CN102015058B - 用于内燃机的过滤装置、尤其是空气过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一个过滤装置(10)，尤其是用于内燃机的空气过滤器，具有设置在过滤器外壳(12)里面的主过滤部件(22)。这个主过滤部件被要过滤的流体通流。该主过滤部件(22)由具有至少两个径向相互嵌套的过滤匣(32，34)的多重波纹管过滤器构成，其中至少一个过滤匣(32，34)在径向上被通流。在过滤匣(32，34)之间形成用于流体的通流室(44)。这个通流室与主过滤部件(22)的端面联通，其中每个过滤匣(32，34)由具有星形设置的过滤折叠部的星形过滤器构成。在主过滤部件(22)的至少一个端面上在一个过滤匣(32，34)与过滤器外壳(12)之间设置一个密封(36)。所述主过滤部件(22)通过可以插入到过滤器外壳(12)的外壳竖井(66)里面的侧面插入件(38)密封地安装在过滤器外壳(12)上，或者使主过滤部件(22)利用锁定机构(74)相对于过滤器外壳(12)密封地安装，或者使主过滤部件(22)利用密封(36，96，98)相对于过滤器外壳(12，104)密封。

Description

用于内燃机的过滤装置、尤其是空气过滤器

技术领域

本发明涉及一种过滤装置、尤其是用于内燃机的空气过滤器。

背景技术

由EP 1 364 695 A1已知空气过滤器，它组合到内燃机的吸入歧管(Ansaugtrakt)里面，用于使输送到内燃机气缸的燃烧空气经受过滤。空气过滤器主要由三部分构成并且在过滤器外壳里面包括过滤部件，它由可更换的过滤筒构成，它轴向被燃烧空气通流并且径向通过可封闭的盖安装到过滤器外壳里面。对过滤筒前置旋风预分离器，它用于分离粗的污物颗粒。顺着过滤筒设有二级过滤部件或精细过滤部件，它同样径向以可打开的盖安装到过滤器外壳里面。旋风预分离器、过滤筒和精细过滤部件轴向前后地布置并且在轴向没有偏转地通流要被清洁的燃烧空气。

作为主过滤部件(它容纳在过滤筒里面)例如考虑缠绕过滤器，它们由围绕芯缠绕的、波形过滤材料制成，其中由于波形形成通过过滤部件的轴向流动通道，它们交替地在端面上封闭。例如由US 7,008,467B2已知这种过滤部件。

还已知过滤部件，它们由星形折叠的过滤匣形式的过滤部件组成，其过滤折叠部在径向上延伸，其中过滤折叠部的端面棱边基本在轴向上延伸。

由EP 1 494 785 B1已知一个空气清洁器和其安装方法。顺着过滤管设置空气过滤器，具有第一级和预过滤器(它包括带有灰尘分离管的多次离心分离器)和具有空气过滤筒的第二级。空气过滤筒包括Z过滤介质、密封部件，它完全围绕Z过滤介质结构的圆周延伸并且它具有进入通流面和排出通流面。Z过滤介质含有多个进入折叠通道，它们在进入通流面上是敞开的并且在排出通流面上对于通流空气是封闭的。设有多个排出折叠通道，它们在进入通流面上是封闭的并且它们在排出通流面上对于流出是敞开的。空气过滤器包括具有至少一个第一和第二部件的外壳，其中密封部件具有第一侧面和对置的第二侧面以及外部环形的表面。

密封部件还设置在外壳的第一部件与第二部件之间，用于形成轴向密封。

每个离心分离器具有侧壁、内室和导向板；此外安全部件按计划在排流侧在初级过滤部件后面安装在外壳里面。

安全部件含有具有外部包围搭板的框架、设置在包围的搭板上的密封包装、设置在框架内部的折叠过滤介质部位以及手柄。

密封包装还形成外壳内部的密封。

发明内容

本发明的目的是，以简单的结构上的措施实现过滤装置，它显示出高的过滤效率，其中能够以微少费用维护过滤装置。

这个目的按照本发明通过独立权利要求的特征得以实现。

按照基于本发明构思的第一实施例变型，一个过滤装置在过滤器外壳里面具有过滤部件，它由具有至少两个径向相互嵌套的过滤匣的多重波纹管过滤器、即例如由双重波纹管过滤器构成。在过滤匣之间形成用于要被过滤的流体的通流室，其中该通流室与过滤部件的端面处于连接。至少两个径向相互嵌套的过滤匣的每个过滤匣由具有星形设置的、在径向上延伸的过滤折叠部构成，它们具有轴向延伸的端棱。外部过滤匣的折叠的径向内置的端棱以及内置的过滤匣的折叠的径向外置的端棱分别限制流体室，它不仅用于排出清洁的流体，而且用于导出不洁流体。

此外在过滤部件的至少一个端面上设置密封环，它在优选由多重波纹管过滤构成的过滤匣与过滤器外壳之间密封。该密封环尤其用于流体密封地使过滤部件的原气侧与清洁气体侧分开并且防止渗透空气流，它们可能对按照本发明建议的过滤装置的效率产生不利影响。密封环适宜地轴向夹紧在过滤部件与外壳内侧面之间并且在轴向上力加载。原则上也可以实现密封环的径向力加载或轴向和径向力加载的组合。

在密封环的第一实施例变型中使密封环例如设置在由塑料材料制成的端部盘上并且例如由具有双唇的密封环构成。该密封环可以由TPE、即热塑的弹性体制成，它例如是可以在塑料注塑机上加工的密封材料。加工也能够在双组分注塑工艺中实现，其中通常注塑硬的组分然后注塑软的密封组分。密封环也可以粘接、焊接或络合。除了双组分工艺以外也可以通过其它塑料加工工艺实现加工。具有双唇的密封环加工不是一定必需的，当然也可以加工与双唇结构不同的其它密封轮廓。双唇顶靠在端部盘顶侧上的环形延伸的台阶上。在由双唇构成的TPE密封的各个唇之间保持距离，它赋予由双唇构成的TPE密封所需的弹性。在由TPE双唇构成的密封部件的轴向力加载时实现两个单唇的压缩并且使材料浸入到自由空间里面，它在由双唇构成的密封件的两个单唇之间。在过滤部件安装到过滤器外壳里面以后实现由双唇构成的TPE密封的轴向力加载，这例如通过侧面插入可以在将过滤部件安装在止挡法兰上时在按照本发明建议的过滤装置的过滤器外壳的内部实现。

