CN114007721A - 具有初级和次级过滤器元件的过滤器系统和用于这种过滤器系统的次级过滤器元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及过滤器系统（100），包括：壳体（110）；形成在壳体壁（112）中的流体入口（102）；形成在壳体壁（120）中的流体出口（108）；初级过滤器元件（50）和次级过滤器元件（10），两者均容纳在壳体（110）中。次级过滤器元件（10）在初级过滤器元件（50）的下游布置在立管（150）上，立管（150）刚性地连接到壳体壁（120）中的一个，立管（150）的内部与流体出口（108）流体连接。次级过滤器元件（10）包括：形成主体（36）的过滤器介质（16），具有沿纵向轴线（L）的至少一个纵向接缝（18）；和在其顶部区域（12）处的端盖（20）。次级过滤器元件（10）和立管（150）通过连接元件（22，156）在它们的顶部区域（12，152）中的一个处相互连接。次级过滤器元件（10）和立管（150）配置有相互自定位元件（30，180），以将次级过滤器元件（10）相对于立管（150）的一个或多个支柱（170）以限定旋转位置布置在立管（150）上。本发明还涉及用于这种过滤器系统（100）的次级过滤器元件（10）。

Description

具有初级和次级过滤器元件的过滤器系统和用于这种过滤器 系统的次级过滤器元件

技术领域

本发明涉及具有初级和次级过滤器元件的过滤器系统以及用于这种过滤器系统的次级过滤器元件，特别是用于内燃发动机的空气过滤器系统。

背景技术

已知使用空气过滤器以便控制乘用车辆、商用车辆、作业机械、农用车辆以及固定式发电机等中的内燃发动机的燃烧进气空气。这种空气过滤器通常包括壳体、空气入口和空气出口，具有设置在壳体内的可移除和可更换的主或初级过滤器元件。壳体通常包括维护盖，用于在维护期间接近壳体内部的过滤器元件。为此目的，过滤器元件可以被移除，并且由新的过滤器元件更换，被维护（overtaken）并重新使用，或者由先前使用过但被维护过的过滤器元件更换。

空气过滤器的过滤器元件通常在一定操作时间后更换。取决于使用期间过滤器元件上的灰尘负载，过滤器的工作寿命可能是几天（例如在建筑机械中使用时）、长达几个月（在灰尘较少的环境中）。

特别是在频繁更换过滤器元件的情况下，过滤器元件在壳体中的可靠和整个过程有效的（process proof）密封是重要的。密封应当耐高温和经过振动测试。在受到强烈振动的系统或装置上，也必须确保过滤器元件的密封。然而同时，过滤器元件本身应该优选不具有任何金属元件，从而其可以毫无问题地热处理。为了在更换主过滤器元件时保护内燃发动机的空气清洁器系统的清洁侧以防止侵入的灰尘颗粒，使用了所谓的“次级过滤器元件”，次级过滤器元件在更换初级过滤器元件期间保留在过滤器壳体中。次级过滤器元件通常位于过滤器元件的清洁侧，例如在初级过滤器元件内部，并连接到过滤器系统的壳体。次级过滤器元件本身也具有过滤器介质，使空气流中的残留灰尘颗粒远离过滤器出口。

可选地，随着次级过滤器元件可能装载有灰尘颗粒，次级过滤器元件本身可以更换。然而，次级过滤器元件的寿命比初级过滤器元件的寿命长得多。

US 8,480,778 B2公开了一种空气过滤器系统，其中公开了次级过滤器元件，该次级过滤器元件包括配置为中空圆柱体的过滤器介质，在一侧由封闭的端盖封闭而在另一端部处开口。借助于开口端部，其可以在连接到过滤器壳体的支撑管上滑动，从而保护过滤器系统的出口免受灰尘颗粒的影响。初级过滤器元件靠在支撑管的自由端部上，因此靠在次级过滤器元件的端盖上。初级过滤器元件安装在次级过滤器元件上。其它空气过滤器系统从US 2018/036667 A1或WO 2018/1 1 1434 A2已知。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于容纳次级过滤器元件的过滤器系统，其确保流体的限定流动特性，使得过滤器系统中的质量流量传感器具有可靠操作条件。

