DE102014014006B4 - Filter element and filter system with a through-flowing acoustic element and its use - Google Patents

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Abstract

Filterelement (10), umfassend wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren Filterbalg (12), wenigstens ein durchströmbares Akustikelement (20), das zwischen einem Gitterbauteil (22) und dem Filterbalg (12) gehalten ist, wobei das Gitterbauteil (22) fest mit einer um den Filterbalg (12) umlaufenden Dichtung (30) verbunden ist, wobei die Dichtung (30) durch Polyurethan gebildet ist und das Gitterbauteil (22) mit in die Dichtung (30) eingeschäumt ist, wobei das wenigstens eine durchströmbare Akustikelement (20) an einer bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterbalgs (12) angeordnet ist, wobei das Gitterbauteil (22) einen Rand (24) aufweist, wobei das Akustikelement (20) im Wesentlichen innerhalb des Rands (24) aufgenommen ist, wobei der Rand (24) quer zu seiner Hochachse kammartig mit nach außen weisenden Zähnen (23) ausgebildet ist und wobei der Filterbalg (12) über die Dichtung (30) mit den Zähnen (23) am Rand (24) des Gitterbauteils (22) verbunden ist.

Figure DE102014014006B4_0000
Filter element (10), comprising at least one filter bellows (12) through which a fluid can flow, at least one acoustical element (20) through which is held between a grate component (22) and the filter bellows (12), wherein the grate component (22) is fixedly connected to a is connected to the filter bellows (12) circumferential seal (30), wherein the seal (30) is formed by polyurethane and the mesh member (22) is foamed into the seal (30), wherein the at least one through-flowable acoustic element (20) an intended clean side of the filter bellows (12) is arranged, wherein the grid member (22) has a rim (24), wherein the acoustic element (20) substantially within the edge (24) is received, wherein the edge (24) transversely to its High axis is formed like a comb with outwardly facing teeth (23) and wherein the filter bellows (12) via the seal (30) with the teeth (23) on the edge (24) of the grid member (22) is connected.
Figure DE102014014006B4_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem darin angeordneten durchströmbaren Akustikelement, insbesondere zur Verwendung als Luftfilter einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a filter system for filtering a fluid with an acoustical element arranged therein, in particular for use as an air filter of an internal combustion engine.

Stand der TechnikState of the art

Als Luftfilter werden alle Abscheider bezeichnet, die Aerosole bzw. unerwünschte Schwebstoffe wie Krankheitserreger, Pollen, Stäube oder Gase aus der Luft herausfiltern. Genauer handelt es sich dabei meist um filternde Abscheider, die in einem filternden Medium Substanzen aus der Luft entfernen. Als Filtermedium kommen meist Fasern oder Körner zum Einsatz. Es wird in Faserschichtfilter, Schüttschichtfilter und Filter mit festem Medium (seltener, wie Sinterschichten, Keramik) unterschieden. Allen Filtern gemein ist der relativ hohe Luftdurchsatz, der zur Erreichung des Filterziels notwendig ist. Dieser hohe Luftdurchsatz kann im laufenden Einsatz mit einer erheblichen Geräuschentwicklung verbunden sein.Air filters are all separators that filter out aerosols or unwanted suspended matter such as pathogens, pollens, dusts or gases from the air. More precisely, these are usually filtering separators which remove substances from the air in a filtering medium. The filter medium is usually fibers or grains are used. It is differentiated into fiber layer filters, bulk layer filters and filters with solid medium (more rarely, such as sintered layers, ceramics). Common to all filters is the relatively high air flow necessary to achieve the filter target. This high air flow rate can be associated with a significant noise during operation.

Diese Filterart wird auch in der Fahrzeugindustrie verwendet. Es sind papierähnliche ringförmige oder rechteckig flache Gebilde, die zickzackförmig gefaltetes Gewebe als Filterelement haben. Die Faltung vergrößert die Filterfläche und verringert den Strömungswiderstand bei gleichzeitiger Erhöhung der Standzeit.This filter type is also used in the automotive industry. They are paper-like annular or rectangular flat structures that have zigzag folded fabric as a filter element. The folding increases the filter area and reduces the flow resistance while increasing the service life.

