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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere ein Flachfilterelement, zum Einbau in ein Filtergehäuse eines Filters für Fluid, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem offenen Filterbalg aus einem Filtermedium, der eine Anströmseite und eine Abströmseite für das zu filtrierende Fluid aufweist, wobei das Filterelement wenigstens eine longitudinale Haltefläche umfasst, welche mit zumindest einer Richtungskomponente axial zu einer Elementachse des Filterelements gerichtet ist und die zum Halten des Filterelements axial zur Elementachse an einer entsprechenden longitudinalen Gegenfläche des Filtergehäuses anliegen kann.
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Ferner betrifft die Erfindung einen Filter für Fluid, insbesondere einen Luftfilter, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse, welches wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass für das Fluid aufweist, und mit wenigstens einem Filterelement, insbesondere einem erfindungsgemäßen Filterelement, insbesondere einem Flachfilterelement, mit einem offenen Filterbalg aus einem Filtermedium, der eine Anströmseite und eine Abströmseite für das zu filtrierende Fluid aufweist, wobei das wenigstens eine Filterelement in dem Filtergehäuse derart angeordnet ist, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt und wobei das Filterelement wenigstens eine longitudinale Haltefläche umfasst, welche mit zumindest einer Richtungskomponente axial zu einer Elementachse des Filterelements gerichtet ist und die zum Halten des Filterelements axial zur Elementachse an einer entsprechenden longitudinalen Gegenfläche des Filtergehäuses anliegt.
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Außerdem betrifft die Erfindung ein Filtergehäuse eines Filters für Fluid, insbesondere eines erfindungsgemäßen Filters, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, welches wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass für Fluid aufweist, in dem wenigstens ein Filterelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, insbesondere ein Flachfilterelement, derart angeordnet werden kann, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt und wobei das Filtergehäuse wenigstens eine bezüglich einer Gehäuseachse longitudinale Gegenfläche aufweist, welche mit zumindest einer Richtungskomponente axial zu der Gehäuseachse gerichtet ist und an der zum Halten des Filterelements axial zu der Gehäuseachse eine entsprechende longitudinale Haltefläche des Filterelements anliegen kann.
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Stand der Technik
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Aus der
WO 2012/175438 A1 ist eine Filtereinrichtung mit einem Plattenfilterelement zum Filtern von Frischluft einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs bekannt. Das Filterelement weist einen ebenen, flachen, plattenförmigen Filterkörper auf, der einen Rand besitzt, der umlaufend und seitlich sowie einen durchströmbaren Querschnitt des Filterkörpers einfassend angeordnet ist. Das Filterelement ist im Innenraum eines Filtergehäuses angeordnet. Die Filtereinrichtung ist vorzugsweise eine Luftfiltereinrichtung, und zwar insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement, einen Filter und ein Filtergehäuse der eingangs genannten Art zu gestalten, bei dem das Halten und/oder Positionieren des Filterelements in dem Filtergehäuse verbessert werden kann. Insbesondere soll eine Führung des Filterelements beim Einbau in das Filtergehäuse verbessert, insbesondere vereinfacht, werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Filterelement dadurch gelöst, dass das Filterelement wenigstens eine transversale Haltefläche umfasst, die mit zumindest einer Richtungskomponente quer zu der Elementachse gerichtet ist, die von der wenigstens einen longitudinalen Haltefläche getrennt ist und die zum Halten des Filterelements quer zur Elementachse an einer entsprechenden transversalen Gegenfläche des Filtergehäuses anliegen kann.
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Erfindungsgemäß sind also mehrere Halteflächen vorgesehen, die das Filterelement in unterschiedliche Richtungen gegenüber dem Filtergehäuse abstützen können. Wird der einfacheren Beschreibung wegen in das Filterelement ein gedachtes X-Y-Z-Koordinatensystem gelegt, dessen z-Achse axial zur Elementachse ist, so wird das Filterelement mit der wenigstens einen longitudinalen Haltefläche in Richtung der z-Achse in dem Filtergehäuse abgestützt. Mit der wenigstens einen transversalen Haltefläche wird das Filterelement quer zur z-Achse, insbesondere in Richtung der x-Achse und/oder in Richtung der y-Achse, abgestützt.
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Vorteilhafterweise kann mit der wenigstens einen transversalen Haltefläche das Filterelement radial zur Elementachse, also radial zur z-Achse, gestützt werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine transversale Haltefläche und/oder die entsprechende transversale Gegenfläche so ausgestaltet sein, dass das Filterelement in der gesamten X-Y-Ebene abgestützt werden kann. Auf diese Weise kann das Filterelement in alle Richtungen quer zur Elementachse abgestützt werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine transversale Haltefläche eine Biegung um eine gedachte Biegungsachse aufweisen, die in Wesentlichen parallel zur z-Achse verläuft. Mit der gebogenen wenigstens einen longitudinalen Haltefläche und der wenigstens einen transversalen Haltefläche kann so das Filterelement insgesamt in entsprechende unterschiedliche Richtungen in der X-Y-Ebene in dem Filtergehäuse gestützt und gehalten werden.
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Die wenigstens eine transversale Haltefläche und die wenigstens eine longitudinale Haltefläche sind erfindungsgemäß voneinander getrennt. ”Getrennt” bedeutet in diesen Zusammenhang, dass die transversale Haltefläche und die longitudinale Haltefläche nicht unmittelbar nebeneinander, insbesondere an eine gemeinsame Halteanordnung, angeordnet sind. Sie können aber insbesondere an einem gemeinsamen Endkörper des Filterelements befestigt sein, so dass sie mittels des Endkörpers mechanisch miteinander verbunden sein können. Durch die Trennung können die wenigstens eine transversale Haltefläche und die wenigstens eine longitudinale Haltefläche jeweils bezüglich ihrer Abstützrichtung optimiert sein. So kann eine optimale Kraftübertragung zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse erfolgen.
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Mit der Erfindung können auch verhältnismäßig große, insbesondere voluminöse und/oder schwere und/oder in wenigstens einer Richtung, insbesondere in Richtung der z-Achse, ausgedehnte Filterelemente stabil und zuverlässig im Filtergehäuse gehalten und positioniert werden. Insbesondere können so auch Filterelemente mit gefalteten Filtermedien, die tiefe Falten und/oder variable Faltenhöhen aufweisen, zuverlässig in einem Filtergehäuse gehalten werden.
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Vorteilhafterweise können wenigstens eine der Halteflächen, insbesondere eine transversale Haltefläche, und wenigstens eine entsprechende Gegenfläche des Filtergehäuses so aneinander angepasst sein, dass sie wenigstens abschnittsweise eine Führung des Filterelements beim Einbau in und/oder beim Ausbau aus dem Filtergehäuse verbessern können. So kann auch eine Positionierung des Filterelements im Filtergehäuse verbessert werden. Vorteilhafterweise kann sich ein Verlauf der wenigstens einen Gegenfläche des Filtergehäuses einer Ebene parallel zur z-Achse annähern. Vorteilhafterweise können zwei gegenüberliegende Gegenflächen eine trichterartige Halteaufnahme für entsprechende Halteflächen des Filterelements wenigstens mit bilden. In die trichterartige Halteaufnahme können die entsprechenden, einander gegenüberliegenden Halteflächen des Filterelements einfach eingeführt und in ihre Endposition geführt werden. Umgekehrt können auch zwei Halteflächen des Filterelements entsprechend zwei Gegenflächen des Filtergehäuses mit einem trichterartigen Verlauf umgeben.
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Vorteilhafterweise können die wenigstens eine longitudinale Haltefläche und/oder die wenigstens eine transversale Haltefläche so ausgestaltet sein, dass mit ihr mechanische Kräfte zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse zuverlässig übertragen werden können. Insbesondere kann die wenigstens eine Haltefläche entsprechend stabil sein.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine longitudinale Haltefläche und/oder die wenigstens eine transversale Haltefläche so ausgestaltet sein, dass sie einen toleranten Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse zulässt. Dabei kann die entsprechende wenigstens eine Haltefläche eine tolerante Führung und/oder Positionierung und/oder ein tolerantes Halten ermöglichen. Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der insbesondere transversalen Halteflächen und/oder der entsprechenden Gegenflächen flexibel, insbesondere elastisch, ausgestaltet sein. So kann eine optimale, insbesondere lagetolerante, Führung und/oder Positionierung und/oder Halterung des Filterelements im Filtergehäuse ermöglicht werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine longitudinale Haltefläche und/oder die wenigstens eine transversale Haltefläche abhängig von filterspezifischen Anforderungen, insbesondere erforderlichen Abstützrichtungen, Belastungsrichtungen und/oder Schwingungsrichtungen im Filter, ausgestaltet und/oder aneinander angepasst sein. Dadurch, dass mehrere Halteflächen verwendet werden, welche in unterschiedliche Richtungen abstützen können, kann die Anpassung an die filterspezifischen Anforderungen verbessert, insbesondere vereinfacht und optimiert, werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine longitudinale Haltefläche und/oder die wenigstens eine transversale Haltefläche so ausgestaltet sein, dass sie eine Dämpfung, insbesondere Schwingungsdämpfung, zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse realisieren kann. Auf diese Weise kann das Filterelement vor insbesondere betriebsbedingten Vibrationen geschützt werden. So kann die Standzeit des Filterelements erhöht werden. Alternativ oder zusätzlich kann sich die Dämpfung positiv auf eine Geräuschentwicklung des Filters beim Betrieb auswirken. Die Dämpfung kann vorteilhafterweise durch flexible, insbesondere elastische, Halteflächen und/oder Gegenflächen erreicht werden.
