DE102013014498B4 - Filter element, its use and filter system - Google Patents
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Abstract
Filterelement (10), umfassend einen Filterkörper (12) in konzentrischer Form mit einer Längsachse (L), eine erste an einer Stirnseite (15) angeordnete Endscheibe (16) mit einer Dichtung (26) zur Abdichtung des ungefilterten gegen den gefilterten Luftraum und eine zweite an der gegenüberliegenden Stirnseite (17) angeordnete Endscheibe (18) aus weichelastischem Material wie Polyurethanschaum oder Elastomer, wobei die zweite Endscheibe (18) ein um die Längsachse (L) angeordnetes Zentrierelement (22) aufweist, welches durch ein Versteifungselement (32) ausgesteift ist, wodurch das Filterelement (10) beim Einbau in ein Gehäuse (108) zumindest radial zentrierbar und/oder abstützbar ist, wobei das Zentrierelement (22) einen als Ringwulst ausgebildeten Ringkörper (22a) und daran angeordnete, sich von dem Ringkörper (22a) in Richtung der Längsachse (L) erstreckende Abstützelemente (20) aus dem weichelastischen Material aufweist, wobei die Abstützelemente (20) zur zumindest axialen Abstützung des Filterelements (10) an einer inneren Deckelkontur (114) des Gehäuses (108) anliegend vorgesehen sind.Filter element (10), comprising a filter body (12) in concentric shape with a longitudinal axis (L), a first end plate (16) arranged on an end face (15) with a seal (26) for sealing the unfiltered from the filtered air space and a second end plate (18) made of flexible material such as polyurethane foam or elastomer, arranged on the opposite end face (17), the second end plate (18) having a centering element (22) arranged around the longitudinal axis (L), which is stiffened by a stiffening element (32) whereby the filter element (10) can be centered and / or supported at least radially when installed in a housing (108), the centering element (22) having an annular body (22a) formed as an annular bead and arranged thereon, extending from the annular body (22a) in the direction of the longitudinal axis (L) extending support elements (20) made of the soft elastic material, the support elements (20) for at least axial support de s filter element (10) are provided adjacent to an inner cover contour (114) of the housing (108).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere zur Verwendung als Luftfilter einer Brennkraftmaschine, sowie ein Filtersystem zum Einbau eines solchen Filterelements.The invention relates to a filter element, in particular for use as an air filter for an internal combustion engine, and a filter system for installing such a filter element.
Stand der TechnikState of the art
Aus
In der
Üblicherweise werden die Filterelemente von Luftfiltern nach einer bestimmten Betriebszeit ausgetauscht. Je nach Staubanfall kann die Standzeit eines Luftfilters wenige Tage, etwa beim Einsatz in Baumaschinen, bis zu mehreren Monaten in weniger staubbelasteter Umgebung betragen.The filter elements of air filters are usually replaced after a certain operating time. Depending on the amount of dust, the service life of an air filter can be a few days, e.g. when used in construction machinery, up to several months in a less dusty environment.
Insbesondere bei einem häufigen Austausch von Filterelementen ist die zuverlässige und prozesssichere Abdichtung des Filterelements in einem Gehäuse wichtig. Die Abdichtung soll temperaturbeständig und rütteltest ausgeführt sein. Auch an Anlagen oder Einrichtungen, die starken Schwingungen oder Erschütterungen ausgesetzt sind, muss die Abdichtung des Filterelements gewährleistet sein. Gleichzeitig soll aber das Filterelement selbst möglichst keine metallischen Elemente aufweisen, damit es problemlos thermisch entsorgt werden kann.Reliable and process-safe sealing of the filter element in a housing is particularly important when filter elements are frequently replaced. The seal should be temperature-resistant and vibration-proof. The sealing of the filter element must also be guaranteed in systems or facilities that are exposed to strong vibrations or shocks. At the same time, however, the filter element itself should not have any metallic elements so that it can be thermally disposed of without any problems.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Filterelement mit einer zuverlässigen Abdichtung zwischen dem Bereich des ungefilterten und dem Bereich des gefilterten Mediums zu schaffen, das insbesondere bei mehrmaligem Austausch des Filterelements eine sichere Montierbarkeit gewährleistet.It is therefore an object of the invention to create a filter element with a reliable seal between the area of the unfiltered and the area of the filtered medium, which ensures reliable assembly, especially when the filter element is exchanged several times.