在过滤器外壳与过滤部件之间的密封的另一实施例变型中，所述密封环可以由双组分注塑部件构成并且形成环形环绕的、由软塑料材料限制的空隙，其中软的、弹性的材料被更刚性、更硬的塑料材料包围。在装配密封环到过滤器外壳上时一个环绕的凸起伸到由软塑料材料限制的环绕密封环的空隙里面。在环绕构成的过滤器外壳上的凸起与密封环的这个实施例变型之间的最终密封在接合过滤部件、前置于过滤部件的旋风预分离器时通过卡子形构成的封闭部件实现。通过这个卡子形的在过滤器外壳的圆周上构成的封闭部件产生在轴向上作用的密封力，它使过滤器外壳上的环绕凸起调整到密封环的空隙里面，空隙由软塑料组分形成并且其本身在密封环上由更硬的、更刚性的塑料材料包围。

以有利的方式使按照上述两个实施例变型的密封环位于按照本发明建议的过滤装置的过滤部件的径向外置的侧面上、尤其位于过滤部件的轴向端面与径向外置的外壳面之间的过渡部位里面。由此能够使至少一部分要被过滤的流体分流通过径向外置的过滤部件外壳面导引并且为了过滤径向穿过过滤部件一直达到两个过滤匣之间的通流室。

可以通过不同的方式和方法实现由多重波纹管过滤器、尤其是双重波纹管过滤器构成的过滤部件的入流以及清洁的、过滤了的流体的排出。一方面存在可能性，使两个过滤匣的每个过滤匣的壁体仅仅在径向上通流并且使清洁的流体仅仅轴向通过同时形成清洁室的通流室排出。另一方面能够使至少一个过滤匣附加地对于径向流动也可以轴向入流，并且同样通过通流室在轴向上通过匣内部的通流通道实现两个过滤匣的至少一个过滤匣的附加对于流动导向的排流。

已经证实特别有利的是，例如外置的第一过滤匣在轴向上入流，并且通过第二过滤匣例如径向内置的过滤匣的流动通道实现轴向排流。

为了以所期望的方式实现入流横截面和排流横截面，使例如由PUR材料制成的盖部件、尤其是盖盘或盖环设置在端棱胶粘连接件构成的两个过滤匣的对应轴向端面上。由此例如使径向内置的过滤匣的轴向端面在过滤部件的入流侧上由盖环覆盖，由此在这个位置上封闭轴向入流。而在径向外置的过滤匣入流部位中的轴向端面可以是敞开的，用于在这个位置附加地对于径向入流也允许轴向入流。

以有利的方式使盖盘在排流侧位于内部的过滤匣上。它在轴向封闭在过滤匣内部的内置入流室，用于防止直接在粗侧与洁净侧之间的渗透空气导引。内置过滤匣的轴向端面可以没有盖，由此能够基本在其上实现轴向排流。这同样适用于单侧粘接折叠部的情况。

轴向端面在径向外置的过滤匣的排流部位同时由盖环覆盖，它在这个位置防止轴向排流。

此外适宜的是，单侧地粘接折叠部。有利地使这一点通过过滤匣这样实现，只在一个轴向端面上实现过滤匣端棱的连接，而过滤匣在对置端面上的端棱由盖部件覆盖。对于两个过滤匣使过滤匣的端棱连接并且交替地覆盖，由此例如在径向外置的过滤匣上粘接端棱并且在对置的轴向端面上由盖环覆盖并且在径向内置的过滤匣上由盖盘覆盖轴向入流侧。端棱在对置的轴向排流侧上连接。通过端棱连接产生在轴向上延伸的通流室或通道，其中与盖部件相关地保证，导引的流体在径向通流过滤器壁。

尽管关于密封环按照上述实施例变型使它例如作为由TPE组成的双唇通过例如双组分工艺制成，因此也能够使环绕的密封不在要安装到过滤器外壳里面的过滤部件(它优选由多重波纹管过滤器、例如由双重波纹管过滤器)上构成，而是使环绕的密封部件设置在过滤器外壳内部。为此例如可以使否则在过滤部件密封面上构成的、由双唇实现的密封部件敷设在过滤器外壳入流侧上侧壁里面。同样能够使双组分塑料注塑密封不注塑到过滤器外壳上，而是例如注塑在指向过滤器外壳的旋风预分离器的端面上。

例如在一个实施例变型中在其顶侧上配有环绕的、由双唇构成的TPE密封的过滤部件、优选双重波纹管过滤器包括过滤匣，它们分别相同形式地通过在轴向长度上相同的走向或不同的走向实现。具有外置的也包括内置的过滤匣不仅能够实现柱形的形状，而且能够实现锥形的形状。在有利的实施例可能性中径向外置的过滤匣柱形地构成，其中其外径和其内径在轴向长度上不变化。代替这个柱形实施例在一个有利的改进方案中可以根据过滤器外壳的结构要求在外径上构成锥度，由此在在过滤器外壳里面装配过滤部件时由于总是减小的外径在过滤器外壳内部里面形成附加的空间，它以有利的方式影响洁净流体的排流，使流速和由此产生的噪声最小。

径向内置的过滤匣可以具有锥形状，其中锥度适宜地从入流侧向着排流侧收缩。由此在过滤匣之间得到环锥形式的通流室，它向着排流侧加宽并且流出到排流孔。这在流体技术的观点下带来排出清洁流体方面的优点。因此在轴向长度上看去，通流室具有变化的横截面，其中变化率在轴向上是基本恒定的。但是原则上也能够实现在轴向长度上变化的变化率，此外通流室也可以具有相同的横截面，当外部过滤匣的内侧和内部过滤匣的外侧相互同心地延伸的时候是这种情况，即，在其上面没有锥度。