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Vorteilhafterweise kann das Filterelement zur Filtrierung von Luft geeignet sein. Es kann auch zur Filtrierung von andersartigen Fluiden, insbesondere Gasen oder Flüssigkeiten, vorgesehen sein. So kann ein entsprechendes Filterelement insbesondere auch zur Filtrierung von Kraftstoff, Öl, Wasser oder Harnstofflösung verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann das Filterelement in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.
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Vorteilhafterweise kann das Filterelement in einem Luftfilter eines Nutzkraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Busses, eines Baustellenfahrzeugs oder einer Landmaschine, angeordnet sein. Derartige Filterelemente können im Vergleich zu Filterelementen aus Personenkraftwagen größer dimensioniert sein. Das Filterelement kann aber auch bei Personenkraftwagen eingesetzt werden.
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Die Erfindung kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Eine Verwendung der Erfindung außerhalb von Brennkraftmaschinen, insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik, ist auch möglich.
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Bei einem offenen Filterbalg im Sinne der Erfindung ist das Filtermedium nicht zu einem Hohlkörper geschlossen. Im Unterschied dazu ist bei einem Hohlfilterelement, insbesondere einem so genannten Rundfilterelement, das Filtermedium umfangsmäßig geschlossen und umgibt einen Innenraum.
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Vorteilhafterweise kann das Filterelement ein Flachfilterelement sein. Das Filterelement kann eben oder gebogen sein. Dabei kann die Anströmseite und/oder die Abströmseite des Filterbalges eben oder gebogen sein. Das Filterelement kann auch kastenförmig sein.
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Der Filterbalg kann etwa die Form eines Polyeders aufweisen. Vorteilhafterweise kann der Filterbalg würfelförmig, quaderförmig, pyramidal, prismatisch, keilartig oder dergleichen sein. Dabei ist es nicht erforderlich, dass alle Seiten des Filterbalges eben sind. Die Seiten des Filterbalges können auch zum Teil gebogen sein. Gegenüberliegende Seiten können parallel verlaufen. Alternativ oder zusätzlich können sie auch schräg oder in anderer Weise nicht parallel zueinander verlaufen.
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Vorteilhafterweise kann die Elementachse des Filterelements parallel oder axial zu der Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse sein. Vorteilhafterweise kann eine Gehäuseachse des Filtergehäuses parallel oder axial zu der Elementachse und/oder der Einbaurichtung des Filterelements sein. Eine Ausbaurichtung ist in der Regel der Einbaurichtung entgegengesetzt. Bei der Elementachse des Filterelements kann es sich vorteilhafterweise um eine Mittelachse und/oder Symmetrieachse handeln. Vorteilhafterweise kann die Elementachse die Anströmseite und die Abströmseite des Filterelements kreuzen. Die Elementachse und/oder die Einbaurichtung kann vorteilhafterweise im Falle einer ebenen Anströmseite und/oder einer ebenen Abströmseite senkrecht zu dieser/diesen verlaufen. Eine Hauptströmungsrichtung des zu filtrierenden Fluids durch den Filterbalg kann vorteilhafterweise parallel oder axial zur Elementachse und/oder zur Einbaurichtung verlaufen.
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Bei dem Filtermedium kann es sich um ein Filterpapier, ein Filtervlies, ein Meltblown, ein Gewebe oder ein andersartiges zur Filtrierung von Fluid, insbesondere Luft, geeignetes Filtermedium handeln. Vorteilhafterweise kann das Filtermedium faltbar sein.
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Der Filterbalg kann alternativ auch einen fluiddurchlässigem, insbesondere luftdurchlässigen, Filterschaum aufweisen. Der Filterbalg kann als massiver Block eines derartigen Filterschaums realisiert sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine transversale Haltefläche bezüglich der Elementachse zu der wenigstens eine longitudinale Haltefläche bezüglich der Elementachse axial beabstandet sein.
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Auf diese Weise kann ein Risiko, dass das Filterelement im Filtergehäuse bei der Führung, in seiner Position und/oder beim Betrieb des Filters verkippt, verringert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine Position wenigstens eines Teils der wenigstens einen transversalen Haltefläche relativ zu dem Filterbalg insbesondere elastisch veränderbar sein.
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Auf diese Weise kann mittels der wenigstens einen transversalen Haltefläche eine flexible, insbesondere elastische, Halterung und/oder Führung im/am Gehäuse erfolgen. So kann insbesondere einfach ein Toleranzausgleich zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse realisiert werden. Außerdem kann so einfach eine Schwingungsdämpfung realisiert werden.
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Vorteilhafterweise der wenigstens eine veränderbare Abschnitt der wenigstens einen transversalen Haltefläche wenigstens mit einer Richtungskomponente quer zur Elementachse bewegbar sein.
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Vorteilhafterweise kann ein die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisender Körperabschnitt, insbesondere eine Komponente oder ein Teil, zur Veränderung der Position die Form des wenigstens einen Abschnitts der wenigstens eine transversale Haltefläche in seiner Form und/oder seiner Position relativ zum Filterbalg veränderbar sein. Der Körperabschnitt mit der wenigstens einen transversalen Haltefläche kann vorteilhafterweise ein elastisches Material aufweisen oder aus einem elastischen Material bestehen.
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Vorteilhafterweise kann ein die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisender und/oder tragender Abschnitt aus Kunststoff insbesondere einem Elastomer sein oder ein Kunststoff aufweisen. Aus Kunststoff kann einfach eine federnde Wirkung und/oder Gestalt realisiert werden. Ein die transversale Gegenfläche des Filtergehäuses aufweisender oder tragender Abschnitt kann ebenfalls aus Kunststoff sein oder Kunststoff aufweisen. Auf diese Weise kann einfach eine Kunststoff-Kunststoff-Abstützung realisiert werden. Derartige Abstützungen sind einfach und zuverlässig elastisch veränderbar. Der die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisende und/oder tragende Abschnitt und/oder der die transversale Gegenfläche aufweisende oder tragende Abschnitt kann vorteilhafterweise aus Elastomer sein oder Elastomer aufweisen. So kann die Elastizität der Abstützung verbessert werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Kunststoffelement, insbesondere Schaumstoffelement, auf den Filterbalg oder gegebenenfalls wenigstens einen Endkörper geklebt sein, welches die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisen und/oder tragen kann. Das wenigstens eine Kontaktelement kann vorteilhafterweise als Abstützkörper wirken. Insbesondere kann wenigstens das wenigstens eine Kunststoffelement ein Streifen sein. Das wenigstens eine Kunststoffelement kann vorteilhafterweise aus thixotropem Material, insbesondere Polyurethan (PUR) sein.
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Alternativ oder zusätzlich kann der die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisende und/oder tragende Abschnitt Metall aufweisen oder aus Metall sein. Der Abschnitt kann vorteilhafterweise eine federnde Wirkung und/oder Gestalt aufweisen.
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Vorteilhafterweise können flexible und/oder spannbare und/oder bewegliche Geometrien, die die wenigstens eine insbesondere transversale Haltefläche aufweisen und/oder tragen können, an dem Filterelement, gegebenenfalls einem Endkörper des Filterelements, realisiert sein. Vorteilhafterweise können im/am Filtergehäuse dazu korrespondierende Aufnahmegeometrien, insbesondere Nuten und/oder Rippen realisiert sein. Alternativ können die flexiblen und/oder spannbaren und/oder beweglichen Geometrien auf der Gehäuseseite sein. Die korrespondierenden Aufnahmegeometrien können in diesem Fall am Filterelement sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Halteflächen an einer entsprechenden Halteanordnung angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der transversalen Halteflächen an wenigstens einer transversalen Halteanordnung angeordnet sein. Wenigstens eine der longitudinalen Haltefläche kann vorteilhafterweise an wenigstens einer longitudinalen Halteanordnung angeordnet sein.
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Die wenigstens eine insbesondere transversale Halteanordnung kann vorteilhafterweise einen insbesondere elastisch bewegbaren und/oder verformbaren Abschnitt aufweisen. Dieser Abschnitt kann vorteilhafterweise die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisen und/oder tragen.
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Die wenigstens eine insbesondere transversale Halteanordnung kann mittelbar oder unmittelbar mit dem Filterbalg des Filterelements verbunden sein. Die wenigstens eine Halteanordnung kann vorteilhafterweise mit einem etwaigen Endkörper des Filterelements verbunden sein.
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Vorteilhafterweise kann ein der wenigstens einen insbesondere transversalen Halteanordnung entsprechendes gehäuseseitiges Gegenstück für die wenigstens eine transversale Halteanordnung an dem Filtergehäuse befestigt sein.
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Die wenigstens eine Halteanordnung kann vorteilhafterweise materialschlüssig, insbesondere mittels Kleben, Schweißen und/oder Anspritzen oder Anformen, und/oder formschlüssig, insbesondere mittels Stecken, Verrasten und/oder Einknüpfen, und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels Klemmen, mittelbar oder unmittelbar mit dem Filterbalg, insbesondere dem etwaigen Endkörper, oder dem Filtergehäuse verbunden sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der transversalen Halteflächen bezüglich der Elementachse, insbesondere einer Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse, radial innerhalb eines gedachten Zylinders liegen, dessen radial äußere Umfangsseite durch den Außenumfang des Filterelements in Richtung der Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, betrachtet auf Höhe wenigstens einer der longitudinalen Halteflächen definiert ist.