In den meisten Fällen eines Ringzylinders wird die kontaminierte Luft außerhalb des Zylinders angesaugt und die gefilterte gesäuberte Luft innerhalb des Ringzylinders weitergeleitet. Als Varianten sind auch flächige Luftfilter gebräuchlich. Hier wird in einem Luftfilterkasten das Filterelement durch eine ebene, in einem Rahmen fixierte und gefaltete Filtermatte dargestellt. Die Luft strömt meist von unten nach oben durch das horizontal ausgerichtete Filterelement. Abgeschiedene größere Fremdkörper können so bei Stillstand des Luftstromes auf den Boden des Filterkastens fallen und behindern den Luftstrom nicht zusätzlich.In most cases of a ring cylinder, the contaminated air is drawn outside the cylinder and the filtered cleaned air is passed inside the ring cylinder. As variants and flat air filters are used. Here, the filter element is represented by a flat, fixed in a frame and folded filter mat in an air filter box. The air usually flows from bottom to top through the horizontally aligned filter element. Deposited larger foreign objects can fall so at standstill of the air flow to the bottom of the filter box and do not impede the air flow in addition.

Des Weiteren existieren Schaumstoff-Trockenfilter. Es handelt sich dabei um dieselben Konstruktionen wie Papierluftfilter, nur dass anstelle des gefalteten Papieres glatte Schaumstofflagen verwendet werden.Furthermore, foam dry filters exist. These are the same designs as paper air filters, except that smooth foam layers are used instead of the folded paper.

Häufig werden beide Filterarten miteinander kombiniert: Ein Vorfilter aus einem Vliesmaterial und/oder Schaumstoff für Grobschmutz, als Hauptfilter dann ein Papierfilter. Insbesondere in Einsatzgebieten mit erhöhtem Schmutz-/Staubanfall wird auf dieses Prinzip zurückgegriffen, z. B. in der Landwirtschaft oder auch beim Rasenmäher, um die Standzeit des Filters zu erhöhen.Often both types of filter are combined: a pre-filter made of a non-woven material and / or foam for coarse dirt, as a main filter then a paper filter. Especially in applications with increased dirt / dust accumulation is used on this principle, eg. As in agriculture or lawn mower to increase the service life of the filter.

Aus der KR 100470775 B1 ist ein Luftfiltersystem für ein Fahrzeug bekannt, das Ansauggeräusche des Luftfiltersystems ohne einen zusätzlichen Resonator reduziert. Das Luftfiltersystem umfasst ein Gehäuse, in dem in einem freien Raum ein Luftfilterelement angeordnet ist. Das Luftfilterelement ist in einen oberen und einen unteren Luftfilter aufgeteilt und weist eine Resonatorkammer auf, die zwischen beiden Luftfiltern ausgebildet ist. Die Resonatorkammer weist eine Öffnung auf, welche auf eine bestimmte Frequenz ausgelegt ist. Geräusche, die durch das Ansaugen der Luft durch einen Einlass entstehen, werden im unteren Bereich des Filtersystems, wo der untere Luftfilter angeordnet ist, zum Teil absorbiert. Der Rest der Geräusche wird in der Resonatorkammer zwischen dem unteren und dem oberen Luftfilter absorbiert. Die Absorptionsfrequenz wird dabei durch die Öffnung der Resonatorkammer abgestimmt. Ein weiter verbleibender Geräuschanteil wird dann im oberen Bereich des Luftfiltersystems, wo der obere Luftfilter angeordnet ist, herausgefiltert.From the KR 100470775 B1 For example, an air cleaner system for a vehicle is known that reduces intake noise of the air cleaner system without an additional resonator. The air filter system comprises a housing in which an air filter element is arranged in a free space. The air filter element is divided into upper and lower air filters and has a resonator chamber formed between both air filters. The resonator chamber has an opening which is designed for a specific frequency. Noises caused by the intake of air through an inlet are partially absorbed in the lower part of the filter system where the lower air filter is located. The rest of the noise is absorbed in the resonator chamber between the lower and upper air filters. The absorption frequency is tuned by the opening of the resonator. A remaining amount of noise is then filtered out at the top of the air filter system where the top air filter is located.