如果例如外置的两个过滤匣配有恒定的内径，而在径向内置的过滤匣的外壳面上构成锥度，产生锥形延伸的环空间。这个环空间在排流侧通到排出孔。在这个环空间中可以加入支架，它包围过滤匣之间的通流室。尤其对于大容积的过滤装置其过滤部件具有相应较沉的重量，这个最好由塑料注塑件制成的支架用于提高稳定性。这个支架具有不仅在轴向而且在径向延伸的筋，通过它们尤其可以使大容积的过滤匣相互分开，由此使在过滤匣之间构成的锥形延伸的通流室在其几何形状上保持恒定的外观。在这里支架通过支承提供所需的机械稳定性。优选一体地构成支架。

按照本发明的另一可选择的实施例过滤装置在过滤器外壳内部具有过滤部件，它由具有许多并联过滤层的连续过滤带组成，过滤层通过弯曲构成的过滤带连接段相互连接。在相邻的过滤层之间设有间隔体。相邻过滤层之间的中间空间形成用于流体的通流室。过滤层平面地构成，因此位于其间的通流室由平行的平面限制。通过过滤带的弯曲构成的连接段(它们在过滤部件的对置端面上交替地限制相邻的通流室)保证，每个第二通流室在入流侧敞开或封闭。要被过滤的流体轴向导入到敞开的通流室里面并且必需在通流室里面径向通流相邻的过滤器壁，因为这个通流室的对置的轴向端面在排流侧由弯曲的连接段封闭。通过径向溢流到相邻的通流室里面实现从过滤部件轴向排出流体。

按照本发明建议的过滤装置的过滤部件以有利的方式与其设计结构无关地径向通过由盖封闭的外壳孔安装到过滤器外壳里面。过滤部件主要在轴向由要被过滤的流体通流。此外一般对过滤部件、即主过滤部件前置预过滤器，它由旋风预分离器构成并且适宜地同样在轴向上通流。此外按照另一有利的实施例对过滤部件后置一个次级或精细过滤部件，它有利地同样在轴向上通流。

为了易于操纵尤其优选由双波纹管过滤器构成的主过滤部件可以使过滤部件包括例如在环绕密封环的底面上构成的手柄窝。这个手柄窝可以有利地这样构成，使得可以实现主过滤部件、即由双重波纹管过滤器构成的过滤部件的单手装配或拆卸。这一点例如在农用机械、例如收割机或拖拉机或建筑机械的空气过滤器上更换过滤部件时是有利的，其中操作者通常以另一只手握住(机械)。

此外存在可能性，在将尤其由双重波纹管过滤器构成的主过滤部件装配在过滤器外壳里面以后将径向上看去侧面的插入件插到过滤器外壳里面。侧面在侧面插入件上构成的榫舌在过滤器外壳内侧上构成的斜面上上升并且在侧面插入件完全插入到斜面形的导向体上时在过滤器外壳里面起到产生密封力的作用，通过密封力例如由双唇构成的密封安装在过滤器外壳上。这一点对于使用者也可以触觉地实现，例如通过放大的插入阻力或侧面插入件的侧面榫舌的可感觉的定位在斜面形表面上的定位位置，它们位于过滤器外壳的内侧面上，例如注塑在那里。

按照本发明建议的解决方案的另一细节在于，除了手柄窝以外在优选由双唇过滤匣构成的主过滤部件的顶部在下盖环上以90度或120度的角位构成校准或定心凸台。由此保证，过滤部件、尤其在单手操纵时在手柄窝上总是以正确的位置、即，平行于过滤器外壳的纵轴线安装或对准，由此在建立用于产生密封的轴向力时优选由双重波纹管过滤器构成的过滤部件总是基于过滤器外壳的轴线保持定心。以有利的方式可以使校准或定心凸台中的一个例如分开地构成并且与注塑在外壳里面的筋共同作用。通过在主过滤部件圆周上分开构成的凸台保证其位置正确地接合到过滤器外壳的竖井里面。

在安装的状态总是在过滤器外壳的内壁与径向外置的过滤匣的外壁之间保留足够的距离，由此使径向外置的过滤匣入流在轴向上保持恒定，因为径向外置的过滤匣的外侧面与过滤匣的内侧面之间的距离是恒定的并且给出在机械负荷时的稳定性。在主过滤部件的盖上构成并在径向上延伸的凸台在安装到过滤器外壳里面的状态缓冲主过滤部件，由此使过滤部件在运行期间不振动。

在按照本发明建议的过滤部件中、尤其在由双重波纹管过滤器构成的过滤部件中在径向内置的内匣上可以加工由PUR制成的端部盘并且基于外置的匣和内置的匣加工PUR底部，并且发泡出两个作为过滤部件的匣。这一点是按照本发明建议的、尤其由双重过滤器构成的过滤部件的非常成本有利制成的加工变化。其内室在入流侧通过PUR端部盘封闭，由此使要被过滤的流体通过同样锥形构成的两个相互嵌套的过滤匣之间的环室入流并接着或者径向向外排流或者径向溢流到洁净侧的内室。除了由PUR制成也可以按照其它加工工艺制成端部盘。因此例如可以使用其它注塑材料或者也可以使用粘接的或焊接的塑料端部盘以及金属的端部盘，它们被粘接。如果尤其径向外置的过滤匣基于其外径以锥度构成，则在径向外置的过滤匣外径与过滤器外壳的内侧面之间产生锥形扩展的环室，通过它使过滤的流体输送到洁净室，其中由于扩展的通流横截面可以减小流速并且降低可能产生的噪声，以及能够减小流阻。

附图说明

由权利要求、附图描述和附图给出其它优点和适宜的实施例。附图中：

图1示出过滤装置的局部截面图，它尤其作为内燃机的空气过滤器并且轴向前后地具有旋风预分离器、主过滤部件和后置的精细过滤部件，其中主过滤部件由具有两个径向相互嵌套的过滤匣的双波纹管过滤器构成，