本发明的另一个目的是提供一种用于这种过滤器系统的次级过滤器元件。

根据本发明的一个方面，通过一种过滤器系统实现上述目的，该过滤器系统包括：壳体；每个均形成在壳体壁中的流体入口和流体出口；初级过滤器元件和次级过滤器元件，次级过滤器元件在初级过滤器元件的下游布置在立管上，该立管刚性地连接到壳体壁中的一个，立管的内部与流体出口流体连接，其中，次级过滤器元件包括过滤器介质，该过滤器介质形成具有沿纵向轴线的至少一个纵向接缝的主体，其中，次级过滤器元件在其顶部区域处包括端盖，其中，次级过滤器元件和立管在它们的顶部区域中的一个处通过连接元件相互连接，且其中，次级过滤器元件和立管配置有相互自定位元件以将次级过滤器元件相对于立管的一个或多个支柱以限定旋转位置布置在立管上，以及根据本发明的另一方面，通过用于这种过滤器系统的次级过滤器元件实现上述目的。

在进一步的权利要求、说明书和附图中描述了本发明的有利实施例和优点。

根据本发明的第一方面，提出了一种过滤器系统，包括：壳体；形成在壳体壁中的流体入口；形成在壳体壁中的流体出口；初级过滤器元件和次级过滤器元件，初级过滤器元件和次级过滤器元件两者均容纳在壳体中。次级过滤器元件在初级过滤器元件的下游布置在立管上。该立管刚性地连接到壳体壁中的一个，立管的内部与流体出口流体连接。次级过滤器元件包括过滤器介质，该过滤器介质形成具有至少一个纵向接缝的主体。次级过滤器元件在其顶部区域处包括端盖。次级过滤器元件和立管在它们的顶部区域中的一个处通过连接元件相互连接。次级过滤器元件和立管配置有相互自定位元件以将次级过滤器元件相对于立管的一个或多个支柱以限定旋转位置布置在立管上。

根据一个优选实施例，立管的第一轴向端部连接到壳体壁，立管的相对第二轴向端部限定立管的顶部区域。优选地，立管的连接元件位于立管的顶部区域处。还优选的是，次级过滤器元件的一个或多个连接元件设置在次级过滤器元件的端盖上，使得次级过滤器元件和立管能够通过连接设置在端盖和立管上的连接元件而相互连接。

有利地，通过将立管与壳体的底部壁刚性地连接，纵向支柱的位置是已知的。通过将次级过滤器元件相对于立管的一个或多个支柱以独特的旋转定向定位，可以减少或消除由于过滤器介质的一个或多个纵向接缝而引起的流动特性的干扰。接缝可以径向定位在一个特定支柱的前面，或者替代地在两个纵向支柱之间。因而，次级过滤器元件的接缝或多个接缝在立管上的位置也是已知的。在用于燃烧发动机的优选空气过滤器系统中，这允许将立管的纵向支柱和次级过滤器元件的接缝相对于质量流量传感器以如下方式定位，使得流体（即空气）的流动特性在质量流量传感器的区域中已知且质量流量传感器的测量是准确的。次级过滤器元件和立管的相互自定位元件允许次级过滤器元件的过滤器介质的纵向接缝的限定位置。结果，可以减少或甚至消除纵向接缝对流动特性的扰流影响。此外，在更换次级过滤器元件的情况下，可以实现接缝或多个接缝相对于质量流量传感器的可再现位置。

此外，这种过滤器系统的另一个优点是初级过滤器元件和次级过滤器元件两者的安全和稳定的组装，以及在维护的情况下初级过滤器元件和（如果合适的话）次级过滤器元件的非常经济的互换性。

次级过滤器元件的过滤器介质可以由无纺材料或由纸或纤维素或由塑料和纤维素的混合纤维形成。可以选择适合于预期使用目的的材料。有利地，过滤器介质可以用至少一个纵向接缝在次级过滤器元件的周边上环形地设计。过滤器介质的平面表面可以用于生产次级过滤器元件，其卷绕到对应成形的主体上且例如通过沿纵向接缝焊接开口端部而封闭，由此实现次级过滤器元件的紧密性。

根据有利实施例，相互自定位元件可包括引导表面和突出元件，其中，引导表面旨在将突出元件从初始位置引导至最终位置，在最终位置中，次级过滤器元件相对于立管的一个或多个支柱处于其限定旋转位置。可以选择适当的相互自定位元件对。

根据有利实施例，相互自定位元件可包括布置在立管和次级过滤器元件中的一个的外表面处的轮廓和在立管和次级过滤器元件中的另一个的内表面处的配对（counter）轮廓。有利地，立管上的多边形轮廓可用于将立管以位置定向的方式安装到壳体的底部壁。当在次级过滤器元件上提供合适的配对轮廓时，也可以双重使用这种轮廓用于将次级过滤器元件在立管上对准。

根据有利实施例，立管的顶部区域可包括容座，用于容纳次级过滤器元件的端盖，容座沿纵向轴线具有底部部段和顶部部段。容座可以具有与次级过滤器元件的端盖互补的形状，用于可靠地连接这两个部件。