Die DE 10 2012 219 344 A1 offenbart ein Filterelement zur Verwendung in einem Raumpflegegerät aus einem gefalteten Filtermedium mit einem Schaumstofffilter in den Falten des ersten Filtermediums und einem darüber angeordneten Gitter. Die DE 20 2006 012 987 U1 zeigt ein Filterelement mit einer Filtermatte, einer Dämmmatte, einem Stützgitter, das auf einer umlaufenden Dichtung aufliegt. Die DE 100 19 507 A1 offenbart ein Filterelement mit einem gewellten ersten Filtermedium, einem darüber angeordneten flachen Sekundärfilter und einem Metallsieb, wobei das Metallsieb in einen Rahmen eingebettet ist. Die DE 698 11 862 T2 offenbart eine Filtereinrichtung zur Ausrüstung einer Belüftungsanlage, die aus einem umlaufenden Dichtrahmen mit Querstreben aus Polypropylenschaum, einem gefalteten Filtermedium aus Krempelvlies, einem Aktivkohlenstoffgewebe und einem Gitter aus Polypropylen besteht, wobei das Gitter an einem Rahmen befestigt ist.The DE 10 2012 219 344 A1 discloses a filter element for use in a room care device of a folded filter medium with a foam filter in the folds of the first filter medium and an overlying grid. The DE 20 2006 012 987 U1 shows a filter element with a filter mat, an insulating mat, a support grid, which rests on a circumferential seal. The DE 100 19 507 A1 discloses a filter element having a corrugated first filter medium, an overlying flat secondary filter and a metal mesh, wherein the metal mesh is embedded in a frame. The DE 698 11 862 T2 discloses a ventilation apparatus for equipping a ventilation system, which consists of a circumferential sealing frame with cross-webs made of polypropylene foam, a folded filter medium carded web, an activated carbon fabric and a grid of polypropylene, wherein the grid is fixed to a frame.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Filterelement zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das es erlaubt, die durch das strömende Fluid induzierten akustischen Eigenschaften günstig zu beeinflussen.An object of the invention is therefore to provide a filter element for filtering a fluid, which allows to influence the induced by the flowing fluid acoustic properties favorable.

Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung eines Filtersystems mit einem derartigen Filterelement.Another object is to provide a filter system with such a filter element.

Nach einem Aspekt wird die Aufgabe gelöst von einem Filterelement zum Filtern eines Fluids mit einem reinseitigen durchströmbaren Akustikelement, das von einem Gitterbauteil gehalten ist, sowie von einem Filtersystem mit einem Filterelement, das auswechselbar im Filtersystem angeordnet ist.In one aspect, the object is achieved by a filter element for filtering a fluid with a clean-side throughflowable acoustic element, which is held by a grid member, as well as a filter system with a filter element which is interchangeable arranged in the filter system.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Filterelement vorgeschlagen, umfassend wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren Filterbalg, wenigstens ein durchströmbares Akustikelement, das zwischen einem Gitterbauteil und dem Filterbalg gehalten ist, wobei das Gitterbauteil fest mit einer um den Filterbalg umlaufenden Dichtung verbunden ist.According to one aspect of the invention, a filter element is proposed, comprising at least one filter bellows through which a fluid can flow, at least one acoustical element through which a grate component and the filter bellows are held, wherein the grate component is fixedly connected to a seal surrounding the filter bellows.

Fest verbunden soll bedeuten, dass die Verbindung zwischen Gitterbauteil und Dichtung nicht werkzeuglos lösbar, insbesondere nur zerstörend lösbar ist.Permanently connected to mean that the connection between the grating component and seal not tool-free solvable, in particular only destructive solvable.

