DE20023795U1 - Dichtungssystem für Filter - Google Patents
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Abstract
Luft-Filterelement-Anordnung
(450) zum Einsatz in einem Luftfiltergehäuse (672) mit einer internen
ringförmigen
Dichtungsfläche
(660); wobei die Filterelement-Anordnung (450) durch eine axiale
Bewegung der Filterelement-Anordnung
(450) relativ zur internen ringförmigen
Dichtungsfläche
(660) des Gehäuses
(672) innerhalb des Gehäuses
(672) ausbaubar und austauschbar ist, gekennzeichnet durch:
(a) eine gewickelte Mediumkonstruktion (470) bestehend aus einem Medium (123) mit Faltenkanälen (124), das mit einem Deckblatt (132) verbundenen und zu einer Rolle aufgewickelt ist, wobei:
(i) die gewickelte Mediumkonstruktion (470) ein erstes und ein gegenüberliegendes zweites Ende (510), an dem ersten Ende eine erste planare Eintritts-Strömungsfläche (471) und an dem zweiten Ende (510) eine gegenüberliegende zweite Austritts-Strömungsfläche (472) besitzt;
(ii) die gewickelte Mediumkonstruktion (470) für eine geradlinige Durchströmung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende konfiguriert ist und einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt;
(iii) das Medium in der gewickelten Mediumkonstruktion (470) mehrere Faltenkanäle (124) bildet; und jeder der Faltenkanäle...
(a) eine gewickelte Mediumkonstruktion (470) bestehend aus einem Medium (123) mit Faltenkanälen (124), das mit einem Deckblatt (132) verbundenen und zu einer Rolle aufgewickelt ist, wobei:
(i) die gewickelte Mediumkonstruktion (470) ein erstes und ein gegenüberliegendes zweites Ende (510), an dem ersten Ende eine erste planare Eintritts-Strömungsfläche (471) und an dem zweiten Ende (510) eine gegenüberliegende zweite Austritts-Strömungsfläche (472) besitzt;
(ii) die gewickelte Mediumkonstruktion (470) für eine geradlinige Durchströmung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende konfiguriert ist und einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt;
(iii) das Medium in der gewickelten Mediumkonstruktion (470) mehrere Faltenkanäle (124) bildet; und jeder der Faltenkanäle...
Description
- 1. Anwendungsgebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft Filteranordnungen für Maschinen und Motoren und Verfahren der Filterung und der Filterherstellung. Insbesondere beschreibt die Erfindung eine Filteranordnung mit einem Dichtungssystem.
- 2. Stand der Technik
- Gasströme führen oft Feststoffpartikel mit sich. In vielen Fällen ist es wünschenswert, einige oder alle Feststoffpartikel aus dem Gasstrom zu entfernen. Z. B., führen Ansaugluftströme von Fahrzeugmotoren oder Kraftwerkseinrichtungen, z. B. Gasströme zu Gasturbinen und Luftströme zu verschiedenen Verbrennungsöfen oft Feststoffpartikel mit sich. Falls die Feststoffpartikel den internen Arbeitsbereich der verschiedenen betroffenen Maschinen erreichen sollten, können sie diesen beträchtliche Schäden zufügen. Bei solchen Systemen wird daher bevorzugt, die Feststoffpartikel stromaufwärts von dem Motor, der Turbine, dem Verbrennungsofen oder anderen betroffenen Maschinen aus dem Gasstrom zu entfernen. Zur Entfernung der Feststoffpartikel sind eine Vielzahl von Luftfilter- oder Gasfilter-Anordnungen entwickelt worden. Im allgemeinen wird jedoch kontinuierlich nach Verbesserungen gesucht.
- 3. Beschreibung der Erfindung
- Erfindungsgemäss wird ein Zuluftsystem eines Motors beschrieben. Das Zuluftsystem besitzt eine Filterelement-Anordnung mit einem Medium Paket und einem Dichtungssystem. In bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Dichtungssystem einen Rahmen und ein Dichtungselement, wobei der Dichtungsrahmen eine Verlängerung besitzt, die von einer der Strömungsflächen des Filtermedium Paketes aus in axialer Richtung ragen. In besonders bevorzugten Ausführungsformen wird das Dichtungselement von der Verlängerung des Rahmens getragen.
- Nachstehend wird die Filterelement-Anordnung beschrieben. Bevorzugte Filterelement-Anordnungen schliessen solche mit den o. g. Charakteristiken ein.
- Verfahren zur Herstellung von Filtersystemen, die Wartung von Filtersystemen und der Aufbau von Filteranordnungen werden hier beschrieben. Bevorzugte erfindungsgemässe Verfahren verwenden Filterelemente und Anordnungen der oben charakterisierten Art.
- 4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Filterpaketes; -
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teiles des in dem Filterpaket gemäss1 verwendeten Filtermediums; -
3 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Möglichkeit zur Herstellung eines Filterpaketes zum Einsatz in der Ausführungsform gemäss1 ; -
4 ist ein schematischer Grundriss einer Ausführungsform eines Dichtungssystems für das Filterpaket gemäss1 ; -
5 ist ein schematischer fragmentarischer Querschnitt der Ausführungsform gemäss1 , dichtend eingesetzt in einen kompressiblen Luftfilter; -
6 ist ein schematischer Querschnitt 6-6 des Rahmens des Dichtungssystems gemäss4 ; -
7 ist ein vergrösserter fragmentarischer schematischer Querschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Dichtungselementes des Dichtungssystems gemäss4 ; -
8 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Luftfilters, in den ein erfindungsgenmässes Filterpaket eingesetzt ist; -
9 ist ein schematischer Querschnitt des Luftfilters gemäss8 , in den ein Filterpaket gemäss1 eingesetzt ist; -
10 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Filterpaketes; -
11 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teiles eines Filtermediums des Filterpaketes gemäss10 ; -
12 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Teiles eines Rahmens eines Dichtungssystems des Filterpaketes gemäss10 ; -
13 ist ein schematischer Querschnitt 13-13 einer Ausführungsform eines in dem Filterpaket gemäss10 einsetzbaren Dichtungssystems; -
14 ist eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemässen Luftfilters; -
15 ist ein schematischer Querschnitt 15-15 eines Luftfilters gemäss14 mit einem Filterpaket gemäss10 ; -
16 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems in dem efindungsgemässe Luftfilter eingesetzt sind; -
17 ist eine Stirnansicht einer alternativen Ausführungsform des Filterpaketes gemäss1 ; und -
18 ist eine Stirnansicht einer weiteren Ausführungsform des Filterpaketes gemäss1 . - 5. Detaillierte Beschreibung
- A.
1 –7 -
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Filterpaketes50 . Das bevorzugte Filterpaket50 besitzt ein Filtermedium55 und ein Dichtungssystem60 . In bevorzugten Konstruktionen ist das Filtermedium55 so ausgelegt, dass es Feststoffpartikel aus einem Fluid, z. D. Luft, die das Filtermedium55 passiert, entfernt; das Dichtungssystem60 ist so ausgelegt, dass es das Filterpaket50 gemäss8 und9 gegen eine Seitenwand eines Gehäuses oder eines Kanals abdichtet. Mit dem Begriff „Dichtung" ist gemeint, dass das Dichtungssystem60 unter normalen Bedingungen verhindert, dass unbeabsichtigte Mengen des Fluids einen Bereich zwischen dem Filterpaket50 und der Seitenwand des Gehäuses oder des Kanals passiert, d. h., das Dichtungssystem60 unterbindet Fluidströme, die an dem Filtermedium55 des Filterpaketes50 vorbeiströmen könnten. - In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist das Filtermedium
55 für „Durchgangsströmung" konfiguriert. „Durchgangsströmung" bedeutet, dass das Filtermedium55 in einer Filterkonstruktion100 konfiguriert ist, die eine erste Strömungsfläche105 (in der dargestellten Ausführungsform einem Eintrittsende entsprechend) und eine gegenüberliegende zweite Strömungsfläche110 (in der dargestellten Ausführungsform einem Austrittsende entsprechend) besitzt, wobei die Fluidströmung in einer Richtung114 durch die erste Strömungsfläche105 eintritt und in der gleichen Richtung116 durch die zweite Strömungsfläche110 austritt. Beim Einsatz in einem Durchgangsfilter-Gehäuse tritt das Fluid im allgemeinen durch die Eintrittsöffnung des Gehäuses in einer Richtung ein, tritt in der gleichen Richtung in die Filterkonstruktion100 durch die erste Strömungsfläche105 ein, verlässt die Filterkonstruktion100 in der gleichen Richtung durch die zweite Strömungsfläche110 , und verlässt das Gehäuse durch den Gehäuseaustritt in der gleichen Richtung. - Obwohl die erste Strömungsfläche
105 oben als Eintrittsfläche und die zweite Strömungsfläche110 als Austrittsfläche beschrieben worden ist, können die Eintritts- und die Austrittsflächen miteinander vertauscht werden. D. h., die erste Strömungsfläche105 gemäss1 kann einem Austrittsende zugeordnet sein, während die zweite Strömungsfläche110 gemäss1 einem Eintrittsende zugeordnet sein kann. - Im allgemeinen ist die Filterkonstruktion
