DE4209512A1 - Gehaeuse mit abgedichtetem rohranschluss, insbesondere luftfiltergehaeuse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse mit Rohranschluß in einem abgedichteten Eingriff mit einem ersten ringförmigen Gehäuse- Formteil oder einem im Gehäuse integrierten Gehäuseöffnungs­ stutzen, insbesondere Luftfiltergehäuse mit abgedichtetem schwenkbaren Reinluft-Rohranschluß.

Aus DE-GM 83 31 188 und DE-GM 86 31 228 sind Luftfilter­ gehäuse bekannt, welche einen starren Anschluß für das Reinluftrohr besitzen. Durch die starre Verbindung (ge­ schweißt, geklebt, gelötet, gebördelt) kann die Rein­ luft nur in einer einzigen vorgegebenen Richtung abgeführt werden, was mit Nachteilen bei einem Einbau in ein Kraft­ fahrzeug einhergeht und/oder mit einem zusätzlichen Mon­ tageaufwand verbunden ist. Die starre Verbindung führt leicht zu Verspannungen.

Andere Konstruktionen, beispielsweise ein Luftfilterge­ häuse gemäß DE-OS 37 34 338, sehen zwar ein am Luftfilter­ gehäuse verschwenkbaren Reinluftanschluß vor, eine einwand­ freie Abdichtung im Schwenkbereich ist jedoch bei späterem Verspannen nicht sichergestellt, so daß ungefilterte Roh­ luft ins Reinluftrohr gelangen kann.

Aus GB-OS 20 16 627 und EP-OS 02 32 640 sind grundsätzlich lösbare, abgedichtete Rohrverbindungen bekannt. In Anwen­ dung bei einem Reinluftrohr und einem Filtergehäuse treten jedoch aufgrund der langen, nicht abgestützten Rohrlänge hohe Biegemomente insbesondere an der Verbindungsstelle zwischen Reinluftrohr und Filtergehäuse auf, welche in­ folge Verformung ebenfalls zu Undichtheiten führen können.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gehäuses mit abgedichtetem Rohranschluß der eingangs genannten Art, wel­ ches bei einfachem Aufbau im Rohranschlußbereich einwand­ frei abdichtet und gleichwohl eine lösbare verschwenkbare Verbindung zwischen den Anschlußteilen gegeben ist.

Gelöst wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ange­ gebenen Merkmale.

Vorteilhaft weitergebildet wird der Erfindungsgegenstand durch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 12.

Wesen der Erfindung ist, daß ein zweites konzentrisches ring­ förmiges Formteil des Rohranschlusses, welches am ersten Form­ teil bzw. am Gehäuseöffnungsstutzen an radial äußerer Stelle befestigt ist, einen konischen radial äußeren Umfangsabschnitt besitzt, welcher mittels V-förmiger Schelle mit einem koni­ schen Ringabschnitt des Rohranschlusses verspannt ist, wobei der Rohranschluß eine Axialabdichtung aufweist, welche gegen einen Radialabschnitt des ersten Formteils oder des Gehäuse­ öffnungsstutzens in einem Abdichtungseingriff steht, und der Rohranschluß dann gegen einen Axialanschlag des ersten oder zweiten Formteils anschlägt, so daß bei der Axialabdichtung eine definierte Dichtkraft eingerichtet und mithin die Dich­ tung nicht beschädigt werden kann.

Der Axialanschlag ist bevorzugt eine (eingewalzte) Sicke des zweiten Formteils, die an einer (integrierten) Rippe des Rohranschlusses anliegt.

Alternativ kann der Axialanschlag aber auch im Bereich des Radialabschnittes des ersten Formteils vorgesehen sein, an welchem auch die Axialabdichtung anliegt. Der Rohranschluß weist hierfür in Axialrichtung eine ringförmige integrierte Nase auf, die an den Radialabschnitt anschlägt.

Zweckmäßigerweise ist die Axialabdichtung im Bereich einer Dichtung gelegen, welche auf einer Filterpatrone eines Luft­ filters selbst auf der anderen Seite des vorgenannten Radial­ abschnittes des ersten Formteils bzw. Gehäuseöffnungsstutzens gelegen ist.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Axialabdichtung in Form, Abmessung und Shore-Härte der Dichtung der Filter­ patrone in etwa entspricht.

Der konische Ringabschnitt weist bevorzugt zwei entgegen­ gesetzte konische Anschlagflächen für die V-förmige Schelle und das zweite konische Formteil auf.

