DE102005025192B4

DE102005025192B4 - Vorreiniger für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE102005025192B4
Application number: DE102005025192.7A
Authority: DE
Inventors: Tobias Coorleder
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2004-06-02
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2021-07-01
Anticipated expiration: 2025-06-02
Also published as: DE102005025192A1; SE0401404D0; BRPI0501956A; SE0401404L; SE525695C2; BRPI0501956B1

Abstract

Vorreiniger (18) für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor, vorgesehen für eine Anordnung in einem Filtergehäuse (10) und ein teilweises Umschließen eines Luftfiltereinsatzes (16), wobei der Vorreiniger (18) aus einer separaten Einheit besteht, die für eine lösbare Anordnung im Filtergehäuse (10) ausgeführt ist, wobei der Vorreiniger Mittel für eine lösbare Verbindung mit dem Luftfiltereinsatz aufweist, und wobei der Vorreiniger (18) einen axial gerichteten ringförmigen Bereich (19) aufweist, der einen Teil eines ringförmigen Führungsflanschs bildet, wobei der Führungsflansch dazu ausgebildet ist, den Vorreiniger (18) in radialer Richtung im Filtergehäuse (10) zu fixieren.

Description

Bereich der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Vorreiniger sowie einen Luftfiltereinsatz in einer Filteranordnung am Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor.
Hintergrund der Erfindung
Ein kreiszylindrisches Filtergehäuse für den Lufteinlass in einem Verbrennungsmotor ist häufig mit einem Vorreiniger versehen, der in das Filtergehäuse integriert ist und teilweise einen kreiszylindrischen Luftfiltereinsatz im Innern des Filtergehäuses umschließt. Die Luft wird mit Hilfe der Funktion des Motors zum Ansaugen von Verbrennungsluft durch einen Lufteinlass in radialer Richtung gegen den kreiszylindrischen Luftfiltereinsatz in das Filtergehäuse gesaugt und nimmt dort eine Rotationsbewegung um den Luftfiltereinsatz im Innern des Filtergehäuses an. Der Vorreiniger, der aus einem im Wesentlichen dichten Material, zum Beispiel Kunststoff, hergestellt ist, hindert Teile des Luftstroms daran, die durchlässige Filterfläche zu erreichen, und fördert dadurch die Rotation des Luftstroms um den Luftfiltereinsatz, wodurch gröbere Feststoffe in der Luft auf bekannte Weise abgeschieden werden. Der Luftfiltereinsatz wird durch die Klemmkraft des Deckels des Filtergehäuses in seiner Lage im Filtergehäuse und Vorreiniger gehalten. Diesbezüglich kann auf das Dokument US 4 020 783 A als Stand der Technik verwiesen werden, das eine entsprechende Filteranordnung beschreibt. In diesem Dokument wird ein Vortrenner bzw. Vorreiniger beschrieben, in den ein Hauptfilter eingesetzt ist. Der Vorreiniger weist Lamellen auf, die für die Rotationsbewegung der eingesaugten Luft sorgen. Der Vorreiniger kann zu Wartungszwecken zusammen mit dem Hauptfilter aus einem Filtergehäuse ausgebaut werden.
Wenn der Luftfiltereinsatz nach konventioneller Technik aus- und eingebaut werden soll, wird der Deckel des Filtergehäuses geöffnet, und der Luftfiltereinsatz wird in axialer Richtung aus dem Filtergehäuse und dem den Einsatz umschließenden Vorreiniger aus dem Filtergehäuse geführt. Dies führt mit sich, dass im Anschluss an das Filtergehäuse ein Bedarf an Raum auftritt, der frei gehalten werden muss, um das axiale Versetzen des Luftfiltereinsatzes bei dessen Auswechseln zu gestatten. Das bedeutet wiederum, dass Raum für diesen Zweck am Motor bereit gestellt werden muss, der nicht für andere Zwecke genutzt werden kann.
Durch Anordnung einer schrägen Trennstelle zwischen dem Filtergehäuse und dessen Deckel wird das Problem teilweise gelöst, da der Filtereinsatz hierdurch zum Herausnehmen aus dem Filtergehäuse früher in eine Winkelstellung gebracht werden kann als bei einer geraden Trennstelle zwischen Deckel und Filtergehäuse. Das hauptsächliche Problem besteht jedoch weiterhin, da der Filtereinsatz dennoch in axialer Richtung aus dem Vorreiniger über eine Strecke geführt werden muss, die im Wesentlichen der gesamten Länge des Vorreinigers entspricht, bevor der Filtereinsatz in eine Winkelstellung zum Herausnehmen aus dem Filtergehäuse gebracht werden kann.