100 eine Wickelkonstruktion. D. h., die Filterkonstruktion100 besteht üblicherweise aus einer Filtermediumschicht, die vollständig und wiederholt um ein Zentrum gewickelt ist. Üblicherweise ist die Wickelkonstruktion eine Spule bei der eine Filtermediumschicht mehrmals um ein Zentrum gewickelt ist. In Anordnungen, in denen eine gewickelte Spulen-konstruktion verwendet wird. Ist die Filterkonstruktion eine Rolle eines Filtermediums, üblicherweise eines durchlässigen Faltenfiltermediums. -
2 ist eine schematische perspektivische Darstellung, die die Operations-prinzipien bestimmter in den erfindungsgemässen Filterkonstruktionen verwendeter bevorzugter Filtermedien demonstriert. In2 ist eine Faltenkonstruktion122 dargestellt. Vorzugsweise besitzt die Faltenkonstruktion122 eine Faltenschicht123 mit mehreren Falten124 und ein Deckblatt132 . Die Ausführungsform gemäss2 zeigt zwei Teile des Deckblattes132 : ein Blatt132A (oberhalb der Faltenschicht123 ) und ein Blatt132B (unterhalb der Faltenschicht123 ). Üblicherweise besitzt die in erfindungsgemässen Ausführungsformen bevorzugte Filtermedium-Konstruktion125 eine Faltenschicht123 , die mit dem unteren Deckblatt132B verbunden ist. Bei der Verwendung dieser Filtermedia Konstruktion125 in einer Wickelkonstruktion, wird sie üblicherweise um sich selbst gewickelt, so dass das untere Deckblatt132B die Oberseite der Faltenschicht123 abdeckt. Die Abdeckung der Faltenschicht123 durch das Deckblatt132 ist durch das Blatt132A dargestellt. Es ist zu beachten, dass das Deckblatt132A und das Deckblatt132B das gleiche Blatt132 sind. - Bei Verwendung dieses Typs der Mediumkonstruktion
125 bilden die Faltenkammern124 vorzugsweise alternierende Scheitel126 und Mulden128 . Die Mulden128 und die Scheitel126 teilen die Falten in eine obere Reihe und eine untere Reihe. Gemäss2 sind die oberen Falten der Faltenkammern136 an ihrem stromabwärts gelegenen Ende geschlossen, während die Faltenkammern134 der unteren Reihe an ihren stromaufwärts gelegenen Enden geschlossen sind. Die Faltenkammern134 sind durch ein erstes Saumband138 verschlossen, das einen Teil des stromaufwärtigen Endes der Falten zwischen dem gewellten Blatt130 und dem Deckblatt132B füllt. In gleicher Weise verschliesst ein zweites Saumband140 die stromabwärts gelegenen Enden alternierender Falten136 . In einigen bevorzugten Systemen sind sowohl das erste Saumband138 als auch das zweite Saumband140 entlang aller Teile der Mediumkonstruktion125 gerade gestreckt, und weichen niemals von der Geraden ab. In einigen bevorzugten Systemen ist das erste Saumband138 gerade und weicht niemals von einer Position an oder nahe der Enden der Mediumkonstruktion125 ab; während das zweite Saumband140 gerade ist und niemals von einer Position an oder in der Nähe der Enden der Mediumkonstruktion125 abweicht. Die Falten124 und die Endsaumbänder138 ,140 bilden die Mediumkonstruktion125 , die zu der Filterkonstruktion100 geformt werden kann und die ohne ein Gehäuse strukturell selbsttragend ist. - Bei der Verwendung eines Filtermediums in der Form der Filtermediumkonstruktion
125 tritt während des Betriebes ein ungefiltertes Fluid, z. B. Luft, dargestellt durch einen schattierten Pfeil144 in die Faltenkammern136 ein. Die Faltenkammern136 sind an ihren Strom aufwärts gelegenen Enden146 offen. Der ungefilterte Fluidstrom kann nicht durch die Strom abwärts gelegenen Enden148 der Faltenkammern136 strömen, da die Strom abwärts gelegenen Enden148 durch das zweite Saumband140 verschlossen sind. Dadurch ist der Fluidstrom gezwungen durch das gewellte Blatt130 oder durch das Deckblatt132 zu strömen. Beim Durchströmen des gewellten Blattes130 oder des Deckblattes132 wird der Fluidstrom gereinigt bzw. gefiltert. Der gereinigte Fluidstrom ist durch die nicht schattierten Pfeile150 dargestellte. Das Fluid passiert dann die Faltenkammern134 (deren stromaufwärts gelegene Enden151 verschlossen sind) um gemäss (1 ) durch die stromabwärts gelegenen offenen Enden152 der Faltenkonstruktion122 zu strömen. In der dargestellten Konfiguration kann das ungefilterte Fluid durch das gewellte Blatt130 , das obere Deckblatt132A oder das untere Deckblatt132B in eine Faltenkammer134 strömen. - Üblicherweise wird die Filtermediumkonstruktion
125 vorbereitet und dann gewickelt, um eine gewickelte Filtermediumkonstruktion100 zu bilden. Wenn diese Art der Filtermediumkonstruktion gewählt wird, beinhaltet die Filtermediumkonstruktion125 die Faltenschicht123 , die durch das Saumband138 mit dem unteren Deckblatt132B verbunden ist (wie in2 dargestellt, aber ohne das obere Deckblatt132A ). Bei diesen Ausführungsformen besitzt die Filtermediumkonstruktion125 an einem Ende eine führende Kante und an dem gegenüber liegenden Ende eine Endkante, wobei sich eine obere seitliche Kante und eine untere seitliche Kante zwischen der führenden Kante und der Endkante erstrecken. Mit dem Begriff „führende Kante" ist die Kante gemeint, mit der das Aufrollen begonnen wird, so dass die führende Kante an dem Zentrum der Wickelkonstruktion anliegt. Die „Endkante" ist die Kante, die nach Beendigung des Wickelprozesses an der Aussenseite der gewickelten Konstruktion liegt. - Die führende Kante und die Endkante sollten zwischen dem gewellten Blatt
123 und dem unteren Deckblatt132B bei diesen Arten der Filtermedium-Konstruktion125 abgedichtet sein, bevor das Filterblatt122 zu einer Spule gewickelt wird. Obwohl es zahlreiche Möglichkeiten gibt, wird in bestimmten Verfahren die Dichtung an der führenden Kante wie folgt geformt: (a) das gewellte Blatt123 und das untere Deckblatt132B werden entlang des Scheitels126 einer Falte124 von der oberen Seitenkante zur unteren Seitenkante (oder von der unteren Seitenkante zur oberen Seitenkante) geschnitten; und (b) entlang der Schnittlinie wird Dichtungsmaterial zwischen dem unteren Deckblatt132B und der Faltenschicht123 aufgetragen. Die Dichtung an der Endkante kann analog zur Dichtung an der führenden Kante hergestellt werden. Obwohl zahlreiche unterschiedliche Dichtungsmittel Arten zur Herstellung der Dichtungen verwendet werden können, ist ein bevorzugtes Dichtungsmittel ein nicht geschäumtes Dichtungsmittel der Firma H.B. Fuller, St. Paul, Minnesota, unter der Handelsbezeichnung HL0842. - Bei der Verwendung der Filtermedium Konstruktion
125 kann es für den System Konstrukteur wünschenswert sein, die Filtermedium Konstruktion125 in eine gewickelte Filtermedium Konstruktion100 gemäss1 zu wickeln. Die verschiedensten Arten können benutzt werden, um Filtermedia aufzuwickeln. Bei einer besonderen Ausführungsform gemäss3 ist die Filtermedia Konstruktion125 um eine zentrale Spindel154 oder ein anderes Element aufgewickelt. Die zentrale Spindel154 kann entfernt werden oder kann belassen werden, um als zentraler Kern der zylindrischen Filterkonstruktion100 (1 ) zu dienen. Es ist offensichtlich, dass unrunde zentrale Wicklungselemente benutzt werden können, um Filtermedia Formen wie z. B., langgestreckte, ovale, rechteckige oder „rennbahnförmige" („race track") Profile herzustellen. - Die Filtermedium Konstruktion
125 kann auch ohne Spindel oder zentralen Kern gewickelt werden. Ein Verfahren zur Bildung einer kernlosen Wickelkonstruktion besteht aus folgenden Schritten: - (a) die Mulden
128 einiger der ersten Falten der Faltenschicht123 von der führenden Kante her werden von der oberen seitlichen Kante zur unteren seitlichen Kante (oder von der unteren seitlichen Kante zu der oberen seitlichen Kante) eingekerbt, um die Aufwicklung der Konstruktion125 zu unterstützen; z.B. können von der führenden Kante aus die ersten vier Falten eine Kerblinie entlang der Mulden128 erhalten; - (b) das Saumband
140 des Dichtungsmittels wird entlang der Seitenkante der Faltenschicht123 , die der Seitenkante mit dem Saumband138 gegenüberliegt, angebracht; - (c) die führende
Kante wird zu Beginn gegen sich selbst umgefaltet oder gerollt und
dann zusammengequetscht, um mit dem dichtenden Saumband
140 abgedichtet zu werden; und - (d) dann wird die restliche Faltenschicht
123 an deren Unterseite das Deckblatt132B befestigt ist um die zusammengequetschte führende Kante gewickelt oder gerollt. - Bei anderen Verfahren können kernlose Konstruktionen aus der Filtermedium Konstruktion
125 durch automatisierte Prozesse hergestellt werden, wie in den US Patenten No. 5.543.007 und 5.435.870 beschrieben; beide US Patente werden in diese Erfindung eingeschlossen. Bei weiteren anderen Verfahren kann die Medium Konstruktion von Hand gerollt werden. - Bei der Verwendung gerollter Konstruktionen, wie der Filterkonstruktion
