DE102011008325B4 - Keilförmiges Filterelement mit zwei Plattenfiltern und dessen Verwendung - Google Patents

Keilförmiges Filterelement mit zwei Plattenfiltern und dessen Verwendung Download PDF

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Abstract

Filterelement, umfassend einen Aufnahmerahmen (1) mit einer Ansaugöffnung (2), an welcher ein Ansaugstutzen (3) angeordnet ist, wobei am Aufnahmerahmen (1) zwei Faltenbälge (4) angeordnet sind und wobei die Faltenbälge (4) mit dem Aufnahmerahmen (1) einen Hohlraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (1) keilförmig ausgestaltet ist, wobei zwei Aufnahmeebenen (10) für die Faltenbälge (4) geneigt zueinander ausgerichtet sind, wobei die Faltenbälge (4) als Plattenfilter mit einem zick-zackförmig gefalteten Filtermedium ausgestaltet sind und wobei der Aufnahmerahmen (1) eine Verdrehsicherungseinrichtung (5) aufweist, welche sicherstellt, dass das Filterelement nur in einer Position in ein Filtergehäuse einsetzbar ist, wobei die Verdrehsicherungseinrichtung (5) als Körper ausgestaltet ist, welcher zwei unsymmetrisch ausgestaltete Ausnehmungen (6, 7) aufweist, die sich entlang einer Längsachse L des Aufnahmerahmens (1) erstrecken.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Stand der Technik
  • Aus dem Stand der Technik ist bereits bekannt, Filterelemente derart auszugestalten, dass diese nur mit einem passenden Filtergehäuse korrespondieren. Insbesondere sind Filterelemente bekannt, die mit mechanischen Mitteln ausgerüstet sind. Die mechanischen Mittel stellen sicher, dass ein Filterelement korrekt positioniert ist. Gerade bei im Wesentlichen symmetrisch aufgebauten Filterelementen besteht jedoch die Gefahr, dass diese nicht korrekt in ein Filtergehäuse eingesetzt werden.
  • Die DE 199 60 175 A1 zeigt ein keilförmiges Filterelement, bei welchem an einem Aufnahmerahmen zwei Faltenbälge angeordnet sind. Der Aufnahmerahmen wird derart in einem Gehäuse montiert, dass ein Verschluss mit Dichtring in einer Austragöffnung des Gehäuses zum Anliegen kommt.
  • Die WO 2009/014 982 A1 zeigt eine Filterpatrone, welche derart montiert ist, dass Rotationsbewegungen, Auf- und Abbewegungen und Seitwärtsbewegungen unterbunden werden.
  • Die DE 20 2006 005 012 U1 zeigt eine runde Filterpatrone, ebenso die DE 696 05 205 T2 .
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement anzugeben, welches bei im Wesentlichen symmetrischem Aufbau durch mechanische Mittel korrekt in einem Filtergehäuse positionierbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß ist zunächst erkannt worden, dass ein Filterelement, umfassend einen Aufnahmerahmen mit einer Ansaugöffnung, an welcher ein Ansaugstutzen angeordnet ist, wobei am Aufnahmerahmen zwei Faltenbälge angeordnet sind und wobei die Faltenbälge mit dem Aufnahmerahmen einen Hohlraum begrenzen einen im Wesentlichen zu seiner Längsachse symmetrischen Aufbau aufweist und daher fehlerhaft in ein Luftansaugsystem eingesetzt werden kann. Darauf ist erkannt worden, dass dieses Problem auf raffinierte Weise durch eine Verdrehsicherungseinrichtung gelöst werden kann. Erfindungsgemäß weist der Aufnahmerahmen eine Verdrehsicherungseinrichtung auf, welche sicherstellt, dass das Filterelement nur in einer Position in ein Filtergehäuse einsetzbar ist. Die Verdrehsicherungseinrichtung ist erfindungsgemäß als Körper ausgestaltet, welcher zwei unsymmetrisch ausgestaltete Ausnehmungen aufweist, die sich entlang einer Längsachse des Aufnahmerahmens erstrecken. Hierdurch kann das Filterelement parallel zu seiner Längsachse bewegt bzw. verschoben werden, während bereits Eingriffelemente eines Filtergehäuses in die Ausnehmungen hineingreifen. Insoweit ist ein Filterelement angegeben, welches bei im Wesentlichen symmetrischem Aufbau durch mechanische Mittel korrekt positionierbar ist.
  • Der Aufnahmerahmen ist keilförmig ausgestaltet, wobei zwei Aufnahmeebenen für die Faltenbälge geneigt zueinander ausgerichtet sind. Hierdurch kann der Aufnahmerahmen problemlos in ein sich verjüngendes Filtergehäuse eingefügt werden.
  • Die Faltenbälge sind als Plattenfilter mit einem zick-zackförmig gefalteten Filtermedium ausgestaltet. Plattenfilter sind kommerziell problemlos erhältlich und können mit dem Aufnahmerahmen leicht kombiniert werden.
  • Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
  • Durch die Verdrehsicherungseinrichtung könnte das Filterelement in einem Filtergehäuse einrastbar fixierbar sein. Eingriffelemente im Filtergehäuse können mit der Verdrehsicherung zusammenwirken, um dieses einrastbar zu fixieren. Eine Verdrehsicherung und Fixierung ist hierdurch in einem Bauteil ausgebildet.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung könnte an dem Ende des Aufnahmerahmens ausgebildet sein, welches der Ansaugöffnung abgewandt ist. Hierdurch wird die Verbindung des Ansaugstutzens mit weiteren Elementen des Luftansaugsystems nicht durch die Verdrehsicherungseinrichtung beeinträchtigt.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung könnte als Halbzylinder ausgestaltet sein, dessen Mantelfläche von den Ausnehmungen durchbrochen ist. Ein Halbzylinder lässt aufgrund seiner runden Form problemlos ein Verschwenken des Filterelements in einem engen Bauraum zu. Das Filterelement kann mit den zuvor genannten Eingriffelementen derart in Eingriff gebracht werden, dass es sowohl verschwenkbar als auch verschiebbar ist.