根据有利实施例，次级过滤器元件的端盖配置有凹部，所述凹部旨在延伸到立管的内部中，特别地，凹部朝向底部部段延伸到容座内。这允许次级过滤器元件和立管的安全和可靠组装。特别地，底部部段可提供至少一个相互自定位元件，顶部部段可以没有至少一个相互自定位元件。有利地，端盖可以至少部分地浸入顶部部段中，而不与容座中的自定位元件接触且安全地被引导到其最终位置。

根据有利实施例，容座的顶部部段可在容座中具有的深度等于或大于突出元件的纵向最外面的纵向间隙。有利地，端盖可以被引入到容座中且移动到其最终位置，而不会在容座中倾斜。特别地，端盖的连接元件可以被插入，而不会卡在容座中。

根据有利实施例，用于连接次级过滤器元件和立管的连接元件可以包括卡扣配合元件，特别地，一个或多个卡扣梁和用于卡扣梁的锁定元件。可以建立可靠连接。部件的尺寸可以容易地适合于实际过滤器系统的需要。

根据有利实施例，卡扣梁的长度可以调节为容座的纵向延伸范围，使得在突出元件已经到达其最终位置时或之后次级过滤器元件和立管的连接元件连接。因而，可以在一个接合安装过程中确保次级过滤器元件在立管上的旋转位置以及轴向位置。

根据有利实施例，引导表面包括至少一个优选螺旋形斜坡表面。优选地，引导表面包括两个螺旋形斜坡部段，两者均以相反旋转方向从顶部位置延伸到最小轴向位置。

根据有利实施例，凹穴可以布置在引导表面中，用于在次级过滤器元件处于或接近其最终位置时接收突出元件。可以实现突出元件的可靠固定。

根据有利实施例，凹口布置在引导表面中，用于在次级过滤器元件处于其最终位置时接收突出元件。可以实现突出元件的可靠固定。便于从立管移除次级过滤器元件。

根据本发明的另一方面，提出了一种用于本发明过滤器系统的次级过滤器元件，包括：形成主体的过滤器介质，该主体具有沿纵向轴线的至少一个纵向接缝特别是焊接接缝；和在其顶部区域处的端盖。端盖设置有一个或多个连接元件，所述一个或多个连接元件旨在将次级过滤器元件连接到过滤器系统的立管。端盖设置有自定位元件，以将次级过滤器元件相对于过滤器系统的立管的一个或多个支柱以限定旋转位置布置在过滤器系统的立管上。

有利地，次级过滤器元件可以具有圆锥形形状，且其直径从开口端部朝向封闭端部渐缩。这便于将次级过滤器元件组装到立管上。有利地，连接元件可包括卡扣配合连接的一部分。因而，连接元件可包括卡扣梁和立管侧上的配对构件，卡扣梁的钩子可以钩到配对构件上。相反配置同样是可能的。

根据有利实施例，次级过滤器元件的端盖可以具有罐状形状并且自定位元件延伸到次级过滤器介质的内部。到过滤器系统的立管的可靠连接和定位是可能的。

根据有利实施例，端盖可以牢固地连接到过滤器介质，特别地，焊接或胶合或喷涂或起泡。可以选择适合于预期应用的连接类型。

根据有利实施例，端盖可设置有沿轴向方向延伸的突出元件。在次级过滤器元件安装到过滤器系统的立管时，突出元件可以用作自定位元件。特别地，突出元件可以相对于端盖的中心轴线偏心地布置在端盖上。中心轴线可以是次级过滤器元件的纵向轴线。在组装在立管上期间，突出元件可以用作引导端盖和因而次级过滤器元件移动的装置，立管优选地提供径向地延伸到立管的容座内的引导表面。

有利地，本发明的过滤器系统和次级过滤器元件可用作空气过滤器，特别是用作内燃发动机的空气过滤器。内燃发动机的安全操作还基于对用于燃烧操作的进气空气进行安全且有利的过滤，特别是在质量流量传感器处具有不受干扰的空气流动特性。所述过滤器系统代表了为此目的经济且可靠的可能性。过滤器系统用作颗粒过滤器，特别是用作内燃发动机的颗粒过滤器，也是有利的。同样，所述过滤器元件的可靠组装和经济互换性是有利的。方便地，当更换初级过滤器元件时，次级过滤器元件可以保留在壳体中。这确保在过滤器系统的维护期间过滤器系统的清洁侧也能得到有效的保护，以防止侵入的灰尘颗粒。