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem zur Aufnahme eines solchen austauschbaren Filterelements mit einer zuverlässigen Abdichtung und sicheren Montierbarkeit zu schaffen.A further object of the invention is to create a filter system for receiving such an exchangeable filter element with a reliable seal and safe assembly.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement nach Anspruch 1, bei dem wenigstens eine der Endscheiben ein um die Längsachse angeordnetes Zentrierelement aufweist, welches durch ein Versteifungselement ausgesteift ist, wodurch das Filterelement beim Einbau in ein Gehäuse zumindest radial zentrierbar und/oder abstützbar ist, wobei das Zentrierelement einen Ringkörper und daran angeordnete, sich in Richtung der Längsachse erstreckende Abstützelemente aufweist, wobei die Abstützelemente zur zumindest axialen Abstützung des Filterelements an einer inneren Deckelkontur des Gehäuses anliegend vorgesehen sind.The aforementioned objects are achieved according to one aspect of the invention by a filter element according to claim 1, in which at least one of the end plates has a centering element arranged around the longitudinal axis, which is stiffened by a stiffening element, whereby the filter element can be centered at least radially when installed in a housing / or can be supported, wherein the centering element has an annular body and support elements arranged thereon and extending in the direction of the longitudinal axis, the support elements being provided for at least axial support of the filter element against an inner cover contour of the housing.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention emerge from the further claims, the description and the drawing.
Es wird erfindungsgemäß ein Filterelement vorgeschlagen, das einen Filterkörper in konzentrischer Form mit einer Längsachse, eine erste an einer Stirnseite angeordnete Endscheibe mit einer Dichtung zur Abdichtung des ungefilterten gegen den gefilterten Luftraum und eine zweite an der gegenüberliegenden Stirnseite angeordnete Endscheibe aus weichelastischem Polyurethanschaum oder Elastomer umfasst, wobei die zweite Endscheibe ein um die Längsachse angeordnetes Zentrierelement aufweist, welches durch ein Versteifungselement ausgesteift ist, wodurch das Filterelement beim Einbau in ein Gehäuse zumindest radial zentrierbar und/oder abstützbar ist. Weiter weist das Zentrierelement einen Ringkörper und daran angeordnete, sich von dem Ringkörper in Richtung der Längsachse erstreckende Abstützelemente auf, wobei die Abstützelemente zur zumindest axialen Abstützung des Filterelements an einer inneren Deckelkontur des Gehäuses anliegend vorgesehen sind.According to the invention, a filter element is proposed which comprises a filter body in concentric form with a longitudinal axis, a first end plate arranged on one end face with a seal for sealing the unfiltered from the filtered air space and a second end plate made of flexible polyurethane foam or elastomer arranged on the opposite end face , wherein the second end plate has a centering element arranged around the longitudinal axis, which is stiffened by a stiffening element, whereby the filter element can be centered and / or supported at least radially when installed in a housing. Furthermore, the centering element has an annular body and support elements arranged thereon and extending from the annular body in the direction of the longitudinal axis, the support elements serving to at least axially support the filter element are provided adjacent to an inner cover contour of the housing.
Erfindungsgemäß weist die Erfindung ein Zentrierelement auf, das durch Versteifungselemente ausgesteift ist, wodurch die Biegesteifigkeit des Zentrierelements entscheidend erhöht wird im Vergleich mit üblichen vorstehenden Verspannfortsätzen, wie Noppen oder ähnliche Elemente, an einer geschlossenen Filterelementendscheibe in reiner Polyurethan-Ausführung, bei der die Noppen axial verpresst oder radial nach innen umgebogen werden.According to the invention, the invention has a centering element that is stiffened by stiffening elements, whereby the bending stiffness of the centering element is significantly increased in comparison with conventional protruding bracing extensions, such as knobs or similar elements, on a closed filter element end disk in pure polyurethane design, in which the knobs are axially pressed or bent radially inwards.
