DE102014009803A1

DE102014009803A1 - Filterelement mit Griffelementen und Filter mit einem Filterelement

Info

Publication number: DE102014009803A1
Application number: DE201410009803
Authority: DE
Inventors: Nadine Sorger; Michael Heim; Gelase Mbadinga Mouanda; Pascal Neef; Mario Rieger; Werner Blossey; Robert Hasenfratz
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2014-07-03
Publication date: 2015-01-15
Also published as: JP2015027668A; BR102014017060A2; JP6352076B2; US9511318B2; US20150013282A1

Abstract

Es werden ein Filterelement, insbesondere Flachfilterelement (10), zum Einbau in ein Filtergehäuse eines Filters für Fluid, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und ein Filter beschrieben. Das Filterelement (10) umfasst einen offenen Filterbalg (16) aus einem Filtermedium (18), der eine Anströmseite (28) und eine Abströmseite (30) für das zu filtrierende Fluid aufweist. Das Filterelement (10) weist wenigstens zwei Griffelemente (46) zum Fassen des Filterelements (10) auf.

Description

Technisches Gebiet
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.
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 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.
Stand der Technik
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.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement und einen Filter der eingangs genannten Art zu gestalten, bei dem ein Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse und/oder ein Ausbau des Filterelements aus dem Filtergehause verbessert werden kann. Insbesondere sollen der Einbau und/oder der Ausbau einfacher und/oder zuverlässiger durchgeführt werden können.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Filterelement dadurch gelöst, dass das Filterelement wenigstens zwei Griffelemente zum Fassen des Filterelements aufweist.
An den wenigstens zwei Griffelementen kann das Filterelement einfach gefasst werden. Hierzu können die Griffelemente so ausgelegt sein, dass sie einfach manuell mit einer oder zwei Händen und/oder maschinell mithilfe eines oder mehreren geeigneten Greifwerkzeugen gefasst werden können. Unter ”fassen” und ”greifen” im Sinne der Erfindung versteht sich insbesondere ein Umgreifen eines Abschnitts des entsprechenden Griffelements ebenso wie ein einseitiges Angreifen an oder Eingreifen in einen entsprechenden Abschnitt des Griffelements.
Die wenigstens zwei Griffelemente können vorteilhafterweise bezüglich Form, Abmessung, Ort und Art der Anordnung an dem Filterbalg oder Verbindung mit dem Filterbalg gleich oder ähnlich sein. Alternativ können die wenigstens zwei Griffelemente bezüglich Form, Abmessung, Ort und/oder Art der Anordnung/Verbindung unterschiedlich sein. Auf diese Weise kann eine Symmetrie oder Asymmetrie des Filterelements beeinflusst werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eines der zwei Griffelemente wenigstens einen Abschnitt, insbesondere den Querabschnitt, aufweisen, welcher umgriffen werden kann. Dieser Griffabschnitt kann mit einem oder mehreren Fingern und/oder einem entsprechenden Greifwerkzeug umgriffen und so stabil gefasst werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der zwei Griffelemente wenigstens eine Öse oder wenigstens ein Griffloch oder wenigstens eine Grifföffnung oder wenigstens eine Griffmulde aufweisen. In die Öse, das Griffloch, die Grifföffnung oder die Griffmulde können die Finger einer Hand und/oder ein entsprechendes Greifwerkzeug eingreifen. Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eines der zwei Griffelemente keine Öse, kein Griffloch, keine Grifföffnung und keine Griffmulde aufweisen.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement, insbesondere eine Griffmulde, in einer äußeren Umfangsseite des Filterelements, insbesondere der Außenseite eines etwaigen Endkörpers, angeordnet sein. Das wenigstens eine Griffelement kann vorteilhafterweise zwischen der Anströmseite und der Abströmseite, angeordnet sein. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement zwischen einer Durchströmseite, insbesondere der Anströmseite, des Filterbalges und einer etwaigen umfangsmäßigen Dichtung angeordnet sein.
Der umgreifbare Abschnitt, die Öse oder das Griffloch können sich vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse in Strömungsrichtung vor der Anströmseite oder hinter der Abströmseite des Filterbalges befinden.