Beide konische Anschlagflächen können einstückig mit dem Rohranschluß wulstartig ausgebildet sein. Alternativ kann jedoch eine der beiden konischen Anschlagflächen durch ein drittes ringförmiges separates Formteil gebildet sein, wel­ ches mit dem eigentlichen Rohranschluß in integrierter Wei­ se befestigt ist. Die andere konische Anschlagfläche für die V-förmige Schelle wird bei dieser Ausführungsvariante durch das zweite konische Formteil ausgebildet.

Eine weitere Ausbildung sieht vor, daß das zweite konische Formteil einen koaxialen Führungsabschnitt für die Axial­ abdichtung und/oder den Rohranschlag aufweist.

Zweites und/oder drittes Formteil bestehen aus Blech oder aus Kunststoff.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante kennzeichnet sich dadurch, daß im Bereich des zweiten ringförmigen Form­ teils eine Schellen-Montagehilfe vorgesehen ist, welche ins­ besondere Gehäuse-Umfangsrippen sein können. Die Montagehilfe kann aber auch ein konzentrischer Montagering sein, welcher an der Radialwand des Gehäuseöffnungsstutzens befestigt ist.

Ersichtlich wird durch die Erfindung eine einfache lösbare und zuverlässig abdichtende Verbindung zwischen Gehäuse und Rohranschluß, insbesondere bei einem Luftfiltergehäuse im Bereich des Reinluft-Rohranschlusses geschaffen. Der Rein­ luft-Rohrstutzen kann in jede beliebige Einbaulage gedreht und dort verspannt werden, was bisher durch starre Konstruk­ tionen nur durch Verdrehen der gesamten Filteranlage bzw. nur einmal bei der Erstmontage möglich war. Es ist eine rein axiale Abdichtung eingerichtet, was die Montage stark verein­ facht (keine Reibung beim Aufschieben auf den Rohrstutzen) und die Dichtung bei der Montage nicht beschädigt. Der Schellendurchmesser ist groß, was zu geringen Verformungen im Dichtbereich führt. Die Anpreßkraft der Dichtung ist durch die Ausbildung der axialen Festanschläge begrenzt, um bleibende Verformungen zu vermeiden. Aufgrund der zuver­ lässigen Axialabdichtung, welche praktisch nicht beschädigt werden kann, ergibt sich eine große Lebensdauer.

Zwar kennt man aus US-PS 25 07 897 eine Axialabdichtung eines Rohranschlusses bei einem Luftfiltergehäuse. Es fehlt jedoch der Axialanschlag, welcher verhindert, daß im mon­ tierten Zustand der Vorrichtung eine definierte Dichtkraft eingerichtet werden kann.

Ferner ist aus US-PS 22 73 210 eine Schellenbefestigung zweier zylindrischer Formteile bekannt. Die beiden Form­ teile weisen jedoch keine konischen Umfangsabschnitte im Bereich der Schellenbefestigung auf, vielmehr bördelartige Ränder, wobei keine Dichtung zwischengeordnet ist. Mithin ist keine zuverlässige Abdichtung gegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Luftfiltergehäuse-Reinluftrohr-Verbindung im Schnitt,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante im Schnitt entspre­ chend Fig. 1, und

Fig. 3 eine dritte Ausführungsvariante im Schnitt entspre­ chend den Fig. 1 und 2.

Gemäß Fig. 1 umfaßt ein mit einem Luftfiltergehäuse inte­ grierter Gehäuseöffnungsstutzen (21) einen axialen Stutzen­ abschnitt zwecks Ausbildung der Gehäusedurchgangsöffnung (5). Auf dem axialen Stutzenbereich ist ein Reinluft-Rohranschluß (2) aufgesteckt, welcher z. B. als Extrudierteil mit einem integrier­ ten konischen Ringabschnitt (10) ausgebildet ist.

Am Radialabschnitt des Gehäuseöffnungsstutzens (21) ist ein zweites ringförmiges Formteil (4) befestigt, welches seiner­ seits am nicht befestigten Ende einen konischen Radialabschnitt (8) besitzt. Der konische Radialabschnitt (8) dient als Anlage­ fläche für den integrierten konischen Ringabschnitt (10) bei gleicher Ausrichtung der zugeordneten Berührungsfläche. Ring­ abschnitt (10) und Radialabschnitt (8) sind mittels V-förmiger Schelle (9) fest verspannt. Für eine erleichterte Montage der V-förmigen Schelle (9) ist eine Montagehilfe in Form eines konzentrischen Montagerings (22) vorgesehen, welcher an radial äußerer Stelle des Gehäuseöffnungsstutzens (21) befestigt ist. Die Öffnung des Montagerings (22) ist so bemessen, daß die V-förmige Schelle (9) konzentrisch aufgenommen werden kann, bevor diese an den konischen Ringflächen verspannt wird.

