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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen Luftfilter sowie einen Luftfilter.
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Stand der Technik
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Insbesondere bei Kraftfahrzeugen kommen Luftfilter zum Einsatz. Diese reinigen beispielsweise Ansaugluft einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs.
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Beispielsweise ist es aus der
EP 1 649 920 B1 bekannt, einen solchen Luftfilter mit einem Filtergehäuse und einem Filterelement auszuführen. Das Filterelement ist in eine Aufnahme des Filtergehäuses axial einsetzbar. Ein Deckel des Filtergehäuses wird über einen Verschluss gegen die Aufnahme verspannt, um so das Filterelement in der Aufnahme zu halten. Ferner ist aus
DE 10 2009 050 375 A1 ein Filtersystem zur Filtration von Fluid und aus
DE 10 2009 059 782 A1 ein Filterelement zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Filterelement für einen Luftfilter sowie einen verbesserten Luftfilter bereitzustellen.
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Demgemäß wird ein Filterelement gemäß Anspruch 1 für einen Luftfilter mit einer Dichtung vorgeschlagen. Die Dichtung ist dazu eingerichtet, zumindest eine Öffnung zur Umgebung in einem Filtergehäuse des Luftfilters, in das das Filterelement einsetzbar ist, luftdicht zu verschließen.
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Fehlt die Dichtung des Filterelements, so strömt Luft aus einem Innenraum des Filtergehäuses in die Umgebung, wodurch ein lauter Ton entsteht. Der Ton weist insbesondere Wartungspersonal darauf hin, dass die Dichtung nicht vorhanden ist. Typischerweise ist die Dichtung dann nicht vorhanden, wenn ein Filterelement eines falschen Typs in das Filtergehäuse eingesetzt wird. Anstelle des falschen Typs kann auch eine falsche Orientierung des Filterelements vorliegen, auf die dann auch der Ton hinweist.
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Der Ton kann beispielsweise eine Lautstärke zwischen 20 und 110 dB (Dezibel), bevorzugt zwischen 60 und 100 dB und weiter bevorzugt zwischen 70 und 90 dB aufweisen.
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Vorteilhaft muss das Filtergehäuse dadurch, dass die Öffnung zur Umgebung von der Dichtung des Filterelements verschließbar ist, nicht gänzlich geschlossen ausgebildet sein. Dadurch kann ein Herstellprozess desselben vereinfacht werden.
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Außerdem kann die Öffnung in dem Filtergehäuse zur zumindest zeitweisen Unterbringung von weiteren Komponenten des Luftfilters, beispielsweise eines Kniehebelverschlusses, insbesondere eines Drahtbügelverschlusses, genutzt werden. Dadurch lässt sich der Luftfilter platzsparend vorsehen. Es können auch mehrere Öffnungen vorgesehen sein.
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Das Filterelement ist vorzugsweise zum Filtern von Luft geeignet ausgebildet. Dies schließt jedoch nicht aus, dass das Filterelement zum Filtern anderer Gase vorgesehen sein kann. Bei der Luft handelt es sich insbesondere um Ansaugluft oder Abgasluft einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.
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Bevorzugt sind das Filterelement und/oder der Luftfilter für einen Einsatz bei einem Kraftfahrzeug geeignet ausgebildet.
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Das Filterelement kann beispielsweise einen Filterkörper mit einer oder zwei Endscheiben aufweisen. Weiterhin kann das Filterelement ein Filtermedium, insbesondere ein gefaltetes Filtermedium, aufweisen. Bei dem Filtermedium kann es sich um Papier, ein Gewebe oder ein Vlies handeln.
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Der Luftfilter ist bevorzugt als Rundluftfilter ausgebildet. Entsprechend kann auch das Filterelement ein ringförmiges Filtermedium, insbesondere einen ringförmigen Filterbalg, aufweisen.
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Gemäß der Erfindung ist die Dichtung ringförmig ausgebildet. Die Dichtung kann so geschaffen sein, dass sie radial und/oder axial gegen die Öffnung begrenzende Dichtflächen anliegt, um die luftdichte Abdichtung zu gewährleisten. Die Dichtflächen können dabei von einem Deckel und/oder einer Aufnahme des Filtergehäuses gebildet sein.