应当理解的是，本发明可以与所有由申请人与本专利申请在同一天提交的标题为“Filter system having a primary and a secondary filter element and secondaryfilter element for such a filter system（具有初级和次级过滤器元件的过滤器系统以及用于这种过滤器系统的次级过滤器元件）”和“Filter system having a primary anda secondary filter element and primary filter element for such a filtersystem（具有初级和次级过滤器元件的过滤器系统以及用于这种过滤器系统的初级过滤器元件）”的专利申请中公开的特征中的一个或多个组合。

附图说明

进一步的优点从以下附图描述得到。本发明的实施例在附图中示出。附图、说明书和权利要求组合地包含许多特征。本领域技术人员也将适当地单独考虑所述特征并将它们组合成合理的进一步组合。例如，

图1示出了根据本发明实施例的过滤器系统的纵向剖视图；

图2以分解图示出了图1的过滤器系统；

图3示出了具有端盖的次级过滤器元件的第一实施例，所述端盖在其外侧处具有凹部；

图4示出了具有端盖的次级过滤器元件的第二实施例，所述端盖在其外侧处具有旋钮；

图5示出了过滤器系统的壳体的底部壁，具有附接到底部壁的立管；

图6示出了根据图3的次级过滤器元件的顶部区域的纵向剖视图；

图7示出了根据图3的次级过滤器元件的顶部区域的另一纵向剖视图；

图8示出了根据图3的次级过滤器元件的俯视图；

图9示出了根据图3的次级过滤器元件的端盖的内侧的立体图；

图10示出了根据图3的次级过滤器元件的端盖的外侧的立体图；

图11示出了根据图5的立管的纵向剖视图，示出了在顶部区域的容座内的引导表面；

图12示出了围绕根据图11的立管的纵向轴线旋转90°的纵向剖视图，示出了引导表面中的凹穴；

图13示出了围绕根据图11的立管的纵向轴线旋转180°的纵向剖视图，示出了引导表面中的凹穴；

图14示出了根据图11的立管的顶部区域的俯视立体图；

图15示出了根据图3的次级过滤器元件和根据图5的立管在组装期间进行初始接触的详细视图；

图16示出了根据图3的次级过滤器元件和根据图5的立管的详细视图，其中，次级过滤器元件在用端盖的突出元件固定在立管的容座的凹穴中组装之后处于其最终位置；

图17示出了根据图4的次级过滤器元件的顶部区域的纵向剖视图；

图18示出了根据图4的次级过滤器元件的顶部区域的另一纵向剖视图；

图19示出了根据图4的次级过滤器元件的俯视图；

图20示出了根据图4的次级过滤器元件的端盖的内侧的立体图；

图21示出了根据图4的次级过滤器元件的端盖的外侧的立体图；

图22示出了类似于图5的立管的纵向剖视图，示出了在顶部区域的容座内的引导表面；

图23示出了围绕根据图22的立管的纵向轴线旋转90°的纵向剖视图，示出了引导表面中的凹口；

图24示出了围绕根据图22的立管的纵向轴线旋转180°的纵向剖视图，示出了引导表面中的凹口；

图25示出了根据图22的立管的顶部区域的俯视立体图；

图26示出了根据图4的次级过滤器元件和根据图22的立管在组装期间进行初始接触的详细视图；

图27示出了根据图4的次级过滤器元件和根据图22的立管的详细视图，其中，次级过滤器元件在用端盖的突出元件固定在立管的容座的凹口中组装之后处于其最终位置。

具体实施方式

附图仅示出示例而不旨在是限制性的。相似或相同的元件在图中用相同的附图标记指代。

图1示出了根据本发明实施例的过滤器系统100的纵向剖视图。图2以分解图示出图1的过滤器系统100。

过滤器系统100包括壳体110、形成在壳体壁112中的流体入口102、形成在底部壳体壁120中的流体出口108。在该实施例中，壳体110可以由三个部段构成，底部壳体壁120、具有流体入口102的中间环形壳体壁112 和盖部分114。这些部段通过例如夹持件等彼此连接。中空圆柱形初级过滤器元件50容纳在壳体110 中。为了移除初级过滤器元件50以进行维护或更换，壳体壁112、114 可从底部壳体壁120一起一体地移除或仅盖部分114 被移除。

初级过滤器元件50的主体由例如可以打褶的过滤器介质56制成。初级过滤器元件50在两端部处均被环形端板52、54覆盖，其例如由现有技术中众所周知的聚氨酯制成。在端板52、54的外侧处布置密封结构和支撑肋。初级过滤器元件50以密封紧密的方式被夹持在底部壁120和盖114之间，使得流体必须沿径向方向（由图1中的粗箭头指示）穿过初级过滤器元件50。初级过滤器元件50的端板54容纳在设置有凹槽126的底部壳体壁120中。为了初级过滤器元件50的径向固定，环形突出128布置在凹槽126中。