Das zweite ringförmige Formteil (4) weist an radial innerster Stelle einen koaxialen Führungsabschnitt für das ringförmige Ende des Rohranschlusses (2) auf, wobei zwischen den axialen und radialen Stutzenabschnitten des Gehäuseöffnungsabschnittes (21), dem vordersten Ende des Rohranschlusses (2) und dem vor­ genannten koaxialen Führungsabschnitt (17) ein Aufnahmeraum ausgebildet ist, in welchem eine Axialabdichtung (11) liegt, welche gegenüber der Radialwand des Gehäuseöffnungsstutzens (21) in einem Abdichtungseingriff steht.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 entspricht grundsätzlich demjenigen nach Fig. 1. Es ist ein Luftfiltergehäuse (1) nicht mit einem integrierten Gehäuseöffnungsstutzen (21), sondern mit einem separaten ersten ringförmigen Formteil (3) vorge­ sehen, welches fest und abdichtend an der Gehäusewand (6) des eigentlichen Gehäuses befestigt ist und am nicht befestigten Ende einen koaxialen konzentrischen Führungsstutzen (7) auf­ weist, welcher zur Vorzentrierung des Reinluft-Rohranschlus­ ses (2) vorgesehen ist.

Das erste Formteil (3) besitzt ferner einen Radialabschnitt (12), an welchem die Axialabdichtung (11) des Rohranschlusses abdichtend anliegt. Die Axialabdichtung (11) ist in einer ringförmigen Nut am Ende des Reinluft-Rohranschlusses (2) auf­ genommen, welcher ein Spritzteil beispielsweise aus Aluminium oder aus Kunststoff ist. Der Rohranschluß (2) besitzt eine integrierte axiale Nase (20), welche gegen den Radialabschnitt des ersten ringförmigen Formteils (3) formschlüssig anliegt, um die Dichtkraft der Axialabdichtung (11) im verspannten Zustand der Vorrichtung zu begrenzen.

Die Axialabdichtung (11) ist in Form, Abmessung und Shore- Härte in etwa einer Dichtung (15) vorgesehen, die auf der anderen Seite des Radialabschnitts (12) auf der Filterpatrone (16) selbst aufgebracht ist, um eine ähnlich gute Abdichtung zu erreichen, wie dies bereits zwischen Filterpatrone (16) und Radialabschnitt (12) der Fall ist.

Das zweite ringförmige Formteil (4) ist bezüglich der Axial­ abdichtung (11) an radial äußerer Stelle am Radialabschnitt (12) befestigt, insbesondere angeschweißt, angelötet oder dergleichen. Es besitzt am anderen Ende einen konischen Radial­ abschnitt (8), welcher mit einem konischen Ringabschnitt eines dritten ringförmigen Formteils (18) zusammenwirkt, ins­ besondere mittels V-förmiger ringförmiger Schelle (9) fest und in lösbarer Weise formschlüssig verspannt ist. Das ring­ förmige Formteil (18) besitzt eine integrierte koaxiale Basis, welche in einer ringförmigen Aussparung des Reinluft-Rohr­ stutzens (2) formschlüssig und fest aufgenommen ist.

Der Durchmesser der V-förmigen Schelle (9) ist vergleichs­ weise groß. Durch die Wahl des großen Schellendurchmessers werden große Biegemomente, die durch Schwingungen des Rein­ luft-Rohranschlusses (2) hervorgerufen werden, in Kräfte­ paare mit verhältnismäßig geringen Einzelkräften umgewandelt, was zu geringen Verformungen der abgedichteten Teile führt.

Eine Erleichterung der Montage der V-förmigen Schelle (9) ist dadurch gegeben, daß die Schelle (9) auf der gehäuseäußeren Radialwand des zweiten ringförmigen Formteils (4) vor einer Montage sich abstützen kann.

Das in Fig. 3 veranschaulichte Ausführungsbeispiel sieht wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 einen Rohranschluß (2) in Form eines Spritzteils wie beispielsweise Aluminium vor, wobei der konische Ringabschnitt (10) durch eine einzige mit dem Rohranschluß (2) integrierte konische Radialfläche gebildet ist, welche gegen die konische Radialfläche des zweiten ring­ förmigen Formteils (4) mittels der V-förmigen Schelle (9) ver­ spannt ist. Eine Montageerleichterung der V-förmigen Schelle (9) wird durch kleine Rippen (19) dadurch gegeben, daß die Schelle bei Montage nahezu in Montagehöhe gehalten wird. Die Rippen sind am Luftfiltergehäuse (1) angeformt.