100 , wird der Systemkonstrukteur wünschen, sicherzustellen, dass der äussere Umfang der Konstruktion100 verschlossen oder fixiert ist, um zu verhindern, dass sich die Filterkonstruktion100 abwickelt. Es gibt verschiedene Arten dies zu erreichen. Bei einigen Anwendungen wird der äussere Umfang mit einer Aussenschicht umhüllt. Die Aussenschicht kann ein nicht-poröses klebendes Material sein, wie z. B., Kunststoff mit einem Kleber auf einer Seite. Wenn diese Art der Außenschicht benutzt wird, verhindert die Außenschicht, dass sich die Filterkonstruktion100 abwickelt; ferner verhindert sie, dass Fluid durch die äußere Peripherie der Filterkonstruktion100 strömt und hält dadurch die Durchgangsströmung durch die Filterkonstruktion100 aufrecht. - Bei einigen Ausführungsformen wird die Filterkonstruktion
100 dadurch in ihrer gewickelten Konstruktion gehalten, dass die Endkante der Filtermedium Konstruktion125 mit einem Kleber oder einem Dichtungsmittel entlang einer Linie160 (1 ) an der Außenfläche der Filterkonstruktion100 befestigt wird. Es kann z. B. ein warmschmelzender Kleber entlang der Linie160 aufgebracht werden. - In
1 ist die zweite Strömungsfläche110 schematische dargestellt.1 zeigt einen Teil112 , in dem die Falten einschließlich der offenen Enden152 und der geschlossenen Enden148 dargestellt sind. Es ist zu beachten, dass der Teil112 repräsentativ für die gesamte Strömungsfläche110 ist. Aus Gründen der Klarheit und der Vereinfachung sind die Falten in den restlichen Teilen der Strömungsfläche110 nicht dargestellt. Draufsichten und Bodenansichten und auch Seitenansichten eines Filterpaketes15 , das üblicherweise in den hier beschriebenen Systemen und Vorrichtungen eingesetzt wird, sind in der gemeinsam anhängigen und gemeinsam zugeordneten US Patentanmeldung Serien Nr. 29/101.193 eingereicht 26.02.199 mit dem Titel „Filterelement Having Sealing System" dargestellt, die hiermit eingeschlossen wird. -
9 zeigt die Filterkonstruktion100 in einem Gehäuse305 eingebaut (das Teil eines Lufteinlasskanals in einen Motor oder eine Turbomaschine sein kann). In der dargestellten Anordnung strömt Luft bei306 in das Gehäuse305 ein, durch die Filterkonstruktion100 und bei307 aus dem Gehäuse305 aus. Wenn Filtermedium Konstruktionen der dargestellten Art wie die Filterkonstruktion100 in einem Kanal oder einem Gehäuse305 verwendet werden, ist ein Dichtungssystem60 erforderlich, um sicher zustellen, dass die Luft durch die Filtermedium Konstruktion100 strömt und nicht an ihr vorbei. -
5 zeigt eine vergrösserte fragmentarische Ansicht der in das Gehäuse305 eingebauten Filterkonstruktion100 ; das dargestellte spezielle Dichtungssystem60 besitzt eine Rahmenkonstruktion170 und ein Dichtungselement250 . Wenn diese Art des Dichtungssystems60 verwendet wird, besitzt die Rahmenkonstruktion170 eine Stützstruktur gegen die das Dichtungselement250 gepresst werden kann, um mit dem Kanal oder dem Gehäuse305 eine Radialdichtung172 zu bilden. - In der in
5 dargestellten speziellen Ausführungsform besitzt die Rahmenkonstruktion170 eine steife Verlängerung174 , die sich von mindestens einem Teil einer der ersten und zweiten Strömungsflächen105 ,110 der Filterkonstruktion100 erstreckt. In der in5 dargestellten speziellen Ausführungsform erstreckt sich die steife Verlängerung174 axial von der zweiten Strömungsfläche110 der Filterkonstruktion100 . In der in5 dargestellten speziellen Ausführungsform ragt die Verlängerung174 infolge der planaren Form der zweiten Strömungsfläche110 über der gesamten zweiten Strömungsfläche110 in axialer Richtung. In Ausführungsformen, in denen die Strömungsfläche nicht-planar ist, z. B. kegelstumpfförmig, kann die Verlängerung174 so ausgebildet sein, dass sie nur über einem Teil der Strömungsfläche aufragt. Z. B. könnte es in einer kegelstumpfförmigen Filterkonstruktion einen zentralen Teil am oder in der Nähe des Kernes geben, der über die Verlängerung174 ragt. -
6 zeigt einen Querschnitt der speziellen Rahmenkonstruktion170 gemäss5 . Die in6 dargestellte Verlängerung174 besitzt ein Paar einander gegenüberliegender Seiten176 ,178 , die durch eine Stirnkante180 miteinander verbunden sind. In bevorzugten Ausführungsformen dient eine der ersten oder zweiten Seiten176 ,178 , derart zur Stützung des Dichtungselementes250 , dass zwischen der ausgewählten Seite176 oder178 und der zugeordneten Oberfläche des Gehäuses oder des Kanals eine Dichtung172 gebildet werden kann. Wenn diese Art der Konstruktion verwendet wird, ist die Verlängerung174 ein kontinuierliches Element, das eine geschlossene Schleifenstruktur182 (4 ) bildet. Das Dichtungselement250 kann entweder mit der inneren Seite184 der Schleifenstruktur182 oder der äusseren Seite186 der Schleifenstruktur182 in Eingriff stehen oder an ihr anliegen. Wenn die Schleifenstruktur182 mit der inneren Seite184 in Eingriff steht, kann das Dichtungselement250 zwischen der Verlängerung174 und einem in die Schleifenstruktur eingesetzten rohrförmigen Element zusammengedrückt werden, so dass die Verlängerung174 und das Dichtungselement250 das rohrförmige Element umschliessen. Dadurch wird eine radiale Richtung zwischen dem äusseren Teil des rohrförmigen Elementes und der inneren Seite176 der Verlängerung174 (und damit der Schleifenstruktur182 ) gebildet. - Das Dichtungselement
250 kann auch an dem äusseren Teil186 der Schleifenstruktur182 anliegen. Wenn diese Konstruktionsart verwendet wird, kann ein Gehäuse oder ein Kanal die Verlängerung174 und die Schleifenstruktur182 einschliesslich des Dichtungselementes250 umschliessen, um eine Dichtung zwischen der äusseren Seite178 der Verlängerung174 und einer inneren Fläche des Gehäuses oder des Kanals zu bilden. - Bei speziellen bevorzugten Ausführungsformen liegt das Dichtungselement
250 sowohl an der inneren Seite184 als auch an der äussere Seite186 der Schleifenstruktur182 an. Bei einer speziellen Ausführungsform gemäss5 kommt das Dichtungselement250 mit der Stirnkante180 der Verlängerung174 derart in Eingriff, dass das Dichtungselement250 die Verlängerung174 von der äusseren Seite 186 über die Stirnkante180 bis zur inneren Seite184 überdeckt. - Die nachfolgende Beschreibung betrifft
4 ,5 und6 .4 ist ein schematischer Grundriss des Dichtungssystems60 gemäss1 ;5 ist ein fragmentarischer schematischer Querschnitt des Filterpaketes50 gemäss1 , das in einem Gehäuse305 installiert ist; und6 ist ein schematischer Querschnitt der Rahmenkonstruktion170 des Dichtungssystems60 gemäss4 . - Im allgemeinen besitzt die Rahmenkonstruktion
170 , wenn Rahmenkonstruktionen170 der hier beschriebenen Art verwendet werden, einen Rahmen205 . Der Rahmen205 kann verschiedene Formen haben. Bei der speziellen Ausführungsform gemäss4 hat der Rahmen205 eine allgemeine Kreisform. Der Rahmen205 gemäss4 ist zur Befestigung an der zweiten Strömungsfläche110 der Filterkonstruktion100 konfiguriert. - In der in
6 dargestellten speziellen Ausführungsform besitzt der Rahmen205 eine anhängende Lippe251 , die mit einem inneren Durchmesser weitgehend kreisförmig ist. Vorzugsweise ist der innere Durchmesser ungefähr gleich dem äusseren Durchmesser der Filterkonstruktion100 . Die anhängende Lippe251 erstreckt sich um einen ersten Abstand abwärts von der Unterseite252 von Kreuzstreben210 . Die anhängende Lippe251 ist so angeordnet und so konfiguriert, dass sie sich radial um die zweite Strömungsfläche110 der Filterkonstruktion100 erstreckt. In der in5 dargestellten speziellen Ausführungsform erstreckt sich die anhängende Lippe251 radial um die zweite Strömungsfläche110 des Filtermediums100 , so dass sich die anhängende Lippe251 um den ersten Abstand von der zweiten Strömungsfläche110 der Filterkonstruktion100 einwärts erstreckt, um einen Überlappungsbereich255 zu bilden. - Der Rahmen
205 ist vorzugsweise an der Filterkonstruktion100 befestigt. Es gibt viele Möglichkeiten den Rahmen205 an der Filterkonstruktion100 zu befestigen. Eine speziell bevorzugte Art den Rahmen205 an der Filterkonstruktion105 zu befestigen ist die Verwendung eines Klebers. Bei der in5 bevorzugten Ausführungsform ist der Kleber in dem Überlappungsbereich zwischen der anhängenden Lippe152 und der Konstruktion100 angebracht. - Vorzugsweise verbindet der Kleber den Rahmen
205 permanent mit der Filterkonstruktion100 während er gleichzeitig Fluidleckagen durch den Überlappungsbereich255 zwischen der Filterkonstruktion100 und dem Rahmen205 verhindert. Bei alternativen Ausführungsformen kann der Rahmen205 temporär an der Filterkonstruktion100 befestigt sein. Mit dem Begriff „temporär" ist gemeint, dass der Rahmen205 von der Filterkonstruktion100 gelöst werden kann, ohne das Dichtungssystem60 oder die Filterkonstruktion100 zu beschädigen. - Während des Betriebes werden, bei der hier beschriebenen Art des Rahmens
205 , um den Umfang des Rahmens205 nach innen gerichtete Kräfte ausgeübt. Der Rahmen205 wird von Kreuzstreben210 gestützt. Mit dem Begriff „gestützt" ist gemeint, dass die Kreuzstreben210 verhindern, dass der Rahmen205 unter den Kräften, die auf den Umfang des Rahmens205 ausgeübt werden, radial kollabiert. - Die in
