CN109069972A - 过滤器装置，特别是气体过滤器 - Google Patents

Abstract

过滤器装置具有环形过滤器元件，该环形过滤器元件容纳在过滤器壳体中。密封元件提供在过滤器元件的端部面上，该密封元件具有两个密封壁，所述密封壁由狭缝间隔开，并且密封壁中的每个在其两侧上形成支撑表面。

Description

过滤器装置，特别是气体过滤器

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的过滤器装置，特别是气体过滤器，例如空气过滤器。

背景技术

DE 10 2009 008 450 A1公开了一种用于内燃机的进气空气过滤的过滤器装置。过滤器装置包括在接收过滤器壳体中的环形过滤器元件。过滤器元件包括过滤器介质主体，该过滤器介质主体具有端部面端部盘和作为支撑框架的定位在内部的中心管。密封元件与端部盘一体地形成，并且包括两个轴向突出的密封凸缘，该密封凸缘具有定位在中间的狭缝，在壳体部件的底部侧处的突出部突出到该狭缝中。增强板集成到端部盘中，并且由端部盘的密封材料完全包围。

发明内容

本发明的目的是配置一种具有环形过滤器元件的过滤器装置，该环形过滤器元件具有简单的结构措施，使得在端部面的区域中，原始侧和清洁侧之间的密封紧密性对于延长的操作时间得到确保。

根据本发明，该目的利用权利要求1的特征得到解决。从属权利要求提供有利的进一步扩展。

根据本发明的过滤器装置优选地用于气体过滤，特别是用于内燃机的进气空气过滤。然而，用于液体介质过滤的其它实施例也是可能的。

过滤器装置包括具有过滤器介质主体的环形过滤器元件，过滤发生在该过滤器介质主体处。过滤器介质主体由待清洁流体在径向方向上流动通过，优选地在径向方向上从外部到内部，使得由过滤器介质主体环形包围的内部形成清洁空间，净化流体从该清洁空间可轴向排出。过滤器介质主体优选地配置为波纹管（bellow），其中，至少在一个端部面处，优选地在两个相对定位的端部面处，密封端部盘布置在过滤器介质主体处。

在组装状态下，过滤器装置的壳体部件（例如清洁侧流体连接器）抵靠密封元件放置，该密封元件布置在过滤器元件处的端部面处。密封元件包括两个相邻的支撑壁或支撑凸缘，狭缝定位在该支撑壁或支撑凸缘之间，在壳体部件处跨过过滤器元件接合的支撑肋部突出到该狭缝中。支撑肋部位于壳体部件处的接收槽中，其中，接收槽由壳体部件的两个侧壁限定，该侧壁在径向方向上（相对于过滤器元件的纵向轴线）彼此间隔开地布置。

密封元件的支撑壁分别在面向定位在中间的狭缝的一侧处以及在背向狭缝的一侧处形成支撑表面，在该支撑表面处，接收槽的侧壁和突出到接收槽中的支撑肋部在径向方向上分别被支撑。因此，在密封元件处总共存在至少四个支撑表面用于待附接的壳体部件，其中，每个支撑表面同时可形成密封表面，使得在原始侧和清洁侧之间在过滤器元件的外侧处的高和永久的密封紧密性作为整体得到确保。优选地，存在至少两个密封表面，该密封表面由支撑壁的面向狭缝的相应侧和/或支撑壁的背向狭缝的相应侧形成，使得分别形成一个径向密封。

在一个实施例中，支撑壁的面向狭缝的相应侧紧密密封地抵靠支撑肋部放置。可选地或附加地，支撑壁的背向狭缝的相应侧紧密密封地抵靠接收槽的侧壁放置。

根据本发明的支撑和密封构思特别适于具有椭圆形或体育场形截面的过滤器元件。然而，在具有圆形截面的过滤器介质主体中的使用也是可能的。过滤器介质主体的折叠边缘可平行于彼此延伸或可朝向彼此延伸。

壳体部件基本上仅在径向方向上在支撑壁的支撑表面处被支撑，同时在壳体部件和密封元件之间在轴向方向上没有力或仅有最小的力是有效的。待附接的壳体部件的轴向支撑作用不发生在支撑壁处，使得支撑壁免受相应高的轴向力，并且不存在由于此类轴向力的部件损坏的风险。