Die Verwendung von wenigstens zwei Griffelementen hat den Vorteil, dass das Filterelement an mehreren Stellen gleichzeitig gegriffen werden kann. So kann das Filterelement gleichmäßig in das Filtergehäuse eingebaut und wieder ausgebaut werden. Das Risiko, das Filterelement beim Einbau oder Ausbau zu Faltkanten, kann so verringert werden. So können auch verhältnismäßig schwere und/oder große Filterelemente einfach und präzise in dem Filtergehäuse platziert werden.
Vorteilhafterweise kann sich wenigstens eines der wenigstens zwei Griffelemente auf einer bezüglich einer Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse hinteren Seite des Filterelements befinden. Die hintere Seite des Filterelements kann vorteilhafterweise einem Gehäuseboden des Filtergehäuses abgewandt sein. Die hintere Seite des Filterelements kann eine Einbauöffnung des Filtergehäuses, durch die das Filterelement eingebaut werden kann, zugewandt sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Griffelement nach dem Öffnen des Filtergehäuses von außen durch die Einbauöffnung einfach gegriffen werden.
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.
Vorteilhafterweise kann das Filterelement in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs verwendet werden.
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.
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.
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.
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.
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.
Vorteilhafterweise kann eine Elementachse des Filterelements parallel oder axial zu der Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse sein. Eine Ausbaurichtung ist in der Regel der Einbaurichtung entgegengesetzt. 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.
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.
Der Filterbalg kann alternativ auch einen fluiddurchlässigem, insbesondere luftdurchlässigen, Filterschaum aufweisen. Der Filterbalg kann als massiver Block eines derartigen Filterschaums realisiert sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens zwei Griffelemente auf gegenüberliegenden Seiten des Filterelements angeordnet sein.
Auf diese Weise kann das Filterelement gleichmäßig auf gegenüberliegenden Seiten gegriffen werden. So kann das Risiko einer Verkantung des Filterelements beim Einbau oder Ausbau weiter verringert werden.
Vorteilhafterweise können die wenigstens zwei Griffelemente bezüglich der Elementachse auf gegenüberliegenden Seiten des Filterelements angeordnet sein.
Vorteilhafterweise können die Griffelemente paarweise angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform können wenigstens zwei der Griffelemente neben unterschiedlichen Längsseiten oder neben der gleichen Längsseite des Filterbalges angeordnet sein. Auf diese Weise kann mit den Griffelementen eine Symmetrie oder eine Asymmetrie des Filterelements beeinflusst werden.
Vorteilhafterweise können wenigstens zwei der Griffelemente bezüglich einer Elementachse des Filterelements an diagonal gegenüberliegenden Seiten des Filterelements angeordnet sein. Die wenigstens zwei Griffelemente können vorteilhafterweise im Bereich von diagonal gegenüberliegenden Seitenkanten des Filterelements angeordnet sein. Die wenigstens zwei Griffelemente können vorteilhafterweise im Bereich von diagonal gegenüberliegenden Ecken der Anströmseite oder der Abströmseite angeordnet sein.
Die wenigstens zwei Griffelemente neben der gleichen Längsseite des Filterelements können außerdem auf gegenüberliegenden Querseiten, insbesondere Stirnkantenseiten, angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der Griffelemente bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig etwa mittig an einer Seite des Filterelements angeordnet sein. Das wenigstens eine Griffelement kann vorteilhafterweise etwa mittig zwischen zwei gegenüberliegenden Seiten, insbesondere Längsseiten, des Filterelements angeordnet sein.
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.
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. Die Stirnkantenseiten werden durch die Stirnkanten aufgespannt.
Vorteilhafterweise kann der Filterbalg tiefe Falten aufweisen. Dies ist bei einem etwa quaderförmigen Filterbalg insbesondere dann der Fall, wenn eine Faltenhöhe etwa wenigstens so groß ist wie die Ausdehnung in Richtung der Faltkanten und/oder in Richtung quer zu den Faltkanten.
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 sein als im Bereich der Längsseiten. So kann die entsprechende Seite des Filterbalges, insbesondere Anströmseite oder Abströmseite, einem Verlauf eines Mantels eines etwa ellipsoiden oder kreisförmigen Zylinders aufweisen. Alternativ kann der Filterbalg durch entsprechende Variation der Faltenhöhen auch abgestuft sein.
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.