6 dargestellte Verlängerung174 der Rahmenkonstruktion170 besitzt einen Oberteil bzw. ringförmigen Dichtungsträger263 . Gemäss6 ist der Dichtungsträger263 weitgehend kreisförmig; er ist zum Einsatz in ein Gehäuse oder einen Kanal angeordnet und konfiguriert. Wenn der Dichtungsträger263 kreisförmig ist, definiert er einen inneren Durchmesser. Zwischen dem Dichtungsträger263 und der anhängenden Lippe251 besitzt der Rahmen205 eine Schulter253 . Die Schulter253 bildet einen Übergangsbereich zwischen dem grösseren inneren Durchmesser der anhängenden Lippe251 und dem kleineren inneren Durchmesser des Dichtungsträger263 . - In der Konstruktion und Anordnung gemäss
5 und6 dient der Dichtungsträger263 als Träger für das zusammendrückbare Dichtungselement250 . Das zusammendrückbare Dichtungselement250 ist vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, dass es ausreichend kompressibel ist, um zwischen dem Dichtungsträger263 des Rahmens205 und einer Seitenwand260 eines Gehäuses oder eines Kanals zusammen gepresst zu werden. Wenn das Dichtungselement250 zwischen dem Dichtungsträger263 und der Seitenwand260 ausreichend zusammen gepresst ist, besteht eine radiale Dichtung172 zwischen dem Filterpaket50 und der Seitenwand260 . - Es gibt verschiedene Arten, um das Dichtungselement
250 auf dem Dichtungsträger263 zu befestigen. Eine besonders einfache und bevorzugte Art ist das Dichtungselement250 so zu formen, dass es die äussere radiale Seite270 des Dichtungsträgers263 und die innere radiale Seite271 des Dichtungsträger263 einschl. der Stirnkante180 (7 ) überdeckt und überlappt und dadurch mit dem Dichtungsträger263 in Eingriff steht. Eine spezielle Ausführungsform dieser Konfiguration ist in7 dargestellt. Das in7 dargestellte Dichtungselement250 überlappt den Dichtungsträger263 vollständig. - Der Dichtungsträger
263 des Rahmens205 bildet eine Wand oder Tragkonstruktion an der durch das kompressible Dichtungselement250 eine radiale Dichtung172 gebildet werden kann. Die Zusammendrückung des kompressiblen Dichtungselementes250 an dem Dichtungssystem60 reicht vorzugsweise aus, um eine radiale Dichtung unter einem Einführdruck von nicht grösser als 36 kg (80 lbs), üblicherweise nicht grösser als 22,7 kg (50 lbs) z. B. ungefähr 9 bis 18 kg (20 – 40 lbs) zu bilden und ist gering genug, um einen bequemen und leichten manuellen Austausch zu gestatten. Vorzugsweise beträgt der Kompressionswert des kompressiblen Dichtungselemtes250 mindestens 15 %, vorzugsweise nicht mehr als 40 % und üblicherweise zwischen 20 und 33 %. Mit „Kompressionswert" ist die physikalische Verschiebung eines äussersten Teiles des Dichtungselementes250 radial in Richtung auf den Dichtungsträger263 als Prozent des äussersten Teiles des Dichtungselementes250 in einem ruhenden ungestörten Zustand und nicht in einen Kanal installiert oder nicht anderen Kräften ausgesetzt, gemeint. -
7 zeigt eine vergrösserte schematische fragmentarische Ansicht eines speziellen bevorzugten Dichtungselementes250 im unkomprimierten Zustand. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform besitzt das Dichtungselement250 im Querschnitt eine stufenförmige Konfiguration, deren äussere Dimensionen (Durchmesser, bei kreisförmigem Grundriss) von einem ersten Ende264 zu einem zweiten Ende265 hin abnehmen, um die gewünschte Dichtung zu erzielen. Bevorzugte Spezifikationen für das Profil der in7 dargestellten speziellen Ausführungsform sind folgend: Polyurethan Schaumstoff mit mehreren (vorzugsweise mindestens drei) progressiv grösseren Stufen, die so konfiguriert sind, dass sie mit der Seitenwand260 (5 ) eine Grenzschicht und eine Fluiddichte Dichtung bilden. - Das kompressible Dichtungselement
250 besitzt Oberflächen mit graduell zunehmenden inneren Durchmessern, um mit der Seitenwand260 eine Grenzschicht zu bilden. Im Detail, bei dem in7 dargestellten Beispiel besitzt das kompressible Dichtungselement250 drei Stufen266 ,267 und268 . Die Querschnittsdimensionen bzw. die Breite der Stufen266 ,267 und268 vergrössern sich je weiter die Stufe266 ,267 und268 von dem zweiten Ende265 des kompressiblen Dichtungselementes250 entfernt angeordnet ist. Der kleinere Durchmesser an dem zweiten Ende265 gestattet die leichte Einführung in einen Kanal oder ein Gehäuse. Der grössere Durchmesser an dem ersten Ende264 gewährleistet eine druckdichte Dichtung. - Im allgemeinen muss für eine gut funktionierende radiale Dichtungsstruktur das kompressible Dichtungselement
250 zusammengedrückt werden, wenn das Element250 in ein Gehäuse305 oder einen Kanal eingeführt wird. In vielen bevorzugten Konstruktionen wird das Dichtungselement250 in seinem dicksten Teil um ungefähr 15 – 40 % (oft ungefähr 20 % – 33 %) seiner Dicke zusammengepresst, um eine stramme robuste Dichtung zu liefern, die auch eine manuelle Installation des Dichtungselementes250 gestattet, mit Kräften in der Grössenordnung von 36 kg (80 lbs) oder weniger, vorzugsweise, 22,7 kg (50 lbs) oder weniger und im allgemeinen 9 – 18 kg (20 – 40 lbs). - Im allgemeinen kann das Filterpaket
50 so angeordnet und konfiguriert werden, dass es in einer Presspassung an der Seitenwand260 des Gehäuses205 oder des Kanals anliegt. In der in5 dargestellten spezifischen Ausführungsform ist das kompressible Dichtungselement250 zwischen der Seitenwand260 und dem Dichtungsträger263 des Rahmens205 zusammengepresst. Nach der Kompression übt das kompressible Dichtungselement250 eine Kraft gegen die Seitenwand260 aus, da es versucht sich in seinen ursprünglichen Zustand auszudehnen, wodurch eine radiale Dichtung172 zwischen und gegen den Dichtungsträger263 und der Seitenwand260 gebildet wird. - B.
8 +9 -
8 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht eines Luftfilters300 . Bei speziellen Systemen ist das Filterpaket50 so konstruiert, dass es in ein Gehäuse305 eines Luftfilters300 einsetzbar ist. Das Gehäuse305 ist üblicherweise Teil eines Kanalnetzes in Verbindung mit dem Lufteinlaßsystem eines Motors. Die hier verwendeten Begriffe „Kanalnetz" oder „Kanal" schliessen Strukturen wie z. B. Rohrleitungen, Rohr, Schläuche oder Luftfiltergehäuse ein. - In Verbindung mit dem Filterpaket
50 ist eine Vielfalt von Gehäusen verwendbar. Bei der in8 dargestellten speziellen Ausführungsform besitzt das Gehäuse305 einen Körper oder ein erstes Gehäuseteil310 und einen lösbaren Deckel oder zweites Gehäuseteil315 . Bei einigen Ausführungsformen ist das erste Gehäuseteil310 an einem Objekt, z. B. einem Lastkraftwagen, befestigt. Das zweite Gehäuseteil315 ist mittels einer Verriegelung320 lösbar an dem ersten Gehäuseteil310 befestigt. Vorzugsweise besitzt die Verriegelung320 mehrere Riegel325 . - Obwohl das Gehäuse die verschiedensten Querschnittskonfigurationen haben kann, haben bei der dargestellten speziellen Ausführungsform das erste und das zweite Gehäuseteil
310 ,315 kreisförmigen Querschnitt. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt das erste Gehäuseteil310 einen Austrittsbereich330 . Die Konstruktion des Austrittsbereiches330 gestattet es dem Fluid während des Betriebes aus dem Luftfilter300 auszutreten. In gleicher Weise besitzt das zweite Gehäuseteil einen Eintrittsbereich335 . Die Konstruktion des Eintrittsbereiches335 gestattet es dem Fluid während des Betriebes in den Luftfilter300 einzutreten. Bei bevorzugten Konstruktionen ist das Gehäuse305 ein „in-line" Gehäuse. D. h., der Austrittsbereich330 und der Eintrittsbereich335 fluchten koaxial miteinander, wodurch der Luftstrom in der gleichen Richtung durch den Eintrittsbereich335 und den Austrittsbereich330 strömen kann. Dies ist aus9 ersichtlich. - Das Filterpaket
50 ist vorzugsweise so konstruiert und arrangiert, dass es mit der Seitenwand260 des Gehäuses305 eine Presspassung bilden kann. In der in9 dargestellten Ausführungsform ist das zweite Ende110 des Filterpaketes mit dem Rahmen205 und dem kompressiblen Dichtungselement250 in das erste Gehäuseteil310 eingesetzt. Das Filterpaket50 ist in einer Presspassung derart in das erste Gehäuseteil310 eingesetzt, dass das kompressible Dichtungselement250 zwischen dem Dichtungsträger263 des Rahmens205 und der Seitenwand260 des ersten Gehäuseteiles310 zusammengepresst wird, um zwischen diesen eine radiale Dichtung172 zu bilden. - Während des Betriebes der in
9 dargestellten Ausführungsform tritt das Fluid in der Richtung306 in den Eintrittsbereich335 des zweiten Gehäuseteiles315 des Gehäuses300 ein. Das Fluid durchströmt die Filterkonstruktion100 . Während das Fluid die Filterkonstruktion100 durchströmt, werden Verunreinigungen aus dem Fluid entfernt. Das Fluid verlässt das Gehäuse300 im Austrittsbereich330 in der Richtung307 . Das komprimierbare Dichtungselement250 des Dichtungssystems60 bildet eine radiale Dichtung172 , um zu verhindern, dass verunreinigtes Fluid aus dem Gehäuse300 austritt ohne die Filterkonstruktion100 durchflossen zu haben. - C.