Das zweite ringförmige Formteil (4) gemäß Fig. 3 ist an radial innerer Stelle mit dem ersten ringförmigen Formteil (3) fest verbunden und besitzt im Bereich der Befestigungsstelle eine eingewalzte Sicke (13), welche im verspannten Zustand des Rohranschlusses (2) gegen Umfangsrippen (14) des Rohranschlus­ ses (2) anstößt. Die Umfangsrippen (14) sind einstückig mit dem Rohranschluß (2) ausgebildet.

Sämtliche Ausführungsvarianten nach den Fig. 1 bis 3 sind so getroffen, daß die durch die V-förmige Schelle (9) hervor­ gerufene Spannkraft die Axialabdichtung (11) nicht beschädi­ gen kann, insbesondere durch Einrichtung fester Axialanschläge für den Rohranschluß (2).

Sämtliche konischen Flächen im Verspannbereich der V-Schelle (9) sind in der Steigung aufeinander abgestimmt. Entsprechend aufeinander abgestimmt sind die Dicke des konischen Ringab­ schnitts (10) bzw. die Dicke der konischen Randabschnitte (8) des zweiten und des dritten Formteils, so daß eine defi­ nierte Spannkraft der Anordnung insgesamt sowie eine defi­ nierte Dichtkraft im Bereich der Axialabdichtung (11) einge­ richtet wird.

Ersichtlich kann der Rohranschluß (2) in jede Einbaulage ver­ schwenkt bzw. verdreht werden, ohne zusätzliche Verspannun­ gen an der Verbindungsstelle zwischen Gehäuse (1) und Rohr­ anschluß (2) hervorzurufen.

Alle in der Beschreibung erwähnten und/oder in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale allein oder in sinnvoller Kombi­ nation sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den An­ sprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (12)

1. Gehäuse mit einem Rohranschluß in einem abgedichteten Eingriff mit einem ersten ringförmigen Gehäuse-Formteil (3) oder einem im Gehäuse integrierten Gehäuseöffnungs­ stutzen (21), insbesondere Luftfiltergehäuse (1) mit ab­ gedichtetem Reinluft-Rohranschluß (2), dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites konzentrisches, ringförmiges, am ersten Formteil (3) bzw. am Gehäuseöffnungsstutzen (21) an radial äußerer Stelle befestigtes Rohranschluß-Formteil (4) einen konischen radial äußeren Umfangsabschnitt (8) besitzt, welcher mittels V-förmiger Schelle (9) mit einem konischen Ringabschnitt (10) des Rohranschlusses (2) verspannt ist, wobei der Rohranschluß (2) eine Axial­ abdichtung (11) aufweist, welche gegen einen Radialab­ schnitt (12) des ersten Formteils (3) oder des Gehäuse­ öffnungsstutzens (21) in einem Abdichtungseingriff steht und gegen einen Axialanschlag des ersten oder zweiten Formteils (3 bzw. 4) anschlägt.

2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialanschlag eine Sicke (13) des zweiten Form­ teils (4) ist, die an einer Rippe (14) des Rohranschlus­ ses (2) anliegt (Fig. 3).

3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialanschlag ein Bereich des Radialabschnitts (12) des ersten Formteils ist, an welchem Radialabschnitt auch die Axialabdichtung (11) anliegt (Fig. 2).

4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialabdichtung (11) im Bereich der Dichtung (15) gelegen ist, welche auf einer Filterpatrone (16) eines Luftfilters auf der anderen Seite des Radialab­ schnitts (12) des ersten Formteils (3) bzw. des Gehäuse­ öffnungsstutzens (21) liegt (Fig. 2).

5. Gehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialabdichtung (11) in Form, Abmessung und Shore-Härte der Dichtung (15) der Filterpatrone (16) in etwa entspricht (Fig. 2).

6. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Ringabschnitt (10) zwei entgegenge­ setzte konische Anschlagflächen für die V-förmige Schelle (9) und das zweite konische Formteil (4) aufweist (Fig. 1).

7. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Ringabschnitt (10) ein drittes ring­ förmiges separates Formteil (18) aufweist, welches mit dem eigentlichen Rohranschluß (2) in integrierter Weise befestigt ist (Fig. 2).

8. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite konische Formteil (4) einen koaxialen Führungsabschnitt (17) für die Axialabdichtung (11) und/oder den Rohranschluß (2) aufweist (Fig. 1).

9. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zweites und/oder drittes Formteil (4 bzw. 18) aus Blech oder Kunststoff bestehen (Fig. 1 und 2).

10. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des zweiten ringförmigen Formteils (4) eine Schellen-Montagehilfe vorgesehen ist (Fig. 2).

11. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagehilfe Gehäuse-Umfangsrippen (19) sind (Fig. 3).

12. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagehilfe ein konzentrischer Montagering (22) ist (Fig. 1).