 außerhalb des Hauptfiltergehäuses 202 angeordnet werden. In einer Ausführungsform kann der Vorabscheider 300 unter Verwendung geeigneter Verfahren benachbart zu dem Einlassende 204 abnehmbar mit dem Hauptfiltergehäuse 202 gekoppelt werden.
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Während Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene zusätzliche Ausführungsformen durch Abwandlung der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren in Betracht gezogen werden, ohne vom Geist und Umfang des Offenbarten abzuweichen. Solche Ausführungsformen sollen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, auf der Grundlage der Ansprüche und jeglicher Äquivalente davon.