17 +18 - Es ist offensichtlich, dass das Filterpaket
50 zusätzliche Separatoren haben kann, um sicherzustellen, dass ein angemessener Grad der Filterung erreicht wird. Die Separatoren können entweder stromaufwärts von dem Filterpaket50 oder stromabwärts von dem Filterpaket50 angeordnet sein; abhängig von der speziellen Anwendung und der gewünschten Ergebnisse. Diese Separatoren können in einigen Ausführungsformen in Form von Vorreinigern oder Nachreinigern (z. B. Sicherheitsfiltern oder Sekundärfiltern) eingesetzt werden. Ferner können diese Separatoren in Form von Einschicht oder Mehrschicht Filtermedien eingesetzt werden und entweder stromaufwärts oder stromabwärts von der Filterkonstruktion100 angeordnet werden. Die in diesen Anwendungen eingesetzten Filtermedia werden üblicherweise aufgrund des gewünschten Filtergrades und der durch das Filtermedium bedingten Strömungswiderstände ausgewählt. Z. B., kann es bei gewissen Anwendungsformen vorkommen, dass es wünschenswert ist, grosse Partikel (d. h. grosse Müllstücke wie z. B. Blätter, Schmetterlinge, Schmutzklumpen o. dgl.) herauszufiltern, ohne weitere zusätzliche Strömungswiderstände hinzuzufügen. In diesen Anwendungsformen kann eine Mediumschicht, wie z. B. ein Sieb oder ein Rechen stromaufwärts von der Filterkonstruktion angeordnet werden. Es kann auch wünschenswert sein, unmittelbar stromabwärts von der Filterkonstruktion100 eine zusätzliche Filterung vorzusehen. Dies kann durch eine Schicht (oder mehrere Schichten) eines Filtermediums unmittelbar stromabwärts von der Filterkonstruktion100 erreicht werden. -
17 zeigt eine alternative Ausführungsform des Filterpaketes50 gekennzeichnet durch die Bezugszahl50' . Das Filterpaket50' ist analog zum Filterpaket50 gemäss1 konfiguriert und konstruiert, mit der Ausnahme, der ersten Strömungsfläche105' , die einer stromaufwärts angeordneten oder Eintrittsfläche106' entspricht.17 zeigt eine Vorderansicht des Filterpaketes50' mit Sicht auf das stromaufwärtige Ende106' ; bei dem in17 dargestellten speziellen Filterpaket50' ist die gesamte Strom aufwärts gelegene Fläche106' mit einer Schicht eines Filtermediums107' abgedeckt, um grosse Partikel aus dem Gasstrom zu separieren, bevor der Gasstrom in die Filterkonstruktion100 eintritt. Abhängig von der Anwendung und dem gewünschten Grad der Filtration und dem Strömungswiderstand können die verschiedensten Arten für das Medium107' verwendet werden. In vielen typischen Anwendungen ist das Filtermedium107' so bemessen, dass es die Separation von Partikeln, wie z. B. Schmetterlingen, Blättern, grossen Schmutzklumpen und anderen Abfallarten erlaubt. Eine Filtermediumart, die für diese Zwecke einsetzbar ist, besitzt die folgenden Charakteristiken und Eigenschaften: Polyestermaterial; 50 Gew. % der Fasern mit ungefähr 15 Dernier und 50 Gew. % der Fasern mit ungefähr 6 Dernier; der die Fasern zusammenhaltende Binder ist ein ölbeständiger gummimodifizierter PVC; ein Basisgewicht von 224 g/m2 (6,6 oz/yd2); eine Dicke von ungefähr 9,4 mm (0,37 inch) eine Durchlässigkeit von ungefähr 1068 m/min (3500 ft/m) mit einem 6,25 mm (0,5 inch) H2O Strömungswiderstand. - Wie oben erwähnt, kann es auch wünschenswert sein, stromabwärts von der Filterkonstruktion
100 eine Separation vorzusehen. Ein Beispiel ist in18 dargestellt.18 zeigt eine Frontansicht einer alternativen Ausführungsform des Filterpaketes55 von der zweiten Strömungsfläche110'' her. Das in18 dargestellte Filterpaket50'' ist analog zu dem Filterpaket50 gemäss1 konstruiert, jedoch mit der Ausnahme, dass ein zusätzlicher Separator111'' stromabwärts von der Filterkonstruktion100 angeordnet ist. Obwohl eine Vielzahl von Ausführungsformen betrachtet wird, ist bei der speziellen Ausführungsform gemäss18 der Separator111'' in Form einer Mediumschicht112'' stromabwärts von der Filterkonstruktion110 angeordnet. Die Filtermediumschicht112'' kann entweder unmittelbar benachbart und an der Filterkonstruktion100 angeordnet sein, oder sie kann stromabwärts von dem Rahmen205'' angeordnet sein. In der in18 dargestellten Ausführungsform ist die Filtermediumschicht112'' unmittelbar stromabwärts an der Filterkonstruktion100 angeordnet. D. h., die Filtermediumschicht112'' ist zwischen der Filterkonstruktion100 und den Kreuzstreben210'' des Rahmens205'' angeordnet. - Die Art der verwendeten Filtermediumschicht
112'' hängt von dem gewünschten Filterwirkungsgrad und dem Betrag des eingebrachten Strömungswiderstandes ab. Das Filtermedium112'' kann aus einer einzigen Schicht oder mehreren Schichten bestehen. In der in18 dargestellten Ausführungsform besteht das Medium112'' aus einem nicht gewebten, nicht gefalteten faserigen Tiefenmedium (depth media)113'' . Ein für Tiefenmedia (depth media)113'' verwendbares Material besitzt folgende Eigenschaften: - – 1 Schicht 136 – 163 g/m2 (4,0 – 4,8 oz/yd2) Polyester-Fasern Tiefenmedium (depth media) (gemischte Fasern);
- – 14 – 18 mm (0,55 – 0,70 inch) Dicke im freien Zustand (gemessen bei unter 1,4 mbar (0,002 psi) Kompression);
- – durchschnittlicher Faserdurchmesser ungefähr 21,0 μm (Mengen gewichteter Durchschnitt) oder 16,3 μm (Längen gewichteter Durchschnitt);
- – Durchlässigkeit (minimum) 152 m/min (500 ft/min);
- – ungebundene Feststoffe ungefähr 0,6 bis 1,0 %, üblicherweise ungefähr 0,7 %.
- Es ist beabsichtigt, dass es bei verschiedenen Ausführungsformen wünschenswert ist, ein Filterpaket
50 mit einem Vorfilter107' und einem Nachfilter111'' vorzusehen. - D.
10 –15 -
10 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Filterpaketes450 . In der dargestellten Ausführungsform besitzt das Filterpaket450 ein Filtermedium455 und ein Dichtungssystem460 . Das Filtermedium455 ist ausgelegt, um Verunreinigungen aus einem Fluid, z. B. Luft zu entfernen, das das Filtermedium455 durchströmt. Das Dichtungssystem460 ist ausgelegt, um das Filtermedium455 gegen ein Gehäuse oder einen Kanal abzudichten. - In speziellen bevorzugten Ausführungsformen ist das Filtermedium
455 in einer Filterkonstruktion470 konfiguriert, die eine erste Strömungsfläche471 und eine gegenüberliegende zweite Strömungsfläche472 besitzt. In der in11 dargestellten speziellen Ausführungsform ist die Filterkonstruktion470 für Durchgangsströmung konfiguriert. D. h., wie oben beschrieben, dass das zu filternde Fluid in die erste Strömungsfläche471 in einer Richtung477 (10 ) eintritt, und die zweite Strömungsfläche472 in der gleichen Richtung478 (10 ) verlässt. - Die Filterkonstruktion
470 kann zahlreiche Konfigurationen und Querschnittformen haben. In der speziellen Ausführungsform gemäss11 besitzt die Filterkonstruktion470 einen nicht kreisförmigen Querschnitt. Insbesondere besitzt die in11 dargestellte Ausführungsform der Filterkonstruktion470 einen unrunden oder „rennbahn-förmigen" Querschnitt. Mit dem Begriff „rennbahn-förmiger" Querschnitt ist gemeint, dass die Filterkonstruktion470 ein erstes halbkreisförmiges Ende511 und ein zweites halbkreisförmiges Ende512 besitzt, die durch ein Paar gerader Segmente513 ,514 miteinander verbunden sind. - Im allgemeinen ist die Filterkonstruktion
470 eine gewickelte Konstruktion. D. h., die Filterkonstruktion470 besteht aus einer Schicht eines Filtermediums, das vollständig und wiederholt um ein Zentrum gewickelt ist. Bei speziellen bevorzugten Ausführungsformen ist die gewickelte Konstruktion eine Spule, bei der eine Schicht eines Filtermediums mehrmals um ein Zentrum gewickelt ist. In weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist die Filterkonstruktion470 eine gerollte Konstruktion, üblicherweise eine Rolle aus Filtermedium, z. B. durchlässigem gefalteten Filtermedium. - Es können viele verschiedene Arten zur Herstellung der Filtermediumkonstruktion
470 verwendet werden. Bei einigen Techniken wird ein einseitiges Filtermedium, wie z. B. das Filtermedium122 gemäss2 um eine zentrale Spindel oder eine andere Struktur, die ein Tragelement für die Wicklung darstellt, gewickelt. Die zentrale Spindel kann entfernt werden, oder belassen werden, um das Zentrum der Filterkonstruktion470 einzurasten. Bei der speziellen Ausführungsform gemäss11 ist ein zentraler Kern454 dargestellt, der das Zentrum des Filtermediums455 bildet. - In