Die Dichtung des Filterelements dient der strömungsmäßigen und/oder fluiddichten Trennung von Rohseite zu Reinseite des Filtersystems, in dem das Filterelement eingesetzt werden soll. Dadurch, dass das Gitterbauteil mit der Dichtung fest verbunden ist, ist das Akustikelement verliersicher gehalten. Durch das Gitterbauteil kann verhindert werden, dass Fasern aus dem Akustikelement in den Bereich der Reinseite des Filterelements eingetragen werden. Das Akustikelement wird sicher am Filterbalg fixiert. Das Filterelement ist sehr kompakt und erlaubt günstigerweise auch in Bereichen eine Akustikmaßnahme, die vom Bauraum her sonst nicht oder nur schwer möglich ist.The seal of the filter element is used for flow-wise and / or fluid-tight separation from the raw side to the clean side of the filter system in which the filter element is to be used. The fact that the grid component is firmly connected to the seal, the acoustic element is held captive. By the grating component can be prevented that fibers are entered from the acoustic element in the region of the clean side of the filter element. The acoustic element is securely fixed to the filter bellows. The filter element is very compact and allows favorable even in areas an acoustic measure that is otherwise difficult or impossible from the space.

Das durchströmbare Akustikelement kann ein Fasermaterial, ein Vlies, einen Schaumstoff und/oder andere akustisch wirksame Medien aufweisen. Durch das durchströmbare Akustikelement kann eine dämpfende Wirkung auf Geräusche im Fluid und von anderen Geräuschquellen einer Brennkraftmaschine sowie eine Störung von Akustikmoden im Filtersystem bewirkt werden. Dabei geht es insbesondere um die akustische Wirkung zur Dämpfung von Schallwellen, die z.B. bei einem Verbrennungsprozess bzw. in einem Turbolader, einem Kompressor oder ähnlichen Aggregaten einer Brennkraftmaschine entstehen. Mit Hilfe des Akustikelements kann eine Veränderung der akustischen Systemcharakteristik des Filterelements bzw. eines Filtersystems mit Filterelement erreicht werden.The flow-through acoustic element may comprise a fiber material, a fleece, a foam and / or other acoustically active media. The flow through the acoustic element, a damping effect on noise in the fluid and other noise sources of an internal combustion engine and a disturbance of acoustic modes can be effected in the filter system. In particular, it deals with the acoustic effect of damping sound waves, e.g. arise in a combustion process or in a turbocharger, a compressor or similar units of an internal combustion engine. With the help of the acoustic element, a change in the acoustic system characteristic of the filter element or a filter system with filter element can be achieved.

Besonders günstig ist es, wenn das Material des durchströmbaren Akustikelements porös und/oder offenporig ausgebildet ist. Offenzelliger Schaum kann günstig eingesetzt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Struktur des Materials weich ist, wie es beispielsweise bei einem akustischen Vlies, das Schall absorbieren kann, der Fall ist. Ein solches durchströmbares Akustikelement kann, muss aber nicht eine zusätzliche Filterwirkung gegenüber dem durchströmenden Fluid aufweisen, sodass dadurch die Filterwirkung des eigentlichen Filterbalgs günstig unterstützt wird.It is particularly favorable if the material of the throughflowable acoustic element is porous and / or open-pored. Open cell foam can be used cheaply. It is advantageous if the structure of the material is soft, as is the case, for example, with an acoustic fleece which can absorb sound. Such a throughflowable acoustic element can, but does not have to have, an additional filtering effect with respect to the fluid flowing through, so that the filter effect of the actual filter bellows is favorably supported thereby.

Günstig kann es sich darstellen, wenn das durchströmbare Akustikelement mit dem Filterelement verschweißt oder verklebt ist. Alternativ kann es jedoch auch an das Filterelement an- oder aufgesteckt sein oder beispielsweise bei der Montage des Filterelements in dem Filtersystem an dem Filterelement angeordnet sein. Durch das Gitterbauteil kann das Akustikelement jedoch auch einfach auf den Filterbalg gelegt und mit dem Gitterbauteil fixiert werden.It may be favorable if the through-flowable acoustic element is welded or glued to the filter element. Alternatively, however, it may also be attached or attached to the filter element or arranged, for example, during assembly of the filter element in the filter system to the filter element. By means of the grating component, however, the acoustic element can also simply be placed on the filter bellows and fixed with the grating component.

