DE19521898A1 - Filterpatrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpatrone insbesondere für einen Ansaugluftfilter einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine Filterpatrone dieser Art wird in dem DE 88 05 049 U1 beschrieben. Derartige Filterpatronen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sich in Fällen extremer Beanspruchung der Außenrand des Stütz- und Dichtringes von der Filterpapierbahn lösen kann, da dort nur eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden ist. Es kommt dann eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Rohlufteinlaß und dem Reinluftauslaß zustande, deren Durchtrittsquerschnitt zwar klein ist, die aber dennoch Störungen oder erhöhten Verschleiß der nachgeordneten Brennkraftmaschine zur Folge haben kann.

Die DE-OS 27 38 086 zeigt eine Filterpatrone, die aus einem Filtermaterialteil und einem daran angegossenen Flanschteil aus einem gießfähigen, aushärteten Material z. B. Kunststoff oder Gummi besteht, welches nach dem Aushärten flexibel bleibt.

Das Filtermaterial ist im Endbereich in das Flanschmaterial eingebettet. Um hier eine sichere Verbindung zu schaffen wird vorgeschlagen, das Filtermaterial mit einer Lochung zu versehen, so daß beim Angießen des Flanschteils das flüssige Flanschmaterial durch die Löcher im Filtermaterial fließt und so eine Zapfenverbindung zwischen dem Filtermaterial und dem Flanschmaterial herstellt.

Als nachteilig wird bei dieser bekannten Filterpatrone angesehen, daß für das Angießen des Flanschteils eine Gießform benötigt wird, was im Zusammenhang mit der relativ langsamen Aushärtung eine lange Taktzeit und damit eine geringe Produktivität ergibt.

Ein weiterer Nachteil ist auch darin zu sehen, daß der Filterpapierkörper mit einer Lochung versehen werden muß, die in einem zusätzlichen Arbeitsgang eingebracht wird und außerdem bei nicht vollständigem Ausgießen zu einem Kurzschluß zwischen der Rohluftseite und der Reinluftseite führt.

Es ist ferner aus der DE 38 38 540 eine Filterpatrone bekannt, die eine Endscheibe aus einem Dichtmaterial aufweist. Diese Endscheibe wird mittels eines speziellen Klebers mit dem Filterpapierkörper verbunden. Außerdem ist die Endscheibe derart gestaltet, daß eine Verzahnung zwischen Kleber und Endscheibe erfolgt. Damit zeigt sich jedoch auch schon der Nachteil der darin zu sehen ist, daß die Endscheibe ein kompliziertes und aufwendig herzustellendes Bauteil ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Filterpatrone zu schaffen, die aus wenigen Bauteilen bzw. Komponenten besteht und gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung zwischen Rohluftseite und Reinluftseite gewährleistet.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Endscheibe in welche bereits das Dichtelement integriert ist, unmittelbar mit dem Filterkörper verbunden wird, das heißt, die Verbindung erfolgt durch Aufschmelzen der Endscheibe und Einpressen in den Filterkörper. Aufgrund der Oberflächenstruktur des Filterkörpers bzw. des zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterials wird eine innige und zuverlässige Verbindung zwischen Endscheibe und Filterkörper erzielt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Endscheibe aus einer Mischung von Polypropylen und Elastomer, welche auch unter dem Begriff Santoprene bekannt ist oder aus einer Mischung von Polyamid und Elastomer.

Der Vorteil dieses Material liegt darin, daß es beim Erwärmen vom starren in den teigigen Zustand überwechselt und dadurch mit dem Filterpapierkörper verschmolzen werden kann.

Außerdem zeigt das Material aufgrund der geringen Shore-Härte eine weichelastische Eigenschaft die dazu geeignet ist, daß die Endscheibe gleichzeitig als Dichtelement angewandt werden kann.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Dichtelement aus einer Lippendichtung, welche beispielsweise mehrere Dichtrillen aufweist. Dadurch ist eine Art Labyrinthdichtung erzielbar. Außerdem hat die Anordnung von Dichtrillen den Vorteil, daß das Elastizitätsverhalten exakt einstellbar ist.