10 und11 sind bestimmte Teile475 dargestellt, die die Falten einschliesslich der offenen und der geschlossenen Ende zeigen. Es ist offensichtlich, dass dieser Teil oder dieser Abschnitt475 die gesamte Strömungsfläche472 repräsentiert (sowie auch die erste Strömungsfläche471 ). Zum Zwecke der Klarheit und der Vereinfachung sind die Falten nicht in den restlichen Teilen der Strömungsfläche472 dargestellt. Draufsichten und Unteransichten und auch Seitenansichten des Filterpaketes450 , das in den hier beschriebenen Systemen und Vorrichtungen einsetzbar ist, sind in der gemeinsam eingereichten und gemeinsam zugeordneten US Patent Anmeldung Serien Nr. 29/101.139, eingereicht am 26.02, 1999 unter dem Titel „Filter Element Having Sealing System" beschrieben, die hiermit eingeschlossen wird. - Wie bei der Ausführungsform gemäss
1 besitzt das Filterpaket450 ein Dichtungssystem460 . Bei bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Dichtungssystem460 einen Rahmen605 und ein Dichtungselement650 . - Obwohl zahlreiche verschiedene Ausführungsformen hiermit beabsichtigt sind, ist eine spezielle Ausführungsform des Rahmens
605 in einer perspektivischen Ansicht in12 dargestellt. - In der in
12 dargestellten speziellen Ausführungsform hat der Rahmen605 eine nicht-kreisförmige Form, z. B. eine unrunde und insbesondere eine „Rennbahn" Form; er ist so angeordnet und konfiguriert, dass er an das zweite Ende510 des Filtermediums455 anbringbar ist. Insbesondere besitzt der Rahmen605 einen Bund oder eine Schürze oder eine abwärts ragende Lippe651 , die im allgemeinen „rennbahn-förmig" geformt ist. Die Lippe651 erstreckt sich abwärts von einer Unterfläche652 der Querstreben610 . Die Lippe651 ist so angeordnet und konfiguriert, dass sie sich radial um das zweite Ende570 der Filterkonstruktion470 erstreckt. Bei der in10 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Lippe651 des Rahmen605 radial um die zweite Endfläche der Filterkonstruktion470 derart, dass sich die Lippe651 von der Unterfläche652 der Querstreben610 des zweiten Endes510 der Filterkonstruktion470 einwärts erstreckt, wodurch ein Überlappungsbereich555 (15 ) gebildet wird. - Der Rahmen
605 kann auf die verschiedensten Arten an der Filterkonstruktion470 befestigt werden. Eine spezielle bequeme Art ist, den Rahmen605 mit einem Kleber an der Filterkonstruktion470 zu befestigen. In der dargestellten spezifischen Ausführungsform (15 ) ist der Kleber in dem vorher beschriebenen Überlappungsbereich555 zwischen dem Rahmen605 und der Filterkonstruktion470 plaziert. - Während des Betriebes der dargestellten Ausführungsformen werden auf den Umfang des Rahmens
605 nach innen gerichtete Kräfte ausgeübt. Die auf die halbkreisförmigen Enden511 ,512 nach innen wirkenden Kräfte können bewirken, dass sich die geraden Segmente513 ,514 biegen oder knicken. Eine strukturelle Eigenschaft des Rahmen605 ist, das Knicken der geraden Segmente513 ,514 zu verhindern. Obwohl hierbei eine Vielfalt von Strukturen in Betracht zu ziehen ist, sind in der in12 dargestellten speziellen Ausführungsform Kreuzstreben610 vorgesehen, um die strukturelle Steife und die Stützung der geraden Segmente513 ,514 zu gewährleisten. Gemäss12 bilden die speziellen Querstreben610 zwischen den einander gegenüberliegenden geraden Segmenten513 ,514 ein Gitterwerk612 . Das Gitterwerk612 besitzt mehrere steife Streben614 , die vorzugsweise als ein Teil mit dem restlichen Teil des Rahmens605 geformt sind. - Bei gewissen bevorzugten Ausführungsformen ist der Rahmen
605 analog zum Rahmen205 konstruiert. Demgemäss besitzt der Rahmen605 gemäss12 und13 Spitzenteile663 . Bei bevorzugten Ausführungsformen dienen die Spitzenteile663 als ringförmige Dichtungsträger. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Spitzenteil663 die gleiche Querschnittkonfiguration wie die Filterkonstruktion470 . In der speziellen Ausführungsform gemäss12 ist das Spitzenteil nicht kreisförmig sondern „rennbahn-förmig". Bei bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die spezielle Ausführungsform gemäss13 besitzt der Rahmen605 zwischen den Spitzenteilen663 und der abwärts ragenden Lippe651 einen Bund653 . Der Bund653 bildet einen Übergangsbereich zwischen der Querschnittsbreite der Lippe651 und der schmaleren Querschnittsbreite des Spitzenteiles663 . - Bei bevorzugten Systemen besitzt das kompressible Dichtungselement
650 eine Struktur, die analog ist zu der Struktur des kompressiblen Dichtungselementes250 gemäss7 . - Vorzugsweise wird das Filterpaket
450 in einen Kanal oder in ein Luftfiltergehäuse eingesetzt. Bei speziellen bevorzugten Anwendungsformen ist das Luftfiltergehäuse ein „in-line" Gehäuse.14 zeigt einen Luftfilter670 mit einem „in-line" Gehäuse. Das in14 dargestellte Gehäuse besteht aus zwei Gehäuseteilen, einem Deckel674 und einem Behälterteil676 . Der Deckel674 bildet einen Lufteintritt678 . Der Behälterteil676 bildet einen Luftaustritt680 . Das Gehäuse672 beinhaltet ferner stromaufwärts von dem Filterpaket450 ein Vorreinigungselement679 , ein solches Vorreinigungselement ist in US Patent Nr. 2.887.177 und 4.162.906 beschrieben und hiermit eingeschlossen. In der dargestellten Ausführungsform ist das Vorreinigungselement679 in dem Deckel674 angeordnet. Der Deckel674 besitzt einen Staubauswurf681 , der in dem Vorreinigungselement679 angesammelten Staub und andere Verunreinigungen auswirft. -
15 ist ein schematischer Querschnitt des Luftfilters670 gemäss14 , in dem das eingebaute Filterpaket450 dargestellt ist. - Das kompressible Dichtungselement
650 ist zwischen der Seitenwand660 und dem Spitzenteil663 des Rahmens605 zusammengepresst. Durch den Press-sitz des Filterpaketes450 ist das kompressible Dichtungselement650 zwischen dem Rahmen605 (speziell in der besonderen dargestellten Ausführungsform des Spitzenteiles663 ) und der Seitenwand660 zusammengepresst. Nach der Zusammenpressung übt das kompressible Dichtungselement650 eine Kraft auf die Seitenwand660 aus, da das kompressible Dichtungselement650 versucht sich nach aussen in seinen Ausgangszustand auszudehnen; dadurch wird eine radiale Dichtung685 mit der Seitenwand660 gebildet. - E. Systeme und Betriebsverfahren
- Die hier beschriebenen Filterkonstruktionen und Vorrichtungen sind in den verschiedensten Systemen einsetzbar. Eine spezielle Systemart
700 ist in16 schematisch dargestellt.16 zeigt schematisch ein Gerät207 , z. B. ein Fahrzeug mit deinem Motor703 mit einem definierten Zuluftbedarf, z. B. mindestens 500 cfm und typischerweise 700 – 1200 cfm. Das Gerät702 kann ein Bus, ein Lastkraftwagen, ein Geländewagen, ein Traktor, ein Wasserfahrzeug, z. B. ein Motorboot o. dgl. Sein. Der Motor703 treibt das Gerät702 unter Verwendung eines Luft-Brennstoff-Gemisches an. Gemäss16 wird der Luftstrom im Eintrittsbereich705 von dem Motor angesaugt. Ein optionaler Turbolader706 , in gestrichelten Linien dargestellt, kann die Ansaugluft des Motors703 aufladen. Ein Luftfilter710 mit einer Filterkonstruktion712 und einem Sekundärelement713 ist stromaufwärts von dem Motor703 und dem Turbolader706 angeordnet. Im allgemeinen wird im Betrieb Luft in Richtung des Pfeiles714 in den Luftfilter710 , durch ein Primärelement712 und durch das Sekundärelement713 angesaugt. Dort werden Feststoffpartikel und Verunreinigungen aus der Luft entfernt. Die gereinigte Luft strömt stromabwärts in Richtung des Pfeiles716 in den Eintrittsbereich705 . Von dort strömt die Luft in den Motor703 , um das Gerät702 anzutreiben. - F. Austausch und Ersatz
- Bei bestimmten bevorzugten Anwendungsarten sind die hier beschriebenen Filterpakete entfernbar und austauschbar, in welchem System auch immer sie installiert sind. Z. B. kann das Filterpaket
50 bzw. das Filterpaket650 in ein Luftfiltergehäuse gemäss9 bzw.15 eingesetzt werden. Nach einer bestimmten Betriebsstundenzahl ist das Filtermedium in der Filterkonstruktion verstopft und der Strömungswiderstand des Filterpaketes steigt an. Bei bevorzugten Anwendungsarten werden die Filterpakete periodisch ausgetauscht, um eine wirksame Entfernung der Feststoffpartikel aus dem Fluid ohne einen zu hohen Strömungswiderstand zu gewährleisten. - In einigen Anwendungsarten besitzen die hier beschriebenen Filterkonstruktionen eine visuelle Anzeige der Standzeit. Einige Systeme besitzen eine Strömungswiderstandsanzeige, um dem Anwender Informationen über den geeigneten Austauschzeitpunkt des Filterpaketes zu liefern.
