DE3140128A1

DE3140128A1 - Ansaugluftfilter fuer brennkraftmaschinen, kompressoren und sonstige luftansaugende maschinen

Info

Publication number: DE3140128A1
Application number: DE19813140128
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 7140 Ludwigsburg Alf
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1983-04-28
Also published as: DE3140128C2; AR227853A1; FR2514423B1; ES274786U; GB2110110A; ES274786Y; GB2110110B; FR2514423A1

Description

Akte 1932

6. Oktober 1981

Anmelderin: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH,

Hindenburgstraße 37-45, 7140 Ludwigsburg

Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende

Maschinen

. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs,

Für derartige ringförmige, radial durchströmte Filtereinsätze verwendet man als Filtermittel gewöhnlich sternförmig gefaltetes Filterpapier, das stirnseitig mit Endscheiben aus elastisch nachgiebigem Kunststoff vergossen ist. Diese Endscheiben verschließen den Filtereinsatz stirnseitig und ermöglichen auf Grund ihrer elastisch nachgiebigen Werkstoffeigenschaften ein abdichtendes Anliegen an benachbarten festen Wänden des Filtergehäuses, ohne einen besonderen Dichtungsring zwischenfügen zu müssen. Um den hierfür notwendigen axialen Anpreßdruck von der einen Stirnseite des Filtereinsatzes auf die andere übertragen zu können, sieht man gewöhnlich einen luftdurchlässigen Stützmantel vor, der mit den Endscheiben vergossen ist.

Bei bekannten Ansaugluftfiltern der hier angesprochenen Gattung ist das Ende des Stützmantels derart in Kunststoff eingebettet, daß die Stirnseite des Stützmantels deutlich von einer Kunststoffschicht abgedeckt wird. Um

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die Gefahr zu verringern, daß der Stützmantel beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft den elastischen Kunststoff durchschneidet und der Filtereinsatz unzulässig zusammengedrückt wird, hat man das Stützmantelende verdickt. So beschreibt die GB-PS 12 45 419 einen Ansaugluftfilter mit einem Filtereinsatz, bei dem der äußere Stützmantel flanschartig verformt ist. Bei der Fertigung entsprechender Filtereinsätze ergeben sich jedoch insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn man zur Erreichung

LO genügender Steifigkeit in Achsrichtung den Stützmantel aus Lochblech herstellt. Leicht bilden sich dann zwischen einem derart verformten stirnseitigen Ende und der äußeren Oberfläche der Endscheibe Luftbläschen, die zu Undichtheiten führen können. Diese Gefahr wächst mit zunehmender radialer Abmessung des flanschartig verformten Stützmantelendes. Wählt man diese Abmessungen aber zu gering, so vergrößert sich die Wahrscheinlichkeit, daß das elastische Kunststoffmaterial auf die Dauer nicht in der Lage ist,' dem Anpreßdruck der schneidenartigen Stirnseite des Stützmantels standzuhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Langzeitfestigkeit eines axial eingespannten Filtereinsatzes in einem Ansaugluftfilter der eingangs aufgezeigten Bauart mit einfachen Mitteln zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Stützmantel die elastische Endscheibe vollständig durchdringt und mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine Wand des Filtergehäuses axial anliegt.

Nunmehr werden die axialen Anpreßkräfte von dem Stützmantel unmittelbar auf das Filtergehäuse übertragen. Eine Beschädigung der Kunststoffendscheiben ist sicher unterbunden. Der Stützmantel läßt sich in seiner axialen Abmes-

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. sung ohne Schwierigkeit mit verhältnismäßig kleinen Toleranzen herstellen, so daß an das Filtergehäuse, das diese axialen Toleranzen übernehmen muß, keine besonderen Anforderungen zu stellen sind. Andererseits kann der axiale Anpreßdruck in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken. Die eine Grenze wird durch die notwendige Abdichtung zwischen der stirnseitigen Endscheibe und der festen Wand des Filtergehäuses bestimmt, die andere Grenze durch die axiale Drucksteifigkeit des Stützmantels.

Das bei Dauerdruckbeanspruchung auftretende Fließen der für solche -Endscheiben verwendeten Kunststoffe kann sich nun nicht mehr im Sinne eines Lockerns und schließlich■ Undichtwerdens des Filtereinsatzes im Filtergehäuse auswirken.