图2以半截面图示出过滤部件，

图3示出具有侧面注塑的手柄窝的过滤部件的俯视图，

图4示出过滤匣在盖内部和盖盘中发泡位置的视图，

图5示出由双唇构成的TPE密封件的部位的放大图，

图6示出按照图1至5的过滤部件的主要部件的分解图，

图7示出插入部件、主过滤部件和过滤器外壳的分解图，

图8示出用于过滤部件在过滤器外壳中的锁定机构的立体图，

图9示出具有密封件的过滤部件的另一实施例变型方案的纵向截面图，

图10示出按照图9的过滤部件的横截面图，

图11示出衬入的过滤部件的过滤装置第二实施例的立体图，

图12示出主过滤部件的另一第二实施例的部件的分解图，

图13示出分开构成的定心或校准凸台在主过滤部件圆周上的视图，

图14示出在过滤器外壳中构成的包围筋的、分开构成的定心凸台，

图15示出主过滤部件盖的立体图，具有三个定心凸台以及在12点位置构成的、分开的校准或定心凸台，

图16示出在图15中以立体图表示的具有盖的主过滤部件与盖俯视图。

在附图中相同的部件配有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中所示的过滤装置10是用于内燃机的空气过滤器，它尤其在非高速路中使用，例如在农用机械如拖拉机或收割机中使用，或者在建筑机械或类似机械中使用。在图1中所示的过滤装置也可以在静止安装的内燃机、例如发电机中使用以及在大容积的载重汽车中使用。

在图1中所示的过滤装置10包括过滤器外壳12，在其中容纳主过滤部件22、由预过滤器构成的旋风预分离器20以及后置于主过滤部件22的精细过滤器24。由图1还给出，过滤装置10的入流侧以附图标记14表示，而其排流侧通过附图标记16表示。在旋风预分离器20部位设有排出孔18，在粗的污物进入到主过滤部件之前，通过排出孔可以排出粗的污物。

在要被清洁的流体的通流方向上看去后置于旋风预分离器20的主过滤部件22包括内置的第一过滤匣32和径向包围这个过滤匣的外置的第二过滤匣34。径向内置的、第一内过滤匣32围成内室26，它在轴向看去通过盖盘28封闭。因此已经通过旋风预分离器20的要被过滤的介质在径向通流径向内置的第一过滤匣32并且进入到通流室44，在其中容纳支架30。该支架30使通流室44保持其几何形状并且支承径向外置的第二过滤匣34。在入流侧不仅径向内置的第一过滤匣32而且径向外置的第二过滤匣34都通过盖环40封闭。由此保证，流入到内室26里面的要被过滤的流体径向向外穿过内置的第一过滤匣32到通流室44里面。

由按照图1的视图还得出，径向外置的第二过滤匣34柱形地构成，即，具有轴向上看去恒定的内径和轴向上看去恒定的外径。与此相比，径向内置的第一过滤匣32配有锥度64，它能够实现锥形的通流室44。通过旋风预分离器20的空气还从第二径向外置的过滤部件34的外壳面同样输送到通流室44并且从通流室通过在下面的附图中还表示的排出孔输送到精细过滤部件24。

主过滤部件22包括盖环40，在其上设有单个校准和固定凸台50，通过它们使盖环支承在过滤装置10的过滤器外壳12的内侧面上(参见图15和16)。原气侧相对于过滤装置10的洁净气体侧通过下面还要详细描述的密封以密封环的形式密封。密封环36例如可以形成双唇轮廓，由TPE制成或者也通过双组分注塑(2K法)制成。

由于优选由双波纹管过滤部件构成的主过滤部件22通过凸台50的定位，它们在盖环40的外圆周上以120度分度或90度分度构成，保证主过滤部件22在装配状态在按照本发明建议的按照图1视图中的过滤装置10的过滤器外壳12内部中的精确对准。作为主过滤部件22的定心或校准凸台的凸台50可以分开地构成，例如在图13和14中所示的那样。分开构成的校准或定心凸台50与在过滤器外壳12内侧面上构成的筋共同作用。通过凸台50使主过滤部件22在装配状态无振动地固定并且通过分开构成的凸台50保证主过滤部件22位置正确地安装在过滤器外壳12里面。

由按照图1的视图给出，在这里由具有双唇的TPE密封件构成的密封环36安装在过滤器外壳12的止挡法兰42上。

在图1中以装配状态表示的主过滤部件22通过可以侧面插到过滤器外壳12里面的插入件38固定。这意味着，在主过滤部件22装配后通过过滤器外壳12的侧面开孔66使插入件38驶入到过滤器外壳12里面。通过装配插入部件38在在过滤器外壳12里面延伸的插入件轨道70上产生在轴向上作用的密封力，即，事先安装在过滤器外壳12里面的主过滤部件22在轴向上预紧并且安装在过滤器外壳12上。由此使由双唇(它位于主过滤部件22的上端面上)构成的密封件36安装在其相应物上、即过滤器外壳12的止挡法兰42上并且产生密封力。通过在轴向上作用的密封力使原气侧与按照本发明建议的、在图1中以半截面图示出的过滤装置10的洁净气体侧分开。

按照图2的视图示出按照图1的过滤装置的主过滤部件的半截面图。

由双波纹管过滤器构成的主过滤部件22包括径向内置的第一过滤匣32和径向包围这个过滤匣的外置的第二过滤匣34。两个过滤匣32，34基本在径向上从内向外或从外向内通流。在轴向上对端面的入流从入流侧14通过盖环40来阻止。如同由按照图2的半截面图所示，盖环40包括侧面突出的固定凸台或者说定心凸台50。它们可以在加工盖环40时非常简单地制成。通过这些在盖环40圆周上以90度或120度或以与其不同的分度构成的校准和固定凸台40使主过滤部件22在按照本发明建议的过滤装置10的过滤器外壳12中对准。盖环40对应于主过滤部件22的底部92。