Vorteilhafterweise können an mehreren Umfangsseiten des Filterbalgs entsprechende Endkörper angeordnet sein. So kann die Stabilität des Filterelements weiter verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann an gegenüberliegenden Umfangsseiten des Filterbalgs jeweils ein Endkörper angeordnet sein. Die Endkörper können sich vorteilhafterweise auf bezüglich der Einbauachse und/oder Elementachse gegenüberliegenden Seiten des Filterbalgs befinden.
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.
Vorteilhafterweise können beide Stirnkantenseiten des Filterbalgs jeweils mit einem Endkörper verschlossen sein.
Der wenigstens eine Endkörper kann vorteilhafterweise eine Endscheibe sein. Eine Endscheibe ist im Verhältnis zu ihrer Ausdehnung flach. Auf diese Weise kann der Bauraumbedarf des Filterelements insgesamt verringert werden.
Der wenigstens eine Endkörper, insbesondere die Endscheibe, kann mit einer Rippenstruktur versehen sein, mit der die Stabilität des Endkörpers vergrößert werden kann.
Ein Randverlauf des wenigstens einen Endkörpers kann einem entsprechenden Randverlauf des Filterbalgs an der Seite, an der der wenigstens eine Endkörper angeordnet ist, entsprechen. Die Form des Endkörpers kann an eine Variation der Ausdehnung, insbesondere Höhe, des Filterbalges, insbesondere einer Variation der Faltenhöhen, angepasst sein.
Der wenigstens eine Endkörper kann vorteilhafterweise aus Kunststoff sein. 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.
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.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der Griffelemente mit dem wenigstens einen Endkörper insbesondere einstückig verbunden sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Griffelement einfach gemeinsam mit dem entsprechenden Endkörper hergestellt, insbesondere vorgefertigt, werden. Der wenigstens eine Endkörper mit dem wenigstens einen Griffelement kann einfach mit dem Filtermedium verbunden werden. Dies kann vorteilhafterweise in einem Arbeitsschritt geschehen.
Vorteilhafterweise können das wenigstens eine Griffelement 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 des wenigstens einen Griffelements mit dem wenigstens einen Endkörper kann verzichtet werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper mit dem wenigstens einen Griffelement einfach aus Kunststoff insbesondere gespritzt oder gegossen werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement in den Endkörper, insbesondere die Endscheibe, integriert sein. Auf diese Weise kann eine platzsparende und stabile Konstruktion erfolgen.
Das wenigstens eine Griffelement kann vorteilhafterweise zentral an einer Seite des wenigstens einen Endkörpers angeordnet sein. Auf diese Weise können beim Einbau oder Ausbau gleichmäßige mechanische Kräfte auf das Filterelement ausgeübt werden. Das Risiko einer Verkantung des Filterelements kann so weiter verringert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein Längsabschnitt wenigstens eines der Griffelemente wenigstens mit einer Richtungskomponente parallel zu einer Einbaurichtung, in der das Filterelement in das Filtergehäuse eingebaut werden kann, insbesondere der Elementachse, erstrecken.
Der wenigstens eine Längsabschnitt kann als Verbindungsabschnitt zur Verbindung eines gegebenenfalls vorhandenen Querabschnitts, insbesondere Griffabschnitts, des wenigstens einen Griffelements mit dem Filterbalg oder dem Endkörper dienen.
Alternativ oder zusätzlich kann der wenigstens eine Längsabschnitt als Stützabschnitt oder Stabilisierungsabschnitt eines etwa vorhandenen Querabschnitts, insbesondere Querstegs, gegenüber dem Filterbalg oder dem Endkörper dienen. So können beim Einbau oder Ausbau des Filterelements auf den Querabschnitt wirkende Kräfte besser auf den Filterbalg oder den Endkörper übertragen werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eines der Griffelemente, insbesondere der wenigstens eine Längsabschnitt, den Filterbalg auf der Anströmseite oder der Abströmseite insbesondere in Richtung der Elementachse und/oder in Einbaurichtung überragen. Auf diese Weise kann das wenigstens Griffelement einfach in Hauptströmungsrichtung des Fluids vor der Anströmseite oder hinter der Abströmseite gegriffen werden.