接收槽围绕两个支撑壁接合，使得接收槽的侧壁的内侧抵靠支撑壁的外侧放置，并且此外，突出到狭缝中的支撑肋部接触密封元件的支撑壁的两个内侧。支撑壁在径向方向上在接收槽中没有间隙地定位，从而确保支撑壁处的支撑表面和接收槽的侧壁或支撑肋部之间的相应的接触。

在一个有利的实施例中，限定接收槽的侧壁的端部面抵靠密封元件放置，但是与支撑壁具有间隔，由此通过接收槽的此侧壁使轴向支撑力在待附接部件和过滤器元件之间传递。径向密封作用和轴向支撑作用的空间和功能分离确保了在支撑壁的横向支撑表面处的密封功能和通过接收槽的侧壁的端部面的轴向支撑功能。在密封元件的区域中，接收槽的侧壁利用其端部面抵靠密封元件的径向延伸部段放置。有利地，接收槽的定位在径向内部的侧壁提供轴向支撑，其中，附加地或可选地，在密封元件处的轴向支撑通过接收槽的定位在径向外部的侧壁也是可能的。

端部盘和密封元件可实施为单独的部件，其中，密封元件有利地与端部盘连接或接触地放置在端部盘上。密封元件例如放置在端部盘上，或在进一步的实施例中，借助于发泡或注射成型或铸造而附接到端部盘。

在可选实施例中，端部盘和密封元件配置为共同的部件，该部件例如由共同的铸造或发泡过程生产。

根据进一步有利的实施例，接收槽的侧壁比支撑肋部具有更大的轴向延伸范围，其中轴向支撑力通过该侧壁在壳体部件和过滤器元件之间传递，该支撑肋部布置在接收槽内，并且在安装状态下接合在密封元件的支撑壁之间的狭缝。接收槽的与支撑肋部相比更大的轴向延伸范围确保了轴向支撑力完全地或大部分地传递通过接收槽，并且不通过支撑肋部。

根据进一步有利的实施例，过滤器元件提供有在过滤器介质主体的内侧处的中心管，该中心管形成支撑框架，并且包括纵向和周向支柱，在该纵向和周向支柱之间形成有开口，用于待过滤的流体流从中通过。中心管提供有支撑项圈，该支撑项圈是密封元件的载体或嵌入其中。支撑项圈有利地在中心管的端部面处径向向外延伸，并且能够将轴向力引入中心管，该轴向力在过滤器元件的操作中作用。以这种方式，确保密封元件（特别是在支撑壁的区域和定位在中间的狭缝的区域中，其中径向密封作用也在该支撑壁的区域产生）不由轴向支撑力负载或变形。支撑力从壳体部件传递进入支撑项圈，并且从后者进入中心管。

支撑项圈优选地与中心管一起形成为一体。中心管和支撑项圈可实施为注射成型的塑料部件。此外，支撑项圈从中心管分离的实施例是可想到的，其中，在这种情况下，支撑项圈附接到中心管，从而能够将在轴向方向上作用的力传递进入中心管。

根据进一步有利的实施例，密封元件至少部分地（可选地完全地）包围支撑项圈。密封元件可配置成使得过滤器介质主体的端部区域由密封材料在其径向内侧处和其径向外侧处跨过接合，其中密封元件坐落在该端部区域处。支撑项圈可包括具有网格开口的网格结构，该网格开口由密封元件的密封材料填充。以这种方式产生支撑项圈和密封元件之间的固定连接。

根据进一步有利的实施例，密封元件在限定狭缝的支撑壁的区域中没有支撑元件。在该实施例中，支撑壁仅由其固有的刚度保持就位，这对于密封功能是足够的，该密封功能利用接收槽的侧壁处的径向接触或壳体部件处的支撑肋部。一方面支撑肋部和另一方面接收槽的侧壁借助于支撑壁稳定密封元件，该支撑肋部突出到支撑壁之间的狭缝中，该侧壁接触支撑壁的外侧。

支撑项圈在径向方向上延伸至少直到密封元件处的位置，在该位置处，接收槽的侧壁利用其端部面抵靠密封元件放置，用于轴向支撑作用。可为有利的是，将支撑项圈在径向方向上延伸得更远超过接收槽的侧壁利用其端部面负载密封元件的位置，例如，直到第一支撑壁，直到狭缝，或直到第二支撑壁。