Deshalb besteht der Wunsch, eine Anordnung zu erhalten, die für das Auswechseln des Luftfiltereinsatzes weniger Freiraum im Motorraum erfordert als bei der bekannten Technik.
Erläuterung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung dient dem Zweck, die mit der bekannten Technik verbundenen Probleme zumindest teilweise zu lösen.
Erfindungsgemäß ist ein Vorreiniger gemäß Anspruch 1, ein Luftfiltereinsatz gemäß Anspruch 5 und ein Verfahren gemäß Anspruch 7 vorgesehen.
Gemäß einem Beispiel wird ein Vorreiniger für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei vorgesehen ist, dass der Vorreiniger in einem Filtergehäuse angeordnet wird und teilweise von einem Luftfiltereinsatz umschlossen ist. Der Vorreiniger besteht aus einer separaten Einheit, die lösbar im Filtergehäuse angeordnet ist, wobei der Vorreiniger Mittel für eine lösbare Verbindung mit dem Luftfiltereinsatz aufweist. Hierdurch folgt der Vorreiniger mit dem Luftfiltereinsatz aus dem Filtergehäuse, wenn der Luftfiltereinsatz ausgebaut werden soll, wobei der Raum in Anspruch nehmende Vorgang zum Herausnehmen des Luftfiltereinsatzes aus dem Vorreiniger in axialer Richtung außerhalb des Motorraums stattfindet. Der Freiraum, der im Motorraum für das Auswechseln des Luftfiltereinsatzes erforderlich ist, wird somit kleiner.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Vorreiniger eine kreiszylindrische Form auf, wobei die Mittel zur Verbindung mit einem Luftfiltereinsatz einen festhaltenden Bereich auf der Innenseite des kreiszylindrischen Vorreinigers umfassen. Der festhaltende Bereich ist für ein Zusammenwirken mit einem Mittel zur Verbindung am Luftfiltereinsatz auf solche Weise angeordnet, dass eine lösbare Verbindung zwischen dem Vorreiniger und dem Luftfiltereinsatz erhalten wird. Der festhaltende Bereich kann zweckmäßigerweise aus einer Nase oder einer Nut bestehen, die an einem inneren Umkreis des kreiszylindrischen Vorreiniger entlang verläuft.
Gemäß einem weiteren Beispiel wird ein Luftfiltereinsatz für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei der Luftfiltereinsatz für eine lösbare Anordnung in einem Filtergehäuse und ein teilweises Umschließen im Filtergehäuse durch einen Vorreiniger vorgesehen ist. Der Luftfiltereinsatz weist Mittel für eine lösbare Verbindung mit einem Vorreiniger auf, der für eine lösbare Anordnung im Filtergehäuse vorgesehen ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Luftfiltereinsatz kreiszylindrisch und weist an seinem einen Ende eine ringförmige Dichtung aus einem im Wesentlichen elastischen Werkstoff zur Abdichtung am Auslass des Filtergehäuses auf. Die Mittel zur Verbindung mit dem Vorreiniger sind vorzugsweise in die ringförmige Dichtung integriert und somit auch aus dem gleichen Werkstoff hergestellt wie die Dichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Mittel zur Verbindung mit dem Vorreiniger aus mehreren Nasen entlang dem Umkreis der ringförmigen Dichtung, wobei die Nasen ausgeführt sind für ein Zusammenwirken mit einem festhaltenden Bereich, der auf der Innenseite des Vorreinigers auf solche Weise angeordnet ist, dass eine lösbare Verbindung zwischen Luftfiltereinsatz und Vorreiniger erhalten wird. Es besteht natürlich die Möglichkeit, die Mittel zur lösbaren Verbindung zwischen dem Luftfiltereinsatz und dem Vorreiniger über die vorstehende Beschreibung hinaus auf mehrere verschiedene Arten auszuführen.
Gemäß einem Beispiel wird ein Verfahren bereitgestellt zum Auswechseln eines Luftfiltereinsatzes der vorstehend beschriebenen Art in einer einen Vorreiniger des vorstehend genannten Typs umfassenden Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:

- Entfernen des Luftfiltereinsatzes zusammen mit dem mit diesem verbundenen Vorreiniger aus einem Filtergehäuse;
- Trennen des Luftfiltereinsatzes vom Vorreiniger;
- Verbinden eines neuen Luftfiltereinsatzes mit dem Vorreiniger;
- Einsetzen des neuen Luftfiltereinsatzes zusammen mit dem Vorreiniger in das Filtergehäuse.

Das Trennen des Luftfiltereinsatzes vom Vorreiniger erfolgt somit, wie bereits genannt, außerhalb des Motors weshalb für diesen Vorgang kein Freiraum im Motorraum vorgesehen werden muss.
Figurenliste
Nachstehend folgt eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, worin:

1 ein Filtergehäuse von bereits bekanntem Typ zeigt;
2 ein Schnittbild eines Filtergehäuses mit einem Vorreiniger und Luftfiltereinsatz gemäß der Erfindung zeigt;
3 einen Luftfiltereinsatz und einen Vorreiniger gemäß der Erfindung in voneinander getrennter Stellung zeigt.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
In 1 ist ein kreiszylindrisches Filtergehäuse 10 dargestellt, wobei der Einlass zum Filtergehäuse mit 12 und der Auslass mit 14 bezeichnet sind. Luft wird durch die Ansaugfunktion des Motors für Verbrennungsluft in radialer Richtung über den Einlass 12 in das Filtergehäuse 10 eingesaugt, wobei der Luftstrom im Inneren des Filtergehäuses in eine Rotationsbewegung um einen kreiszylindrischen Luftfiltereinsatz versetzt wird, um danach durch eine Öffnung 13 (siehe 3) am Luftfiltereinsatz durch den Auslass 14 des Filtergehäuses abgesaugt zu werden. In 1 ist außerdem ein schräg gerichteter Bereich 11 beim Filtergehäuse für die Verbindung mit einem (nicht dargestellten) Filtergehäusedeckel mit einem entsprechenden schräg gerichteten Bereich dargestellt. Diese Gestaltung des Filtergehäuses ist vorgesehen, um das Herausnehmen des Luftfiltereinsatzes bei dessen Auswechseln zu erleichtern.
In 2 ist ein Schnittbild eines Bereichs des Filtergehäuses dargestellt, in dem ein Luftfiltereinsatz 16 angeordnet ist. Dieser ist am einen Ende von einem kreiszylindrischen Vorreiniger 18 aus einem Kunststoff o. dgl. umschlossen. Der Vorreiniger hat die Aufgabe, aus der Luft gröbere Feststoffe Luft abzuscheiden, bevor diese den Filter erreichen. Dies wird nach bekannter Technik erreicht, wenn Teile des Luftstroms auf die undurchlässige Oberfläche anstatt auf die durchlässige Filterfläche auftreffen, was eine weitere Rotation des Luftstroms um den Luftfiltereinsatz fördert, wobei gröbere Feststoffe aus der Luft abgeschieden werden.
Der Luftfiltereinsatz 16 weist eine ringförmige Dichtung 20 aus elastischem Werkstoff, zweckmäßigerweise Gummi, auf, welche die Öffnung am Auslass 14 des Filtergehäuses abdichtet. Der erfindungsgemäße Vorreiniger 18 ist als gesonderte Einheit ausgeführt, die vom Filtergehäuse getrennt und lösbar mit dem Luftfiltereinsatz 16 verbunden ist. Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform ist die Dichtung 20 mit Nasen in Form von Haken 22 versehen. Diese Haken wirken mit einem festhaltenden Bereich am Vorreiniger 18 zusammen, siehe 2, der die Form eines Flansches oder Bundes 24 hat, welcher entlang dem inneren Umkreis des Vorreinigers verläuft, wobei eine lösbare Verbindung zwischen dem Vorreiniger und dem Luftfiltereinsatz erhalten wird.