Wenigstens eines der Griffelemente kann sich vorteilhafterweise in Einbaurichtung betrachtet innerhalb eines durch den Endkörper aufgespannten Bereichs befinden. Auf diese Weise wirkt sich das wenigstens eine Griffelement nicht negativ auf eine seitliche Ausdehnung des Filterelements aus. Der seitliche Einbauraum des Filterelements kann so verringert werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Längsabschnitt eine Öse oder ein Griffloch des entsprechenden Griffelements wenigstens mit begrenzen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann sich wenigstens ein Querabschnitt wenigstens eines der wenigstens zwei Griffelemente wenigstens mit einer Richtungskomponente quer, insbesondere radial, zu der Einbaurichtung, in der das Filterelement in das Filtergehäuse eingebaut werden kann, insbesondere einer Elementachse, erstrecken.
Der wenigstens eine Querabschnitt kann einfach und gleichmäßig mit Kräften in oder entgegen der Einbaurichtung beaufschlagt werden. Der wenigstens eine Querabschnitt kann als Griffabschnitt oder Griffsteg dienen.
Vorteilhafterweise kann sich der wenigstens eine Querabschnitt wenigstens mit einer Richtungskomponente von dem Filterbalg weg erstrecken.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement einen Steg, einen Zapfen oder eine Rippe aufweisen. Ein Steg, ein Zapfen oder eine Rippe können einfach realisiert werden. Derartige Griffelemente können einfach gegriffen werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement auf der dem Filterbalg abgewandten Außenseite des etwaigen wenigstens einen Endkörpers angeordnet sein. Vorteilhafterweise überragt das wenigstens eine Griffelement 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.
Alternativ kann wenigstens eines der Griffelemente als Haltegriff ausgestaltet sein. Der Griffabschnitt des Griffes kann sich quer zur Einbaurichtung und/oder zur Elementachse erstrecken. Der Griffabschnitt kann mittels wenigstens einem seitlichen Verbindungsabschnitt mit dem Filterbalg oder gegebenenfalls mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein. Der Griffabschnitt und die seitlichen Verbindungsabschnitte können ein Griffloch oder eine Öse realisieren, insbesondere begrenzen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der Griffelemente seitlich der Anströmseite und/oder der Abströmseite an dem Filterelement befestigt sein. Auf diese Weise kann eine Abdeckung der Anströmseite und/oder der Abströmseite durch das wenigstens eine Griffelement verringert werden. Eine Störung der Durchströmung des Filterelements kann so verringert werden.
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 Einbaurichtung abstehende 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 Einbaurichtung abstehende Halteanordnungen aufweist, kann eine bezüglich der Einbaurichtung und/oder der Elementachse axiale Positionierung und Halterung im Filtergehäuse erfolgen.
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.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eines der Griffelemente in Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse betrachtet mit der wenigstens einen Halteanordnung fluchten. ”Fluchten” im Sinne der Erfindung bedeutet, dass sich eine Projektion des wenigstens einen Griffelements in Einbaurichtung wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, innerhalb der wenigstens einen Halteanordnung befindet.
Das wenigstens eine Griffelement kann vorteilhafterweise in einem Bereich des Filterelements angeordnet sein, in dem das Filterelement ohnehin aufgrund der wenigstens einen Halteanordnung seitlich, insbesondere radial zur Einbaurichtung, erweitert ist. Es kann so erreicht werden, dass die seitliche Ausdehnung des Filterelements durch das wenigstens eine Griffelement nicht weiter vergrößert wird. Bei geringem Platzbedarf im Filtergehäuse kann das wenigstens eine Griffelement seitlich bezüglich der Einbaurichtung vor oder hinter der seitlich abstehenden Halteanordnung als eine Art Rippe, Steg oder Zapfen ausgebildet werden.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß mit dem Filter dadurch gelöst, dass das Filterelement wenigstens zwei Griffelemente zum Fassen des Filterelements aufweist.
Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement und dessen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für den erfindungsgemäßen Filter entsprechend und umgekehrt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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
1 eine isometrische Darstellung eines Luftfilterelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, mit Endscheiben auf gegenüberliegenden Seiten, in die jeweils ein Haltegriff integriert ist;
2 das Filterelement aus der 1 in längsseitiger Ansicht;
3 das Filterelement aus den 1 und 2 in querseitiger Ansicht mit Betrachtungsrichtung auf eine der Endscheiben;
4 das Filterelement aus den 1 bis 3 in einer Draufsicht auf eine Anströmseite;
5 eine isometrische Darstellung einer der Endscheiben des Filterelements aus den 1 bis 4;
6 eine Seitenansicht der Endscheibe aus der 5;
7 eine Frontaldarstellung der Endscheibe aus den 5 und 6;
8 eine Draufsicht der Endscheibe aus den 5 bis 7;
9 eine isometrische Darstellung eines Luftfilterelements gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, mit Endscheiben auf gegenüberliegenden Seiten, in die jeweils zwei rippenartige Griffelemente integriert sind;
10 das Filterelement aus der 9 in längsseitiger Ansicht;
11 das Filterelement aus den 9 und 10 in querseitiger Ansicht;
12 das Filterelement aus den 9 bis 11 in einer Draufsicht;
13 eine isometrische Darstellung einer der Endscheiben des Filterelements aus den 9 bis 12;
14 eine Seitenansicht der Endscheibe aus der 13;
15 eine Frontaldarstellung der Endscheibe aus den 13 und 14;
16 eine Draufsicht der Endscheibe aus den 13 bis 15.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In den 1 bis 4 ist ein Filterelement 10 eines ansonsten nicht gezeigten Luftfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Perspektiven gezeigt. Der Luftfilter umfasst ein öffenbares Filtergehäuse, welches aus einem Gehäusetopf und einem Gehäusedeckel zusammengesetzt ist. In dem Filtergehäuse ist das Filterelement 10 austauschbar angeordnet.
Eine Einbaurichtung 12 des Filterelements 10 in den Gehäusetopf verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zu einer Elementachse 14.
Das Filterelement 10 kann durch eine Einbauöffnung in den Gehäusetopf eingesteckt werden.
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.
In den 1 und 2 sind anströmseitige Faltkanten 20 oben und abströmseitigen Faltkanten 20 unten gezeigt. In der 4 sind lediglich die anströmseitigen Faltkanten 20 gezeigt. Faltenhöhen 22 des gefalteten Filtermediums 18 erstrecken sich parallel zur Elementachse 14. Die Breite des Filterbalges 16 senkrecht zu den Faltkanten 20 ist geringer als seine Länge in Richtung der Faltkanten 20. Eine bezüglich der Elementachse 14 axiale Höhe des Filterbalgs 16 an seiner höchsten Stelle ist etwas größer als die Breite des Filterbalgs 16. Die Länge des Filterbalgs 16 ist größer als seine größte Höhe. Die Falten können daher als tief bezeichnet werden.
Die Faltenhöhen 22 der Falten variieren von Falte zu Falte in Richtung senkrecht zu den Faltkanten 20 und senkrecht zur Elementachse 18. Die Faltenhöhen 22 der Falten im Zentrum des Filterbalges 16 sind kleiner als die Faltenhöhen 22 der äußeren Falten an den Längsseiten 24 des Filterbalges 16. Der Verlauf einer Kurve durch die abströmseitigen Faltkanten 20, in 1 unten, in Längsrichtung des Filterbalges 16 betrachtet, entspricht etwa dem Verlauf einer Parabel.
Stirnkantenseiten 26 des Filterbalges 16 werden durch, in den Figuren verdeckte, Stirnkanten des Filtermediums 18 aufgespannt. 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, die durch die Elementachse 14 und die anströmseitigen Faltkanten 20 aufgespannt wird. Die Stirnkantenseiten 26 verbinden die Längsseiten 24 und bilden mit diesen den Umfang des Filterbalges 16.
Die Anströmseite 28, in den 1 bis 4 oben, befindet sich bei eingebautem Filterelement 10 auf der dem Gehäusedeckel zugewandten Seite.
Eine Abströmseite 30, in den 1 bis 4 unten, wird durch die abströmseitigen Faltkanten 20 auf der einem Topfboden des Gehäusetopfs zugewandten Seite aufgespannt.
An den Stirnkantenseiten 26 des Filterbalgs 16 ist jeweils eine Endscheibe 32 dicht mit den dortigen Stirnkanten des Filtermediums 18 verbunden. Eine der Endscheiben 32 ist beispielhaft in den 5 bis 8 in unterschiedlichen Perspektiven gezeigt. Die Endscheiben 32 bestehen jeweils aus Kunststoff. Die Endscheiben 32 sind außen etwa rechteckig. Ihre der Abströmseite 28 zugewandten unteren, abströmseitigen Ränder verlaufen entsprechend der Abströmseite 28 etwa parabelförmig.
In der Nähe des anströmseitigen Randes weist jede Endscheibe 32 eine 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.