在其正面130中，盖部分114设置有延伸到壳体110内部的凹部138。

次级过滤器元件10布置在初级过滤器元件50的内部。初级和次级过滤器元件50、10围绕沿纵向方向L的轴线同心地布置。次级过滤器元件10布置在初级过滤器元件50的下游，使得流体在其到流体出口 108的途中必须穿过次级过滤器元件10。次级过滤器元件 10布置在立管 150 上，立管 150 刚性地连接到底部壳体壁 120。立管 150 的下部部分与底部壳体壁 120 的流体出口 108 合并。次级过滤器元件10包括过滤器介质16，过滤器介质16形成具有沿纵向方向L的至少一个焊接接缝18的主体36。

次级过滤器元件10在其顶部区域12处包括封闭端盖20，其中，次级过滤器元件10和立管150在它们的顶部区域12、152处通过连接元件相互连接。次级过滤器元件10的开口端部侧容纳在底部壁120中的圆形凹槽122中。

图3示出了具有端盖20的次级过滤器元件10的第一实施例，端盖20在其外侧具有凹部24。次级过滤器元件10具有由过滤器介质16构成的主体36。过滤器介质16可以是无纺材料、纸、纤维素或塑料和纤维素的混合纤维。过滤器介质16可以用至少一个纵向焊接接缝18在次级元件10的周边上环形地设计。由其形成的过滤器主体36具有圆锥形形状，在底部侧14处具有较大直径并且在安装端盖20的主体36的顶部区域12处具有较小直径。优选地，过滤器介质16通过周向焊接接缝28连接到端盖20。端盖20中的凹部24延伸到主体36的内部。

图4示出了具有端盖20的次级过滤器元件10的第二实施例，端盖20在其外侧具有旋钮40。次级过滤器元件10具有由过滤器介质16构成的主体36。过滤器介质16可以是无纺材料、纸、纤维素或塑料和纤维素的混合纤维。过滤器介质16可以用沿纵向方向的至少一个焊接接缝18在次级元件10的周边上环形地设计。由其形成的过滤器主体36具有圆锥形形状，在底部侧14处具有较大直径并且在安装端盖20的主体36的顶部区域12处具有较小直径。优选地，过滤器介质16通过周向焊接接缝28连接到端盖20。端盖20中的凹部24延伸到主体36的内部。凹部24容纳旋钮40，旋钮40以桥状方式跨过凹部24。旋钮40可以用于将次级过滤器元件10安装到立管150上以及用于将次级过滤器元件10从立管150拆卸。通过将次级过滤器元件10围绕其纵向轴线转动，次级过滤器元件10可以安装，通过以相反的旋转方向转动旋钮40，次级过滤器元件10可以从立管150移除。

图5示出了过滤器系统100的壳体110的底部壁120，具有附接到底部壁120的立管150。立管150的格栅状主体是圆锥形，由纵向支柱170和周向支柱172构成，出于清楚原因，每种支柱中只有两个用附图标记表示。

立管150被设置为如图3和4所示的次级过滤器元件10的支架。次级过滤器元件10和立管150每个都包括互补连接装置，通过该互补连接装置，它们可以在它们的端面中的一个处连接，如在图3-5中的顶部所示。这允许初级过滤器元件50（图1、2）和次级过滤器元件10两者的安全和稳定的组装以及在维护的情况下初级过滤器元件50和（如果合适的话）次级过滤器元件10的非常经济的互换性。次级过滤器元件10牢固地靠在立管150上。由于次级过滤器元件10的封闭端盖20，即使拆卸了初级过滤器元件 50，过滤器系统100的清洁侧也被保护免受颗粒物的影响，即使流体仍然被吸入通过次级过滤器元件10也是如此。

图6至图10更详细地示出了根据图3的具有封闭端盖20的次级过滤器元件10的第一实施例。

图6至图8以不同的视图示出了具有端盖20的次级过滤器元件10的顶部区域12，其中，图6示出了纵向剖视图，图7示出了顶部区域12围绕纵向方向旋转90°的纵向剖视图，图8示出了次级过滤器元件10的俯视图。图9示出了次级过滤器元件10的端盖20的内侧的立体图，图10示出了端盖20的外侧的立体图。

次级过滤器元件10的端盖20构造有凹部24，凹部24具有延伸到次级过滤器元件10的主体36内部的封闭底部区域26。主体36由过滤器介质构成，该过滤器介质通过例如焊接、胶合等在在周向接缝28处附接到端盖20的凸缘。