Eine axiale Abstützung des Filterelements im Gehäuse findet dabei durch Abstützelemente statt, welche an einem Ringkörper des Zentrierelements angebracht sind und beispielsweise in Noppenform oder ähnlicher Form ausgeführt sein können. Günstigerweise können sich diese Abstützelemente im eingebauten Zustand radial nach innen und/oder nach außen umlegen, wobei der Ringkörper bezogen auf die Abstützelemente dabei weitgehend unverformt bleibt, da er durch die Versteifungselemente ausgesteift ist. Eine hohe Biegesteifigkeit des Ringkörpers ist gerade bei großen Filterelementen auf Grund des hohen Gewichts von Vorteil, um das Filterelement auch bei Vibrationsbelastungen sicher und fest zu fixieren und mögliche Verdrehungen des Filterelements zu verhindern.Axial support of the filter element in the housing takes place by support elements which are attached to an annular body of the centering element and can be designed, for example, in the form of a knob or a similar shape. Advantageously, these support elements can fold radially inwards and / or outwards in the installed state, with the ring body remaining largely undeformed in relation to the support elements, since it is stiffened by the stiffening elements. A high flexural rigidity of the ring body is advantageous especially with large filter elements due to the high weight in order to fix the filter element securely and firmly even under vibration loads and to prevent possible twisting of the filter element.
Dabei ist eine hohe Formstabilität eines Zentrierelements eines Filterelements, gerade unter Umwelteinflüssen wie Temperatur, Vibrationen, bei größeren und somit schwereren Filterelementen insbesondere für den Baumaschinen- oder Landmaschinenbereich von Vorteil und optimiert zudem den mehrmaligen Aus- und Einbau der Filterelemente beim Filterwechsel. Beim Einsatz eines solchen Filterelements im Baumaschinen- oder Landmaschinenbereich ist die Filterbelastung mit Staub und Schmutzpartikeln sehr hoch, so dass das Gewicht eines beladenen Filterelements um einige Kilogramm zunehmen kann. Das Filterelement wie auch das zugehörige Filtersystem muss entsprechend robust ausgelegt sein.A high dimensional stability of a centering element of a filter element, especially under environmental influences such as temperature, vibrations, is advantageous for larger and therefore heavier filter elements, especially for construction machinery or agricultural machinery, and also optimizes the repeated removal and installation of the filter elements when changing the filter. When such a filter element is used in construction machinery or agricultural machinery, the filter load with dust and dirt particles is very high, so that the weight of a loaded filter element can increase by a few kilograms. The filter element as well as the associated filter system must be designed to be robust.
Der Ringkörper ist erfindungsgemäß in der Form eines Ringwulstes ausgeführt. Vorteilhafterweise kann der Ringkörper zur radialen Abstützung des Filterelements an einer inneren Deckelkontur des Gehäuses, insbesondere zur radialen Zentrierung und/oder Führung, anliegend vorgesehen sein. Der Ringkörper kann ferner zentriert auf einer Stirnseite der Endscheibe angeordnet sein. Weiterhin kann der Ringkörper einen Durchmesser beispielsweise von 2/3 des Durchmessers der Endscheibe aufweisen. Seine Höhe über der Endscheibe kann beispielsweise mindestens 10%, vorzugsweise zwischen 10% bis 20 % des Durchmessers betragen, was eine gute Führung mit der inneren Deckelkontur ermöglicht.According to the invention, the ring body is designed in the form of an annular bead. Advantageously, the ring body for radial support of the filter element can be provided in contact with an inner cover contour of the housing, in particular for radial centering and / or guidance. The ring body can also be arranged centered on an end face of the end disk. Furthermore, the ring body can have a diameter of, for example, 2/3 the diameter of the end plate. Its height above the end plate can for example be at least 10%, preferably between 10% to 20% of the diameter, which enables good guidance with the inner cover contour.