由按照图2的视图还给出，在主过滤部件22的顶侧上设有环绕的、环形构成的台阶46，在其上容纳密封件36，该密封件在这个实施例变型变型中由双唇构成。密封件36的下单唇支承在主过滤部件22的顶侧上的环形环绕的台阶46上。

径向内置的第一过滤匣32限制内室26，它在排流侧通过发泡或注塑的盖盘28封闭。由此使轴向流入的流体实施在径向上径向内置的第一过滤匣32的径向通流。在通过径向内置的第一过滤匣32以后流体流入到通流室44，其楔形轮廓通过支架30产生，它设置在外置的第二过滤匣34的内侧面与在这里锥形构成的径向内置的第一过滤匣32外表面之间，并且确定通流室44的轮廓。通过位置48表示发泡位置，在该位置不仅径向内置的第一过滤匣32的轴向端面而且径向外置的第二过滤匣34的轴向端面都与盖盘28或者说盖环40连接。例如由塑料材料如PUR或类似原料发泡48的结构允许确定地给定主过滤部件22(在这里由双过滤匣构成)的通流方向，以及获得其非常容易且成本有利的加工性。

图3示出在图2中以半截面图示出的主过滤部件的俯视图。

由按照图3的视图给出，与已经在图2中所示的一样，在环形环绕的台阶46的底面上注塑手柄窝52或手柄体52。这允许单手操纵按照本发明建议的主过滤部件22。如果机械的操作者希望，短时间地更换拖拉机、联合收割机或建筑机械或类似机械上的内燃机的空气过滤器，则这一点通常要求爬上内燃机上、尤其是其吸入歧管。机械操作者希望，通过一只手握住并且只有一只手单手在过滤装置10上更换已经磨损的主过滤部件22。通过侧面注塑的、非常良好接触的手柄窝52或者说侧面注塑的手柄体52明显简化单手更换。如果在更换用过的主过滤部件22以后再插入侧面插入件38，则仅仅通过插入运动产生轴向预紧力，它最终在由双唇构成的密封件36与过滤器外壳12或者说位于那里的止挡法兰42之间产生密封作用。

按照图3的视图还给出，密封件36无中断地环绕在环形台阶46上并且在图3所示的主过滤部件22的排流侧上设有穿过限定通流室44的支架30的排流孔54。

通过椭圆的排流孔54已清洁的流体输送到在图1中所示的精细过滤部件24。

图4以放大细节图示出在由双过滤匣构成的主过滤部件的过滤匣之间的支架。

如图4所示，支架30(它限定锥形的通流室44)包括垂直于图面在圆周方向上延伸的筋结构56。在入流侧14的轴向上看去，锥形构成的通流室44朝排流侧16的方向扩展。通过附图标记54表示通流室44的排流孔。不仅径向内置的第一过滤匣32而且径向外置的第二过滤匣34都基本上在径向上通流。如同由按照图4的视图给出的那样，两个过滤匣32，34的端面通过发泡48或者与盖盘28或者与盖环40连接，在其外圆周上可以注塑任意数量的校准和固定凸台50。图4还示出，与柱形构成的径向外置的第二过滤匣34相比，径向内置的第一过滤匣32对应于支架30的锥度以锥度64构。通过附图标记58表示通流室44的锥度。

内室26通过径向内置的第一过滤匣32的内径限制。

图5以放大的比例示出在图2，3和4中分别以半截面图示出的主过滤部件的顶部。

如图5所示，由双唇构成的密封件36位于环形构成的台阶46的上部。由双唇构成的密封件36的两个单唇在密封件36的卸压状态以距离62相互间隔。凸芯形轴肩位于下单唇上，轴肩嵌入到相应地与其几何形状互补成形的环形构成的台阶46的环绕空隙里面。手柄体52位于环形延伸的台阶46下部，通过手柄体实现单手操纵主过滤部件22。在按照图5的视图中，与按照图2，3和4的视图相比以放大的比例给出，可以看出过滤匣32，34排流侧端面的发泡部位48，此外看出通流室44的锥度58，支架30位于通流室里面。通流室44的支架30的在圆周方向上延伸的筋结构通过附图标记56表示。从内向外通流径向内置的第一过滤匣32的流体流入到通流室44里面并且从通流室通过排流孔54流出。与此相反径向外置的第二过滤匣32从外向内由要被清洁的流体通流并且同样离开排流孔54上锥形构成的通流室44。

图6示出按照本发明建议的过滤装置的过滤部件的第一实施例的主要部件的分解图。

由在图6中所示的部件分解图给出，一个或多个手柄窝52侧面位于由双唇构成的密封件36的下部。这个密封件位于已经多次提到的环形延伸的台阶46上。在按照图6的分解图中通过附图标记28表示封闭内室26的盖盘。在图6中通过附图标记60表示端棱胶粘连接件，通过该端棱胶粘连接件星形折叠的过滤匣布置在排流侧和入流侧。

由按照图6的分解图还给出，径向内置的第一过滤匣32以锥度64构成，它对应于支架30的锥度。支架30包括格栅形结构的、在轴向和圆周方向上延伸的筋56。

与径向内置的第一过滤匣32的轮廓和其配有锥度64的外壳面不同，径向外置的第二过滤匣34柱形地构成。其外径可以配有锥度，用于例如考虑狭窄的结构空间需求并且能够从径向均匀地入流。

最后由按照图6的视图还给出，盖盘40在外圆周上具有许多校准和固定凸台50。它们已经在上面结合图1至5描述过。

图7示出按照本发明建议的过滤装置的插入部件、过滤部件和过滤器外壳的分解图。

如同由图7可以看到的那样，过滤器外壳12具有通过附图标记66表示的侧面开孔。开孔66在侧面位于过滤器外壳12上。过滤器外壳12尤其由塑料制成的注塑结构件制成。导向台阶68位于开孔66里面，该台阶基本垂直于侧面开孔66的纵轴线延伸并且作为通过附图标记38表示的侧面插入件的导向件。按照图7的视图侧面插入件38仍然包括插入件轨道70，其下侧面在插入侧面插入件38到过滤器外壳12的开孔66里面时可以在导向台阶68上移动。