  • Der Aufnahmerahmen könnte zwei Aufnahmeebenen für die Faltenbälge ausbilden, wobei von den Aufnahmeebenen Abstandshalter für die Falten der Faltenbälge abragen. Hierdurch wird eine Deformierung der Faltenbälge und ein Aneinanderhaften der Falten bei der Luftansaugung vermieden. Die Falten werden stabilisiert.
  • Die Abstandshalter könnten kammartig mit palisadenförmigen Stegen in die Falten der Faltenbälge eingreifen. Hierdurch werden die Faltenbälge über ihre gesamte Breite bzw. Länge stabilisiert.
  • Der Aufnahmerahmen könnte zwei Aufnahmeebenen für die Faltenbälge ausbilden, wobei die Aufnahmeebenen von Führungsflanken gesäumt sind. Hierdurch können die Faltenbälge auf dem Aufnahmerahmen an die Führungsflanken angelegt werden. Die Führungsflanken können die Faltenbälge vor seitlich einwirkenden Beschädigungen schützen. Des Weiteren können die Führungsflanken die Faltenbälge auf dem Aufnahmerahmen verklemmen und fixieren. Denkbar ist insbesondere, die Faltenbälge mit den Führungsflanken zu verkleben. Bevorzugt könnten die Faltenbälge mit den Führungsflanken verschweisst sein. Hierdurch wird Klebstoff eingespart.
  • Das hier beschriebene Filterelement eignet sich besonders zur Verwendung bei der Luftfiltration in Kraftfahrzeugen.
  • Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen.
  • In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung zeigen
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines keilförmigen Filterelements, welches zwei Plattenfilter und eine Verdrehsicherungseinrichtung aufweist,
  • 2 eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines keilförmigen Filterelements, welches zwei Flachfilter und eine Verdrehsicherungseinrichtung aufweist,
  • 3 eine Draufsicht auf einen Plattenfilter des Filterelements gemäß 1 und
  • 4 eine Ansicht in Richtung der Längsachse des Filterelements gemäß 1, wobei der Hohlraum durch die Ansaugöffnung erkennbar ist.
  • Ausführung der Erfindung
  • 1 zeigt ein Filterelement, umfassend einen Aufnahmerahmen 1 mit einer Ansaugöffnung 2, an welcher ein Ansaugstutzen 3 angeordnet ist, wobei am Aufnahmerahmen 1 zwei Faltenbälge 4 angeordnet sind, wobei die Faltenbälge 4 mit dem Aufnahmerahmen 1 einen Hohlraum begrenzen und wobei der Aufnahmerahmen 1 eine Verdrehsicherungseinrichtung 5 aufweist, welche sicherstellt, dass das Filterelement nur in einer Position in ein Filtergehäuse einsetzbar ist.
  • Der Aufnahmerahmen 1 nebst Verdrehsicherungseinrichtung 5 ist aus einem Kunststoff gefertigt, der auf Polypropylen basiert.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung 5 ist an dem Ende des Aufnahmerahmens 1 ausgebildet, welches der Ansaugöffnung 2 abgewandt ist.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung 5 ist als Körper ausgestaltet, welcher zwei unsymmetrisch ausgestaltete Ausnehmungen 6, 7 aufweist, die sich entlang einer Längsachse L des Aufnahmerahmens 1 erstrecken. Eine erste Ausnehmung 6 ist orthogonal zur Längsachse L tiefer ausgebildet als die zweite Ausnehmung 7. Die Ausnehmungen 6 und 7 liegen einander auf gleicher Höhe gegenüber, ragen jedoch unterschiedlich tief in orthogonaler Richtung zur Längsachse L in den Aufnahmerahmen 1 hinein.
  • Die Verdrehsicherungseinrichtung 5 ist als Halbzylinder 8 ausgestattet, dessen Mantelfläche 9 von den Ausnehmungen 6, 7 durchbrochen ist.
  • 2 zeigt, dass der Aufnahmerahmen 1 zwei Aufnahmeebenen 10 für die Faltenbälge 4 ausbildet. Der Aufnahmerahmen 1 bildet zwei Aufnahmeebenen 10 für die Faltenbälge 4 aus, wobei die Aufnahmeebenen 10 von Führungsflanken 12 gesäumt sind. Die Führungsflanken 12 sind nur auf einer Seite des Aufnahmerahmens 1 ausgebildet.
  • 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Anströmfläche eines Faltenbalgs 4 des Filterelements.
  • 4 zeigt in einer Ansicht durch die Ansaugöffnung 2 in den Hohlraum, dass von den Aufnahmeebenen 10 Abstandshalter 11 für die Falten der Faltenbälge 4 abragen. Die Abstandshalter 11 greifen kammartig mit palisadenförmigen Stegen 11a in die Falten der Faltenbälge 4 ein. Hierdurch werden die Falten stabilisiert.
  • Die Faltenbälge 4 sind als Plattenfilter mit einem zick-zackförmig gefalteten Filtermedium aus Vliesstoff ausgestaltet. Die Faltenbälge 4 sind als quaderförmige Plattenfilter ausgestaltet.
  • Die 1 und 2 zeigen, dass der Aufnahmerahmen 1 keilförmig ausgestaltet ist, wobei zwei Aufnahmeebenen 10 für die Faltenbälge 4 geneigt zueinander ausgerichtet sind. Die Faltenbälge 4 liegen einander gegenüber und sind der Keilform des Aufnahmerahmens 1 folgend geneigt zueinander ausgerichtet. Der Aufnahmerahmen 1 verjüngt sich in Richtung der Verdrehsicherungseinrichtung 5.
  • Die Ausnehmungen 6, 7 sind als längliche Schlitze mit unterschiedlicher Tiefe ausgestaltet, in welche nicht gezeigte Eingriffelemente im Filtergehäuse eingreifen können.
  • Im Filtergehäuse eingesetzt, wird Luft durch den Ansaugstutzen 3 hindurch gesogen, wobei die Luft von außen durch die Faltenbälge 4 in den Hohlraum gesogen wird. Die gefilterte Luft verlässt den Hohlraum durch den Ansaugstutzen 3 und wird dann im Luftansaugsystem eines Kraftfahrzeugs weitergeleitet.
  • Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die Patentansprüche verwiesen.
  • Abschließend sei ganz besonders hervorgehoben, dass das zuvor gewählte Ausführungsbeispiel lediglich zur Erörterung der erfindungsgemäßen Lehre dient, diese jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel einschränkt.