Der Querschnitt des Ringkörpers kann günstigerweise trapezförmig sein, insbesondere mit einer Verjüngung in axialer Richtung nach außen sein. Dies ermöglicht es, den Ringkörper leichter in das Gegenstück einer entsprechenden inneren Deckelkontur des Gehäuses einzuführen. Dabei ist es günstig, die Flanken der Trapezform in axialer Richtung mit genügender Steilheit vorzusehen, um so eine sichere seitliche Führung des montierten Filterelements durch den Ringkörper zu gewährleisten. Die innere Deckelkontur kann dabei zweckmäßigerweise als eine Vertiefung der inneren Deckelform mit ebenfalls trapezförmigem Querschnitt ausgeführt sein, sodass der Ringkörper formschlüssig in die innere Deckelkontur passt, wobei übliche Fertigungstoleranzen als Spalt zwischen der Form des Ringkörpers und der inneren Deckelkontur vorgesehen sein sollten. Die innere Deckelkontur kann zweckmäßigerweise auch entsprechende Gegenstücke der Abstützelemente, die beispielsweise in Noppenform ausgebildet sein können, enthalten, um auch eine günstige Verzahnung der Abstütznoppen mit der inneren Deckelkontur und damit mit dem Deckel des Gehäuses aufzuweisen, sodass eine entsprechende Verdrehsicherheit des eingebauten Filterelements im Gehäuse erreichbar ist. Um die Funktion der Verzahnung des eingebauten Filterelements mit dem Deckel darstellen zu können, ist es alternativ auch günstig, eine Riffelung auf der zum Ringkörper gewandten Oberfläche der inneren Deckelkontur vorzusehen. Damit kann eine Verzahnung des Ringkörpers mit der inneren Deckelkontur erreicht werden, da die Abstützelemente flexibel sind und damit sich der genauen Form der inneren Deckelkontur anpassen können. Auch wenn die Abstützelemente sich auf Grund ihrer Flexibilität radial nach außen oder innen umlegen, können sie, wenn sie beispielsweise als Noppen oder zahnförmig ausgebildet sind, sich mit den entsprechenden Gegenstücken in der inneren Deckelkontur so zu verzahnen, dass das eingebaute Filterelement verdrehsicher montiert bleibt.The cross-section of the ring body can advantageously be trapezoidal, in particular with a tapering outward in the axial direction. This makes it possible to introduce the ring body more easily into the counterpart of a corresponding inner cover contour of the housing. It is favorable here to provide the flanks of the trapezoidal shape in the axial direction with sufficient steepness in order to ensure a secure lateral guidance of the mounted filter element through the annular body. The inner lid contour can expediently be designed as a recess in the inner lid shape with a trapezoidal cross-section, so that the ring body fits positively into the inner lid contour, with usual manufacturing tolerances being provided as a gap between the shape of the ring body and the inner lid contour. The inner cover contour can expediently also contain corresponding counterparts of the support elements, which can be designed, for example, in the form of knobs, in order to also have a favorable interlocking of the support knobs with the inner cover contour and thus with the cover of the housing, so that a corresponding security against rotation of the filter element installed in the housing is attainable. In order to be able to represent the function of the interlocking of the built-in filter element with the cover, it is alternatively also advantageous to provide a corrugation on the surface of the inner cover contour facing the ring body. This enables the ring body to be interlocked with the inner cover contour, since the support elements are flexible and can therefore adapt to the exact shape of the inner cover contour. Even if the support elements fold radially outward or inward due to their flexibility, if they are designed as knobs or tooth-shaped, for example, they can interlock with the corresponding counterparts in the inner cover contour in such a way that the built-in filter element remains non-rotatably mounted.
Das Zentrierelement, insbesondere der Ringkörper, der durch das Versteifungselement ausgesteift ist, kann auf Grund seiner hohen Biegesteifigkeit sich an der inneren Deckelkontur des Gehäuses anlegen und radial abstützen, sodass das Filterelement dadurch fest gelagert ist. Damit bewegt sich das Filterelement auch unter größeren Vibrationen, wie sie im Einsatz an einer Brennkraftmaschine auftreten, nicht. Ein weiterer Vorteil ist eine hohe Reproduzierbarkeit der Einbauposition auch bei mehrmaligem Ein- und Ausbau von Filterelementen.The centering element, in particular the ring body, which is stiffened by the stiffening element, can rest against the inner cover contour of the housing due to its high flexural rigidity and support it radially, so that the filter element is firmly supported. This means that the filter element does not move, even under major vibrations, such as those that occur in use on an internal combustion engine. Another advantage is the high reproducibility of the installation position, even when filter elements are installed and removed several times.