在装配或拆卸用过的主过滤部件22时首先在其手柄窝或者说手柄体52上握住主过滤部件并且从侧面开孔66中拉出来。接着将新的、未使用过的主过滤部件22插到侧面开孔66里面。在将这个主过滤部件插入到侧面开孔66里面以后，首先将主过滤部件22通过以90度或120度分度位于盖环40上的凸台50定心并校准在过滤器外壳12里面。为了产生在主过滤部件22轴向上作用的密封力将侧面插入件38插入到侧面开孔66里面。在侧面插入件38上构成插入件轨道70，形成相对彼此的自由空间72，插入件轨道在插入侧面插入件38到侧面开孔66里面时底卡通过穿过开孔预装配的主过滤部件22。在插入侧面插入件38到过滤器外壳12的侧面开孔66里面时以略微斜度构成的插入件轨道70的顶侧底卡预装配的主过滤部件22并且在侧面插入件38完全插入到侧面开孔66里面时将主过滤部件安装在容纳精细过滤部件24的过滤器外壳12的外壳侧面上。由此使在主过滤部件22上构成的密封件36安装在对应的过滤器外壳12侧面上构成的密封面上。如果侧面插入件38通过其插入件轨道70完全插入到侧面开孔66里面，则主过滤部件22在轴向上通过其密封件36相对于对应的过滤器外壳12的密封面安装，例如安装在止挡法兰42上，并且通过这种途径产生在轴向上作用的密封力。

尽管在按照图7的视图中在主过滤部件22上构成，但是优选由双唇构成的密封件、即密封件36也可以在运动学上相反地不是在主过滤部件22上构成，而是在过滤器外壳12的侧面开孔66的侧面的对应密封面上构成。

沿着导向台阶68实现侧面插入件38在过滤器外壳12中的导向，导向台阶在侧面上构成，该侧面限制过滤器外壳12中的开孔66。

按照图8的视图给出大结构的按照本发明建议的过滤装置的实施例变型。

为了承受使锁定机构74从其解锁位置转移到其锁定位置80产生的力，在过滤器外壳12上在铰链76处注塑加强结构84。通过在图8中只部分示出的盖86封闭装配孔、即在过滤器外壳12中的外壳竖井66。

为了完整性要指出，在图8中以立体图给出的过滤装置10在入流侧14上具有旋风预分离器20并且在排流侧16具有精细过滤部件24(在这里未以截面图表示)。利用手柄体78操纵锁定机构74。

图9示出按照本发明建议的过滤装置、尤其是主过滤部件的另一第二实施例。

由图9所示的纵向截面图给出，产生轴向密封的密封件36在主过滤部件22的顶侧上由双组分塑料注塑件构成。而环形构成的密封件36(在其上由第一塑料材料96注塑凸台94)由所述的第一塑料材料喷注，更软的、具有良好弹性性能的第二塑料材料98限制空隙100，第一塑料材料96注塑到空隙里面。更软的第二塑料材料98限制空隙100，它向下敞开。

在图9中所示的主过滤部件22的纵向截面图可以看出，径向内置的第一过滤匣32(它围成内室26))通过端部盘盘90(PUR)封闭。端部盘90优选在内置的第一过滤匣32的轴向端面上发泡。与入流侧上的端部盘90对置的开孔通过底部92限制，它露出向着主过滤部件22内室26的进入孔。通过这个开孔要被清洁的流体流入到内室26里面。由于端部盘90，强制要被清洁的流体径向通流径向内置的第一过滤匣32。

优选具有端棱胶粘连接件60的轴向端面在入流侧通过底部92封闭，而径向外置的第二过滤匣34的轴向端面通过环形盖108封闭。通过这个措施强制涉及径向外置的第二过滤匣34的从外侧到内侧的径向通流，由此使要被清洁的流体在径向上一方面从内置的第一过滤匣32排到通流室44，另一方面在径向外置的第二过滤匣34的内侧上进入到这个通流室44里面。其排流孔在按照图9的视图中通过附图标记54表示。

按照图10的视图给出在图9中以横截面图示出的按照第二实施例的主过滤部件的横截面图。

图10示出，由更硬且更刚性的第一塑料材料96制成的环绕的密封件36具有空隙100，它通过具有突出弹性性能的第二塑料材料98限制。空隙100与环形地在过滤器外壳2上构成的环绕凸起104共同作用，参照图11。图10还示出，通过径向内置的第一过滤匣32限制的内室26通过端部盘90在轴向在排流侧16上封闭。由图10的视图还看出，径向内置的第一过滤匣的外径具有锥度64，它通过插入到径向内置的第一过滤匣32与径向外置的第二过滤匣34之间的支架30保持。保持通流室44锥度的支架30在主过滤部件22的排流侧端部上形成排流孔54。与径向内置的第一过滤匣32不同，径向外置的第二过滤匣34柱形地构成，但是同样在其外径上具有锥度106。在按照图12的分解图中示出实现径向外置的第二过滤匣34的外轮廓的可能性。

由按照图10的视图还看出，主过滤部件22的入流侧14按照图10的视图通过底部92封闭。不仅在底部92处的入流侧14上，而且在盖盘90处的排流侧16上不仅主过滤部件22的径向内置的第一过滤匣32的轴向端面而且径向外置的第二过滤匣34的轴向端面都具有端棱胶粘连接件60。外置的注塑的凸台94作为主过滤部件22在过滤器外壳12中的防转保险。

按照图11的视图示出按照本发明建议的过滤装置10第二实施例的纵向截面立体图。

图11示出，过滤装置10的过滤器外壳12在入流侧14上具有旋风预分离器20、在通流方向上看去位于其后面的主过滤部件22和轴向位于其后面的精细过滤部件24。通过附图标记16表示过滤器外壳12的排流侧。