Claims (8)

  1. Filterelement, umfassend einen Aufnahmerahmen (1) mit einer Ansaugöffnung (2), an welcher ein Ansaugstutzen (3) angeordnet ist, wobei am Aufnahmerahmen (1) zwei Faltenbälge (4) angeordnet sind und wobei die Faltenbälge (4) mit dem Aufnahmerahmen (1) einen Hohlraum begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (1) keilförmig ausgestaltet ist, wobei zwei Aufnahmeebenen (10) für die Faltenbälge (4) geneigt zueinander ausgerichtet sind, wobei die Faltenbälge (4) als Plattenfilter mit einem zick-zackförmig gefalteten Filtermedium ausgestaltet sind und wobei der Aufnahmerahmen (1) eine Verdrehsicherungseinrichtung (5) aufweist, welche sicherstellt, dass das Filterelement nur in einer Position in ein Filtergehäuse einsetzbar ist, wobei die Verdrehsicherungseinrichtung (5) als Körper ausgestaltet ist, welcher zwei unsymmetrisch ausgestaltete Ausnehmungen (6, 7) aufweist, die sich entlang einer Längsachse L des Aufnahmerahmens (1) erstrecken.
  2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verdrehsicherungseinrichtung (5) das Filterelement in einem Filtergehäuse einrastbar fixierbar ist.
  3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung (5) an dem Ende des Aufnahmerahmens (1) ausgebildet ist, welches der Ansaugöffnung (2) abgewandt ist.
  4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung (5) als Halbzylinder (8) ausgestaltet ist, dessen Mantelfläche (9) von den Ausnehmungen (6, 7) durchbrochen ist.
  5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (1) zwei Aufnahmeebenen (10) für die Faltenbälge (4) ausbildet, wobei von den Aufnahmeebenen (10) Abstandshalter (11) für die Falten der Faltenbälge (4) abragen.
  6. Filterelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (11) kammartig mit palisadenförmigen Stegen (11a) in die Falten der Faltenbälge (4) eingreifen.
  7. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmerahmen (1) zwei Aufnahmeebenen (10) für die Faltenbälge (4) ausbildet, wobei die Aufnahmeebenen (10) von Führungsflanken (12) gesäumt sind.
  8. Verwendung eines Filterelements nach einem der voranstehenden Ansprüche bei der Luftfiltration in Kraftfahrzeugen.
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