Vorteilhaft kann sich auch auswirken, wenn sich das Versteifungselement im Wesentlichen nur im Ringkörper erstreckt, insbesondere eingebettet ist. Dadurch ist auch nur der Ringkörper ausgesteift und Abstützelemente, die wie auch die Endscheibe aus weichelastischem Material hergestellt sind, können sich beim Einbau in ein Gehäuse leichter umlegen und dadurch das Filterelement axial verspannen. Zweckmäßigerweise kann das Versteifungselement mit L-förmigem Querschnitt dergestalt ausgebildet sein, dass es eine axiale Krafteinleitung in den Filterkörper räumlich verteilen kann. Durch einen L-förmigen Querschnitt kann eine axiale Kraft in den Ringkörper des Zentrierelements und dann in die Endscheibe, die am Filterkörper fest angebracht ist, eingeleitet werden. Über die Endscheibe kann die Kraft dann in den Filterkörper eingeleitet werden, wodurch eine feste Verspannung des Filterelements im Gehäuse ermöglicht wird.It can also be advantageous if the stiffening element extends essentially only in the ring body, in particular is embedded. As a result, only the ring body is stiffened and support elements, which, like the end plate, are made of flexible material, can more easily fold over when installed in a housing and thereby axially tension the filter element. The stiffening element can expediently be designed with an L-shaped cross section in such a way that it can spatially distribute an axial force introduction into the filter body. An L-shaped cross section allows an axial force to be introduced into the ring body of the centering element and then into the end plate, which is firmly attached to the filter body. The force can then be introduced into the filter body via the end plate, which enables the filter element to be firmly braced in the housing.
Günstigerweise kann dabei im Bereich zwischen dem Filterkörper und der zweiten Endscheibe ein Verstärkungselement vorgesehen sein, um so eine größere Kraft über das Versteifungselement aufnehmen zu können, da dabei die axiale Krafteinleitung über das Versteifungselement und über das Verstärkungselement der Endscheibe in den Filterkörper erfolgen kann.A reinforcing element can advantageously be provided in the area between the filter body and the second end disk in order to be able to absorb a greater force via the reinforcing element, since the axial force can be introduced into the filter body via the reinforcing element and the reinforcing element of the end disk.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Versteifungselement kammförmig ausgebildet sein. Wenn im Herstellungsprozess dieses Versteifungselement beispielsweise mit einem Polyurethanschaum oder einem Elastomer umspritzt wird, kann auf diese Weise ein relativ biegesteifes Zentrierelement, insbesondere im Ringkörper, erreicht werden, der aber auf Grund der Weichelastizität auch gute Dichtungseigenschaften beim Einbau in ein Gehäuse aufweist. Durch die Umspritzung ist eine gute Verzahnung mit dem Werkstoff der Endscheibe gegeben.In an advantageous embodiment, the stiffening element can be designed in the shape of a comb. If, during the manufacturing process, this stiffening element is encapsulated with a polyurethane foam or an elastomer, for example, a relatively rigid centering element, especially in the ring body, can be achieved in this way, but due to its soft elasticity, it also has good sealing properties when installed in a housing. The encapsulation ensures good interlocking with the material of the end plate.
Vorteilhafterweise kann dabei die erste Endscheibe, ebenso wie die zweite Endscheibe, aus einem Polyurethanschaum oder einem Elastomer bestehen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Endscheibe aus mehreren Kunststoffkomponenten herzustellen, um so eine optimale Verformbarkeit über einen großen Temperaturbereich, wie er beim Einsatz in der Praxis auftreten kann, zu gewährleisten. So sind auch thermoplastische Kunststoffe nicht ausgeschlossen. Beide Endscheiben können mit dem Filterkörper verschweißt oder verklebt ausgeführt sein, um eine stabile Verbindung zu bewirken.The first end plate, like the second end plate, can advantageously consist of a polyurethane foam or an elastomer. Of course, it is also possible to manufacture the end disk from several plastic components in order to ensure optimal deformability over a wide temperature range, as can occur in practice. Thermoplastics are also not excluded. Both end plates can be welded or glued to the filter body in order to produce a stable connection.