与按照本发明建议的过滤装置10的第一实施例不同，在这个实施例变型中基本轴向对准的密封力不通过侧面插入件38产生，参照图7的视图，而是使旋风预分离器20在过滤器外壳12上通过锁102固定。在接合过滤器外壳12与旋风预分离器20时实现环绕地在过滤器外壳12上构成的凸台104插入到空隙100里面，它通过具有弹性特性的第二塑料材料98限制。所需的轴向力通过锁102产生，由此如图11所示在旋风预分离器20与过滤器外壳12的接合状态实现原气侧与洁净气体侧的密封。

因为第二塑料材料98被更硬且更刚性的第一塑料材料96包围，因此限制空隙100的第二塑料材料98不侧面失效(verfliessen)，因此在插入环绕的在过滤器外壳12上构成的凸台104到空隙100里面时保证可靠的密封，它也无损伤地承受经常地打开和封闭，因为第二塑料材料98是封罩并且在多次打开和封闭以后也不会失效。

出于完整性要指出，在图11中以装配状态表示的主过滤部件22在按照图11的截面图中包括径向内置的第一过滤匣32以及径向外置的第二过滤匣34。如同结合图9和10已经提到的，径向外置的第二过滤匣34柱形地构成，而被其包围的内置的第一过滤匣32在其外径和其内径上具有锥度。径向内置的第一过滤匣32的外径锥度64与同样具有锥度的支架30共同作用给出通流室44的轮廓，它在排流侧的方向上在其横截面上连续变窄。

按照图11的视图还给出，在那里所示的旋风预分离器20具有排出孔18，通过它可以直接选出要被清洁的流体流中的粗大颗粒并且根本不进入主过滤部件22。由于端部盘90和盖108实现径向外置的第二过滤匣34从径向侧的入流，即在通过过滤器外壳12的内侧面和外置的第二过滤匣34的外壳面给定的径向方向上，因为径向外置的第二过滤匣34的轴向端面通过盖108封闭。径向内置的第一过滤匣32在端棱胶粘连接件60上轴向入流。

径向内置的第一过滤匣32通过具有端棱胶粘连接件60的轴向端面入流，清洁的流体在径向上向内入流到内室26里面并且从那里入流到后置于主过滤部件22的精细过滤部件24。

按照图12的视图给出按照第二实施例变型(与图9至11类似)的主过滤部件的分解图。

由在图12中示出的分解图给出，主过滤部件22包括具有锥度64的径向内置的第一过滤匣32以及可能同样具有外部锥度106的径向外置的第二过滤匣34。主过滤部件22的两个过滤匣32，34包括在其轴向端面上的端棱胶粘连接件60。径向内置的第一过滤匣32在流入侧通过端部盘90(PUR)封闭，而在排流侧不仅径向内置的第一过滤匣32的轴向端面而且径向外置的第二过滤匣34的轴向端面、分别具有端棱胶粘连接件60通过底部92封闭。

在图12中所示的密封件36由双组分塑料密封构成。密封件36由具有更硬、更刚性性能的第一塑料材料96注塑，而在按照图11的分解图中未示出的空隙100通过由第一塑料材料96包围的具有更高弹性性能的第二塑料材料98限制。

支架30位于径向内置的第一过滤匣32与径向外置的第二过滤匣34之间，该支架按照图12的分解图具有许多在径向和圆周方向以上的筋56。

径向外置的第二过滤匣34可以基于其外径具有锥度106，如同在图12的分解图中所示的那样。与包围主过滤部件22的过滤器外壳12相结合，通过主过滤部件22的径向外置的第二过滤匣34的外径上的锥度106可以实现，建立在排流方向上延伸的、扩展的通流横截面，通过可以降低流速并因此使噪声最小或至少限制噪声。

在可替换的实施例中容纳在过滤器外壳12里面的且包括第一以及第二过滤匣32或34的主过滤部件22也可以由此稳定化，折叠可以通过粘接在折叠端部上的环绕的纤维相互连接。

按照图13的视图可以看出在主过滤部件22的盖环圆周上分开构成的凸台。如同按照图13的视图所示，分开的凸台110配有缝隙116。由此使分开的凸台110包括第一台阶112以及第二台阶114，它们在盖环40的圆周方向上延伸。由图13的视图以及图14的视图给出，分开的凸台110在盖环140中位于12点位置。也可以选择使分开构成的凸台110位于盖环40圆周上的3点、6点或9点的位置。

通过分开构成的凸台110(它与在过滤器外壳12中延伸的筋118共同作用)保证主过滤部件22在过滤器外壳12中的位置正确地安装。

图14示出注塑在过滤器外壳12上的筋118，它由分开构成的凸台110的第一台阶112或第二台阶114包围。通过分开构成的凸台112保证主过滤部件22位置正确地安装在过滤器外壳12里面，缓冲主过滤部件22在安装到过滤器外壳12里面的状态中通过其它在盖环40圆周上构成的校准和定心凸台50引起的振动。

按照图15和16的视图给出所有设置在可更换的主过滤部件22的盖环40圆周上的校准及定心凸台50，112。由图15和16的视图可以看出，分开的凸台112分别在盖环40的12点位置中延伸。图15示出在主过滤部件22的密封件36下部的手柄窝52，而图16的视图给出主过滤部件22在过滤器外壳12中的安装位置。由这个视图给出，盖环40通过其对准和定心凸台50支承在过滤器外壳12的内侧面上并且一起缓冲相对于过滤器外壳12的振动并且通过分开的凸台110保证主过滤部件22位置正确地安装在过滤器外壳12里面。

Claims (38)

