DE4218396A1 - Filtereinrichtung, insbesondere zum Filtrieren der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Filtereinrichtung, insbesondere zum Filtrieren der Ansaugluft eines VerbrennungsmotorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung, insbesondere zum
Filtrieren der Ansaugluft eines Verbrennungsmotors.
Aus der DE-OS 38 34 942 ist eine Filtereinrichtung bekannt.
Diese besteht aus einem Filter mit einer Vielzahl von
Filterelementen, wobei jedes dieser Filterelemente wenigstens
eine Verbindungsfläche aufweist, die parallel zur
Luftströmungsrichtung verläuft, so daß die Filterelemente
relativ zueinander bewegbar sind. Die dort beschriebene
Filtereinrichtung dient zum Einbau in eine Klimaanlage und
bewirkt ein Ausfiltern der Fremdstoffe aus der durch den
Luftkanal strömenden Luft.
Bei Filtereinrichtungen, die im Kraftfahrzeug verwendet werden,
muß gewährleistet sein, daß keine ungereinigte Luft zwischen
Filtereinsatz und Gehäuse (Leckluft) gelangt. Insbesondere bei
einem Filter für die Ansaugluft eines Verbrennungsmotors ist
auf absolute Dichtheit zu achten. Undichtigkeiten im
Filtersystem führen zum Ansaugen von Staub und
Schmutzpartikeln, die ein Zerstören des Motors zur Folge haben.
Bei dem bekannten Stand der Technik ist das sichere Abdichten
von der Rohluft- zur Reinluftseite bei der Verwendung eines
Filters mit einer Mehrzahl von Filterelementen nicht
gewährleistet.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine
Filtereinrichtung zu schaffen, die bei Verwendung wenigstens
zweier Filterelemente eine zuverlässige Abdichtung zwischen
Rohluft- und Reinluftseite bewirkt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs
gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt in der einfachen
Herstellbarkeit der Filtereinsätze. So lassen sich
Filtereinsätze bis zu einer bestimmten Breite auf einer
üblichen Faltmaschine herstellen. Filtereinrichtungen,
insbesondere zur Verwendung in Lastkraftwagen oder
Baumaschinen, benötigen eine sehr große Filterfläche, die nur
über eine Vergrößerung der Breite des Filtereinsatzes
verwirklicht werden kann. Die Herstellung eines solchen
Filtereinsatzes war bisher nur auf Sondermaschinen möglich und
deshalb unwirtschaftlich. Durch die Verwendung von
Filtereinsätzen mit standardisierter Einsatzbreite läßt sich der
Fertigungsaufwand erheblich reduzieren, allerdings ist eine
wirksame Dichtung der gesamten Filtereinrichtung vorzusehen.
Durch den zwischen den Filtereinsätzen verlaufenden
Verbindungssteg der an seinen Enden in die Dichtung integriert
ist, läßt sich eine solche zuverlässig wirkende
Filtereinrichtung herstellen.
Verbindungssteg und Dichtung können im selben Arbeitsgang und
aus demselben Material hergestellt werden. Damit ist eine
weitere Kostenreduzierung möglich.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das
Gehäuseoberteil im Bereich der Mitte der Filtereinrichtung auf
dem Gehäuseunterteil abzustützen. Eine solche Abstützung dient
dazu, Schwingungen des Gehäuseoberteils aufgrund der
Ansaugluftpulsation zu vermeiden und dem Gehäuseoberteil eine
ausreichende Stabilität zu verleihen. Für diese Abstützung ist
im Verbindungssteg eine Öffnung vorgesehen. Durch diese Öffnung
greift ein Befestigungselement, das an dem Gehäuseunterteil
angeordnet ist und die Form eines Stehbolzens aufweist. Am
Gehäuseoberteil ist ein Gegenstück für das Befestigungselement
vorgesehen. Ein Verbinden der beiden Gehäuseteile bewirkt
gleichzeitig ein Abdichten der Öffnung des Verbindungsstegs.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß die umlaufende Dichtung als Einhängeprofil
ausgestaltet ist. Die Dichtung besteht zweckmäßigerweise aus
PUR-Schaum oder Silicon-Schaum und ist unmittelbar am
Filterpapier oder Filtervlies angeordnet. Das Profil weist
einen näherungsweise kegelstumpfförmigen Querschnitt auf, wobei
in dem Gehäuseunterteil eine Nut mit einem entsprechenden
Aufnahmeprofil vorgesehen ist, in welche das kegelstumpfförmige
Profil eingehängt wird. Die Form des Profils verhindert ein
Abrutschen des Filtereinsatzes während der Einbauphase.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist besonders dort
vorteilhaft, wo unregelmäßige Geometrien am Filtergehäuse eine
Anpassung der Filtereinsätze erfordern. Hier besteht die
Möglichkeit, die einzelnen Filtereinsätze mit unterschiedlichen
Faltenhöhen auszustatten, so daß der zur Verfügung stehende
Raum innerhalb des Filtergehäuses optimal ausgenutzt werden
kann.