端盖20具有罐状形状，其包括两个部段，支承凸缘的具有较大直径的上部部段21和具有较小直径的底部部段26。由于部段21、26的不同直径，在上部部段21和底部部段26之间的接口处形成台阶25。底部部段26显示在接口处的圆锥形部分和朝向封闭底部27的渐缩部分。在底部27的外侧，连接元件22，例如实施为卡扣梁23，沿纵向方向进一步延伸。连接元件22旨在与立管150的对应的一个或多个连接元件协作。

自定位元件30布置在凹部24中，例如实施为突出元件32。突出元件32从上部部段21和底部部段26之间的接口处的台阶25朝向底部部段26的渐缩部段的开始部延伸。当从端盖20的顶部看时，突出元件32在上部部段21和底部部段26之间的台阶25中形成凹陷并且可以朝向底部部段26敞开。

端盖20旨在延伸到立管150的内部（图5）。特别地，端盖20的凹部24在立管150的容座160内延伸。在次级过滤器元件10在立管150上的安装位置中，连接元件22与配对元件156协作，以便用于轴向连接，同时自定位元件30（突出元件32）与立管150的配对自定位元件180协作。

图11至图14示出了立管150的第一实施例，其与图6至图10中描述的带有端盖20的次级过滤器元件10协作。图11示出了立管150的纵向剖视图，图12示出了围绕纵向轴线旋转90°的纵向剖视图，图13示出了围绕纵向轴线旋转180°的纵向剖视图，图14示出了立管150的顶部区域164的俯视立体图。

立管150提供引导表面182，作为在立管150的顶部区域152处的容座160内部的自定位元件180。引导表面182在容座160的壳体上延伸并且在两侧均从顶部轴向位置下降到最小轴向位置。因此，引导表面182可以被描述为包括至少一个优选螺旋形斜坡表面。优选地，引导表面182包括两个斜坡部段，两个斜坡部段均在相反的旋转方向上从顶部位置延伸到最小轴向位置。由于引导表面182沿径向向内的方向延伸，突出元件32可以在引导表面182上移动。在最小轴向位置，优选地布置凹穴186，凹穴186旨在接收次级过滤器元件10（图6 到 10）的突出元件32 。凹穴186优选地布置成与引导表面182的最大点190在直径上相对。这意味着斜坡部段优选地从相对侧均终止于凹穴的位置处。

容座160的轮廓对应于次级过滤器元件10的端盖20的外部轮廓。容座160具有开口端部底部，其终止于用于次级过滤器元件10的连接元件22的连接元件156，即由于锁定元件157在立管150和次级过滤器元件10之间提供卡扣配合连接，卡扣梁23可以钩在容座160的底部上。容座160在其底部区域是漏斗形的，从而便于引入卡扣梁23。

环布置在立管150的顶部区域152的表面处，显示出多边形的径向外表面。多边形轮廓184允许以位置定向的方式将立管150安装到壳体110（图1，2）的底部壁120。特别地，纵向支柱170可以相对于壳体的底部壁以限定好的旋转位置布置。在用于燃烧发动机的空气过滤器系统中，这允许将立管150的纵向支柱170相对于质量流量传感器以如下方式定位：使得流体（即空气）的流动特性在质量流量传感器的区域中已知且质量流量传感器的测量是准确的。次级过滤器元件和立管150的相互自定位元件30，180允许次级过滤器元件的过滤器介质的纵向焊接接缝的限定位置。结果，可以减少或甚至消除纵向焊接接缝对流动特性的扰流影响。

在图中未示出的实施例中，轮廓184可用作自定位元件，用于将次级过滤器元件10以位置定向的方式定位在立管150上（图中未示出）。通过六边形轮廓，可以将次级过滤器元件10以六个限定的旋转位置定位在立管150上。在这种情况下，次级过滤器元件10的端盖20配备有形状配合的对应轮廓。

图15和16示出了根据图3中的第一实施例的次级过滤器元件10如何以自定位方式安装到立管150。图15示出了在组装期间进行初始接触的根据图3的次级过滤器元件10和根据图5的立管150的详细视图。图16示出了次级过滤器元件10和立管150的详细视图，其中次级过滤器10在用其端盖20的突出元件32固定在立管 150的容座160的凹穴186中而组装后处于其最终位置。

为了将次级过滤器元件10安装到立管150上，次级过滤器元件10的主体36放在立管150上并沿立管150移动，直到端盖20靠近立管150的容座160。

端盖20首先使用卡扣梁23朝向容座160的漏斗形底部区域进入容座160。端盖20可以被引入到容座160中，直到突出元件32碰到引导表面182。突出元件32的纵向延伸范围90小于容座160的顶部部段162的深度168。因此，端盖的上部部段21可以部分地浸入顶部部段162中，使得台阶25安全地位于容座160内。结果，端盖20可以被安全地进一步引导到容座160中而不会倾斜。