Das Filterelement kann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Denkbar ist auch eine Ausgestaltung als Rundelement.The filter element may have a rectangular cross-section. It is also conceivable embodiment as a round element.

Erfindungsgemäß ist das wenigstens eine durchströmbare Akustikelement an einer bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterbalgs angeordnet. Dies erlaubt zusätzlich eine Einsparung an Bauraum vor dem Filterelement auf dessen Rohseite. Das Akustikelement muss nicht zwingend Filtrieraufgaben übernehmen, sondern soll vielmehr eine Geräuschentwicklung reduzieren, die durch das durchströmende Fluid im Filterelement oder im Filtersystem, in welches das Filterelement eingesetzt ist, hervorgerufen wird. So kann beispielsweise über das durchströmbare Akustikelement eine akustische Dämpfung der Strömung des Fluids des Filtersystems ab einer Frequenz von 500 Hz von 0,5 dB bis 5 dB, bevorzugt bis 10 dB, bewirkbar sein. Diese akustische Dämpfung kann durch Auswahl der als durchströmbares Akustikelement eingesetzten Materialien entscheidend beeinflusst werden. Gerade im Filtereinsatz häufig verwendete Materialien wie Vliese oder verschiedenste Schaumstoffe können solche Dämpfungseffekte günstig bewirken.According to the invention, the at least one through-flowable acoustic element is arranged on a designated clean side of the filter bellows. This additionally allows a saving of space before the filter element on the raw side. The acoustic element does not necessarily have to perform filtration tasks, but rather is intended to reduce a noise which is caused by the fluid flowing through in the filter element or in the filter system into which the filter element is inserted. Thus, for example, an acoustical damping of the flow of the fluid of the filter system from a frequency of 500 Hz of 0.5 dB to 5 dB, preferably up to 10 dB, can be effected via the acoustically permeable acoustic element. This acoustic damping can be decisively influenced by selecting the materials used as a throughflowable acoustic element. Especially in filter insert commonly used materials such as nonwovens or various foams can cause such damping effects beneficial.

Erfindungsgemäß ist die Dichtung durch Polyurethan gebildet und das Gitterbauteil ist mit in die Dichtung eingeschäumt. Die Verbindung von Filterbalg, Akustikelement und Gitterbauteil kann in einem Schritt erfolgen.According to the invention, the seal is formed by polyurethane and the grid component is foamed into the seal. The connection of filter bellows, acoustic element and grid component can be done in one step.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das Gitterbauteil Gitterstege aufweisen und zwischen den Gitterstegen ein feinmaschiges Sieb angeordnet sein. Auf der Reinluftseite wird damit gewährleistet, dass Verunreinigungen aus dem Akustikelement nicht auf die Reinseite des Filterelements gelangen können.According to a favorable embodiment, the grid component can have grid bars and a fine mesh screen can be arranged between the grid bars. On the clean air side is thus ensured that impurities from the acoustic element can not reach the clean side of the filter element.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das Gitterbauteil Gitterstege aufweisen und zwischen den Gitterstegen und dem Filterbalg ein feinmaschiges Sieb angeordnet sein. Auf der Reinluftseite wird damit gewährleistet, dass Verunreinigungen aus dem Akustikelement nicht auf die Reinseite des Filterelements gelangen können.According to a favorable embodiment, the grid component can have grid bars and between the mesh bars and the filter bellows a fine-mesh sieve be arranged. On the clean air side is thus ensured that impurities from the acoustic element can not reach the clean side of the filter element.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das feinmaschige Sieb in das Gitterbauteil eingespritzt sein. Ist das feinmaschige Sieb zwischen Filterbalg und Gitterstegen angeordnet, ist die Verbindung zwischen Gitterbauteil und Sieb besonders einfach. Denkbar ist jedoch auch, dass Siebsegmente zwischen die Gitterstege eingespritzt sind. According to a favorable embodiment, the fine-meshed screen can be injected into the grid component. If the fine-mesh sieve is arranged between the filter bellows and the grid bars, the connection between the grid component and the sieve is particularly simple. However, it is also conceivable that sieve segments are injected between the grid bars.