Wenn der Luftfiltereinsatz 16 erneuert werden soll, wird dieser Zusammen mit dem Vorreiniger 18 aus dem Filtergehäuse 10 entfernt. Durch den schräg gerichteten Bereich 11 beim Filtergehäuse kann die aus Vorreiniger und Luftfiltereinsatz bestehende Einheit beim Herausnehmen aus dem Filtergehäuse gewinkelt werden, wodurch Raum am Motor eingespart wird. Der Vorreiniger 18 wird danach vom Luftfiltereinsatz 16 getrennt, indem der Luftfiltereinsatz aus dem Vorreiniger gezogen wird, siehe 3. Dieser Vorgang findet somit außerhalb des Motorraums statt. Da die Haken 22 aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt sind, federn diese bei einer solchen Bewegung aus, wobei die Verbindung zwischen Vorreiniger und Luftfiltereinsatz gelöst wird. Ein neuer Luftfiltereinsatz 16 kann danach in den Vorreiniger eingeführt werden, wobei die Haken am Bund 24 vorbei geschoben werden und an diesem einrasten. Der Vorreiniger 18 kann danach zusammen mit dem neuen Luftfiltereinsatz 16 wieder in das Filtergehäuse eingesetzt werden.
Um die Öffnung 13 des Luftfiltereinsatzes herum, die mit dem Auslass 14 des Filtergehäuses verbunden werden soll, weist die Dichtung einen im Wesentlichen axial gerichteten ringförmigen Bereich 21 auf, dessen Innenfläche als Dichtung gegen die Mündung zum Auslass des Filtergehäuses vorgesehen ist. Der Vorreiniger 18, der teilweise den Luftfiltereinsatz 16 und dessen Dichtung 20 umschließt, weist einen entsprechenden, axial gerichteten ringförmigen Bereich 19 auf, der zusammen mit dem axial gerichteten Bereich 21 einen ringförmigen Führungsflansch bildet, der zur Aufnahmen von einer ringförmigen Vertiefung 23 am Filtergehäuse vorgesehen ist. Auf diese Weise wird durch die vom Vorreiniger 18 zusammen mit dem Luftfiltereinsatz 16 gebildete Einheit eine Fixierung im Filtergehäuse in radialer Richtung erzielt. In axialer Richtung wird die Einheit durch die Klemmwirkung des (nicht dargestellten) Deckels des Filtergehäuses in ihrer Einbaulage gehalten.
Da die Verbindung zwischen Vorreiniger und Luftfiltereinsatz keinen Zugbeanspruchungen ausgesetzt ist, wenn die Einheit im Filtergehäuse eingebaut ist, können die Abmessungen der Verbindungsorgane, d. h. der Haken 22 und des Bundes 24, gering gehalten werden. Es genügt, wenn die Haken bzw. der Bund ca. 2 mm vorstehen, damit die gewünschte Verbindung hergestellt wird. Die geringen Abmessungen der Verbindungsorgane erleichtern das manuelle Trennen des Vorreinigers vom Luftfiltereinsatz, wenn letzterer ausgewechselt werden soll.
Die Verbindung zwischen Vorreiniger und Luftfiltereinsatz kann, außer der in den Figuren dargestellten Weise, selbstverständlich auf mehrere andere Arten ausgeführt sein. Beispielsweise könnten die Haken 22 beim Luftfiltereinsatz durch einen entlang dem Umkreis der ringförmigen Dichtung verlaufenden, federnden Flansch ausgetauscht werden, der die gleiche Funktion wie vorstehend für die Haken 22 beschrieben aufweist. Der festhaltende Bereich des Vorreinigers könnte aus einer am inneren Umkreis des Vorreinigers umlaufenden Nut bestehen, oder aus Öffnungen, in die die Haken 22 einrasten.
Die Erfindung ist nicht als durch obiges Ausführungsbeispiel begrenzt zu betrachten. Der Fachmann findet weitere Ausführungsformen und Anwendung im Rahmen der Erfindung gemäß deren Definition in den nachstehenden Patentansprüchen.