引导表面182在容座160的底部部段164中具有一个最大点190，并在最大点190的两侧均倾斜。引导表面182的最大点190位于容座160的顶部部段162和底部部段164之间的接口处。通过围绕纵向轴线L沿任一方向转动端盖20，端盖20进一步移动到容座160中，因为突出元件32在引导表面182上被引导，直到突出元件32到达引导表面182中的凹穴186。

端盖20现在轴向移动，直到突出元件32容纳在凹穴186中。由于卡扣梁23也轴向向下移动，它们可以卡扣在漏斗形底部部段164的边缘上。边缘是立管150的锁定元件157。卡扣梁23将端盖20安全地锁定到立管150上。通过拉动和转动端盖20，可以通过相反的运动顺序将端盖20从立管150移除。

为了转动端盖20，可以将诸如把手等的工具应用于端盖20的凹部24。

借助于突出元件32容纳在凹穴186中，次级过滤器元件10相对于立管150以限定好的旋转位置被准确地定位。因此，纵向焊接接缝（未示出）相对于立管150的纵向支柱170和因此相对于布置在靠近过滤器元件的固定位置处的质量流量传感器处于独特位置。优选地，卡扣梁23处的钩子设置有倾斜表面，使得当对端盖20施加一些力时，这些可以松开。

具有卡扣梁23的端盖20的长度与容座160的深度匹配，使得卡扣梁23与容座160的漏斗形端部的边缘（即，锁定元件157）接触，此时突出元件32到达其在凹穴186中的最终位置（end position）。端盖20的台阶25靠在容座160中的引导表面182的最大点190上。

图17至21更详细地示出了根据图4的具有封闭端盖20的次级过滤器元件10的第二实施例。

图17至19以不同的视图示出了具有端盖20的次级过滤器元件的顶部区域12，其中，图17示出了纵向剖视图，图18示出了顶部区域12围绕纵向方向旋转90°的纵向剖视图，图19示出了次级过滤器元件10的俯视图。图20示出了次级过滤器元件10的端盖20的内侧的立体图，图21示出了端盖20的外侧的立体图。

所述特征实际上与第一实施例的次级过滤器元件10的特征相同。在这方面参考第一实施例的描述。

不同于第一实施例，端盖20在其凹部24中包括桥状旋钮40。旋钮40便于在安装到立管150和从立管150移除期间转动和操纵次级过滤器元件10。不需要操纵次级过滤器元件10的附加工具。

为了旋钮40在凹部24中的更好稳定性，与次级过滤器元件10的第一实施例中的渐缩区域相比，凹部24的底部部段26中的渐缩区域具有更大的纵向延伸范围。

图22至25示出了类似于图5中的立管的立管150的第二实施例，其与图17至19中描述的具有端盖20的次级过滤器元件10协作。

图22示出了立管150的纵向剖视图，描绘了立管150的顶部区域152的容座160内部的引导表面182。图23示出了围绕立管150的纵向轴线L旋转90°的纵向剖视图，图24示出了围绕纵向轴线L旋转180°的纵向剖视图。图25示出了立管150的顶部区域152的俯视立体图。

所述特征实际上与立管150的第一实施例中相同。在这方面参考第一实施例的描述。

不同于第一实施例，立管150的容座160包括显示凹口188而不是凹穴186的引导表面。在这种情况下，凹口188是引导表面182中的宽阔结构，在引导表面182的两个分支的内部处产生，从引导表面182的最大点190向下倾斜。凹口188定位成与引导表面182的最大点190在直径上相对。

图26和27示出了次级过滤器元件10如何布置在立管150上。桥状旋钮40便于从立管150上移除次级过滤器元件10，如图26和27所示。通过将端盖20和因此次级过滤器元件围绕轴线L转动，突出元件32通过沿着引导表面182滑动而沿容座160向下移动。随着到达凹口188处，卡扣梁23钩在容座160的漏斗形底部部段164的边缘上，因为边缘是用于卡扣梁23的锁定元件157。端盖20的台阶25靠在容座160中的引导表面182的最大点190上。

Claims (15)

1.一种过滤器系统（100），包括：壳体（110）；形成在壳体壁（112）中的流体入口（102）；形成在壳体壁（120）中的流体出口（108）；初级过滤器元件（50）和次级过滤器元件（10），初级过滤器元件（50）和次级过滤器元件（10）两者均容纳在壳体（110）中，

