CN109069976A - 尤其用于气体过滤的环形的过滤器元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环形的过滤器元件，其包括过滤器介质本体，在所述过滤器介质本体的端侧上布置有环绕的密封元件，所述密封元件具有带有较大的横截面积的至少一个密封区段和带有减小的横截面积的至少另一个密封区段，其中具有减小的横截面积的至少一个密封区段具有凹槽形的凹部，所述凹部至少大致在具有减小的横截面积的密封区段的长度上或在长度的一部分上延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的例如用于空气过滤器的尤其用于气体过滤的环形的过滤器元件。
背景技术
从DE 10 2007 017 091 A1中已知一种用于内燃机的空气过滤器的环形过滤器元件，其具有环形的过滤器介质本体，该环形过滤器介质本体由待清洁的空气从外部到内部径向地穿流。由中心管设置衬里的过滤器介质本体中的内部空间形成净化空间，经清洁的空气从该净化空间中轴向地排出。中心管在轴向的端侧的区域中设有径向向外延伸的支撑法兰，该支撑法兰搁置在过滤器介质本体的端盘上。支撑法兰具有轴向突出的、环形环绕的区段，该区段被密封材料包覆。在容纳用的过滤器壳体中的经插入的状态中，壳体盖支撑在过滤器元件的支撑法兰上的密封元件上。
发明内容
本发明的目的是如此构造一种具有简单的构造措施的环形的过滤器元件，使得在长的运行时间段内确保原始侧和净化侧之间的密封性。
该目的根据本发明利用权利要求1的特征来实现。从属权利要求给出了适合的改进方案。
根据本发明的过滤器元件被构造为环形的并且由待清洁的流体径向地穿流。过滤器元件的环形形状包括圆形的、椭圆形的和椭圆化的基本横截面以及具有弯曲的窄侧的细长延伸椭圆形的或矩形的横截面、例如呈半圆形，其中纵向侧可以直线地或凸形地或凹形地弯曲。环形的过滤器元件包围这样的内部空间，该内部空间附接到过滤器元件的过滤器介质本体的净化侧上，在该过滤器介质本体上进行对流体的过滤。经清洁的流体被从内部空间中朝过滤器元件的轴方向排出。
环形的过滤器元件优选用于气体过滤，例如用作内燃机的空气过滤器。然而也可以考虑用于过滤液体。
在过滤器元件的过滤器介质本体的端侧上布置有环绕的密封元件，该密封元件在过滤器元件的安装的状态下流动密封地分离原始侧和净化侧。过滤器元件配属于其的过滤器装置具有用于容纳过滤器元件的过滤器壳体，其中过滤器元件可以插入到壳体构件中，并且密封元件支撑在该壳体构件上。
过滤器介质本体的内侧必要时可以由形成支撑架的中间管设置衬里（auskleiden）。
在过滤器介质本体的端侧上的环绕的密封元件具有至少两个密封区段，所述密封区段在其横截面积中并且必要时也在其横截面几何形状中彼此不同。至少一个密封区段具有实心构造的、较大的横截面积，并且至少另外一个密封区段具有至少部分减小的横截面积，该横截面积相对于第一密封区段更小地构造。该设计具有的优点是，可以通过不同的横截面积来考虑作用到密封元件上的各种应力。因此，特别地，可以在具有较低的应力的密封区段上设置减小的横截面积，并且在具有较高的应力的密封区段上设置较大的横截面积。
有利地，具有减小的横截面积的密封区段具有比具有较大的横截面积的密封区段更大的长度。特别是在过滤器元件和过滤器介质本体的非圆形的横截面形状中，例如在剧烈椭圆形的或以矩形的方式利用倒圆的窄侧构造的横截面形状中，有利地两个纵向侧具有减小的横截面积并且设有相对较大的曲率的窄侧具有与此相对较大的横截面积。窄侧具有比纵向侧更高的固有应力，其中纵向侧用于稳定而有利地在安装状态下被过滤器装置的壳体构件包围并在侧向上得到支撑。
在一种优选的设计中，过滤器元件在带有两个纵向侧和两个连接纵向侧的窄侧的椭圆形的或矩形的设计中分别具有两个具有较大的横截面积的密封区段和两个具有与此相对减小的横截面积的密封区段，其中具有减小的横截面积的密封区段在纵向侧上并且具有较大的横截面积的密封区段在窄侧上延伸。弯曲的窄侧具有比带有较小的或不带曲率的纵向侧更短的长度并且具有较高的固有稳定性。