Die Endscheibe ist ein Spritzgußteil und kann in einer Gestaltung im sogenannten 2-Komponenten-Verfahren hergestellt werden. Dies bedeutet, daß Kunststoffe unterschiedlicher Eigenschaften in einem einzigen Arbeitsgang miteinander verschmolzen werden. So kann beispielsweise das Dichtelement aus einem Kunststoff bestehen, der besonders gute Dichteigenschaften aufweist. Das mit dem Filterkörper zu verschmelzende Element kann aus einem Kunststoff bestehen, der besonders gute Klebeeigenschaften aufweist.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Dichtelement axial bzw. radial anzuordnen. Während die axiale Abdichtung einer Filterpatrone die bisher übliche Abdichtung darstellt, hat die radiale Abdichtung den Vorteil, daß Längentoleranzen der Filterpatrone einfacher ausgeglichen werden können.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1a einen Halbschnitt eines Luftfilters mit Filterpatrone,

Fig. 1b eine Variante eines Luftfilters mit Filterpatrone.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht das Ausführungsbeispiel des Luftfilters aus einem Luftfiltergehäuse 10, das mit einem Deckel 11 verschlossen ist. Das Filtergehäuse weist einen Rohlufteinlaß 12 und einen Reinluftauslaß 13 auf. Innerhalb des Filtergehäuses befindet sich eine Filterpatrone 14, welche an ihrem oberen Ende mit einer Endscheibe 15 und an dem unteren Ende mit einer Endscheibe 16 versehen ist. Die Filterpatrone besteht im wesentlichen aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterpapier 17. Sowohl die Endscheibe 15 als auch die Endscheibe 16 besteht insbesondere aus Santoprene, einer Kombination aus Polypropylen und einem elastomeren Werkstoff.

An der unteren Endscheibe 16 sind in Fig. 1a, das heißt im linken Halbschnitt, Dichtlippen angeformt. Diese Dichtlippen 18 weisen Dichtungsrillen 19, 20 auf, welche zu einer Erhöhung der Dichtwirkung beitragen. Die Endscheiben werden bei der Montage mit dem Filterpapier 17 erwärmt und in den Papierbalg eingeschmolzen und damit verbunden.

Der rechtsseitige Halbschnitt Fig. 1b zeigt ebenfalls Dichtlippen 21. Diese bewirken eine radiale Abdichtung an dem Ansatz 22 des Reinluftaustritts 13. Wird die Endscheibe 16 beispielsweise im 2-Komponenten-Spritzgießverfahren hergestellt, dann ist es zweckmäßig, die erste Komponente als leicht schmelzbare ebene Scheibe auszubilden und die zweite Komponente für den Dichtbereich vorzusehen.

Claims (6)

1. Filterpatrone, insbesondere für einen Ansaugluftfilter einer Brennkraftmaschine mit einem aus einer zick-zack-förmig gefalteten Filterpapierbahn bestehenden hohlzylindrischen Filterkörper der an wenigstens einer Stirnseite mit einer Endscheibe versehen ist und wobei diese Endscheibe ein Dichtelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) unmittelbar mit dem Filterkörper (14) verbunden ist.

2. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) an den Filterkörper (14) angeschmolzen ist.

3. Filterpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) aus einer Mischung von Polypropylen und Elastomer oder aus einer Mischung von Polyamid und Elastomer besteht.

4. Filterpatrone nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement eine Lippendichtung (18) ist welche mehrere Dichtungsrillen (19, 20) aufweist.

5. Filterpatrone nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) im 2-Komponenten- Spritzgießverfahren hergestellt ist.

6. Filterpatrone nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein axial und/oder radial wirkendes Dichtelement (18, 21) ist.