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Auf diese Weise kann vermieden werden, dass die wenigstens eine transversale Haltefläche in Richtung der x-Achse und/oder der y-Achse über die die wenigstens eine longitudinale Haltefläche hinausragt. Es kann so erreicht werden, dass die seitliche Ausdehnung des Filterelements durch die wenigstens eine transversale Haltefläche nicht weiter vergrößert wird.
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Die wenigstens eine transversale Haltefläche kann vorteilhafterweise in einem Bereich des Filterelements angeordnet sein, in dem das Filterelement ohnehin aufgrund der wenigstens einen longitudinalen Halteanordnung seitlich, insbesondere radial zur Einbaurichtung beziehungsweise zur Elementachse, erweitert ist.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der transversalen Halteanordnungen radial innerhalb eines gedachten Zylinders liegen, dessen radial äußere Umfangsseite durch den Außenumfang des Filterelements auf Höhe wenigstens einer der longitudinalen Halteanordnungen definiert ist.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der transversalen Halteflächen in Richtung der Elementachse, insbesondere in Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse, betrachtet mit wenigstens einer der longitudinalen Halteflächen, insbesondere wenigstens einer longitudinalen Halteanordnung, fluchten. ”Fluchten” im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sich eine Projektion der wenigstens einen transversalen Haltefläche in Einbaurichtung, insbesondere in Richtung der Elementachse, wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb der wenigstens einen longitudinalen Haltefläche, insbesondere der longitudinalen Halteanordnung, befindet oder umgekehrt.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens eine der transversalen Halteflächen und wenigstens eine der longitudinalen Halteflächen auf der bezüglich der Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, gleichen Umfangsseite des Filterelements angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der transversalen Halteflächen und wenigstens eine der longitudinalen Halteflächen von einer zur Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, parallelen oder die Elementachse, insbesondere Einbaurichtung, enthaltenden Ebene berührt oder gekreuzt werden.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der transversalen Halteflächen und wenigstens eine der longitudinalen Halteflächen von einer zur Elementachse parallelen Achse berührt oder gekreuzt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens eine der transversalen Halteflächen und wenigstens eine der longitudinalen Halteflächen in der Nähe von insbesondere axial bezüglich der Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Stirnseiten, des Filterelements angeordnet sein.
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”In der Nähe” bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Abstand zwischen den Halteflächen untereinander deutlich größer ist, als die jeweiligen Abstände zwischen den Halteflächen und den entsprechenden Seiten, insbesondere der Anströmseite oder der Abströmseite, des Filterelements. Die Halteflächen können dabei auch direkt neben den entsprechenden Seiten des Filterelements angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise können die wenigstens eine transversale Halteanordnung und die wenigstens eine longitudinale Halteanordnung in der Nähe von gegenüberliegenden Seiten des Filterelements angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise kann sich wenigstens eine der transversalen Halteflächen in der Nähe einer bezüglich einer Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse vorderen Seite des Filterelements befinden. Die vordere Seite des Filterelements kann vorteilhafterweise einem Gehäuseboden des Filtergehäuses zugewandt sein. Auf diese Weise kann das Filterelement einfach im Bereich des Gehäusebodens gehalten, geführt und/oder abgestützt werden. Vorteilhafterweise kann die vordere Seite des Filterelements die Abströmseite sein.
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Vorteilhafterweise kann sich wenigstens eine der longitudinalen Halteflächen in der Nähe einer hinteren Seite des Filterelements befinden. Vorteilhafterweise kann die hintere Seite des Filterelements die Anströmseite sein.
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Vorteilhafterweise können wenigstens zwei transversale Halteflächen am Filterelement angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Filterelement an mehreren Stellen gehalten und/oder abgestützt werden. So kann das Filterelement gleichmäßig in dem Filtergehäuse gehalten und abgestützt werden. Insbesondere kann so das Filterelement beim Einbau und/oder Ausbau gleichmäßig im Filtergehäuse geführt werden Das Risiko, das Filterelement beim Einbau oder Ausbau zu verkanten, kann so verringert werden. So können auch verhältnismäßig schwere und/oder große Filterelemente einfach und präzise in dem Filtergehäuse platziert und gehalten werden.
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Vorteilhafterweise können wenigstens zwei transversale Halteflächen auf bezüglich einer Ebene durch die Elementachse, insbesondere die Einbaurichtung, gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Umfangsseiten, des Filterelements angeordnet sein.
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Auf diese Weise kann das Filterelement gleichmäßig auf gegenüberliegenden Seiten gehalten und/oder abgestützt werden.
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Vorteilhafterweise können wenigstens vier transversale Halteflächen bezüglich der Elementachse umfangsmäßig verteilt an dem Filterelement angeordnet sein.
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Vorteilhafterweise können jeweils zwei der transversalen Halteflächen paarweise angeordnet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Filtermedium gefaltet sein. Durch das Falten des Filtermediums kann das Verhältnis zwischen der aktiven Filterfläche und dem Bauvolumen des Filterbalges verbessert werden.
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Das Filtermedium kann zickzackförmig zu dem Filterbalg gefaltet sein. Bei Filterelementen, insbesondere Flachfilterelementen, mit einem offenen Filterbalg sind die Filtermedien nicht geschlossen, das heißt, Stirnfalten sind ebenso wie Stirnkanten nicht miteinander verbunden. Im Unterschied dazu sind bei Hohlfilterelementen, insbesondere Rundfilterelementen, die Filtermedien zu einem geschlossenen Filterbalg geformt, das heißt ihre Stirnfalten sind miteinander verbunden. Die Stirnfalten sind die beiden äußeren Falten, an gegenüberliegenden Stirnseiten, insbesondere Längsseiten, des Filterbalgs. Stirnränder sind die beiden freien Ränder des Filtermediums, welche entlang der Stirnfalten verlaufen und diese an den Stirnseiten des Filterbalgs begrenzen. Die Stirnkanten des Filterbalgs sind die beiden anderen freien Ränder des Filterbalges, die sich zwischen den Stirnrändern erstrecken und entsprechend der Faltung des Filterbalgs verlaufen. Die Faltkanten sind die Kanten, entlang denen das Filtermedium gefaltet ist. Bei einem zickzackförmig gefalteten, quaderförmigen Filterbalg sind die Stirnränder und die Faltkanten gerade und verlaufen parallel zueinander. Die Stirnkanten verlaufen zickzackförmig und senkrecht zu den Stirnrändern und den Faltkanten. Die Stirnkanten spannen jeweils eine Stirnkantenseite des Filterbalges auf. Bei dem gefalteten Filtermedium wird die Anströmseite des Filterbalges durch die anströmseitigen Faltkanten aufgespannt. Die Abströmseite wird durch die abströmseitigen Faltkanten des Filterbalges aufgespannt.
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Vorteilhafterweise kann der Filterbalg tiefe Falten aufweisen. Bei einem etwa quaderförmigen Filterbalg spricht man insbesondere dann von tiefen Falten, wenn eine Faltenhöhe etwa wenigstens so groß ist wie die Ausdehnung in Richtung der Faltkanten und/oder in Richtung quer zu den Faltkanten.
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Es können auch innerhalb des Filterbalges variierende Faltenhöhen und/oder Faltenverläufe vorgesehen sein. Die Faltenhöhen und/oder Faltenverläufe können dabei innerhalb wenigstens einer der Falten variieren. Die Faltenhöhen und/oder Faltenverläufe können alternativ oder zusätzlich auch zwischen den Falten, insbesondere benachbarten Falten, variieren. Auf diese Weise kann ein gebogener Verlauf der Anströmseite und/oder der Abströmseite realisiert werden. Insbesondere können die Faltenhöhen im Zentrum des Filterbalges kleiner oder größer sein als im Bereich der Längsseiten. Alternativ kann der Filterbalg durch entsprechende Variation der Faltenhöhen auch abgestuft sein. So kann der Filterbalg im Bereich der Stirnseite unterschiedlich hoch sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann an wenigstens einer Umfangsseite des Filterbalges, welche sich zwischen der Anströmseite und Abströmseite erstreckt, wenigstens ein Endkörper, insbesondere eine Endscheibe, angeordnet sein. Mit dem wenigstens einen Endkörper kann der Filterbalg und das gesamte Filterelement stabilisiert werden. Ferner kann der Filterbalg mit dem wenigstens einen Endkörper an der entsprechenden Seite insbesondere dicht verschlossen werden. Außerdem kann der wenigstens eine Endkörper als Verbindungselement oder Halteelement dienen, mit dem das Filterelement im Filtergehäuse stabil positioniert und gehalten werden kann.
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Vorteilhafterweise können an mehreren Umfangsseiten des Filterbalgs entsprechende Endkörper angeordnet sein. So kann die Stabilität des Filterelements weiter verbessert werden.
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Vorteilhafterweise kann an gegenüberliegenden Umfangsseiten des Filterbalgs jeweils ein Endkörper angeordnet sein. Die Endkörper können sich vorteilhafterweise auf bezüglich der Einbaurichtung des Filterelements und/oder der Elementachse gegenüberliegenden Seiten des Filterbalgs befinden.