根据本发明，具有减小的横截面积的密封区段具有凹槽形的凹部，该凹部至少大致在该密封区段的长度上延伸。凹槽用于容纳支撑肋，该支撑肋布置在壳体构件的内侧上，过滤器元件可插入到该壳体构件中。该支撑肋稳定具有减小的横截面积的密封区段并将其保持在其理论位置中。在壳体构件上也可以存在多个支撑肋，所述支撑肋例如也可以仅在密封区段的较小的长度区段上延伸。
根据另一种有利的设计，密封凸缘位于限定凹槽形的凹部的密封壁上，密封凸缘向内伸入到凹槽形的凹部中。在安装状态下，支撑肋位于凹槽形的凹部中并压靠密封凸缘，由此在横向方向上，横向于密封区段的纵向延伸，实现增加的密封力和改进的密封性。
根据另一种有利的设计，具有减小的横截面积的密封区段具有多个彼此相继的凹部。所述凹部可以彼此分开。待放置的壳体构件上的支撑肋必要时也可以分别伸入到各个凹部中。
根据又一种设计，具有减小的横截面积的至少一个密封区段具有实心构造的、然而变窄的横截面。在该设计中，具有较大的横截面积的密封区段和具有减小的横截面积的密封区段都被构造为实心的。具有变窄的横截面的密封区段可以有利的方式围夹在待放置的壳体构件的一个或两个侧面上。
过滤器元件插入到其中的并且密封元件轴向地支撑在其上的壳体构件有利地以至少一个壁侧在侧向上贴靠在具有减小的密封横截面的密封区段的密封壁上。由此，在横向于密封元件的纵向延伸的横向方向上实现将密封元件支撑在具有减小的横截面积的区段中。然而有利地，仅内部的密封壁贴靠在支撑的壳体构件上，而具有减小的密封横截面的密封区段的外部的密封壁相对于壳体构件具有间隙。这种设计减小了在将过滤器元件插入到壳体构件中时的力，并防止了密封元件的不可控制的变形。
附图说明
其它优点和有益的设计可由其它权利要求、附图说明和附图中获知。其中：
图1是具有过滤器介质本体的环形的过滤器元件的透视图，该过滤器介质本体在其端侧设有环绕的密封元件，该环绕的密封元件在其部分圆形弯曲的窄侧上实心地设置并且设有较大的横截面积，并且在其纵向侧设有凹槽形的凹部和减小的横截面积；
图2示出了具有过滤器元件的过滤器装置的纵向剖视图，该过滤器元件插入到过滤器壳体中，该过滤器壳体在其内侧上具有支撑肋，该支撑肋可插入到密封元件内的凹槽形的凹部中；
图3是对应于图2的图示，但是在支撑肋和密封元件的近似位置；
图4是穿过密封元件和壳体构件的完全插入的支撑肋的截面的放大细节图。
在附图中相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
在图1中示出了过滤器元件1，其优选地用于气体过滤，例如用于内燃机的进气道中的空气过滤器。过滤器元件1具有环形的过滤器介质本体2，在该过滤器介质本体上发生对气体的过滤并且在径向上从外到内地被气体穿流。与之相应地，过滤器介质本体中的内部空间形成用于容纳在轴向上排出的经清洁的气体的净化空间。
过滤器介质本体2的内侧由支撑架3设置衬里，该支撑架优选地由塑料构成并且具有纵向和横向支柱。支撑架3使过滤器介质本体2稳定。
具有过滤器介质本体2的过滤器元件1被构造为环形的，它具有带有半圆形弯曲的窄侧4和直线构造的纵向侧5的剧烈椭圆化的或矩形的横截面形状。也考虑椭圆形的设计，在该设计中纵向侧5凸形地向外弯曲，但具有比窄侧4更小的曲率。
过滤器介质本体2的端侧由环形的端盘6覆盖，该端盘是环绕的密封元件7的支架。密封元件7可以喷射、发泡、作为密封带施加或者以其他方式产生到端盘6上。在过滤器装置中的安装状态下，密封元件7被可以放置到过滤器壳体上的壳体盖轴向地加载，这未在附图中示出，因为壳体盖可以例如存在于过滤器壳体的背向的端部上。
密封元件7有利地位于过滤器元件1的净化侧上，通过该净化侧使得经清洁的流体从过滤器介质本体2中的内部空间中轴向地排出。
在两个纵向侧5中，凹槽形的凹部8引入到密封元件7中。凹槽形的凹部8位于密封元件的轴向的端侧上并且大致在纵向侧5的长度上延伸。
窄侧4被实施为实心的，所述窄侧不具有凹槽形的凹部，如纵向侧5那样。此外，窄侧的区域中的密封区段和纵向侧的区域中的密封区段具有相同的横截面形状。在纵向侧的区域中，横截面积由于凹槽形的凹部8而相对于窄侧上的横截面积减小。
端盘6和密封元件7可以必要时单件式地构造。