- Um die hier beschriebenen Luftfilterkonstruktionen zu warten muss der Benutzer Zugang zu dem Filterpaket haben. Wenn z. B. das Luftfilterpaket in einem Luftfiltergehäuse, wie z. B. in
9 oder15 dargestellt, eingesetzt ist, wird der Benutzer den Deckel von dem Gehäuseelement entriegeln und den Deckel von dem Gehäuseelement entfernen. Dadurch wird eine Öffnung freigegeben. Der Benutzer ergreift das Filterpaket und löst die radiale Dichtung, die zwischen dem Filterpaket und der Seitenwand des Gehäuses oder des Kanals besteht. Bei speziellen Systemen sind das Dichtungselement und das Gehäuse oder der Kanal so konstruiert, dass der Anwender eine Kraft von nicht mehr als ungefähr 36 kg (80 lbs), vorzugsweise nicht mehr als 22,7 kg (50 lbs) und bei einigen Anwendungsarten zwischen 6,8 und 18 kg (zwischen 15 und 40 lbs) aufbringen muss, um die radiale Dichtung zu lösen und das Filterpaket zu entfernen. Der Anwender zieht dann das Filterpaket durch die von dem Gehäusekörper gebildete Öffnung. Das alte Filterpaket kann dann entsorgt werden. Bei speziellem bevorzugten Systemen besteht das Filterpaket aus nicht-metallischen Materialien, so dass es leicht verbrennbar ist. In einigen bevorzugten Konstruktionen enthält das Filterpaket z. B. mindestens 95 % und typischerweise mindestens 98 % nicht-metallische Materialien. - Zur Installation eines neuen Filterpaketes ergreift der Anwender das Filterpaket und führt es durch eine Öffnung des Kanals oder des Gehäuses ein. Das Filterpaket wird soweit in die Öffnung eingeführt, bis das Dichtungselement an der inneren kreisförmigen Wand des Gehäuses zusammengepresst ist, um eine radiale Dichtung zwischen der Gehäusewand, dem Dichtungsträger des Rahmens bildet. Der Deckel wird dann über dem freiliegenden Ende des Filterpaketes positioniert, um die Öffnung zu verschliessen. Der Deckel kann dann mit dem Gehäuseelement verriegelt werden.
- G. Konstruktionsbeispiele
- In diesem Abschnitt werden Beispiele von Konstruktions-Spezifikationen beschrieben. Diese Beschreibungen sind nur als Beispiele gedacht. Es ist eine grosse Mannigfaltigkeit alternativer Grössen verwendbar.
- 1.
1 –8 - Die axiale Länge des Filtermediums
100 gemäss2 liegt in einem Bereich von ungefähr 8 cm (3 inch) bis ungefähr 25 cm (10 inch), und beträgt bei einem Beispiel ungefähr 15 cm (6 inch). Der Aussendurchmesser des Filtermediums100 liegt in einem Bereich von ungefähr 8 cm (3 inch) bis ungefähr 38 cm (15 inch) und beträgt in einem Beispiel ungefähr 25 cm (10 inch). - Der Abstand (
5 ) um den sich die abwärts ragende Lippe251 des Rahmens205 (5 ) einwärts über die zweite Strömungsfläche110 (5 ) der Filterkonstruktion100 erstreckt, liegt im Bereich von ungefähr 5 mm (0,2 inch) bis ungefähr 2,5 cm (1 inch) und beträgt in einem Beispiel ungefähr 1,5 cm (0,6 inch). Der Durchmesser der abwärts ragenden Lippe251 liegt im Bereich von ungefähr 7 cm (3 inch) bis ungefähr 38 cm (15 inch) und beträgt bei einem Beispiel ungefähr 25 cm (10 inch). Der Durchmesser des spitzen Teiles263 liegt im Bereich von ungefähr 6 cm (2,5 inch) bis ungefähr 36 cm (14 inch) und beträgt bei einem Beispiel ungefähr 24 cm (9,5 inch). - Das Filterelement besitzt eine Mediumfläche von mindestens ungefähr 0,5 m2 (5 sq.ft) und typischerweise ungefähr 1,9 – 12 m2 (20 – 130 sq.ft), z. B. ungefähr 4 m2 (45 sq.ft). Es besitzt ein Volumen von nicht grösser als ungefähr 28 dm3 (1,0 ft3) und typischerweise von ungefähr 0,9 – 14 dm3 (0,03 – 0,5 ft3) und z. B. ungefähr 5,7 – 11 dm3 (0,2 – 0,4 ft3).
- 2.
9 - Der Durchmesser des Austrittsbereiches
330 (9 ) des ersten Gehäuseteiles310 (9 ) liegt im Bereich von ungefähr 8 cm (3 inch) bis ungefähr 25 cm (10 inch) und beträgt in einem Beispiel ungefähr 18 cm (7 inch). Der Durchmesser (9 ) des Eintrittsbereiches335 (9 ) des zweiten Gehäuseteiles315 (9 ) liegt im Bereich von ungefähr 8 cm (3 inch) bis ungefähr 25 cm (10 inch) und beträgt in einem Beispiel ungefähr 15 cm (5,8 inch). - 3.
10 –14 - Die axiale Länge der Filterkonstruktion
470 liegt im Bereich von ungefähr 8 cm (3 inch) bis ungefähr 25 cm (10 inch) und beträgt bei einem Beispiel ungefähr 15 cm (6 inch). Die halbkreisförmigen Enden511 ,512 haben einen Radius im Bereich von ungefähr 2,5 cm (1 inch) bis ungefähr 13 cm (5 inch) und haben in einem Beispiel einen Radius von ungefähr 7 cm (2,7 inch). Die geraden Segmente513 ,514 haben eine Länge grösser als ungefähr 2,5 mm (1,0 inch) und in einem Beispiel beträgt die Länge ungefähr 12 cm (4,9 inch). - Vorzugsweise liegt der Abstand, um den sich der Rahmen
605 entlang der Filterkonstruktion470 einwärts erstreckt im Bereich von ungefähr 5 mm (0,2 inch) bis ungefähr 2,5 cm (1 inch) und beträgt in einem Beispiel ungefähr 1,5 cm (0,6 inch). - Das Filterelement besitzt eine Filtermediumfläche von mindestens ungefähr 0,47 m2 (5 sq.ft) und typischerweise ungefähr 1,9 bis ungefähr 12 m2 (20 – 130 sq.ft), z. B. ungefähr 4,2 m2 (45 sq.ft) es besitzt ein Volumen von nicht grösser als 28,3 dm3 (1,0 ft3) und typischerweise zwischen 0,9 – 14 dm3 (0,03 – 0,5 ft3), und z. B. ungefähr 5,7 – 11 dm3 (0,2 – 0,4 ft3).
- H. Materialbeispiele
- In diesem Abschnitt werden Beispiele verwendbarer Materialien beschrieben. Die spezielle Wahl jedes gegebenen Materials ist abhängig von der Filteranwendung. Mit anderen Worten, die spezielle Materialauswahl für die hier verwendeten Systeme wird von dem Systemkonstrukteur in Abhängigkeit von den Systemanforderungen entschieden. Es stehen die verschiedensten Materialien zur Verfügung. Der folgende Abschnitt beschreibt Beispiele von Materialien, die sich als geeignet erwiesen haben.
- Das Filtermedium
122 kann Zellulose enthalten. Ein Beispiel eines in den oben beschriebenen Systemen einsetzbaren Beispiel ist folgendes:
Zellulose Filter Medium mit folgenden Eigenschaften: - – Flächengewicht ungefähr 84,7 g/m2 (45 – 55 lbs/3000 ft2 ) z.B.(48 –54 lbs/3000 ft2);
- – Dicke ungefähr 0,13 – 0,38 mm (0,005 – 0,015 inch), z. B. ungefähr 0,25 mm (0,010 inch);
- – Frazier Durchlässigkeit ungefähr 6 – 7,6 m/min (20 – 25 ft/min) z. B. ungefähr 6,7 m/min (22 ft/min);
- – Porengrösse ungefähr 55 – 65 μm, z. B. ungefähr 62 μm;
- – Reissfestigkeit im nassen Zustand mindestens ungefähr 8 kg/cm (7 lbs/inch), z. B. 9,7 kg/cm (8,5 lbs/inch);
- – Berstfestigkeit nass aus der Maschine ungefähr 1,0 – 1,7 bar (15 – 25 psi), z. B. ungefähr 1,6 bar (23 psi).
- Das Zellulosemedium kann mit feinen Fasern verstärkt sein, z. B. mit Fasern einer Grösse (Durchmesser) von 5 μm oder weniger und in einigen Fällen in unter-μm-Bereich. Es können die verschiedensten Verfahren verwendet werden, um die feinen Fasern in das Medium einzubringen. Einige dieser Verfahren sind z. B. im US Patent 5.423.892, Spalte 32, Zeile 48 – 50 charakterisiert. Mehr spezifisch sind solche Verfahren in den US Patenten Nr. 3.878.014, 3.676.242, 3.841.953 und 3.849.241 beschrieben, die hiermit eingeschlossen werden. Eine Alternative ist ein Geheimverfahren, bei dem ein feines polymerisches Faservlies über konventionelle Media gelegt wird, durchgeführt unter dem Warenzeichen ULTRA-WEB® der Firma Donaldson Company. Im Hinblick auf die Konfiguration des Dichtungselementes und der Handhabung des Dichtungssystems gibt es keine besonderen Präferenzen hinsichtlich: der Herstellung der feinen Fasern; und des speziellen Verfahrens zur Einbringung der feinen Fasern. Es werden ausreichend feine Fasern eingebracht, bis die resultierende Mediumkonstruktion die folgenden Eigenschaften besitzt: Anfangswirkungsgrad 99,5 % im Durchschnitt, mit keinem individuellen Test unter 90 %, gemäss SAE J726C mit SAE feinem Staub; und einen Gesamtwirkungsgrad von 99,98 % im Durchschnitt gemäss SAE J726C.