根据又一有利的实施例，密封元件的所有支撑壁都定位在中心管径向外部。支撑壁特别是定位紧邻在过滤器介质主体处。

附图说明

进一步的优点和有利的实施例可从附加的权利要求、附图说明和附图获得。在附图中显示：

图1 环形过滤器元件的透视图，该环形过滤器元件包括在过滤器介质主体的内侧处的中心管，该中心管与轴向突出的支撑项圈形成为一体；

图2 在出口插口处的在组装期间具有过滤器壳体和图1的过滤器元件的过滤器装置；

图3 相应于图2的图示，但是在安装状态下。

在附图中，相同的部件提供有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出了过滤器元件1，该过滤器元件1可用于气体过滤，例如用于内燃机的空气过滤器。过滤器元件1成环形地配置，并且在该实施例中包括非常细长的椭圆形截面，其具有在向外方向上形成的直的或仅具有最小曲率的纵向侧。过滤器元件1包括环形封闭的过滤器介质主体2，在该过滤器介质主体2处进行待清洁流体的过滤。过滤器介质主体2由流体在径向方向上从外部流动通过到内部，使得过滤器介质主体2中的内部形成清洁侧，其中净化流体从该清洁侧在过滤器元件1的纵向轴线9的方向上轴向排出。内部3由中心管4衬里，该中心管4形成支撑网格，并且抵靠过滤器介质主体2的内侧放置，并且优选地实施为注射成型的塑料部件。内部在下端部面（未示出）处由封闭的端部盘限定，该端部盘在端部面处覆盖过滤器介质主体。

支撑项圈6与中心管4一起形成为一体，并且在径向方向上延伸，并且在中心管9的端部面处在径向方向上向外定向。支撑项圈6在定位在径向内部侧（面向内部3）处连接到中心管4，并且特别地与中心管4一起形成为一体。

支撑项圈6提供有网格结构，该网格结构具有多个切口。在支撑项圈6中的这些切口用于接收密封元件11的密封材料，该密封元件11布置在支撑项圈6处。密封元件11注射成型或发泡到支撑项圈6上；密封材料是例如PU泡沫。由于密封材料穿透进入支撑项圈6的网格结构的切口，因此密封元件11和支撑项圈6之间的固定的不可拆卸的连接得到确保。支撑项圈6有利地由密封元件11的密封材料在外部完全包围。

在图2和3中示出了特别是用于气体过滤的过滤器装置14，该过滤器装置14具有在过滤器壳体内的过滤器元件1，该过滤器壳体包括用于净化气体的出口插口13和用于接收过滤器元件1的过滤器基部壳体12，其中，过滤器基部壳体12可放置在出口插口13上，并且能连接到其。为清楚起见，在图2中，过滤器装置14的部件部分地以分解图示出，同时，图3显示了安装位置。

在支撑项圈6处的密封元件11与端部盘5一起形成为一体，其在端部面处覆盖过滤器介质主体2的过滤器介质的端部区域，并且径向向内和径向向外地跨过接合。

在出口插口13的底部侧处提供有接收槽15，该接收槽15在径向方向上由侧壁16和17限定，该侧壁16和17径向以一定间隔延伸并且相对于彼此同心。在接收槽15的定位在内部的底部处，支撑肋部20整体地形成，支撑肋部20在径向方向上位于接收槽的中心处。支撑肋部20的轴向延伸范围小于限定接收槽的侧壁16和17的轴向延伸范围。

在密封元件11处，两个支撑壁21和22整体地形成，狭缝23位于该支撑壁之间（图2）。两个支撑壁21和22同心地延伸并且相对于彼此处于一定间隔。狭缝23用于在出口插口13处在接收槽15中接收支撑肋部20。在根据图3的安装状态下，接收槽15的侧壁16和17抵靠支撑壁21和22的外侧放置。以这种方式，与突出到狭缝23中的支撑肋部20一起，密封元件11和壳体部件13之间的总共四个支撑表面在径向方向上提供，即，分别有一个在侧壁16和17的内侧和支撑壁21和22的外侧之间，以及分别有一个在支撑肋部20的侧面和支撑壁21和22的内侧之间。接收槽15的侧壁16和17之间的径向间隔设计成使得与突出到狭缝23中的支撑肋部20一起提供在径向方向上在支撑壁21、22和接收槽15中的相关表面之间的无间隙接收和接触，该支撑肋部20在向外方向上至少最低程度地径向推动支撑壁21和22。在密封元件11和壳体部件13之间的四个支撑表面中的至少两个同时形成密封表面，并且确保在过滤器元件的端部面和出口插口13之间的流动密封的连接。为了形成密封表面，密封元件11的一侧优选地全面地放置在侧壁16、17处或壳体部件13的支撑肋部20处。接收槽的侧壁16、17或支撑肋部20的具有支撑功能但不具有密封功能的一侧可提供有例如肋部。