Die beiden Gehäuseteile sind mittels eines Schnellverschlusses
verbunden. Bei Filtergehäusen hat sich die Anwendung eines
Bügelverschlusses bewährt. Es besteht aber auch die
Möglichkeit, mittels eines Vierteldrehverschlusses oder eines
einfachen Schraubverschlusses die Gehäuse miteinander zu
verbinden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft das bessere
Handling des Filters. So ist der Verbindungssteg in
vorteilhafter Weise als Filmscharnier ausgebildet. Damit
besteht die Möglichkeit, die beiden Filtereinsätze
gegeneinander zu klappen und damit in einer kompakten Einheit
zu transportieren.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der
Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der
Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von
Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und
auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie
für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die
hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1a/b die schematische Darstellung eines Filtereinsatzes
bestehend aus zwei Einzelelementen,
Fig. 2a die Schnittdarstellung einer Filtereinrichtung,
Fig. 2b eine Detailansicht der Gehäuseverschraubung,
Fig. 3 einen Verschluß für eine Filtereinrichtung,
Fig. 4 eine Variante eines Verschlusses.
Die schematische Darstellung der Fig. 1a zeigt einen ersten
Filtereinsatz 10, einen zweiten Filtereinsatz 11 sowie eine
umlaufende Dichtung 12. Beide Filtereinsätze sind mit einem
Verbindungssteg 13 verbunden. Wie die Schnittdarstellung in
Fig. 1b zeigt, weist der Filtereinsatz 11 eine gegenüber dem
Filtereinsatz 10 geringere Faltenhöhe auf. Die Möglichkeit,
unterschiedliche Faltenhöhen anzuordnen, ist dort von Vorteil,
wo die Platzverhältnisse auf beiden Filterseiten
unterschiedlich sind und eine Anpassung erforderlich machen. In
dem Verbindungssteg 13 ist eine Öffnung 14 vorgesehen, deren
Funktion anhand der Fig. 2 näher erläutert wird. Der
Verbindungssteg 13 kann als Filmscharnier ausgebildet sein.
Damit läßt sich einer der Filtereinsätze auf den anderen
Filtereinsatz schwenken.
Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2a zeigt eine
Filtereinrichtung mit einem Gehäuseunterteil 15, einem
Gehäuseoberteil 16 sowie zwischen den Gehäuseteilen angeordnete
Filtereinsätze 10 und 11. Die Rohluftseite befindet sich im
Gehäuseunterteil. Die Luft strömt gemäß dem Pfeil 17 durch die
Filtereinsätze und gelangt über den im Gehäuseoberteil 16
angeordneten Reinluftaustritt 18 zu dem Ansaugtrakt eines
Verbindungsmotors. Die Mittenverbindung zwischen
Gehäuseoberteil 16 und Gehäuseunterteil 15 ist in Fig. 2b in
einer Detaildarstellung gezeigt. Zwischen den beiden
Filtereinsätzen 10, 11 befindet sich ein Verbindungsstück 13.
Zur Abstützung des Gehäuseoberteils 16 auf dem Gehäuseunterteil
15 ist an dem Gehäuseunterteil 15 ein Befestigungselement in
Form eines Stehbolzens 19 angeordnet. Dieser besitzt an seinem
oberen Ende ein Gewinde 20. Der Stehbolzen hat ferner eine
erste Auflagefläche 43 für den Verbindungssteg 13 sowie eine
zweite Auflagefläche 44. An dieser zweiten Auflagefläche 44
liegt ein Distanzelement 45 des Gehäuseoberteils 16 an. Über
die Auflagenflächen und das Distanzelement wird ein definierter
Abstand zwischen Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil
gebildet. Die Verschraubung erfolgt mittels einer im
Gehäuseoberteil 16 angeordneten handbetätigbaren Gewindemutter
21, die in einer Aufnahmevorrichtung 22 angeordnet ist. Diese
Gewindemutter 21 greift über das Gewinde 20 und stellt eine
starre Verbindung im mittleren Bereich der Filtereinrichtung
her.