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 Halteanordnung 38 auf. In Einbaurichtung 12 betrachtet etwa mittig weist jeder Vorsprung 36 ferner einen Haltesteg 40 für eine Dichtung 42 auf. Der Haltesteg 40 erstreckt sich über die ganze Länge des Vorsprungs 36.
Die Dichtung 42 umgibt den Filterbalg 16 und die Endscheiben 32 bezüglich der Elementachse 14 umfangsmäßig geschlossen. Sie befindet sich von der Anströmseite 28 aus betrachtet etwas hinter den anströmseitigen Faltkanten 20.
Mit Hilfe der Filterelementhalteeinrichtung 34 kann das Filterelement 10 in dem Filtergehäuse axial bezüglich der Einbaurichtung 12 und der Elementachse 14 gehalten werden. Das Filtergehäuse weist hierzu entsprechende Halteflächen für die Filterelementhalteeinrichtung 34 auf.
Ferner sind die Endscheiben 32 an ihren dem Filterbalg 16 abgewandten Außenseiten jeweils mit Verstärkungsrippen 44 versehen, welche gitterartig verlaufen.
An den der Anströmseite 28 zugewandten anströmseitigen jeweiligen Rändern der Endscheiben 32 ist jeweils ein Haltegriff 46 einstückig befestigt. Die Haltegriffe 46 befinden sich jeweils etwa mittig bezüglich der Breite des Filterbalges 16. Die zwei Haltegriffe 46 sind an bezüglich der Elementachse 14 radial gegenüberliegenden Seiten am Filterelement 10 angeordnet. Die Haltegriffe 46 erstrecken sich jeweils in der Ebene der entsprechenden Endscheibe 32. Die Haltegriffe 46 befinden sich jeweils seitlich der Anströmseite 28. Auf diese Weise verdecken die Haltegriffe 46 die Anströmseite 28 nicht. Die Haltegriffe 46 überragen den Filterbalg 16 auf der Anströmseite 28.
Seitliche Verbindungsabschnitte 48 der Haltegriffe 46 erstrecken sich mit einer Richtungskomponente etwa parallel zur Elementachse 14, also parallel zur Einbaurichtung 12. Ein mittlerer Griffabschnitt 50 erstreckt sich quer zur Elementachse 14, also quer zur Einbaurichtung 12, und quer zu den Faltkanten 20. Der mittlere Griffabschnitt 50 verbindet die beiden Verbindungsabschnitte 48.
Die seitlichen Verbindungsabschnitte 48, der Griffabschnitt 50 und der entsprechende, dem Griffabschnitt 50 gegenüberliegende anströmseitige Rand der Endscheibe 32 begrenzen ein Griffloch 52 des entsprechenden Haltegriffs 46.
An den beiden Haltegriffen 46 kann das Filterelement 10 an gegenüberliegenden Seiten beispielsweise mit Händen oder mit einem entsprechenden Werkzeug gefasst werden. Das Filterelement 10 kann so zum Einbau in Einbaurichtung 12 in das Filtergehäuse eingesetzt und zum Ausbau entsprechend in entgegengesetzter Richtung an den Haltegriffen 46 gleichmäßig herausgezogen werden.
In den 9 bis 12 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des Filterelements 10 gezeigt. Eine der Endscheiben 32 des Filterelements 10 ist beispielhaft in den 13 bis 16 im Detail gezeigt. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind beim zweiten Ausführungsbeispiel anstelle der Haltegriffe 46 an jeder der Endscheiben 32 zwei rippenartige Griffelemente 146 angeordnet. Ansonsten entspricht der Aufbau des Filterelements 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus den 9 bis 16 dem Aufbau des Filterelements 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus den 1 bis 8.
Die Griffelemente 146 befinden sich in Richtung der Elementachse 14 betrachtet jeweils zwischen den Halteanordnungen 38 und dem anströmseitigen Rand der Endscheiben 32. Jedes Griffelement 146 fluchtet in Richtung der Elementachse 14, also auch in Einbaurichtung 12, betrachtet mit einer der Halteanordnungen 38.
Die Griffelemente 146 weisen jeweils einen Griffsteg 148 auf, der sich etwa parallel zur Anströmseite 28 und senkrecht zur Außenseite der Endscheiben 32 nach außen erstreckt. Die Griffstege 148 sind leicht gebogen, sodass sie auf ihrer der entsprechenden Halteanordnung 38 zugewandten Unterseite eine leichte Griffmulde bilden. In diese Griffmulde kann einfach mit einem Finger oder einem Werkzeug eingegriffen werden.