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Bei einem gefalteten Filtermedium kann sich der wenigstens eine Endkörper an einer Stirnkantenseite des Filterbalgs befinden. Der wenigstens eine Endkörper kann dicht mit der Stirnkantenseite verbunden sein. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Endkörper die Stirnkantenseite des Filterbalgs dicht abschließen.
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Vorteilhafterweise können beide Stirnkantenseiten des Filterbalgs jeweils mit einem Endkörper verschlossen sein.
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Der wenigstens eine Endkörper kann vorteilhafterweise eine Endscheibe sein. Eine Endscheibe ist in einer Ausdehnungsrichtung im Verhältnis zu den anderen Ausdehnungsrichtungen flach. Auf diese Weise kann der Bauraumbedarf des Endkörpers und damit auch des Filterelements insgesamt verringert werden.
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Der wenigstens eine Endkörper, insbesondere die Endscheibe, kann mit einer Rippenstruktur versehen sein, mit der die Stabilität des Endkörpers vergrößert werden kann.
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Der wenigstens eine Endkörper kann vorteilhafterweise aus Kunststoff sein oder Kunststoff aufweisen. Kunststoff kann elastisch sein. Der wenigstens eine Endkörper aus Kunststoff kann eine insbesondere mechanisch dämpfende Wirkung aufweisen. Ferner kann Kunststoff einfach geformt, insbesondere gegossen oder gespritzt, werden. Mit einem Endkörper aus oder mit Kunststoff kann die Beweglichkeit, insbesondere Flexibilität, der Abstützung weiter verbessert werden.
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Der wenigstens eine Endkörper, insbesondere der Endkörper aus Kunststoff, kann vorteilhafterweise materialschlüssig, insbesondere mittels Schweißen oder Kleben, formschlüssig, insbesondere mittels einer Steckverbindung oder Rastverbindung, und/oder kraftschlüssig, insbesondere mittels einer Pressverbindung oder Klemmverbindung, oder in anderer Weise mit dem Filterbalg verbunden sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine der Halteflächen, insbesondere wenigstens eine der transversalen Halteflächen, mit dem wenigstens einen Endkörper insbesondere einstückig verbunden sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Haltefläche, insbesondere transversale Haltefläche, einfach gemeinsam mit dem entsprechenden Endkörper hergestellt, insbesondere vorgefertigt, werden. Der wenigstens eine Endkörper mit der wenigstens einen Haltefläche kann einfach mit dem Filtermedium verbunden werden. Dies kann vorteilhafterweise in einem Arbeitsschritt geschehen.
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Vorteilhafterweise können die wenigstens eine Haltefläche und der wenigstens eine Endkörper einstückig miteinander verbunden sein. Mit einer einstückigen Verbindung kann die Stabilität erhöht werden. Auf zusätzliche Befestigungselemente und/oder zusätzliche Montageschritte zum Verbinden der wenigstens einen Haltefläche mit dem wenigstens einen Endkörper kann verzichtet werden. Vorteilhafterweise kann eine entsprechende Halteanordnung zum Tragen oder aufweisender wenigstens einen Haltefläche an dem wenigstens einen Endkörper realisiert sein.
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Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper mit der wenigstens einen Haltefläche einfach aus Kunststoff insbesondere gespritzt oder gegossen werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Haltefläche in den Endkörper, insbesondere die Endscheibe, integriert sein. Auf diese Weise kann eine platzsparende und stabile Konstruktion erfolgen.
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Statt einstückig kann alternativ die wenigstens eine Haltefläche als separates Bauteil oder an einem separaten Bauteile direkt oder indirekt mit dem Endkörper verbunden sein. Das separate Bauteil kann die entsprechende Halteanordnung wenigstens mit bilden. Das separate Bauteil kann vorteilhafterweise mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein. Alternativ kann das separate Bauteil direkt mit dem Filterbalg verbunden sein.
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Wenigstens eine der transversalen Halteflächen kann sich vorteilhafterweise in Einbaurichtung betrachtet innerhalb eines durch eine Projektion des Endkörpers in Richtung der Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, aufgespannten Bereichs befinden. Auf diese Weise wirkt sich die wenigstens eine transversale Haltefläche nicht negativ auf eine seitliche Ausdehnung des Filterelements aus. Der seitliche Einbauraum des Filterelements kann so verringert werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine transversale Haltefläche auf der dem Filterbalg abgewandten Außenseite des etwaigen wenigstens einen Endkörpers angeordnet sein. Vorteilhafterweise überragt die wenigstens eine transversale Haltefläche, insbesondere die transversale Halteanordnung, den Filterbalg auf der Anströmseite und der Abströmseite nicht. Auf diese Weise kann eine Ausdehnung des Filterelements in Hauptströmungsrichtung und/oder in Richtung der Elementachse und/oder in Einbaurichtung verringert werden.
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Alternativ kann die wenigstens eine transversale Haltefläche auf einer in Richtung der Elementachse betrachtet vorderen oder hinteren Seite des Endkörpers angeordnet sein. Die wenigstens eine transversale Haltefläche kann gegebenenfalls an einem vorderen oder hinteren Rand der Endscheibe angeordnet sein. Auf diese Weise wirkt sich die wenigstens eine transversale Haltefläche weniger oder nicht auf die seitliche Ausdehnung des Filterelements aus. Der Einbauraum quer zur Elementachse kann so verringert werden.
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Vorteilhafterweise kann eine die wenigstens eine transversale Haltefläche aufweisende oder tragende transversale Halteanordnung wenigstens teilweise eine Anströmseite oder einer Abströmseite des Filterbalges überragen. Die wenigstens eine transversale Halteanordnung kann sich vorteilhafterweise stromaufwärts der Anströmseite oder stromabwärts der Abströmseite vor oder hinter dem Filterbalg befinden. Die wenigstens eine transversale Halteanordnung kann sich vorteilhafterweise etwa parallel zu einer Ebene des Filterelements erstrecken, in der sich die Elementachse befindet.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine der insbesondere transversalen Halteflächen seitlich der Anströmseite und/oder der Abströmseite an dem Filterelement angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine Abdeckung der Anströmseite und/oder der Abströmseite durch die wenigstens eine Haltefläche verringert werden. Eine Störung der Durchströmung des Filterelements kann so verringert werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das Filterelement eine Filterelementhalteeinrichtung aufweisen, die mit dem Filterbalg direkt oder indirekt verbunden sein kann, die sich zwischen der Anströmseite und Abströmseite entlang wenigstens eines Teils eines Umfangs des Filterbalges erstrecken und die wenigstens eine von dem Filterbalg quer, insbesondere radial, zu einer Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, abstehende, insbesondere longitudinale, Halteanordnung aufweisen kann. Mit der Filterelementhalteeinrichtung kann das Filterelement einfach in einer entsprechenden Gegenhalteeinrichtung des Filtergehäuses gehalten werden. Auf diese Weise kann das Filterelement einfach im Filtergehäuse positioniert werden. Dadurch, dass die Filterelementhalteeinrichtung sich wenigstens entlang eines Teils des Umfangs erstreckt und radial zu der Elementachse, insbesondere der Einbaurichtung, abstehende Halteanordnungen aufweist, kann eine bezüglich der Einbaurichtung und/oder der Elementachse axiale Positionierung und Halterung im Filtergehäuse erfolgen.
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Vorteilhafterweise kann die Filterelementhalteeinrichtung mit dem etwaigen wenigstens einen Endkörper verbunden sein. So kann eine Kraftübertragung vom Filtergehäuse auf den Filterbalg und umgekehrt verbessert werden.
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Vorteilhafterweise kann das Filterelement eine bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossene Dichtung aufweisen. Die Dichtung kann gegebenenfalls an oder auf wenigstens einer der Halteanordnungen positioniert sein. Vorteilhafterweise kann die Dichtung an oder auf gegebenenfalls der Filterelementhalteeinrichtung positioniert sein. Die Dichtung kann vorteilhafterweise auch die Filterelementhalteeinrichtung zumindest mit bilden.
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Insbesondere bei einer Anordnung der wenigstens einen longitudinalen Haltefläche, insbesondere der wenigstens einen longitudinalen Halteanordnung, im Bereich der Stirnseite auf dem wenigstens einen Endkörper, insbesondere der Endscheibe, kann vorteilhafterweise eine Dichtungslinie, insbesondere die Dichtung, radial bezüglich der Elementachse außen um die wenigstens eine longitudinale Haltefläche, insbesondere die wenigstens eine longitudinale Halteanordnung, herum verlaufen. Die Dichtungslinie kann vorteilhafterweise Ausbuchtungen aufweisen, welche in Richtung der Elementachse betrachtet mit der Lage der wenigstens einen transversalen Haltefläche, insbesondere der wenigstens einen transversalen Halteanordnung, korrespondieren. Vorteilhafterweise können diese Ausbuchtungen gleichzeitig auch die longitudinalen Halteflächen, insbesondere die longitudinalen Halteanordnungen, umgeben.
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Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit dem Filter dadurch gelöst, dass das Filterelement wenigstens eine transversale Haltefläche umfasst, die mit zumindest einer Richtungskomponente quer zu der Elementachse gerichtet ist, die von der wenigstens einen longitudinalen Haltefläche getrennt ist und die zum Halten des Filterelements quer zur Elementachse an einer entsprechenden transversalen Gegenfläche des Filtergehäuses anliegen kann.
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Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement und dessen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für den erfindungsgemäßen Filter entsprechend und umgekehrt.