In einer günstigen Ausgestaltung kann der Filterkörper beispielsweise aus einem zickzackförmig gefalteten (plissierten) Filterbalg bestehen und ringförmig geschlossen ausgeführt sein. Die Faltung kann beispielsweise durch Messerfaltung, für längere Filterkörper, oder Rotationsfaltung hergestellt werden. Der Filterbalg kann beispielsweise aus Papier oder aus Zellulose oder aus einer Mischfaser aus Kunststoff und Zellulose bestehen. Der Filterbalg kann ferner mit glatter Oberfläche, rolliert und/oder in verschiedenen Prägeformen gestalteter Oberfläche zur Versteifung und/oder Schaffung von Hohlräumen zur Staubablagerung ausgeführt sein. Der Filterbalg kann eine Beschichtung und/oder Imprägnierung aufweisen, um Feuchtigkeit abzuweisen. Er kann alternativ auch mit Nanofasern beschichtet sein. Der Filterkörper kann weiterhin mit einem Fadenwickel strukturell versteift sein. Der Einsatz dieser Werkstoffe als Filtermedium stellt eine sehr wirtschaftliche Möglichkeit dar, ein solches Filterelement zu realisieren. Gleichzeitig bietet die beschriebene Formgestaltung eine stabile Anordnung, sodass eine selbsttragende Bauweise des Filterkörpers und damit eine günstige Montageeigenschaft gegeben ist.In a favorable embodiment, the filter body can consist, for example, of a zigzag-shaped folded (pleated) filter bellows and be designed as a closed ring. The folding can be produced, for example, by knife folding, for longer filter bodies, or rotary folding. The filter bellows can for example consist of paper or cellulose or a mixed fiber made of plastic and cellulose. The filter bellows can also be designed with a smooth surface, rolled and / or designed in various embossed shapes for stiffening and / or creating cavities for dust deposition. The filter bellows can have a coating and / or impregnation in order to repel moisture. Alternatively, it can also be coated with nanofibers. The filter body can also be structurally stiffened with a thread winding. The use of these materials as a filter medium is a very economical way of realizing such a filter element. At the same time, the shape described offers a stable arrangement, so that the filter body has a self-supporting construction and thus favorable assembly properties.
Zweckmäßigerweise kann das Filterelement als Luftfilter, insbesondere als Luftfilter einer Brennkraftmaschine verwendet werden. Der sichere Betrieb von Brennkraftmaschinen beruht auch auf einer sicheren und günstigen Filterung der Ansaugluft für den Verbrennungsbetrieb. Das beschriebene Filterelement stellt dafür eine wirtschaftliche Möglichkeit dar.The filter element can expediently be used as an air filter, in particular as an air filter of an internal combustion engine. The safe operation of internal combustion engines is also based on safe and inexpensive filtering of the intake air for combustion operation. The filter element described is an economical option for this.
Vorteilhaft ist ebenso die Verwendung des Filterelements als Partikelfilter, insbesondere als Partikelfilter einer Brennkraftmaschine. Auch hier sind die sichere Montage und wirtschaftliche Austauschbarkeit des beschriebenen Filterelements von entscheidender Bedeutung.The use of the filter element as a particle filter, in particular as a particle filter of an internal combustion engine, is also advantageous. Here, too, the safe assembly and economic interchangeability of the filter element described are of decisive importance.
Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Filtersystem mit einem Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend ein Gehäuse, welches im Wesentlichen konzentrisch um eine Längsachse aufgebaut ist, einen das Gehäuse verschließenden Deckel, der ebenfalls konzentrisch um die Längsachse aufgebaut ist und auf seiner Innenseite eine innere Deckelkontur aufweist, an welcher ein Ringkörper eines Zentrierelements radial abstützbar ist und woran an dem Zentrierelement angeordnete Abstützelemente anlegbar und axial abstützbar sind, einen am Gehäuse und/oder Deckel angeordneten Einlass zum Zuführen des zu filternden Mediums, insbesondere Luft, wobei am Gehäuse konzentrisch zur Längsachse ein Auslass zur Ableitung des gefiltertem Mediums vorgesehen ist, wobei am Gehäuse im Bereich des Auslasses eine Dichtungskontur vorgesehen ist, die mit der radialen Dichtung der ersten Endscheibe des Filterelements korrespondiert, wobei das Filterelement auswechselbar in dem Gehäuse des Filtersystems angeordnet ist.According to a further aspect, the invention relates to a filter system with a filter element according to one of the preceding claims, comprising a housing which is constructed essentially concentrically around a longitudinal axis, a cover which closes the housing and which is also constructed concentrically around the longitudinal axis and on its inside has an inner cover contour on which an annular body of a centering element can be radially supported and on which support elements arranged on the centering element can be placed and axially supported, an inlet arranged on the housing and / or cover for supplying the medium to be filtered, in particular air, concentrically on the housing an outlet for discharging the filtered medium is provided to the longitudinal axis, a sealing contour being provided on the housing in the area of the outlet, which corresponds to the radial seal of the first end disk of the filter element, the filter element being exchangeable in the housing d it is arranged filter system.