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Gemäß der Erfindung ist die Dichtung an einer Endscheibe des Filterelements ausgebildet. Beispielsweise kann die Dichtung umlaufend an einem äußeren Rand der Endscheibe ausgebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Dichtung an die Endscheibe angespritzt. Dies kann insbesondere im Spritzgussverfahren bewerkstelligt werden. Allerdings kann die Dichtung auch als Separatteil hergestellt sein, welches mit der Endscheibe kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig, insbesondere durch Kleben, verbunden wird.
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Die Dichtung kann aus einem Schaum teilweise oder vollständig bestehen.
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Weiterhin wird ein Luftfilter gemäß Anspruch 3 für eine Brennkraftmaschine mit einem Filtergehäuse und dem erfindungsgemäßen Filterelement vorgeschlagen. Das Filtergehäuse weist eine Öffnung zur Umgebung auf. Das Filterelement ist in das Filtergehäuse eingesetzt und verschließt die Öffnung luftdicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Öffnung in einem Deckel des Filtergehäuses ausgebildet. Beispielsweise kann die Öffnung in einem Rand des Deckels ausgebildet sein. Ferner kann die Öffnung den Deckel radial und/oder axial durchdringen. Bevorzugt erstreckt sich die Öffnung in Umfangsrichtung des Deckels nur über einen kleinen Bereich. Beispielsweise kann sich die Öffnung in Umfangsrichtung über eine Länge < 10 cm, bevorzugt < 5 cm und weiter bevorzugt < 2,5 cm erstrecken. Bevorzugt ist der Deckel, abgesehen von der zumindest einen Öffnung und gegebenenfalls einem Anschluss zum Staubaustrag, geschlossen ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Filterelement in eine Aufnahme des Filtergehäuses axial einsetzbar. Der Deckel verschließt die Aufnahme axial. Bevorzugt dichtet der Deckel direkt oder mittels einer weiteren Dichtung gegen die Aufnahme ab.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Kniehebelverschluss, insbesondere ein Drahtbügelverschluss, vorgesehen, welcher dazu eingerichtet ist, in einer Schließstellung desselben den Deckel axial gegen die Aufnahme zu halten. Ein Betätigungsabschnitt des Kniehebels weist in der Schließstellung des Kniehebels eine Übertotpunktposition auf, in der er in der Öffnung angeordnet ist. Weiterhin kann der Betätigungsabschnitt des Kniehebels in seiner Übertotpunktposition gegen die Dichtung anliegen. Dadurch, dass der Betätigungsabschnitt des Kniehebels in seiner Übertotpunktposition in der Öffnung angeordnet ist, lässt sich dieser platzsparend unterbringen. Außerdem wird dadurch das Risiko einer versehentlichen Betätigung des Betätigungsabschnitts über dessen Totpunkt in die Offenstellung des Kniehebelverschlusses reduziert. Vorliegend ist unter einem „Kniehebelverschluss“ ein solcher Verschluss zu verstehen, welcher nach dem Kniehebelprinzip arbeitet. D.h., der Kniehebelverschluss hat eine Schließstellung, in welcher ein Betätigungsabschnitt desselben über dessen Totpunkt hinaus bewegt ist, so dass der Kniehebelverschluss selbsthemmend in seiner Schließstellung verbleibt und in dieser den Deckel gegen die Aufnahme hält. Der Betätigungsabschnitt wird insbesondere manuell aus dessen Übertotpunktstellung über den Totpunkt in die Offenstellung des Kniehebelverschlusses betätigt. In der Offenstellung des Kniehebelverschlusses kann der Deckel von der Aufnahme abgenommen werden. Ferner weist der Kniehebelverschluss beispielsweise ein Widerlager an der Aufnahme bzw. an dem Deckel auf, über welches er sich an der Aufnahme bzw. an dem Deckel abstützt, um so den Deckel gegen die Aufnahme zu drücken. Der Betätigungsabschnitt des Kniehebelverschlusses ist schwenkbar um das Widerlager vorgesehen. Insbesondere ist der Kniehebelverschluss als Drahtbügelverschluss ausgebildet. Der Drahtbügelverschluss weist einen bügelförmigen, also hakenförmigen, Abschnitt auf, mit welchem er den Deckel oder die Aufnahme hinterhakt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist ein an die Öffnung angrenzender Umgebungsbereich des Deckels zusammen mit der Öffnung eine Flötengestalt auf. Mittels der Flötengestalt entsteht ein besonders lauter Ton. Der Ton kann beispielsweise eine Lautstärke zwischen 20 und 110 dB, bevorzugt zwischen 60 und 100 dB und weiter bevorzugt zwischen 70 und 90 dB aufweisen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform bildet der Umgebungsbereich ein Widerlager für den Kniehebelverschluss. Dadurch wird eine weitere Funktionsintegration geschaffen.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen des Filterelements oder des Luftfilters. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen oder abändern.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt dabei:
- 1: in perspektivischer Ansicht einen Luftfilter gemäß einer Ausführungsform;
- 2: eine Ansicht II aus 1;
- 3: in einer perspektivischen Ansicht ein Filterelement des Luftfilters aus 1;
- 4: eine Ansicht IV aus 2; und
- 5: die Ansicht aus 4, jedoch in dem Fall, dass kein ordnungsgemäßes Filterelement in dem Luftfilter aus 1 verbaut wurde.