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Außerdem wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit dem Filtergehäuse dadurch gelöst, dass das Filtergehäuse wenigstens eine transversale Gegenfläche umfasst, die mit zumindest einer Richtungskomponente quer zu der Gehäuseachse gerichtet ist, die von der wenigstens einen longitudinalen Gegenfläche getrennt ist und die zum Halten des Filterelements quer zur Gehäuseachse an einer entsprechenden transversalen Haltefläche des Filterelements anliegen kann.
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Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement und dem erfindungsgemäßen Filter und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für das erfindungsgemäße Filtergehäuse entsprechend und umgekehrt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
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1 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, mit Endscheiben auf gegenüberliegenden Umfangsseiten, an denen jeweils zwei transversale Haltezylinder, die in entsprechende transversale Halteaufnahmen am Filtergehäuse eintauchen, und zwei longitudinale Halteanordnungen angeordnet sind;
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2 eine Detailansicht des Luftfilterelements aus der 1 im Bereich der transversalen Haltezylinder;
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3 eine Detailansicht des Luftfilters aus der 1 im Bereich eines der transversalen Haltezylinder und der entsprechenden transversalen Halteaufnahme;
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4 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, mit zwei alternativen transversalen Haltezylindern und entsprechenden alternativen transversalen Halteaufnahmen;
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5 eine isometrische Detailansicht des Luftfilters aus der 4 im Bereich eines der transversalen Haltezylinder und der entsprechenden transversalen Halteaufnahmen;
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6 einen Schnitt durch den transversalen Haltezylinder und die entsprechende Halteaufnahme aus der 5;
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7 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, mit zwei seitlichen transversalen Haltegabeln;
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8 ein Detail eines Querschnitts des Luftfilters aus der 7 im Bereich einer der transversalen Haltegabeln, die quer zur Einbaurichtung des Filterelements in eine entsprechende transversale Halteaufnahme am Filtergehäuse eintaucht;
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9 ein Detail eines Querschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel im Bereich einer alternativen seitlichen transversalen Haltegabel, die quer zur Einbaurichtung eine entsprechende alternative transversale Halteaufnahme am Filtergehäuse umgreift;
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10 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, mit zwei unteren transversalen Haltegabeln, die in Einbaurichtung in entsprechende transversale Halteaufnahmen am Filtergehäuse eintauchen;
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11 eine Detailansicht einer der transversalen Haltegabeln und der entsprechenden Halteaufnahme aus der 10;
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12 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel, mit zwei transversalen Haltelaschen, die an entsprechenden transversalen Halteaufnahmen am Filtergehäuse anliegen;
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13 eine Detailansicht einer der transversalen Haltelaschen und der entsprechenden Halteaufnahme aus der 12;
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14 eine isometrische Detaildarstellung eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Luftfilter aus den 12 und 13 ähnlich ist, im Bereich von zwei alternativen transversalen Haltelaschen und entsprechenden alternativen transversalen Halteaufnahmen;
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15 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem achten Ausführungsbeispiel, mit zwei transversalen Haltefederarmen, die in Einbaurichtung betrachtet etwa mittig an den Endscheiben angeordnet sind und sich im Wesentlichen axial zur Einbaurichtung erstrecken;
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16 eine Seitenansicht des Ausschnitts des Filterelements aus der 15;
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17 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Luftfilter aus den 15 und 16 ähnlich ist, mit zwei alternativen transversalen Haltefederarmen, die mittig an den Endscheiben angeordnet sind und sich quer zur Einbaurichtung erstrecken;
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18 eine Unteransicht des Ausschnitts des Filterelements aus der 17;
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19 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel, mit zwei transversalen Halteklemmen, die bezüglich der Einbaurichtung etwa mittig an den Endscheiben angeordnet sind;
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20 eine Unteransicht des Ausschnitts des Filterelements aus der 19;
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21 eine isometrische Darstellung eines Luftfilterelements gemäß einem elften Ausführungsbeispiel, mit zwei transversalen Haltestreifen, die bezüglich der Einbaurichtung etwa mittig an den Endscheiben angeordnet sind;
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22 eine isometrische Darstellung eines Ausschnitts eines Luftfilters mit einem Luftfilterelement gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel, mit zwei transversalen Haltefederelementen aus Metall, die bezüglich der Einbaurichtung etwa mittig an den Endscheiben angeordnet sind;
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23 eine Detailansicht des Filterelements aus der 22 im Bereich eines der Haltefederelemente.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In den 1 bis 3 ist ein Ausschnitt eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Perspektiven gezeigt. Der Luftfilter umfasst ein Filterelement 10, das in einem offenbaren Filtergehäuse 11 austauschbar so angeordnet ist, dass es einen Lufteinlass des Filtergehäuses 11 von einem Luftauslass trennt. Das Filtergehäuse 11 ist aus einem Gehäusetopf und einem Gehäusedeckel zusammengesetzt. Von dem Filtergehäuse 11 ist in den 1 und 3 lediglich ein weiter unten näher beschriebener Ausschnitt des Gehäusetopfs gezeigt. Der Luftfilter dient zur Filtrierung von Verbrennungsluft, welche zum Betrieb der Brennkraftmaschine zugeführt wird.
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Eine Einbaurichtung 12 des Filterelements 10 in den Gehäusetopf verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu einer Elementachse 14. Eine der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht gezeigte Gehäuseachse des Filtergehäuses 11 verläuft koaxial zur Elementachse 14. Die Elementachse 14 verläuft beispielhaft parallel zu einer z-Achse eines X-Y-Z-Koordinatensystems, die zur Vereinfachung der Beschreibung in der 1 gezeigt ist.
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Das Filterelement 10 kann durch eine nicht gezeigte Einbauöffnung in den Gehäusetopf eingesteckt werden.
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Das Filterelement 10 ist als Flachfilterelement ausgelegt. Das Filterelement 10 umfasst einen außen etwa quaderförmigen Filterbalg 16 aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium 18. Bei dem Filtermedium 18 kann es sich um Filterpapier, Filtervlies oder ein anderes faltbares, zur Filtrierung von Luft geeignetes Filtermedium handeln. Der Filterbalg 16 kann auch aus einem ungefalteten Filtermedium, beispielsweise einem Filterschaum, sein. Das Filtermedium 18 ist entlang von Faltkanten 20 gefaltet. Die Faltkanten 20 verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Elementachse 14. Die Faltkanten 20 verlaufen beispielhaft parallel zu einer x-Achse des X-Y-Z-Koordinatensystems.
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In den 1 und 2 ist beispielhaft oben eine der anströmseitigen Faltkanten 20 gezeigt. Faltenhöhen 22 des gefalteten Filtermediums 18 erstrecken sich parallel zur Elementachse 14, also in Richtung der z-Achse. Eine bezüglich der Elementachse 14 axiale Höhe des Filterbalgs 16 in Richtung der z-Achse ist größer als die Breite des Filterbalgs 16 in Richtung der y-Achse. Die Falten können daher als tief bezeichnet werden.
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Stirnkantenseiten 26 des Filterbalges 16 werden durch, in den 1 und 2 verdeckte, Stirnkanten des Filtermediums 18 aufgespannt. Die Stirnkanten des Filtermediums 18 haben einen etwa zickzackförmigen Verlauf. Die Stirnkantenseiten 26 befinden sich auf bezüglich der Elementachse 14 radial gegenüberliegenden Seiten. Die Stirnkantenseiten 26 verlaufen parallel zueinander und senkrecht zu einer Anströmseite 28 und einer Abströmseite 30. Die Anströmseite 28 und die Abströmseite 30 werden jeweils durch die Elementachse 14 und die anströmseitigen beziehungsweise die abstromseitigen Faltkanten 20 aufgespannt. Die Stirnkantenseiten 26 verbinden zwei gegenüberliegende, zu einer X-Z-Ebene parallele Längsseiten 24 des Filterbalges 16 und bilden mit diesen den Umfang des Filterbalges 16.
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Die Anströmseite 28, in der 1 oben, befindet sich bei eingebautem Filterelement 10 auf der dem Gehäusedeckel zugewandten Seite.
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Die Abströmseite 30, in den 1 bis 3 unten, befindet sich auf der einem Topfboden des Gehäusetopfs zugewandten Seite.
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Beim Betrieb des Filterelements 10 wird der Filterbalg 16 gemäß vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Anströmseite 28 zur Abströmseite 30 mit Luft durchströmt. Eine Hauptströmungsrichtung der Luft durch den Filterbalg 16 verläuft bei dem vorliegenden Beispiel also parallel zur Einbaurichtung 12 und zur Elementachse 14. Der Filterbalg 16 kann auch in umgekehrter Richtung durchströmt werden. In diesem Fall ändern sich die Bezeichnung ”Anströmseite” und ”Abströmseite”.
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An den Stirnkantenseiten 26 des Filterbalgs 16 ist jeweils eine Endscheibe 32 dicht mit den dortigen Stirnkanten des Filtermediums 18 verbunden. Die Endscheiben 32 bestehen jeweils aus Kunststoff. Die Endscheiben 32 sind außen etwa rechteckig.
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In der Nähe ihres anströmseitigen Randes weist jede Endscheibe 32 eine longitudinale Filterelementhalteeinrichtung 34 auf. Die Filterelementhalteeinrichtung 34 umfasst einen einstückigen Vorsprung 36. Der Vorsprung 36 erstreckt sich umfangsmäßig bezüglich der Elementachse 14. Er erstreckt sich in Richtung der Faltkanten 20 vom Filterbalg 16 aus betrachtet nach außen und etwa parallel zu dem anströmseitigen Rand der Endscheiben 32.