1.过滤装置(10)，具有设置在过滤器外壳(12)里面的主过滤部件(22)，该主过滤部件被要过滤的流体通流，其中主过滤部件(22)由具有至少两个径向相互嵌套的过滤匣(32，34)的多重波纹管过滤器构成，至少一个过滤匣(32，34)在径向上被通流并且在过滤匣(32，34)之间形成用于流体的通流室(44)，该通流室与主过滤部件(22)的端面联通，其中每个过滤匣(32，34)由具有星形设置的过滤折叠部的星形过滤器构成并且在主过滤部件(22)的至少一个端面上在过滤匣(32，34)与过滤器外壳(12)之间设置密封件(36)，其特征在于，所述主过滤部件(22)通过可以插入到过滤器外壳(12)的外壳竖井(66)里面的侧面插入件(38)密封地安装在过滤器外壳(12)上，或者使主过滤部件(22)利用锁定机构(74)相对于过滤器外壳(12)密封地安装，或者使主过滤部件(22)利用密封件(36，96，98)相对于过滤器外壳(12，104)密封，在过滤器外壳(12)里面设有至少一个另外的过滤单元(20，24)，其中主过滤部件(22)和另外的过滤单元(20，24)前后地设置并且具有用于要被清洁的流体的公共通流方向。

2.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，至少一部分直接相互相邻的过滤折叠部在过滤匣(32，34)的轴向端面上具有端棱胶粘连接件(60)。

3.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，在至少一个过滤匣(32，34)的至少一个端面上设置盖部件(28，40，90，92，108)。

4.如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述盖部件由盖环(40，92，108)或者说盖盘(28，90)构成。

5.如权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，第一过滤匣(32)在端面上由盖环(40，92，108)覆盖并且第二过滤匣(34)在对置的端面上由盖环(40，92，108)覆盖。

6.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤匣由单个匣(32，34)构成。

7.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，过滤匣(32，34)中的一个柱形地构成。

8.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，过滤匣(32，34)中的一个锥形地构成。

9.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述通流室(44)在过滤匣(32，34)之间具有在主过滤部件(22)的轴向长度上变化的横截面。

10.如权利要求9所述的过滤装置，其特征在于，所述通流室(44)的横截面向着排流侧(16)增加。

11.如权利要求9所述的过滤装置，其特征在于，所述通流室(44)的横截面在轴向长度上恒定地变化。

12.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述通流室(44)在过滤匣(32，34)之间由支架(30)包围。

13.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，所述通流室(44)形成洁净室并且轴向向着入流端封闭。

14.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，径向限制通流室(44)的过滤匣(32，34)分别径向朝通流室(44)的方向通流。

15.如权利要求1或2所述的过滤装置，其特征在于，轴向入流过滤匣(32，34)中的一个。

16.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)在排流侧(16)设置在主过滤部件(22)的轴向端面与径向外置的外壳面之间的过渡处。

17.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)夹紧在主过滤部件(22)与过滤器外壳(12)或者说与过滤器外壳(12)连接的零部件(42)之间。

18.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述主过滤部件(22)横向于或平行于通流方向安装到过滤器外壳(12)里面或从过滤器外壳(12)里面取出来。

19.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述另外的过滤单元由预分离器(20)构成，它前置于主过滤部件(22)。

20.如权利要求1或19所述的过滤装置，其特征在于，所述另外的过滤单元由精细过滤器(24)构成，它后置于主过滤部件(22)。

21.如权利要求20所述的过滤装置，其特征在于，所述精细过滤器(24)横向于通流方向安装在过滤器外壳(12)里面或从过滤器外壳(12)里面取出来。

22.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述侧面插入件(38)包括插入件轨道(70)，它们在过滤器外壳(12)的外壳竖井(66)的导向台阶上导引。

23.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在侧面插入件(38)的插入件轨道(70)之间构成对应于主过滤部件(22)的宽度的自由空间(72)。

24.如权利要求22所述的过滤装置，其特征在于，所述侧面插入件(38)的插入件轨道(70)在驶入到外壳竖井(66)里面时底卡台阶(46)上的预装配在那里的主过滤部件(22)并且密封地安装在外壳竖井(66)的互补外壳侧面上。

25.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述主过滤部件(22)的密封件(36)由双唇构成，其单个唇相互间隔距离(62)地设置。

26.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)容纳在主过滤部件(22)顶侧上的环形延伸的台阶(46)上。

27.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)由双组分塑料密封件构成，该双组分塑料密封件具有空隙(100)，它由第二塑料组分(98)限制，第二塑料组分具有比第一塑料组分(96)更高的弹性，第一塑料组分包围第二塑料组分(98)。

28.如权利要求27所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)与凸台形凸起(104)共同作用，该凸台形凸起在过滤器外壳(12)上环绕地构成。

29.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述主过滤部件(22)包括至少一个能够单手操纵的手柄窝(52)或至少一个把握体(52)

30.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在环形构成的盖部件(40，90)上构成固定和定心凸台(50)，它们在过滤器外壳(12)的外壳竖井(66)里面对准主过滤部件(22)。

31.如权利要求30所述的过滤装置，其特征在于，所述凸台(50)在盖环(40，90)上以90度或120度或与其不同的分度实现。

32.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，在过滤器外壳(12)上在铰链(76)里面容纳锁定机构(74)。

33.如权利要求32所述的过滤装置，其特征在于，所述锁定机构(74)包括肘杆形的手柄体(78)，它在锁定位置(80)底卡主过滤部件(22)上的环绕的台阶(46)并且密封地安装在过滤器外壳(12)的外壳竖井(66)表面上。

34.如权利要求32所述的过滤装置，其特征在于，在锁定位置(80)上，锁定机构(74)的接触面(82)安装在主过滤部件(22)的环形配置的台阶(46)上并且外壳竖井(66)只在锁定位置(80)通过盖(86)封闭。

35.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，径向外置的由单个匣构成的过滤匣(32，34)具有相对于过滤器外壳(12)内侧面的锥度(106)，它能够实现径向外置的第二过滤匣(34)的外部外壳面的径向入流。

36.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述密封件(36)由热塑弹性体或由硅树酯制成。

37.如权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置(10)是用于内燃机的空气过滤器。

38.如权利要求19所述的过滤装置，其特征在于，所述预分离器(20)是旋风预分离器。

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