Eine Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf ein solches Ansaugluftfilter, bei dem die Endscheibe des Filtereinsatzes mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmantels aufnehmenden Ringwulst versehen ist. Die Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Ringwulst einen konzentrisch zum Stützmantel angeordneten, ringförmigen Dichtungsvorsprung aufweist, der im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels vorsteht. Ein so aufgebauter Filtereinsatz benötigt zur abdichtenden Anlage im Ansaugluftfilter lediglich eine ebene Ringfläche, beispielsweise eine Schulter, gegen die dann sowohl der abdichtende Dichtungsvorsprung als auch die Stirnseite des Stützmantels unmittelbar anliegen können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die zweckmäßige Ausbildung des mit der Endscheibe vergossenen Stützmantelendes.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 ein Ansaugluftfilter teilweise im Achsschnitt, teilweise in Ansicht,

Figur 2 den beim Ansaugluftfilter der Figur 1 verwendeten, ausgebauten Filtereinsatz im Achsschnitt in vergrößerter Darstellung,

Figur 3 den beim Filtereinsatz der Figur 2

verwendeten Stützmantel in gestreckter Form in Ansicht und
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Figuren 4 bis 6 abgewandelte Ausführungsbeispiele.

Das Ansaugluftfilter 1 hat ein topfförmiges Filtergehäuse 2 mit Gehäusemantel 3 und Gehäuseboden 4. An seiner oberen offenen Stirnseite ist das Filtergehäuse 2 durch einen Gehäusedeckel 5 verschlossen, wobei nicht dargestellte übliche Spannhaken den Gehäusedeckel 5 gegen einen an der Stirnseite des Gehäusemantels 3 abdichtend anliegenden Dichtring 6 pressen. Aus dem Gehäusemantel 3 mündet das Ansaugrohr 7, aus dem Gehäuseboden 4 der Reinluftstutzen 9.

In dem Filtergehäuse 2 ist axial zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuseboden 4 ein Filtereinsatz 10 abgedichtet eingespannt und durch die Absätze 16 und 17 von Gehäusedeckel 5 und Gehäuseboden 4 zentriert. Das Filtermittel 11 des Filtereinsatzes 10 besteht aus einem sternförmig gefalteten, an der oberen Stirnseite mit einer Endscheibe 12 und an der unteren Stirnseite

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mit einer Endscheibe 13 vergossenen Filterpapier. Am Innenumfang ist das Filtermittel 11 von einem luftdurchlässigen Stützmantel 14 abgestützt, dessen stirnseitige Enden gleichfalls mit den Endscheiben 12 bzw. 13 vergössen sind. Beide Endscheiben 12 und 13 bestehen aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff, der in bekannter Weise ein abgedichtetes Anliegen an starren Gehäuseteilen ohne Zwischenfügen eines Dichtrings ermöglicht.

Die angesaugte Luft strömt in Pfeilrichtung durch das Ansaugrohr 7 in das Innere des Filtergehäuses 2, durchquert den Filtereinsatz 10 radial von außen nach innen und verläßt das Ansaugluftfilter 1 durch den Reinluftstutzen 9 zur nicht dargestellten luftansaugenden Maschine.

Wie aus Figur 2 deutlich hervorgeht, durchdringt der Stützmantel 14 die Endscheibe 12 vollständig, so daß er mit seiner Stirnseite beim eingebauten Zustand entsprechend Figur 1 unmittelbar gegen den Gehäusedeckel 5 axial anliegt. Demgegenüber hat die Stirnseite des Filtermittels 11 einen deutlichen Abstand zur axial äußeren Oberfläche der Endscheibe 12.

Die Endscheibe 12 ist mit einer Ringwulst 20 versehen, die das benachbarte Ende des Stützmantels 14 aufnimmt und einen im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels 14 vorstehenden ringförmigen Dichtungsvorsprung 21 aufweist.

Dieser Dichtungsvorsprung 21 wird bei eingespanntem Filtereinsatz 10 von der Ringschulter 19 des Gehäusedeckels 5 flachgedrückt, so daß dann der Stützmantel 14 unmittelbar an dem Gehäusedeckel 5 anliegt, wie dies die Figur 1 zeigt.

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Der Stützmantel 14 kann an seinen stirnseitigen Enden ungelocht sein. Er kann aber auch so ausgeführt sein, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Wesentlich ist, daß das mit der Enscheibe 12 vergossene Ende des Stützmantels 14 Durchbrechungen 22 und/oder Ausnehmungen 23 aufweist, die ermöglichen, daß beim Verbinden der Endscheibe 1 2 mit dem Stützmantel 14 Material durchtreten kann, um den vom Stützmantel umschlossenen Ring 24 der Endscheibe 12 mit dem ihn umgebenden Ring 25 zu verbinden.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die untere Endscheibe 13 in gleicher Weise ausgeführt und gegenüber den benachbarten starren Gehäuseteilen abgedichtet und zentriert wie die obere Endscheibe 12.

Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 hat der Filtereinsatz 30 gleichfalls ein als sternförmig gefaltetes Filterpapier ausgebildetes Filtermittel 31, das am Innenumfang von einem inneren Stützmantel 32 und am äußeren Umfang von einem äußeren Stützmantel· 33 eingefaßt ist. Die stirnseitigen Enden des Filtermittels 31, des inneren Stützmanteis 32 und des äußeren Stützmantels sind mit einer Endscheibe 34 aus elastischem Kunststoffmaterial vergossen. Die Enden der Stützmäntel· 32 und durchdringen die Endscheibe 34 vo^ständig, so daß sie im dargeste^ten eingespannten Zustand gegen den gieichfa^s aus Kunststoff, jedoch aus einer härteren Sorte bestehenden Gehäusedeckel· 35 unmittelbar anliegen. Die Stirnseite des Filtermitteis 31 hat demgegenüber einen deutiichen Abstand zur stirnseitigen äußeren Oberfiäche der Endscheibe 34. Der Gehäusedeckel· 35 ist mit einer Ringrippe 36 versehen, die sich im eingebauten Zustand des Fiitereinsatzes 30 in die ursprüngiich ebene Stirnseite der Endscheibe 34 eindrückt und eine sichere Abdichtung des Fiitereinsatzes 30 gegenüber dem Gehäuse-

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deckel 35 gewährleistet.

Die Ausführungsbeispiele der Figuren 5 und 6 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 im wesentlichen durch die Ausbildung des mit der Endscheibe 44 bzw. 54 vergossenen stirnseitigen Endes des Stützmantels 42 bzw. 52. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist das mit der Endscheibe vergossene Ende des Stützmantels 42 zu einem Flansch 45 abgebogen. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist das mit der Endscheibe 54 vergossene Ende des Stützmantels 52 mit einem Umschlag 56 versehen. Flansch 45 und Umschlag 56 sollen die Auflagefläche der die Endscheiben 44 und 54 vollständig durchdringenden Stützmäntel 42 und 52 vergroßem, um eine Beschädigung des angrenzenden starren Filtergehäuseteils zu vermeiden.

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'bezugszeicheimliste

Blatt 1

	Ansaugluftfilter	30	Filtereinsatz
1	Filtergehäuse	31	Filtermittel
2	Gehäusemantel	32	Stützmantel
3	Gehäuseboden	33	Stützmantel
4	Gehäusedeckel	34	Endscheibe
5	Dichtring	35	Gehäusedeckel
6	Ansaugrohr	36	Ringrippe
7		37
B	Reinluftstutzen	38
9	Filtereinsatz	39
1G	Filtermittel	4G	Ringwulst
11	Endscheibe	41	Dichtungsvorsprung
12	Endscheibe	42	Stützmantel
13	Stützmantel	43
14		44	Endscheibe
15	Absatz	45	Flansch
16	Absatz	46
17		47
18	Ringschulter	48
19	Ringwulst	49
2D	Dichtungsvorsprung	50	Ringwulst
21	Durchbrechungen	51	Dichtungsvorsprung
22	Ausnehmungen	52	Stützmantel
23	Ring	53
24	Ring	54	Endscheibe
25		55
26		56	Umschlag
27		57
28		58
29	59

Claims

Akte 1932

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Ansprüche

/i .yknsaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen mit einem ringförmigen, radial durchströmten und axial in einem Filtergehäuse eingespannten, austauschbaren Filtereinsatz, der mindestens an einer Stirnseite eine mit dem Filtermittel und dem stirnseitigen ,Ende eines luftdurchlässigen Stützmantels vergossene, axial gegen eine Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegende Endscheibe aus elastisch nachgiebigem Kunststoff aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützmantel (14; 32; 33; 42; 52) die elastische Endscheibe (12; 13; 34; 44; 54) vollständig durchdringt und mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine feste Wand des Filtergehäuses (2) axial anliegt.
2. Ansaugluftfilter nach Anspruch 1, wobei die Endscheibe mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmantels aufnehmenden. Ringwulst versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwulst (20; 40; 50) einen konzentrisch zum Stützmantel (14; 42; 52) angeordneten, ringförmigen Dichtungsvorsprung (21; 41; 51) aufweist, der im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes (Fig. 2, 5, 6) geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels (14; 42; 52) vorsteht.

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3. Ansaugluftfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (12; 13; 34; 44; 54) vergossene Ende des Stützmantels (14; 32; 33; 42; 52) mit Durchbrechungen (22) und/oder Ausnehmungen (23) versehen ist.
4. Ansaugluftfilter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (44) vergossene Ende des Stützmantels (42) zu einem Flansch (45) abgebogen ist.
5. Ansaugluftfilter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (54) vergossene Ende des Stützmantels (52) mit einem Umschlag (56) versehen ist.

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