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Im Bereich ihrer Enden, die den Längsseiten 24 jeweils zugewandt sind, weisen die Vorsprünge 36 jeweils eine von dem Filterbalg 16 betrachtet nach außen abstehende longitudinale Halteanordnung 38 auf. Die longitudinalen Halteanordnungen 38 weisen jeweils an ihrer der Anströmseite 28 zugewandten Seite und ihrer der Abströmseite 30 zugewandten Seite eine longitudinale Haltefläche 40 auf. Die longitudinalen Halteflächen 40 erstrecken sich jeweils etwa parallel zur X-Y-Ebene.
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Mit Hilfe der longitudinalen Filterelementhalteeinrichtung 34 kann das Filterelement 10 in dem Filtergehäuse axial, also longitudinal, bezüglich der Einbaurichtung 12 und der Elementachse 14 gehalten werden. Das Filtergehäuse 11 weist hierzu entsprechende, in den 1 bis 3 nicht gezeigte, longitudinale Gegenflächen für die longitudinale Filterelementhalteeinrichtung 34 auf.
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Eine Dichtung 42, die als Profildichtung ausgelegt ist, umgibt den Filterbalg 16 und die Endscheiben 32, respektive die Vorsprünge 36 und die longitudinalen Halteanordnungen 38, bezüglich der Elementachse 14 umfangsmäßig geschlossen. Sie befindet sich von der Anströmseite 28 aus betrachtet etwas hinter den anströmseitigen Faltkanten 20.
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Ferner sind die Endscheiben 32 an ihren dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseiten jeweils mit Verstärkungsrippen 44 versehen, welche gitterartig verlaufen.
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An den der Abströmseite 30 zugewandten abströmseitigen jeweiligen Rändern der Endscheiben 32 sind jeweils zwei transversale Halteanordnungen 46 angeordnet. Die transversalen Halteanordnungen 46 befinden sich seitlich in der Nähe der jeweiligen Längsseite 24. Die transversalen Halteanordnungen 46 werden jeweils von einer gedachten Ebene, die zur X-Z-Ebene parallel ist, geschnitten, die durch die entsprechende longitudinale Halteanordnung 38 verläuft, die sich neben der gleichen Längsseite 24 befindet. Die transversalen Halteanordnungen 46 befinden sich auf bezüglich der X-Z-Ebene gegenüberliegenden Seiten des Filterelements 10. Die transversalen Halteanordnungen 46 der beiden Endscheiben 32 befinden sich auf bezüglich der Y-Z-Ebene gegenüberliegenden Seiten des Filterelements 10. Die transversalen Halteanordnungen 46 überragen den Filterbalg 16 auf der Anströmseite 28.
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Die transversalen Halteanordnungen 46, in der 2 im Detail gezeigt sind, weisen jeweils einen Haltearm 48 und einen Haltezylinder 50 auf. Der Haltearm 48 und der Haltezylinder 50 sind jeweils aus elastischem Kunststoff. Der Haltearm 48 ist einstückig mit dem abströmseitigen Rand der Endscheibe 32 verbunden. Er ist in einem dem Rand der Endscheibe 32 zugewandten Abschnitt in Richtung der x-Achse zum Filterbalg 16 hin gebogen. Er reicht so in den Bereich der Abströmseite 30. An seinem freien Ende verfügt der Haltearm 48 über einen Bolzenabschnitt, dessen Achse parallel zur x-Achse verläuft. Auf dem Bolzenabschnitt ist der Haltezylinder 50 aufgesteckt, welche hierzu innen hohl ist. Die gedachte Achse des Haltezylinders 50 erstreckt sich parallel zur x-Achse. Die gegenüberliegenden radial äußeren Umfangsseiten des Haltezylinders 50, die tangential zu entsprechenden gedachten Ebenen parallel zur X-Z-Ebene verlaufen, bilden transversale Halteflächen 52 der transversalen Halteanordnungen 46.
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Die transversalen Halteanordnungen 46 mit dem transversalen Halteflächen 52 liegen bezüglich der Elementachse 14 und der Einbaurichtung 12 radial innerhalb eines gedachten Zylinders, dessen radial äußere Umfangsseite durch den Außenumfang des Filterelements 10 in Richtung der Elementachse 14 und der Einbaurichtung 12 betrachtet auf Höhe der longitudinalen Halteflächen 40 definiert ist.
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Das Filtergehäuse 11 weist insgesamt vier transversale Halteaufnahmen 54 zur Aufnahme der Haltezylinder 50 auf. In den 1 und 3 sind beispielhaft zwei beziehungsweise eine der transversalen Halteaufnahmen 54 gezeigt. Bei den transversalen Halteaufnahmen 54 handelt es sich um Vertiefungen mit einem in Richtung der x-Achse gleichmäßigen, geraden U-förmigen Profil. Die offene Seite des ”U” befindet sich jeweils auf der der Einbauöffnung des Filtergehäuses 11 zugewandten Seite. Dort öffnen sich die transversalen Halteaufnahmen 54 jeweils trichterartig. Eine gedachte Längsachse des jeweiligen U-förmigen Profils verläuft parallel zur x-Achse. Die U-förmigen Profile sind jeweils auf einer Seite offen, die bezüglich der x-Achse einem Innenraum des Filtergehäuses 11 zugewandt ist. Die einander zugewandten Innenseiten der Seitenwände der transversalen Halteaufnahmen 54, die den vertikalen Schenkeln des ”U” entsprechen, bilden jeweils transversale Gegenflächen 56.
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Ein Abstand in Richtung der z-Achse zwischen der longitudinalen Gegenfläche des Filtergehäuses 11, an der die, in den Figuren nicht gezeigte, abströmseitige longitudinale Haltefläche der longitudinalen Halteanordnung 38 des Filterelements 10 anliegen kann, und der in Richtung der z-Achse betrachteten Mitte der jeweiligen transversalen Gegenfläche 56 an der gleichen Längsseite 24 entspricht einem Abstand zwischen der abströmseitigen longitudinalen Haltefläche und der in Richtung der z-Achse betrachteten Mitte der jeweiligen transversalen Halteflächen 52 des entsprechenden Haltezylinders 50.
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Zum Einbau in das Filtergehäuse 11 wird das Filterelement 10 mit der Abströmseite 30 voran durch die Einbauöffnung in den Gehäusetopf eingeführt. Sobald sich die Haltezylinder 50 an den Eingängen der jeweiligen transversalen Halteaufnahmen 54 befinden, werden die Haltezylinder 50 durch die Trichterform in die transversalen Halteaufnahmen 54 geführt. Das Filterelement 10 wird mittels der transversalen Halteanordnungen 46 und der transversalen Halteaufnahmen 54 in Richtung der y-Achse, also transversal bezüglich der z-Achse, also der Einbaurichtung 12, geführt. In Richtung der x-Achse hingegen findet keine Führung statt, so dass in diese Richtung lagetoleranter Einbau erfolgen kann.
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Sobald die abströmseitigen longitudinalen Halteflächen der longitudinalen Halteanordnungen 38 des Filterelements 10 an den entsprechenden longitudinalen Gegenflächen des Filtertopfs anliegen, wird eine weitere Bewegung des Filterelements 10 in Einbaurichtung 12 gestoppt. Die longitudinalen Gegenflächen bilden einen bezüglich der z-Achse axialen, also longitudinalen, Anschlag.
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Die transversalen Halteflächen 54 der Haltezylinder 50 liegen in dieser Position des Filterelements 10 in z-Achse betrachtet etwa mittig an den jeweiligen transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an. Die transversalen Halteflächen 54 stützen sich in Richtung der y-Achse an den jeweiligen transversalen Gegenflächen 56 ab. Die transversalen Halteflächen 54 und die transversalen Gegenflächen 56 bilden einen Halt quer, also transversal, zur z-Achse und zur Einbaurichtung 12.
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In Richtung der z-Achse und in Richtung der x-Achse können sich die transversalen Halteflächen 54 und die transversalen Gegenflächen 56 relativ zueinander bewegen. Die Positionierung des Filterelements 10 auf Seiten der transversalen Halteanordnungen 56 ist so in Richtung der z-Achse und in Richtung der x-Achse lagetolerant. Durch die Elastizität der Haltezylinder 50 wird auch eine gewisse Lagetoleranz in Richtung der y-Achse erreicht.
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Anschließend wird der Gehäusedeckel auf den Gehäusetopf gesetzt und das Filtergehäuse 11 verschlossen. Der Gehäusedeckel umfasst anströmseitige longitudinale Gegenflächen, welche mit den anströmseitigen longitudinalen Halteflächen 40 des Filterelements 10 korrespondieren und an diesen bei montiertem Gehäusedeckel anliegen. Die longitudinalen Halteanordnungen 38 und damit das Filterelement 10 werden zwischen den jeweiligen anströmseitigen longitudinalen Gegenflächen und abströmseitigen longitudinalen Gegenflächen longitudinal bezüglich der z-Achse gehalten.