Claims

Vorreiniger (18) für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor, vorgesehen für eine Anordnung in einem Filtergehäuse (10) und ein teilweises Umschließen eines Luftfiltereinsatzes (16), wobei der Vorreiniger (18) aus einer separaten Einheit besteht, die für eine lösbare Anordnung im Filtergehäuse (10) ausgeführt ist, wobei der Vorreiniger Mittel für eine lösbare Verbindung mit dem Luftfiltereinsatz aufweist, und wobei der Vorreiniger (18) einen axial gerichteten ringförmigen Bereich (19) aufweist, der einen Teil eines ringförmigen Führungsflanschs bildet, wobei der Führungsflansch dazu ausgebildet ist, den Vorreiniger (18) in radialer Richtung im Filtergehäuse (10) zu fixieren.
Vorreiniger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorreiniger (18) eine kreiszylindrische Form aufweist, die zum teilweisen Umschließen eines ebenso kreiszylindrischen Luftfiltereinsatzes (16) vorgesehen ist.
Vorreiniger (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Verbindung mit dem Luftfiltereinsatz (16) einen auf der Innenseite des kreiszylindrischen Vorreiniger festhaltenden Bereich umfasst, wobei der Bereich angeordnet ist für ein Zusammenwirken mit Mitteln für eine Verbindung beim Luftfiltereinsatz auf solche Weise, dass eine lösbare Verbindung zwischen Vorreiniger und Luftfiltereinsatz erzielt wird.
Vorreiniger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der festhaltende Bereich aus einem entlang einem inneren Umkreis bei dem kreiszylindrischen Vorreiniger (18) umlaufenden Bund (24) besteht.
Luftfiltereinsatz (16) für eine Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor, wobei der Luftfiltereinsatz für eine lösbare Anordnung im Filtergehäuse (10) und ein teilweises Umschließen durch einen Vorreiniger (18) vorgesehen ist, wobei der Luftfiltereinsatz (16) Mittel für eine lösbare Verbindung mit dem für eine lösbare Anordnung im Filtergehäuse vorgesehenen Vorreiniger (18) aufweist, wobei der Luftfiltereinsatz kreiszylindrisch ist und am einen Ende eine ringförmige Dichtung (20) aus einem im Wesentlichen elastischen Werkstoff zur Abdichtung am Auslass (14) des Filtergehäuses aufweist, und wobei die Mittel zur Verbindung mit dem Vorreiniger in die ringförmige Dichtung (20) integriert sind.
Luftfiltereinsatz (16) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Verbindung mit dem Vorreiniger (18) aus mehreren Nasen (22) entlang dem Umkreis der ringförmigen Dichtung (20) bestehen, wobei die Nasen (22) ausgeführt sind für ein Zusammenwirken mit einem festhaltenden Bereich, der auf der Innenseite des Vorreinigers (18) auf solche Weise angeordnet ist, dass eine lösbare Verbindung zwischen Luftfiltereinsatz und Vorreiniger erhalten wird.
Verfahren zum Auswechseln eines Luftfiltereinsatzes (16) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6 in einer einen Vorreiniger (18) umfassenden Filteranordnung in einem Lufteinlass für einen Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Entfernen des Luftfiltereinsatzes (16) zusammen mit dem mit diesem verbundenen Vorreiniger (18) aus einem Filtergehäuse (10); - Trennen des Luftfiltereinsatzes (16) vom Vorreiniger (18); - Verbinden eines neuen Luftfiltereinsatzes (16) mit dem Vorreiniger (18); - Einsetzen des neuen Luftfiltereinsatzes zusammen mit dem Vorreiniger in das Filtergehäuse (10).