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In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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1 zeit in einer perspektivischen Ansicht einen Luftfilter 1 gemäß einer Ausführungsform.
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Der Luftfilter 1 umfasst ein Filtergehäuse 2, welches sich aus einer Aufnahme 3 und einem diese axial verschließenden Deckel 4 zusammensetzt. Die Aufnahme 3 kann sich wiederum in einen Mittelteil 5 und einen Boden 6 unterteilen. Der Mittelteil 5 kann mit Füßen 7 zur Befestigung des Luftfilters 1 vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Boden 6 einen insbesondere radialen Einlass 11 für Rohluft aufweisen (siehe Pfeil A). Die Rohluft wird anschließend durch ein in der Aufnahme 3 angeordnetes Filterelement 12 (siehe 3) geleitet. Das Filterelement 12 ist in 1 nicht zu sehen, da dieses in einem Inneren des Filtergehäuses 2 angeordnet ist, welches von der Aufnahme 3 und dem Deckel 4 begrenzt wird. Anschließend strömt die gereinigte Luft durch einen beispielsweise axialen Auslass 13 aus dem Luftfilter 1 in Pfeilrichtung B heraus. Der Auslass 13 ist mit einer gestrichelten Bezugszeichenlinie versehen, weil dieser in 1 nicht zu sehen ist, da dieser an der Rückseite des Bodens 6 angeordnet ist.
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2 zeigt eine Ansicht II aus 1, wobei der Deckel 4 gut zu erkennen ist.
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Der Deckel 4 wird mittels mehrerer Drahtbügelverschlüsse 14, 15 an der Aufnahme 3 abdichtend gehalten.
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Der Deckel 4 kann einen Anschlussstutzen 16 für einen Staubaustrag aus dem Inneren des Filtergehäuses 2 aufweisen (siehe auch 1).
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3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das Filterelement 12.
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Das Filterelement 12 umfasst eine Endscheibe 17 sowie eine Endscheibe 21. Die Endscheiben 17, 21 sind jeweils kreisförmig ausgebildet. Zwischen den Endscheiben 17 und 21 ist ein Filtermedium 22, beispielsweise in Form eines Filterbalgs, insbesondere aus Papier, angeordnet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist das Filtermedium 22 kreiszylindrisch ausgebildet. Während die Endscheibe 21 denselben Durchmesser oder einen dem Filtermedium 22 sehr ähnlichen Durchmesser aufweist, ist der Durchmesser der Endscheibe 17 größer als der Durchmesser der Endscheibe 21 sowie des Filtermediums 22.
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An einem äußeren Rand 24 der Endscheibe 17 ist eine ringförmig, umlaufende Dichtung 23 vorgesehen. Die Dichtung 23 kann an den Rand 24 angespritzt sein. Die Dichtung 23 kann beispielsweise aus einem Schaum ausgebildet sein. Die Endscheibe 17 kann durchwegs geschlossen vorgesehen sein.
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4 zeigt eine Ansicht IV aus 2.