在根据图3的安装状态下，接收槽15的定位在径向内部的侧壁16利用其端部面接触密封元件11的径向或水平延伸部段。借助于侧壁16，出口插口13被轴向支撑在密封元件11处，并且因此在过滤器元件11处。侧壁16定位紧邻在支撑壁21的定位在外部侧处，其中，侧壁16的端部面不负载支撑壁21而负载密封元件11的水平或径向延伸部段。由于支撑项圈6集成在密封元件11的径向部段中，因此轴向支撑力传递到支撑项圈上，该支撑项圈将力传递进入中心管4。以这种方式，确保过滤器介质主体2的端部面免受轴向支撑力。而且，支撑壁21和22不具有轴向支撑功能，而仅具有相对于出口插口13处的侧壁16和17的密封功能。

Claims (13)

1.过滤器装置，特别是气体过滤器，例如空气过滤器，具有环形过滤器元件（1），所述环形过滤器元件包括过滤器介质主体（2），所述过滤器介质主体在径向方向上能由待清洁的流体流动通过，所述过滤器装置具有布置在所述过滤器介质主体（2）处的端部面处的至少一个密封元件（11），用于相对于接收所述过滤器元件（1）的过滤器壳体的壳体部件（13）进行密封，其中，所述密封元件（11）包括至少一个狭缝（23），其中，接收槽（15）在所述壳体部件（13）处跨过所述密封元件（11）接合，并且所述壳体部件（13）的支撑肋部（20）突出到所述狭缝（23）中，其特征在于，所述密封元件（11）包括支撑壁（21、22），所述支撑壁包括所述狭缝（23），所述狭缝在面向所述狭缝（23）的那一侧处以及背向所述狭缝（23）的那一侧处形成支撑表面，所述接收槽（15）的侧壁（16、17）或所述支撑肋部（20）在所述支撑表面处分别地相对于所述过滤器元件（1）的所述纵向轴线（9）在径向方向上被支撑。

2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，所述接收槽（15）的侧壁（16）的所述端部面抵靠所述密封元件（11）放置，用于传递轴向支撑力。

3.根据权利要求2所述的过滤器装置，其特征在于，所述接收槽（15）的所述侧壁（16）比所述支撑肋部（20）具有更大的轴向延伸范围。

4.根据权利要求2或3所述的过滤器装置，其特征在于，所述接收槽（15）的定位在径向内部的侧壁（16）利用其端部面被轴向支撑在所述密封元件（11）处。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器元件（1）包括在所述过滤器介质主体（2）的内侧处的中心管（4），其中，支撑项圈（6）连接到所述中心管（4），所述支撑项圈（6）与所述密封元件（11）连接，特别是嵌入所述密封元件（11）的材料中。

6.根据权利要求5所述的过滤器装置，其特征在于，所述支撑项圈（6）远离所述中心管（4）径向向外延伸。

7.根据权利要求5或6所述的过滤器装置，其特征在于，所述支撑项圈（6）与所述中心管（4）一起形成为一体。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述密封元件（11）至少部分地包围所述支撑项圈（6）。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述支撑项圈（6）包括具有网格开口的网格结构。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述支撑项圈（6）径向延伸至少直到所述接收槽（15）的所述侧壁（16、17），所述侧壁（16、17）利用其端部面被轴向支撑在所述密封元件（11）处。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述密封元件（11）在限定所述狭缝的所述支撑壁（21、22）的区域中没有支撑元件。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述密封元件（11）的所有支撑壁（21、22）布置在中心管（4）径向外部。

13.根据权利要求1至11中任一项所述的过滤器装置，其特征在于，所述支撑壁（21、22）的面向所述狭缝（23）的侧分别地紧密密封地抵靠所述支撑肋部（20）放置，和/或所述支撑壁（21、22）的背向所述狭缝（23）的侧分别地紧密密封地抵靠所述接收槽（15）的所述侧壁（16、17）放置。