在图2至图4中示出了具有过滤器元件1的过滤器装置9，过滤器元件插入到过滤器壳体中。在过滤器壳体的背向支撑肋11的端部上，过滤器壳体可以利用盖进行封闭，这一点未在附图中示出。在壳体构件10的内侧上成型有向内伸入的支撑肋11，该支撑肋可在纵向侧5的区域中引入到密封元件7中的凹槽形的凹部8中。支撑肋11对应于密封元件7中的凹槽形的凹部8的设计仅沿纵向侧延伸，而不沿着壳体构件10的内侧上的窄侧延伸。图2示出了到凹槽形的凹部8中的支撑肋11的引入过程的开始时的壳体构件10，图3示出处于部分引入状态的情况，并且图4示出处于完全引入状态的情况。
支撑肋11将壳体构件10的内侧在密封元件7插入到其中的区域中划分为两个径向上相邻的腔，所述腔相应地包围密封元件的密封壁，其中两个密封壁被凹槽形的凹部8分开。如特别是图4中所获知的那样，密封凸缘12在内部的密封壁的外侧上成型在面向凹槽形的凹部8的侧面上，该密封凸缘在朝向凹槽形的凹部8的方向上延伸并且壳体构件10的支撑肋11贴靠在该密封凸缘上。密封凸缘12在横向方向上伸入到凹槽形的凹部8中，并且由支撑肋11相应地在横向方向加载，由此提供增加的密封效果。内部的密封壁也在其内部的侧面上被壳体构件10的壁部10a加载。相反，壳体构件10的外部的壁部10b位于距外部的密封壁的外侧一定距离。通过这种设计确保当插入到壳体构件10中时在轴方向和横向方向上作用到密封元件7上的力不会导致密封元件7的不允许的变形。
壳体构件10的内部的壁部10a也在窄侧上加载密封元件7。相反，壳体构件10的外部的壁部10b也位于距密封元件7一定距离地贴靠在窄侧上。
Claims (10)
1.例如用于空气过滤器的特别是用于气体过滤的环形的过滤器元件，所述过滤器元件具有过滤器介质本体（2），所述过滤器介质本体能够沿径向方向被待清洁的流体穿流，其特征在于，在所述过滤器介质本体（2）的端侧上布置有环绕的密封元件（7），所述密封元件具有带有实心和较大的横截面积的至少一个密封区段和带有至少部分减小的横截面积的至少另一个密封区段，其中具有减小的横截面积的至少一个密封区段具有凹槽形的凹部（8），所述凹部至少大致在具有减小的横截面积的密封区段的长度上或在长度的一部分上延伸。
2.根据权利要求1所述的过滤器元件，其特征在于，具有减小的横截面积的密封区段具有比具有较大的横截面积的密封区段更大的长度。
3.根据权利要求1或2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器介质本体（2）被构造为椭圆形的或椭圆化的。
4.根据权利要求1或2所述的过滤器元件，其特征在于，所述过滤器介质本体（2）被构造为矩形的、然而带有弯曲的窄侧（4）。
5.根据权利要求3或4所述的过滤器元件，其特征在于，具有减小的横截面积的密封区段沿纵向侧（5）并且具有较大的横截面积的密封区段沿着窄侧（4）延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，密封凸缘（12）布置在至少一个限制所述凹槽形的凹部（8）的密封壁上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，具有减小的横截面积的至少一个密封区段具有多个彼此相继的凹部。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的过滤器元件，其特征在于，具有减小的横截面积的至少一个密封区段被构造为没有凹部或凹槽、然而具有变窄的横截面。
9.过滤器装置、特别是气体过滤器、例如空气过滤器，所述过滤器装置具有根据权利要求1至8中任一项所述的过滤器元件（1）并且具有用于容纳所述过滤器元件（1）的过滤器壳体，其中所述过滤器元件（1）能够插入到所述过滤器壳体中，并且所述密封元件（7）支撑在壳体构件（10）上。
10.根据权利要求9所述的过滤器装置，其特征在于，所述壳体构件（10）将具有减小的密封横截面的密封区段至少部分地横向于所述密封元件（7）的纵向延伸支撑。
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