Insbesondere bei sehr großen Filtereinrichtungen ist es
zweckmäßig, zur Vermeidung von Pulsationsschwingungen sowohl
der Filtereinsätze als auch des Gehäuses, zusätzliche
Stützvorrichtungen anzubringen. Diese sind in der Fig. 2a
ebenfalls dargestellt. Sowohl an dem Gehäuseunterteil als auch
an dem Gehäuseoberteil sind Stützen 23, 24, 25, 26 vorgesehen,
die bis unmittelbar an den jeweiligen Filtereinsatz
heranreichen.
Die Stützen 23, 24, 25, 26 versteifen somit das Gehäuse quer
zur Faltenrichtung der Falten des Filtereinsatzes 10 bzw. 11.
Zur Fixierung des Abstandes der Falten bei diesen
Filtereinsätzen sind Leimraupen 27, 28, 29, 30 vorgesehen. Die
Leimraupen verhindern sowohl auf der Anströmseite als auch auf
der Rohluftseite das Packetieren, d. h. das Zusammenkleben der
Falten bei hohem Luftdurchsatz. Als Schutz für die Falten des
Filtereinsatzes kann beiderseits ein Vlies ganzflächig
aufgelegt sein. Dieses Vlies ist beispielsweise auf der
Anströmseite gelocht und wird mit den Leimraupen verklebt. Die
Leimraupen können unterhalb der Stützen verlaufen und damit in
Verbindung mit dem aufgelegten Vlies eine Berührung der Stützen
mit dem Filtereinsatz vermeiden.
Die Filtereinsätze 10, 11 sind mit einer umlaufenden Dichtung
in Form eines Einhängeprofils 31 versehen. Diese Dichtung wird
in eine umlaufende Nut 32 des Gehäuseunterteils eingehängt. Das
Einhängeprofil 31 verhindert das Eindringen von Fremdluft in
den Reinluftraum des Gehäuseoberteils und ferner den Durchtritt
von Rohluft vom Rohluftraum in den Reinluftraum. Auch der
Verbindungssteg 13 ist insbesondere an der Öffnung 14 in
Verbindung mit dem Stehbolzen 19 derart gestaltet, daß ein
Durchtritt von ungefilterter Luft in den Reinluftraum wirksam
verhindert wird.
Gehäuseoberteil und Gehäuseunterteil sind mit Rastelementen 33
versehen. Mittels dieser Rastelemente werden die beiden
Gehäuseteile in der korrekten Position fixiert. Das exakte
Zusammenfügen der Teile wird damit erheblich erleichtert. Das
Verbinden der Gehäuseteile erfolgt zusätzlich mittels eines
Bügelverschlusses. Dieser Bügelverschluß ist an dem
Gehäuseunterteil befestigt. Der Bügel 35 greift in eine
Aussparung des Gehäuseoberteils und bewirkt ein sicheres und
mit konstanter Vorspannung wirksames Verschließen der
Filtereinrichtung. Alternativ hierzu kann ein
Vierteldrehverschluß angewendet werden. Dieser besteht, wie in
Fig. 3 gezeigt, aus einem Stift 36, der an seinem unteren Ende
mit einem Querstift 37 versehen ist. Das mit dem Querstift 37
versehene Ende greift in eine entsprechend gestaltete Bohrung
38 des Gehäuseunterteils. Eine Vierteldrehung des Stifts 36
bewirkt eine Verriegelung der beiden Gehäuseteile miteinander.
Die Vorspannung dieser Verbindung ist über die Feder 39 genau
einstellbar.
Eine weitere Variante eines Verschlusses ist in Fig. 4
dargestellt. Sowohl in Gehäuseunterteil 15 als auch in
Gehäuseoberteil 16 sind jeweils metallische Einsenkbuchsen 40,
41 in miteinander fluchtenden Bohrungen angeordnet. Jede der
einzelnen Buchsen ist mit einem Gewinde versehen, wobei das
Gewinde in der einzigen Buchse 40 zum Befestigen einer
Innensechskantschraube dient und das Gewinde in der einzigen
Buchse 41 als Verliersicherung für diese Schraube vorgesehen
ist. Aufgrund der Einsenkbuchsen 40, 41 wird eine metallische
Anlagefläche zwischen dem Gehäuseoberteil und dem
Gehäuseunterteil geschaffen. Der Nachteil bei der direkten
Kunststoffverschraubung, der bekanntlicherweise im Fließen des
Kunststoffes und damit einem Lösen der Verschraubung besteht,
wird mit dieser Schraubverbindung wirksam verhindert.