Auf der dem anströmseitigen Rand der Endscheibe 32 zugewandten Seite weisen die Griffelemente 146 jeweils einen Stützsteg 150 auf. Die Stützstege 150 greifen etwa mittig an der anströmseitigen Seite der Griffstege 148 an und erstrecken sich jeweils etwa parallel zur Elementachse 14. Sie dienen zum Abstützen der Griffstege 148. Die Griffelemente 146 befinden sich jeweils seitlich der Anströmseite 28.
Insgesamt sind vier Griffelemente 146 umfangsmäßig verteilt auf gegenüberliegenden Seiten des Filterelements 10 angeordnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2012/175438 A1 [0003]

Claims

Filterelement, insbesondere Flachfilterelement (10), zum Einbau in ein Filtergehäuse eines Filters für Fluid, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem offenen Filterbalg (16) aus einem Filtermedium (18), der eine Anströmseite (28) und eine Abströmseite (30) für das zu filtrierende Fluid aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) wenigstens zwei Griffelemente (46; 146) zum Fassen des Filterelements (10) aufweist.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zwei Griffelemente (46) wenigstens eine Öse oder wenigstens ein Griffloch (52) oder wenigstens eine Grifföffnung oder wenigstens eine Griffmulde aufweist.
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Griffelemente (46; 146) auf gegenüberliegenden Seiten (26) des Filterelements (10) angeordnet sind.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei der Griffelemente neben unterschiedlichen Längsseiten oder neben der gleichen Längsseite des Filterbalges angeordnet sind.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Griffelemente (46) bezüglich einer Elementachse (14) umfangsmäßig etwa mittig an einer Seite (26) des Filterelements (10) angeordnet ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (18) gefaltet ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Umfangsseite (26) des Filterbalges (16), welche sich zwischen der Anströmseite (28) und Abströmseite (30) erstreckt, wenigstens ein Endkörper, insbesondere eine Endscheibe (32), angeordnet ist.
Filterelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Griffelemente (46; 146) mit dem wenigstens einen Endkörper (32) insbesondere einstückig verbunden ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Längsabschnitt (48; 150) wenigstens eines der Griffelemente (46; 146) wenigstens mit einer Richtungskomponente parallel zu einer Einbaurichtung (12), in der das Filterelement (10) in das Filtergehäuse eingebaut werden kann, insbesondere der Elementachse (14), erstreckt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich wenigstens ein Querabschnitt (50; 148) wenigstens eines der wenigstens zwei Griffelemente (46; 146) wenigstens mit einer Richtungskomponente quer, insbesondere radial, zu der Einbaurichtung (12), in der das Filterelement (10) in das Filtergehäuse eingebaut werden kann, insbesondere einer Elementachse (14), erstreckt.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Griffelemente (46; 146) seitlich der Anströmseite (28) und/oder der Abströmseite an dem Filterelement (10) befestigt ist.
Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) eine Filterelementhalteeinrichtung (34) aufweist, die mit dem Filterbalg (16) direkt oder indirekt verbunden ist, die sich zwischen der Anströmseite (28) und Abströmseite (30) entlang wenigstens eines Teils eines Umfangs des Filterbalges (16) erstreckt und die wenigstens eine von dem Filterbalg (16) quer, insbesondere radial, zu einer Einbaurichtung (12) abstehende Halteanordnung (38) aufweist.
Filterelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Griffelemente (146) in Einbaurichtung (12) des Filterelements (10) in das Filtergehäuse betrachtet mit der wenigstens einen Halteanordnung (38) fluchtet.
Filter für Fluid, insbesondere Luftfilter, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse, welches wenigstens einen Einlass und wenigstens einen Auslass für Fluid aufweist, und mit wenigstens einem Filterelement, insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, insbesondere einem Flachfilterelement (10), mit einem offenen Filterbalg (16) aus einem Filtermedium (18), der eine Anströmseite (28) und eine Abströmseite (30) für das zu filtrierende Fluid aufweist, wobei das wenigstens eine Filterelement (10) in dem Filtergehäuse derart angeordnet ist, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) wenigstens zwei Griffelemente (46; 146) zum Fassen des Filterelements (10) aufweist.