In 4 ist zu erkennen, dass die Dichtung 23 eine axial vordere Dichtfläche 25 sowie eine radial innere und äußere Dichtfläche 26, 26' (siehe 3) aufweist. „Axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ beziehen sich vorliegend auf eine Längsachse 27 (siehe 2 und 3) des Filterelements 12 und entspricht auch der Achse, entlang derer das Filterelement 12 in die Aufnahme 3 des Luftfilters 1 einschiebbar ist. Die Dichtung 23 erstreckt sich, wie auch in 3 zu sehen, in axialer Richtung gegenüber einem Scheibenkörper 31 der Endscheibe 17. Zu diesem Zweck kann sich der Rand 24 in axialer Richtung erstrecken.
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Der Deckel 4 weist einen kragenförmigen Rand 32 auf, siehe auch 2. An seiner axial höchsten Stelle 33 ist der Kragen axial und radial durchbrochen, wie in 5 gut zu erkennen, so dass eine Öffnung 34 (gepunktet dargestellt) gebildet wird. Im montierten Zustand des Luftfilters 1 greift die Dichtung 23 in die Öffnung 34 und dichtet mittels ihrer Dichtflächen 25, 26 gegen korrespondierende, die Öffnung 34 begrenzende Dichtflächen 35, 36 (siehe 5) ab. Dadurch wird die Öffnung 34 luftdicht verschlossen. In dem Fall, dass die Dichtung 23 nicht vorhanden ist, beispielsweise, weil diese defekt ist oder ein Filterelement 12 eines falschen Typs verwendet wird, so steht die Öffnung 34 mit der Umgebung 37, siehe 2, in luftleitender Verbindung. Gleichzeitig steht dann die Öffnung 34 mit einem Ringraum 41 (siehe 2 und 3) in luftleitender Verbindung. Dies führt dazu, dass Rohluft durch den Einlass 11 (siehe 1) in den Ringraum 41 strömt und von dort über die Öffnung 34 in die Umgebung 37 (siehe 2) gedrückt wird. Dies führt bereits zu einem lauten Geräusch, insbesondere einem Ton, welcher für Wartungspersonal wahrnehmbar ist. Bevorzugt ist ein an die Öffnung 34 anschließender Umgebungsbereich 42 des Deckels 4 derart ausgebildet, dass sich im Zusammenspiel mit der Öffnung 34 eine Flötengestalt ergibt. Der Umgebungsbereich 42 ist hierzu mit einer Vertiefung 43 vorgesehen, welche über einen Steg 44 an die Öffnung 34 angrenzt.
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Weiterhin bildet die Vertiefung 43 in ihrem Boden ein Widerlager 45 für den Drahtbügelverschluss 15. Der Drahtbügelverschluss 15 umfasst, wie auch die Drahtbügelverschlüsse 14, einen hakenförmigen Bügel 46, welcher einen Abschnitt 47 der Aufnahme 3 axial hintergreift. Der Drahtbügelverschluss 15 stützt sich an dem Widerlager 45 ab und drückt so den Deckel 4 gegen die Aufnahme 3, um diese gegeneinander abzudichten. Zur Abdichtung kann hier eine weitere, nicht gezeigte Dichtung zum Einsatz kommen. Ein Betätigungsabschnitt 51 des Drahtbügelverschlusses 15 ist in der in den Figuren dargestellten Schließstellung des Drahtbügelverschlusses 15 in der Öffnung 34 angeordnet, und zwar derart, dass sich der Betätigungsabschnitt 51 in einer Übertotpunktposition befindet und gegen die Dichtung 23 anliegt. Um den Drahtbügelverschluss 15 zu lösen, muss der Betätigungshebel 15 in der in 2 gezeigten Pfeilrichtung verschwenkt werden, um diesen über den Totpunkt in die Offenstellung des Drahtbügelverschlusses 15 zu betätigen. Hiernach bzw. nach dem Lösen der weiteren Drahtbügelverschlüsse 14 kann der Deckel 4 abgenommen und das Filterelement 12 beispielsweise zu Wartungszwecken ausgetauscht oder gereinigt werden. Einzelne oder sämtliche der Drahtbügelverschlüsse 14 können nach dem Vorbild des Drahtbügelverschlusses 15 ausgebildet sein.
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Obwohl die Erfindung vorliegend anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie darauf keineswegs beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