Bezugszeichenliste
10 Filtereinsatz
11 Filtereinsatz
12 Dichtung
13 Verbindungssteg
14 Öffnung
15 Gehäuseunterteil
16 Gehäuseoberteil
17 Pfeil
18 Reinluftaustritt
19 Stehbolzen
20 Gewinde
21 Gewindemutter
22 Aufnahmevorrichtung
23 Stütze
24 Stütze
25 Stütze
26 Stütze
27 Leimraupe
28 Leimraupe
29 Leimraupe
30 Leimraupe
31 Einhängeprofil
32 Nut
33 Rastelement
34 Bügelverschluß
35 Bügel
36 Stift
37 Querstift
38 Bohrung
39 Feder
40 Einsenkbuchse
41 Einsenkbuchse
42 Innensechskantschraube
43 Auflagefläche
44 Auflagefläche
45 Distanzelement
11 Filtereinsatz
12 Dichtung
13 Verbindungssteg
14 Öffnung
15 Gehäuseunterteil
16 Gehäuseoberteil
17 Pfeil
18 Reinluftaustritt
19 Stehbolzen
20 Gewinde
21 Gewindemutter
22 Aufnahmevorrichtung
23 Stütze
24 Stütze
25 Stütze
26 Stütze
27 Leimraupe
28 Leimraupe
29 Leimraupe
30 Leimraupe
31 Einhängeprofil
32 Nut
33 Rastelement
34 Bügelverschluß
35 Bügel
36 Stift
37 Querstift
38 Bohrung
39 Feder
40 Einsenkbuchse
41 Einsenkbuchse
42 Innensechskantschraube
43 Auflagefläche
44 Auflagefläche
45 Distanzelement
Claims (7)
1. Filtereinrichtung insbesondere zum Filtrieren der Ansaugluft
eines Verbrennungsmotors bestehend
- - aus einem Gehäuse, welches ein Gehäuseunterteil (15) und einen Gehäusedeckel (16) aufweist und
- - mit einem Filtereinsatz (10), welcher aus einem zickzackförmig gefalteten Filterpapier oder Filtervlies besteht und eine wenigstens teilweise an den Außenkanten verlaufende Dichtung (12) aufweist, wobei
- - ein weiterer Filtereinsatz (11) parallel zu dem ersten Filtereinsatz (10) angeordnet ist und
- - dieser weitere Filtereinsatz ebenfalls aus zickzackförmig gefaltetem Filterpapier- oder Filtervlies besteht und ferner eine wenigstens teilweise umlaufende Dichtung (12) aufweist und
- - wobei die beiden Filtereinsätze an ihren benachbart liegenden Seiten einen Verbindungssteg (13) aufweisen, der gleichzeitig die Abdichtung des Rohluftraums von dem Reinluftraum zwischen den beiden Filtereinsätzen bewirkt.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, wobei das
Gehäuseunterteil (15) im Bereich des Verbindungsstegs (13)
ein Befestigungselement (19) für das Gehäuseoberteil (16)
aufweist und im Verbindungssteg (13) eine Öffnung (14) für
das Befestigungselement (19) vorgesehen ist, welche mit dem
Befestigungselement abdichtend verschlossen ist.
3. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die wenigstens teilweise umlaufende Dichtung (12) mit
einem Einhängeprofil (31) versehen ist und in eine
umlaufende Nut (32) des Gehäuseunterteils (15) einlegbar
ist.
4. Filtereinrichtung nach Anspruch 3, wobei das Einhängeprofil
(31) aus PUR-Schaum oder Silicon-Schaum besteht, welcher
unmittelbar an dem Filterpapier oder Filtervlies angegossen
ist und der Querschnitt des Profils kegelstumpfförmig
gestaltet ist und die Nut (32) das entsprechende
Aufnahmeprofil aufweist.
5. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Filtereinsätze (10, 11) unterschiedliche
Faltenhöhe aufweisen.
6. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Gehäuseunterteil (15) mit dem Gehäuseoberteil (16)
mittels eines Schraub-, eines Bügel- oder
Vierteldrehverschlusses (34) miteinander verbunden sind.
7. Filtereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Verbindungssteg (13) als Filmscharnier ausgebildet
ist und ein Filtereinsatz (10) relativ zu dem benachbarten
Filtereinsatz (11) geschwenkt werden kann.
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
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DE4218396B4 DE4218396B4 (de) | 2004-04-01 |
Family
ID=6460358
Family Applications (1)
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CZ (1) | CZ284163B6 (de) |
DE (1) | DE4218396B4 (de) |
ES (1) | ES2087007B1 (de) |
FR (1) | FR2691912B1 (de) |
IT (1) | IT1261458B (de) |
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