其中，次级过滤器元件（10）在初级过滤器元件（50）的下游布置在立管（150）上，该立管（150）的第一轴向端部刚性地连接到壳体壁（120）中的一个，立管（150）的内部与流体出口（108）流体连接，立管（150）的顶部区域（152）定位成与第一轴向端部轴向相对，且包括配置成连接到次级过滤器元件（10）的连接元件（22）的一个或多个连接元件（156），

其中，次级过滤器元件（10）包括过滤器介质（16），该过滤器介质（16）形成具有沿纵向轴线（L）的至少一个纵向接缝（18）的主体（36），

其中，次级过滤器元件（10）在其顶部区域（12）处包括端盖（20），其中，端盖（20）设置有配置成连接到立管的连接元件（156）的一个或多个连接元件（22），

其中，次级过滤器元件（10）和立管（150）通过连接元件（22，156）相互连接，以及

其中，次级过滤器元件（10）的端盖（20）和立管（150）配置有相互自定位元件（30，180），以将次级过滤器元件（10）相对于立管（150）的一个或多个支柱（170）以限定旋转位置布置在立管（150）上。

2.根据权利要求1所述的过滤器系统，其中，相互自定位元件（30，180）包括引导表面（182）和突出元件（32），其中，引导表面（182）旨在将突出元件（32）从初始位置引导至最终位置，在最终位置中，次级过滤器元件（10）相对于立管（150）的一个或多个支柱（170）处于其限定旋转位置。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器系统，其中，相互自定位元件（30，180）包括布置在立管（150）和次级过滤器元件（10）中的一个的外表面处的轮廓（184）和在立管（150）和次级过滤器元件（10）中的另一个的内表面处的配对轮廓。

4.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器系统，其中，立管（150）的顶部区域（152）包括容座（160），用于容纳次级过滤器元件（10）的端盖（20），容座（160）沿纵向轴线（L）具有底部部段（164）和顶部部段（162）。

5.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器系统，其中，次级过滤器元件（10）的端盖（20）配置有凹部（24），所述凹部（24）旨在延伸到立管（150）的内部中，特别地，凹部（24）朝向底部部段（164）延伸到容座（160）内。

6.根据权利要求4或5所述的过滤器系统，其中，底部部段（164）提供至少一个相互自定位元件（180），顶部部段（162）没有所述至少一个相互自定位元件（180）。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的过滤器系统，其中，容座（160）的顶部部段（162）在容座（160）中具有的深度（168）等于或大于突出元件（32）的纵向最外面的纵向间隙（90）。

8.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器系统，其中，用于连接次级过滤器元件（10）和立管（150）的连接元件（22，156）包括卡扣配合元件，特别地，一个或多个卡扣梁（23）和用于卡扣梁（23）的锁定元件（157）。

9.根据前述权利要求中任一项所述的过滤器系统，其中，卡扣梁（23）的长度被调节为容座（160）的纵向延伸范围，使得在突出元件（32）已经到达其最终位置时或之后次级过滤器元件（10）和立管（150）的连接元件（22，156）连接。

10.根据权利要求2至9中任一项所述的过滤器系统，其中，凹穴（186）布置在引导表面（182）中，用于在次级过滤器元件（10）处于或接近其最终位置时接收突出元件（32）。

11.根据权利要求2至9中任一项所述的过滤器系统，其中，凹口（188）布置在引导表面（182）中，用于在次级过滤器元件（10）处于其最终位置时接收突出元件（32）。

12. 根据前述权利要求中任一项所述的过滤器系统（100）的次级过滤器元件（10），包括：形成主体（36）的过滤器介质（16），该主体（36）具有沿纵向轴线（L）的至少一个纵向接缝（18）特别是焊接接缝（18）；和在其顶部区域（12）处的端盖（20），

其中，端盖（20）设置有一个或多个连接元件（22），所述一个或多个连接元件（22）旨在将次级过滤器元件（10）连接到过滤器系统（100）的立管（150），以及

其中，端盖（20）设置有自定位元件（30），以将次级过滤器元件（10）相对于过滤器系统（100）的立管（150）的一个或多个支柱（170）以限定旋转位置布置在过滤器系统（100）的立管（150）上。

13.根据权利要求12所述的次级过滤器元件，其中，次级过滤器元件（10）的端盖（20）具有罐状形状并且自定位元件（30）延伸到次级过滤器介质（16）的内部。

14.根据权利要求12或13所述的次级过滤器元件，其中，端盖（20）设置有沿轴向方向（L）延伸的突出元件（32）。

15.根据权利要求13所述的次级过滤器元件，其中，突出元件（32）以相对于端盖（20）的中心轴线偏心地布置在端盖（20）上。

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