Der wesentliche Vorteil eines solchen Filtersystems liegt dabei in der sicheren und stabilen Montage des Filterelements sowie einer sehr wirtschaftlichen Austauschbarkeit des Filterelements im Servicefall. Gerade bei niedrigen Standzeiten, wie sie im Land- und Baumaschineneinsatz auftreten können, ist die schnelle Austauschbarkeit von großer Bedeutung.The main advantage of such a filter system is the safe and stable installation of the filter element and the very economical exchangeability of the filter element in the event of service. Rapid interchangeability is of great importance, especially with short downtimes, as can occur in agricultural and construction machinery.
Vorteilhafterweise kann im Bereich des Einlasses des Filtersystems ein Zyklonabscheider vorgesehen sein und am Gehäuse oder am Deckel ein Schmutzauslass vorgesehen sein. Dieser Zyklonabscheider besteht aus einer Leitgeometrie, die das zu filternde Medium in eine Rotation versetzt. Durch diese Rotation wird der Schmutz im Bereich der Gehäusewand aufkonzentriert und an einer geeigneten Stelle über einen Schmutzauslass ausgetragen. Durch die Vorabscheidung des größten Teils an Schmutz aus der zu filternden Luft kann die Standzeit des eigentlichen Filterelements entscheidend verlängert werden.A cyclone separator can advantageously be provided in the area of the inlet of the filter system and a dirt outlet can be provided on the housing or on the cover. This cyclone separator consists of a guide geometry that causes the medium to be filtered to rotate. As a result of this rotation, the dirt is concentrated in the area of the housing wall and discharged at a suitable point via a dirt outlet. By pre-separating most of the dirt from the air to be filtered, the service life of the actual filter element can be significantly extended.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann ein Sekundärelement im Inneren des Filterelements angeordnet sein. Das Sekundärelement, das aus einer tragenden Struktur bestehen kann, die mit einem durchlässigen Filtermedium, beispielsweise einem Vlies, verkleidet ist, hat die Aufgabe, bei einem Austausch des Filterelements den Auslass des Filtersystems weiterhin verschlossen zu halten, so dass kein Schmutz in diesen Bereich eindringen kann, während das Filterelement gereinigt oder erneuert wird. Das Sekundärelement ist in bevorzugter Ausgestaltung über eine Schraubverbindung mit dem Gehäuse verbunden und zum Gehäuse mit einer Dichtung versehen.According to a further embodiment of the invention, a secondary element can be arranged in the interior of the filter element. The secondary element, which can consist of a load-bearing structure that is clad with a permeable filter medium, for example a fleece, has the task of keeping the outlet of the filter system closed when the filter element is replaced, so that no dirt can enter this area while the filter element is being cleaned or replaced. In a preferred embodiment, the secondary element is connected to the housing via a screw connection and is provided with a seal relative to the housing.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawings. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into useful further combinations.
Es zeigen beispielhaft:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit tangentialem Einlass, zentrischem Auslass und bodenseitigem Schmutzauslass; -
2 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit tangentialem Einlass, zentrischem Auslass und bodenseitigem Schmutzauslass; -
3 eine perspektivische Darstellung eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Sicht auf eine zweite Endscheibe mit einem Zentrierelement und Versteifungselementen; -
4 eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems mit einem eingebauten Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Sicht auf das Zusammenwirken von Zentrierelement und Deckelkontur; -
5 einen Teillängsschnitt eines Filtersystems nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Sicht auf das Zusammenwirken von Zentrierelement und Deckelkontur.
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1 a perspective view of a filter system according to an embodiment of the invention with tangential inlet, central outlet and bottom-side dirt outlet; -
2 a longitudinal section through a filter system according to an embodiment of the invention with tangential inlet, central outlet and dirt outlet on the bottom; -
3 a perspective view of a filter element according to an embodiment of the invention with a view of a second end disk with a centering element and stiffening elements; -
4th a perspective view of a filter system with a built-in filter element according to an embodiment of the invention with a view of the interaction of centering element and cover contour; -
5 a partial longitudinal section of a filter system according to an embodiment of the invention with a view of the interaction of centering element and cover contour.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.Identical or similar components are numbered with the same reference symbols in the figures. The figures show only examples and are not to be understood as restrictive.
Bei einer Verwendung als Luftfiltersystem strömt staubbeladene Luft in den Einlass
In
Die zweite Endscheibe
An der gegenüberliegenden Stirnseite
Staubbeladene Luft kann durch den Einlass
Über den Auslass
Das Filterelement
In
In
Claims (15)
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