- Der Rahmen
205 (5 ) wird aus einem Material hergestellt, das strukturelle Festigkeit gewährleistet und nicht kriecht. Der Rahmen205 wird aus einem nicht-metallischen Material hergestellt, das umweltfreundlich und entweder wiederverwertbar oder leicht zu verbrennen ist. Der Rahmen205 kann aus den meisten Kunststoffen, z. B. Glasfaser verstärkten Kunststoffen hergestellt werden. Ein verwendbarer Faser verstärkter Kunststoff ist Propylen oder Nylon. Natürlich können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. - Das kompressible Dichtungselement
250 (6 ) kann aus den verschiedensten Materialien hergestellt werden. Es gibt keine besondere Präferenz, vorausgesetzt, dass das Dichtungselement250 in der richtigen Position unter Kompression eine Dichtung bildet. Ein brauchbares Material ist ein weiches polymerisches Material, z. B. - Urethan Schaumstoff. Ein Beispiel brauchbaren Materials schliesst Polyurethan Schaumstoff ein, der zu einem Endprodukt verarbeitet eine Form- („as molded") Dichte von 14 – 22 lbs/cubic ft besitzt. Polyurethan Schaumstoffe sind von mehreren Quellen beziehbar, z. B. BASF Corporation, Wyandotte, Michigan, USA. Ein Beispiel eines Polyurethan Schaumstoffes enthält ein Material, das mit I35453R Harz und I305OU Isocyanat hergestellt ist, das von der BASF Corporation exklusiv an die Donaldson Company verkauft wird.
- Die Materialien sollten in einem Gewichtsverhältnis von 100 Teilen I35453- Harz zu 36,2 Teilen I305OU – Isocyanat gemischt werden. Das spezifische Gewicht des Harzes ist 1,04 (8,7 pounds/gallon) und des Isocyanats ist 1,20 (10 pounds/gallon). Die Materialien werden typischerweise mit einem hochdynamischen Schermixer gemischt. Die Komponenten Temperaturen sollten 21 – 35 °C (70 – 95 °F) sein. Die Formen Temperaturen sollten 46 – 57 °C (115 – 135 °F) sein.
- Das Harz-Material I35453R hat folgende Spezifikation:
- (a) Durchschnittliches Moleculargewicht (1) Basis Polyäther Polyol = 500 – 15.000 (2) Diole = 60 – 10.000 (3) Triole = 500 – 15.000
- (b) Durchschnitts-Funktionalität 1) Gesamt-System = 1,5 – 3,2
- (c) Hydroxylzahl 1) Gesamt-System = 100 – 300
- (d) Katalyte 1) Amine = Luft-Produkte 0,1 – 3,0 PPH 2) Zinn = Witco 0,01 – 0,5 PPH
- (e) Tenside 1) Gesamt-System = 0,1 – 2,0 PPH
- (f) Wasser 1) Gesamt-System = 0,03 – 3,0 PPH
- (g) Pigmente/Farbstoffe 1) Gesamt-System = 1 – 5 % Russ
- (h) Treibmittel 1) 0,1 – 6,0 % HFC 134A
- Das I3050U Isocyanat hat folgende Spezifikation:
- (a) NCO Anteil = 22,4 – 23,4 Gew.%
- (b) Viskosität, cps bei 25°C = 600 – 800
- (c) Dichte = 1,21 g/cm3 bei 25°C
- (d) Siedebeginn = 190°C bei 5 mm Hg
- (e) Dampfdruck = 0,0002 Hg bei 25°C
- (f) Erscheinungsform = farblose Flüssigkeit
- (g) Flammpunkt (Densky-Martins closed cup) = 200 °C
- Die vorangegangene Beschreibung ist eine komplette Beschreibung der Prinzipien der Erfindung. Ohne von den beschriebenen Prinzipien abzuweichen sind zahlreiche modifizierte Ausführungsformen möglich.
Claims (7)
- Luft-Filterelement-Anordnung (
450 ) zum Einsatz in einem Luftfiltergehäuse (672 ) mit einer internen ringförmigen Dichtungsfläche (660 ); wobei die Filterelement-Anordnung (450 ) durch eine axiale Bewegung der Filterelement-Anordnung (450 ) relativ zur internen ringförmigen Dichtungsfläche (660 ) des Gehäuses (672 ) innerhalb des Gehäuses (672 ) ausbaubar und austauschbar ist, gekennzeichnet durch: (a) eine gewickelte Mediumkonstruktion (470 ) bestehend aus einem Medium (123 ) mit Faltenkanälen (124 ), das mit einem Deckblatt (132 ) verbundenen und zu einer Rolle aufgewickelt ist, wobei: (i) die gewickelte Mediumkonstruktion (470 ) ein erstes und ein gegenüberliegendes zweites Ende (510 ), an dem ersten Ende eine erste planare Eintritts-Strömungsfläche (471 ) und an dem zweiten Ende (510 ) eine gegenüberliegende zweite Austritts-Strömungsfläche (472 ) besitzt; (ii) die gewickelte Mediumkonstruktion (470 ) für eine geradlinige Durchströmung von dem ersten Ende zu dem zweiten Ende konfiguriert ist und einen nicht kreisförmigen Querschnitt besitzt; (iii) das Medium in der gewickelten Mediumkonstruktion (470 ) mehrere Faltenkanäle (124 ) bildet; und jeder der Faltenkanäle (124 ) ein erstes an der ersten Strömungsfläche (471 ) befindliches Ende (146 ) und ein zweites an der zweiten Strömungsfläche (472 ) befindliches Ende (148 ) besitzt, wobei; (A) eine erste Gruppe (136 ) ausgewählter Faltenkanäle (124 ) an dem ersten Ende (146 ) offen und an dem zweiten Ende (148 ) geschlossen ist; und (B) eine zweite Gruppe (134 ) ausgewählter Faltenkanäle (124 ) an dem ersten Ende (146 ) verschlossen und an dem zweiten Ende (148 ) offen ist; b) durch ein Dichtungssystem (460 ) mit einem Dichtungselement (650 ) und einer Rahmenkonstruktion (605 ), die an dem zweiten Ende (510 ) der gewickelten Mediumkonstruktion befestigt ist, wobei: (i) die Rahmenkonstruktion (605 ) ein Lippenelement (651 ), das sich radial um das zweite Ende (510 ) der gewickelten Medium-Konstruktion (470 ) erstreckt, einen Stirnteil (663 ), mit einem ringförmigen Dichtungsträger, der so angeordnet ist, dass er über die gewickelte Mediumkonstruktion (470 ) axial von der zweiten Strömungsfläche (510 ) wegragt; und eine Stufe oder Schulter (653 ), die einen Übergangsbereich zwischen einer Querschnittsweite der anhängenden Lippe (651 ) und einer kleineren Querschnittsweite des Stirnteiles (663 ) bildet, besitzt; wobei: (A) der Stirnteil (663 ) eine Rennbahn-förmige Konfiguration besitzt; (ii) das Dichtungselement (650 ) auf der Verlängerung (663 ) der Rahmenkonstruktion (605 ) angeordnet ist und von der Verlängerung (663 ) der Rahmenkonstruktion (605 ) getragen wird, wobei: (A) mindestens ein Teil des Dichtungselementes (650 ) auf der und um die äussere Umfangsfläche der Verlängerung (663 ) positioniert ist; und (B) das Dichtungselement (650 ) mit einer nach aussen gerichteten peripheren Dichtfläche so ausgerichtet ist, dass es eine lösbare periphere Dichtung (685 ) zwischen der Filterelement-Anordnung (450 ) und einer Gehäuse internen ringförmigen Dichtfläche (660 ) bildet, resultierend aus einer axialen Einführung der Filterelement-Anordnung (450 ) in einen dichtenden Eingriff mit der internen ringförmigen Dichtungsfläche (660 ) des Luftfiltergehäuses (672 ). - Luft-Filterelementanordnung (
450 ) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Rahmenkonstruktion Kreuzstreben (610 ) besitzt. - Luft-Filterelement-Anordnung (
450 ) nach einem der Ansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Dichtungselement (650 ) zusammendrückbaren Polyurethan Schaum enthält. - Luft-Filterelementanordnung (
450 ) nach einem der Ansprüche 1 – 3 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Dichtungselement (650 ) so konfiguriert ist, dass es zwischen dem Stirnteil (663 ) der Rahmenkonstruktion (605 ) und einer ringförmigen Dichtungsfläche (660 ) des Luftfiltergehäuses (672 ) um 15 % bis 40 % zusammendrückbar ist. - Luft-Filterelementanordnung (
450 ) nach einem der Ansprüche 1 – 4 dadurch gekennzeichnet, dass (a) die Filtermedium-Konstruktion (470 ) einen zentralen Kern (454 ) besitzt. - Luft-Filterelementanordnung (
450 ) nach einem der Ansprüche 1 – 5 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) der Stirnteil (663 ) ein Paar halbkreisförmiger Enden (511 ,512 ) besitzt, die durch ein Paar gerader Segmente (513 ,514 ) miteinander verbunden sind. - Luftfilter (
670 ) gekennzeichnet durch: (a) eine Filterelementanordnung (450 ) nach einem der Ansprüche 1 – 6; und (b) ein Gehäuse (672 ) mit einem Lufteintritt (678 ) und einem Luftaustritt (680 ) und einer ringförmigen Dichtungsfläche (660 ), wobei: (i) die Filterelementanordnung (540 ) zwischen dem Lufteintritt (678 ) und dem Luftaustritt (680 ) für eine geradlinige Filtration des Luftstromes angeordnet ist; die Filterelementanordnung (450 ) innerhalb des Luftfiltergehäuses (672 ) derart ausbaubar und austauschbar angeordnet ist, dass die Umfangs-Dichtungsfläche ihres Dichtungselementes eine lösbare peripher gerichtete Radialdichtung (685 ) zwischen der Filterelementanordnung (450 ) und der ringförmigen Dichtungsfläche (660 ) bildet.
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