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Durch das Halten des Filterelements 10 sowohl anströmseitig mit der longitudinalen Filterelementhalteeinrichtung 34 als auch abströmseitig mit den transversalen Halteanordnungen 46 auf gegenüberliegenden Seiten wird eine Verkippung und ein Schwingen des Filterelements 10 im Filtergehäuse 11 verhindert, zumindest verringert.
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In den 4 bis 6 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 3 sind beim zweiten Ausführungsbeispiel die transversalen Haltezylinder 50 statt an einem Haltearm 48 zwischen zwei Haltearmen 148 angeordnet. Beide Haltearme 148 sind einstückig mit der Endscheibe 32 verbunden. Der Bolzenabschnitt, auf dem der Haltezylinder 50 angeordnet ist, erstreckt sich zwischen den beiden Haltearmen 148. Die transversalen Halteanordnungen 46 ragen nicht in den Bereich der Abströmseite 30.
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Die gehäuseseitigen transversalen Halteaufnahmen 54 sind jeweils zwischen zwei Domen realisiert. Die Dome erstrecken sich jeweils in Richtung der z-Achse zur Einbauöffnung des Filtergehäuses 11 hin. Die transversalen Gegenflächen 56 befinden sich auf den jeweils dem anderen Dom zugewandten Seiten der Dome. Die transversalen Gegenflächen 56 sind jeweils in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der y-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In den 7 und 8 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weisen beim dritten Ausführungsbeispiel die transversalen Halteanordnungen 46 statt Haltezylindern 50 jeweils eine Haltegabel 250 auf. Die Haltegabeln 250 befinden sich in der Nähe des abströmseitigen Randes der Endscheibe 32 an deren dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseite. Die Haltegabeln 250 fluchten in Richtung der z-Achse betrachtet jeweils mit einer der longitudinalen Halteanordnungen 38.
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Jede der Haltegabeln 250 weist zwei Schenkel auf, deren Mitten in einer Ebene parallel zur X-Y-Ebene angeordnet sind. Die Schenkel erstrecken sich jeweils von der dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseite der Endscheibe 32 in Richtung der x-Achse nach außen. Die Schenkel sind in Richtung der y-Achse, also transversal, elastisch biegbar. Die in Richtung der y-Achse dem jeweils anderen Schenkel abgewandten Außenseiten der Schenkel bilden jeweils eine der transversalen Halteflächen 52. Die transversalen Halteflächen 52 sind in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Die entsprechenden transversalen Halteaufnahmen 54 auf Seiten des Filtergehäuses 11 sind als U-förmige Ausbuchtung in einer der entsprechenden Endscheibe 32 zugewandten Umfangswand des Filtertopfs realisiert. Die Seitenwände der U-förmigen Ausbuchtung, die den Schenkeln des ”U” entsprechen und die transversalen Gegenflächen 56 bilden, erstrecken sich jeweils etwa in einer Ebene, die parallel zur X-Z-Ebene ist. Die Öffnung des ”U” befindet sich auf der der Endscheibe 32 zugewandten Seite. Die transversalen Gegenflächen 56 sind jeweils in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Bei montiertem Filterelement 10 tauchen die Schenkel der Haltegabeln 250 in die entsprechenden transversalen Halteaufnahmen 54 ein. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltegabeln 250 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der y-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In der 9 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem dritten Ausführungsbeispiel aus den 7 und 8 befinden sich beim vierten Ausführungsbeispiel die transversalen Halteflächen 52 auf den dem jeweiligen anderen Schenkel zugewandten Seiten der Schenkel der Haltegabeln 350.
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Anstelle einer Ausbuchtung weisen die entsprechenden transversalen Halteaufnahmen 54 auf Seiten des Filtergehäuses 11 jeweils einen elastischen Haltesteg auf. Die Haltestege erstrecken sich etwa in einer Ebene parallel zur X-Z-Ebene zum Innenraum des Filtergehäuses 11 hin. Die transversalen Gegenflächen 56 befinden sich an den in Richtung der y-Achse betrachtet gegenüberliegenden Außenseiten der Haltestege. Die transversalen Gegenflächen 56 sind in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Bei montiertem Filterelement 10 umgreifen die Schenkel der Haltegabeln 350 jeweils den entsprechenden Haltesteg der transversalen Halteaufnahmen 54. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltegabeln 350 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der y-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In den 10 und 11 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 und 3 weisen die transversalen Halteanordnungen 46 jeweils eine Haltegabel 450 auf. Die Haltegabeln 450 sind jeweils einstückig mit dem abströmseitigen Rand der Endscheibe 32 verbunden. Jede Haltegabel 450 weist zwei Schenkel auf, die sich im Wesentlichen in Richtung der z-Achse von dem abströmseitigen Rand weg erstrecken. Die Schenkel der Haltegabeln 450 sind in Richtung der y-Achse elastisch federnd. Jeder Schenkel weist eine Biegung auf, so dass die Haltegabeln 450 an ihren in Richtung der y-Achse gegenüberliegenden Außenseiten jeweils eine bauchige Form aufweisen. Diese Außenseiten der Schenkel bilden die transversalen Halteflächen 52 der transversalen Halteanordnungen 46. Die transversalen Halteflächen 52 sind etwa in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Die transversalen Halteaufnahmen 54 sind ähnlich wie die transversalen Halteaufnahmen 54 aus dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 3 realisiert.
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Bei montiertem Filterelement 10 tauchen die Schenkel der Haltegabeln 450 in die entsprechenden transversalen Halteaufnahmen 54 ein. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltegabeln 450 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der y-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In den 12 und 13 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem fünften Ausführungsbeispiel aus den 10 und 11 weisen die transversalen Halteanordnungen 46 statt der Haltegabeln 450 jeweils eine Haltelasche 550 auf. Die Haltelaschen 550 sind jeweils einstückig mit dem abströmseitigen Rand der Endscheibe 32 verbunden. Sie befinden sich in Richtung der z-Achse betrachtet etwa in Verlängerung der Endscheibe 32. Die Haltelaschen 550 sind in Richtung der x-Achse elastisch federnd. Die transversalen Halteflächen 52 befinden sich jeweils auf der dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseite des Filterelements 10.
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Im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen sind die transversalen Halteflächen 52 etwa in Richtung der x-Achse gerichtet.
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Entsprechende transversale Halteaufnahmen 54 auf der Seite des Filtergehäuses 11 werden durch entsprechende Aufnahmelaschen realisiert, die sich vom Boden des Gehäusetopfs in einer Ebene, die etwa parallel zur Y-Z-Ebene ist, in Richtung der z-Achse zur Einbauöffnung hin erstrecken. Die entsprechenden transversalen Gegenflächen 56 befinden sich auf den Seiten der Aufnahmelaschen, die einen Innenraum des Filtergehäuses zugewandt sind. Die transversalen Gegenflächen 56 sind im Wesentlichen in Richtung der x-Achse gerichtet. Im Bereich ihrer der Einbauöffnung zugewandten Enden sind die Aufnahmelaschen auf ihren die jeweilige transversale Gegenfläche 56 aufweisenden Seiten angeschrägt. Die Schrägen dienen beim Einbau des Filterelements 10 als Führung für die transversalen Halteflächen 52 der transversalen Halteanordnungen 46 des Filterelements 10.
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Beim Einbau des Filterelements 10 gleiten die Haltelaschen 550 auf der Elementachse 14 zugewandten Innenseite der entsprechenden Aufnahmelaschen der transversalen Halteaufnahmen 54 entlang. In der Endposition liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltelaschen 550 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der x-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In der 14 ist ein siebtes Ausführungsbeispiel eines Filterelements 10 gezeigt. Im Unterschied zu dem sechsten Ausführungsbeispiel aus den 12 und 13 befinden sich beim siebten Ausführungsbeispiel die transversalen Halteflächen 52 an denen der Elementachse 14 zugewandten Innenseiten der Haltelaschen 550. Entsprechend befinden sich die transversalen Gegenflächen 56 an den Außenseiten der Aufnahmelaschen der transversalen Halteaufnahmen 54.
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Beim Einbau des Filterelements 10 gleiten die Haltelaschen 550 auf der Außenseite der entsprechenden Aufnahmelaschen der transversalen Halteaufnahmen 54 entlang. In der Endposition liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltelaschen 550 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen 56 der transversalen Halteaufnahmen 54 an.
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Das Filterelement 10 wird mit den transversalen Halteanordnungen 46 in Richtung der x-Achse gegen das Filtergehäuse 11 abgestützt.
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In den 15 und 16 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem achten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel weisen beim achten Ausführungsbeispiel die transversalen Halteanordnungen 46 jeweils einen Haltefederarm 750 auf. Die Haltefederarme 750 befinden sich in Richtung der z-Achse betrachtet etwa mittig zwischen dem anströmseitigen Rand und dem abströmseitigen Rand der Endscheibe 32 an deren dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseite. Die Haltefederarme 750 fluchten in Richtung der z-Achse betrachtet jeweils mit einer der longitudinalen Halteanordnungen 38. Die Haltefederarme 750 sind jeweils in Richtung der x-Achse, also transversal oder quer zur z-Achse, elastisch federnd. Die Haltefederarme 750 sind jeweils an einem dem abströmseitigen Rand zugewandten Ende einstückig mit der Endscheibe 32 verbunden. Die Haltefederarme 750 zeigen schräg nach außen von der Endscheibe 32 von dem Filterbalg 16 weg zu der entsprechenden longitudinalen Halteanordnung 38 hin, die sich neben der gleichen Längsseite 24 des Filterelements 10 befindet. Die Haltefederarme 750 sind jeweils von außen in Richtung der x-Achse zu dem Filterbalg 16 hin betrachtet konvex gebogen. Eine gedachte Achse der Biegung verläuft parallel zur y-Achse.
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Die in Richtung der x-Achse dem Faltenbalg 16 abgewandten Außenseiten der Haltefederarme 750 bilden jeweils eine transversale Haltefläche 52. Die transversalen Halteflächen 52 sind in Richtung der x-Achse gerichtet.
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Die entsprechenden, in den 15 und 16 nicht gezeigten, transversalen Halteaufnahmen auf Seiten des Filtergehäuses 11 weisen entsprechende transversale Gegenflächen auf, die im Wesentlichen in Richtung der x-Achse gerichtet sind.
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Bei montiertem Filterelement 10 greifen die Haltefederarmen 750 federnd an den entsprechenden transversalen Halteaufnahmen an. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltefederarme 750 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen der transversalen Halteaufnahmen an. Die transversalen Halteflächen 52 pressen mit der Federkraft der Haltefederarme 750 in Richtung der x-Achse gegen die entsprechenden transversalen Gegenflächen. Das Filterelement 10 wird dort in Richtung der x-Achse positioniert und gehalten. In der Y-Z-Ebene sind die transversalen Halteflächen 52 und die transversalen Gegenflächen relativ zueinander bewegbar. Eine Halterung und/oder Führung des Filterelements 10 mittels der transversalen Halteanordnungen 46 ist so in Richtung der z-Achse und in Richtung der y-Achse lagetolerant.
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In den 17 und 18 ist ein neuntes Ausführungsbeispiel eines Filterelements 10 gezeigt. Im Unterschied zu dem achten Ausführungsbeispiel aus den 15 und 16 sind die Haltefederarme 850 auf Seiten einer der Endscheibe 32 mit ihren freien Enden aufeinander zu gerichtet.
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In den 19 und 20 ist ein zehntes Ausführungsbeispiel eines Filterelements 10 gezeigt. Ähnlich wie beim dritten Ausführungsbeispiel aus den 7 bis 9 weist hier jede der transversalen Halteanordnungen 46 eine elastisch federnde Halteklemmen 950 auf. Die transversalen Halteanordnungen 46 sind in Richtung der z-Achse betrachtet etwa mittig zwischen dem anströmseitigen Rand und dem abströmseitigen Rand an der Außenseite der Endscheibe 32 angeordnet. In Richtung der z-Achse betrachtet fluchten die transversalen Halteanordnungen 46 mit den entsprechenden longitudinalen Halteanordnungen 38 in der Nähe der gleichen Längsseite 24.
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Jede Halteklemme 950 weist zwei Haltestege auf, die sich jeweils im Wesentlichen in Richtung der z-Achse und in Richtung der x-Achse erstrecken. Die Haltestege sind bezüglich einer gedachten Mittelebene der Halteklemme 950, welche sich parallel zur X-Z-Ebene erstreckt, symmetrisch. Jeder Haltesteg ist in Richtung der y-Achse von dem jeweils anderen Haltesteg aus betrachtet konkav gebogen. Die der Anströmseite 28 und der Abströmseite 30 zugewandten Enden der Haltestege befinden sich in Richtung der z-Achse betrachtet auf gleicher Höhe und sind in Richtung der y-Achse zueinander beabstandet. Die Haltestege sind in Richtung der y-Achse elastisch biegbar. Die dem jeweils anderen Haltesteg in Richtung der y-Achse abgewandten Außenseiten der Haltestege weisen die transversalen Halteflächen 52 auf. Die transversalen Halteflächen 52 erstrecken sich entsprechend gebogen im Wesentlichen in Richtung der x-Achse und in Richtung der z-Achse. Die transversalen Halteflächen 52 sind in ihrem Zentrum etwa in Richtung der y-Achse gerichtet.
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Die entsprechenden, in den 19 und 20 nicht gezeigten, transversalen Halteaufnahmen auf Seiten des Filtergehäuses 11 weisen entsprechende transversale Gegenflächen auf, die im Wesentlichen in Richtung der y-Achse gerichtet sind.
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Bei montiertem Filterelement 10 greifen die Haltestege der Halteklemmen 850 elastisch an den entsprechenden transversalen Halteaufnahmen an. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Halteklemmen 850 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen der transversalen Halteaufnahmen an. Die transversalen Halteflächen 52 stützen sich in Richtung der y-Achse, also transversal oder quer zur z-Achse und der Elementachse 14, an dem entsprechenden transversalen Gegenflächen ab. Das Filterelement 10 wird dort in Richtung der y-Achse positioniert und gehalten. In Richtung der z-Achse und in Richtung der x-Achse sind die transversalen Halteflächen 52 und die transversalen Gegenflächen relativ zueinander bewegbar. Eine Halterung und/oder Führung des Filterelements 10 mittels der transversalen Halteanordnungen 46 ist so in den der X-Z-Ebene weitestgehend lagetolerant.
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In der 21 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem elften Ausführungsbeispiel gezeigt. Das elfte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zehnten Ausführungsbeispiel aus den 19 und 20 dadurch, dass die transversalen Halteanordnungen 46 jeweils einen elastischen Haltestreifen 1050 aufweisen. Die Haltestreifen 1050 haben jeweils etwa die Form eines in seinem länger geteilten Kreiszylinder, dessen Grundflächen kugelförmig abgerundet sind. Eine gedachte Achse des Kreiszylinders erstreckt sich parallel zur z-Achse und befindet sich auf der der Endscheibe 32 zugewandten Seite. Die dem Filterbalg 16 abgewandte äußere Umfangsseite des Haltestreifens 1050 bildet die transversale Haltefläche 52. Die Achse des Kreiszylinders kann als Biegungsachse der gebogenen transversalen Haltefläche 52 bezeichnet werden.
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Die entsprechenden, in der 21 nicht gezeigten, transversalen Halteaufnahmen auf Seiten des Filtergehäuses 11 weisen den transversalen Halteflächen 52 entsprechende transversale Gegenflächen auf. Die transversalen Gegenflächen sind entsprechend der Umfangsseiten der Haltestreifen 1050 gebogen, so dass sie eine Art Rinne zur Aufnahme des jeweiligen Haltestreifens 1050 bilden.
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Bei montiertem Filterelement 10 greifen die Haltestreifen 1050 elastisch in die entsprechenden transversalen Halteaufnahmen ein. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 jeweils an einer der transversalen Gegenflächen der transversalen Halteaufnahmen an. Die transversalen Halteflächen 52 stützen sich in der X-Y-Ebene, also transversal oder quer zur z-Achse und der Elementachse 14, an den entsprechenden transversalen Gegenflächen ab. Das Filterelement 10 wird dort in der X-Y-Ebene positioniert und gehalten. In Richtung der z-Achse sind die transversalen Halteflächen 52 und die transversalen Gegenflächen relativ zueinander bewegbar. Eine Halterung und/oder Führung des Filterelements 10 mittels der transversalen Halteanordnungen 46 ist so in Richtung der z-Achse lagetolerant. Durch die Elastizität der Haltestreifen 1050 wird auch eine gewisse Lagetoleranz in der X-Y-Ebene erreicht.
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In den 22 und 23 ist ein Luftfilter mit einem Filterelement 10 gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem achten Ausführungsbeispiel aus den 15 und 16 weisen beim zwölften Ausführungsbeispiel die transversalen Halteanordnungen 46 jeweils ein Haltefederelement 1150 auf, welches sich in Richtung der z-Achse erstrecken. Die Haltefederelemente 1150 sind gebogene Blattfedern, welche unter einer federelastischen Vorspannung jeweils zwischen zwei Haltestege eingespannt sind. Die Haltefederelemente 1150 sind bevorzugt aus einem federelastischen Metall. Die Haltestege befinden sich in Richtung der z-Achse betrachtet auf gegenüberliegenden Seiten und sind jeweils einstückig mit der Endscheibe 32 verbunden. Die Haltefederelemente 1150 überragen die Haltestege jeweils mit einem bauchigen Abschnitt in Richtung der x-Achse. Der bauchige Abschnitt bildet die entsprechenden transversalen Halteflächen 52. Die transversalen Halteflächen 52 sind in ihrem Zentrum Richtung der x-Achse gerichtet.
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Bei montiertem Filterelement 10 greifen die Haltefederelemente 1150 elastisch an entsprechende transversale Halteaufnahmen auf Seiten des Filtergehäuses 11 an. Dabei liegen die transversalen Halteflächen 52 der Haltefederelemente 1150 jeweils an einer entsprechenden transversalen Gegenflächen der transversalen Halteaufnahmen an. Die transversalen Halteflächen 52 stützen sich in Richtung der x-Achse, also transversal oder quer zur z-Achse und der Elementachse 14, an den entsprechenden transversalen Gegenflächen ab. Das Filterelement 10 wird dort in Richtung der x-Achse positioniert und gehalten. In dem der Y-Z-Ebene sind die transversalen Halteflächen 52 und die transversalen Gegenflächen relativ zueinander bewegbar. Eine Halterung und/oder Führung des Filterelements 10 mittels der transversalen Halteanordnungen 46 ist so in Richtung der der Y-Z-Ebene lagetolerant. Durch die Elastizität der der Haltefederelemente 1150 wird auch eine gewisse Lagetoleranz in Richtung der x-Achse erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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