Erfindungsgemäß weist das Gitterbauteil einen Rand auf. Vorteilhaft kann der Rand geschlossen sein. Dies erhöht die Dichtigkeit der Anordnung insbesondere auf der Reinseite.According to the invention, the grid component has an edge. Advantageously, the edge can be closed. This increases the tightness of the arrangement, especially on the clean side.

Erfindungsgemäß ist das Akustikelement im Wesentlichen innerhalb des Rands aufgenommen. Das Akustikelement ist dann bis auf die Kontaktfläche mit dem Filterbalg ganz vom Gitterbauteil umschlossen.According to the invention, the acoustic element is received substantially within the edge. The acoustic element is then completely enclosed by the grid component except for the contact surface with the filter bellows.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann der Rand formschlüssig mit der Dichtung verbunden sein. Erfindungsgemäß ist der Rand quer zu seiner Hochachse kammartig mit nach außen weisenden Zähnen ausgebildet, wobei der Filterbalg über die Dichtung mit den Zähnen am Rand des Gitterbauteils verbunden ist. Dies erlaubt eine sichere Verankerung des Randes des Gitterbauteils in der umlaufenden Dichtung.According to a favorable embodiment, the edge may be positively connected to the seal. According to the invention, the edge is formed in a comb-like manner with teeth pointing outwards transversely to its vertical axis, the filter bellows being connected to the teeth on the edge of the grid component via the seal. This allows a secure anchoring of the edge of the grid component in the circumferential seal.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das durchströmbare Akustikelement ein Fasermaterial oder ein Vliesmaterial oder einen Schaum umfassen.According to a favorable embodiment, the flow-through acoustic element may comprise a fiber material or a non-woven material or a foam.

Gemäß eines weiteren Aspekts der Erfindung wird ein Filtersystem vorgeschlagen zum Filtern eines Fluids, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Fluidpfad zwischen einer Rohseite und einer Reinseite des Filtersystems, umfassend wenigstens ein auswechselbares Filterelement, welches mit einem Filterbalg die Rohseite des Filtersystems von der Reinseite trennt, ein Filtergehäuse, in dem das Filterelement angeordnet ist, wobei entlang des Fluidpfads stromabwärts nach dem Filterbalg wenigstens ein durchströmbares Akustikelement angeordnet ist, welches eine gezielte akustische Beeinflussung der Strömung des Fluids bewirkt, wobei das Akustikelement zwischen einem Gitterbauteil und dem Filterbalg gehalten ist, welches Gitterbauteil mit einer um den Filterbalg umlaufenden Dichtung fest verbunden ist.According to a further aspect of the invention, a filter system is proposed for filtering a fluid, in particular an internal combustion engine, having a fluid path between a raw side and a clean side of the filter system, comprising at least one replaceable filter element which separates the raw side of the filter system from the clean side with a filter bellows. a filter housing in which the filter element is arranged, wherein along the fluid path downstream of the filter bellows at least one through-flowable acoustic element is arranged, which causes a targeted acoustic influence on the flow of the fluid, wherein the acoustic element between a grid member and the filter bellows is held, which grid component is firmly connected with a circumferential seal around the filter bellows.

Das Filtersystem kann vorteilhaft zum Filtern von Luft eingesetzt werden, insbesondere bei einer Brennkraftmaschine, beispielsweise eines Kraftfahrzeugs, wobei das durchströmbare Akustikelement eine gezielte akustische Beeinflussung der Strömung des Fluids bewirkt.The filter system can be advantageously used for filtering air, in particular in an internal combustion engine, for example a motor vehicle, wherein the flow-through acoustic element causes a targeted acoustic influence on the flow of the fluid.

Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das durchströmbare Akustikelement reinluftseitig angeordnet sein, was eine günstige kompakte Bauweise erlaubt.According to a favorable embodiment, the through-flowable acoustic element can be arranged on the clean air side, which allows a favorable compact design.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Verwendung des Filtersystems als Luftfilter, insbesondere als Luftfilter einer Brennkraftmaschine.According to a further aspect, the invention relates to a use of the filter system as an air filter, in particular as an air filter of an internal combustion engine.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft

  • 1 in Explosionsdarstellung eine erste Ausgestaltung eines Filterelements mit durchströmbarem Akustikelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine isometrische Darstellung des aufgeschnittenen Filterelements mit durchströmbarem Akustikelement nach 1; und
  • 3 eine Schnittdarstellung eines Filtersystems nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
They show by way of example
  • 1 in an exploded view, a first embodiment of a filter element with a flow-through acoustic element according to an embodiment of the invention;
  • 2 an isometric view of the cut-filter element with by-passing acoustic element after 1 ; and
  • 3 a sectional view of a filter system according to another embodiment of the invention.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

1 zeigt als Explosionsdarstellung eine erste Ausgestaltung eines Filterelements 10 mit durchströmbarem Akustikelement 20 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 zeigt das Filterelement 10 im Schnitt in isometrischer Darstellung. 1 shows an exploded view of a first embodiment of a filter element 10 with airflow through the acoustic element 20 according to an embodiment of the invention. 2 shows the filter element 10 on average in isometric view.

Das Filterelement 10 ist flach und in der Figur beispielsweise quadratisch ausgebildet und umfasst wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren Filterbalg 12, wobei im Betrieb ein Fluid von einer Rohseite 18 durch den Filterbalg 12 zu einer Reinseite 16 fließen soll. Die rohseitige Anströmfläche und die reinseitige Abströmfläche des Filterelements 10 bilden dabei die sich gegenüberliegenden Flachseiten des Filterbalgs 12. Rohseitig kann dem Filterbalg ein Vorabscheiderelement 13, z.B. eine Vlieslage, vorgesetzt sein.The filter element 10 is flat and in the figure, for example, square and includes at least one of a fluid-permeable filter bellows 12 wherein, in operation, a fluid from a raw side 18 through the filter bellows 12 to a clean side 16 should flow. The raw-side inflow surface and the clean-side outflow surface of the filter element 10 form the opposite flat sides of the filter bellows 12 , On the raw side, the filter bellows can have a pre-separator element 13 , For example, a nonwoven layer be pre-set.

Der Filterbalg 12 ist von einer umlaufenden Dichtung 30 umgeben, die an der reinseitigen Kante des Filterbalgs 12 angesetzt ist. Erfindungsgemäß ist die Dichtung 30 aus Polyurethan gebildet und wird an den Filterbalg 12 angeschäumt. Die Dichtung 30 dichtet in einem Filtersystem, in dem das Filterelement 10 eingesetzt wird, die Abdichtung zwischen Rohseite und Reinseite des Filtersystems.The filter bellows 12 is from a circumferential seal 30 Surrounded by the clean edge of the filter bellows 12 is scheduled. According to the invention, the seal 30 Made of polyurethane and attaches to the filter bellows 12 foamed. The seal 30 seals in a filter system in which the filter element 10 is used, the seal between the raw side and the clean side of the filter system.

Auf der Reinseite des Filterbalgs 12 ist ein durchströmbares Akustikelement 20 vorgesehen, das zwischen einem Gitterbauteil 22 und dem Filterbalg 12 gehalten ist. Das Gitterbauteil 22 ist fest mit der um den Filterbalg 12 umlaufenden Dichtung 30 verbunden, insbesondere wird das Gitterbauteil 22 beim Herstellen der umlaufenden Dichtung 30 an den Filterbalg 12 mit eingeschäumt. Das Gitterbauteil 22 weist dazu einen Rand 24 auf, der quer zu seiner Hochachse nach außen weisende Zähne 23 aufweist. Das Akustikelement 20 wird auf den Filterbalg 12 gelegt und das Gitterbauteil 22 über das Akustikelement 20 gesetzt. Das Gitterbauteil 22 übergreift dabei das Akustikelement 20, welches im Wesentlichen innerhalb des Rands 24 aufgenommen ist.On the clean side of the filter bellows 12 is a flow-through acoustic element 20 provided between a grid component 22 and the filter bellows 12 is held. The grid component 22 is fixed to the filter bellows 12 circumferential seal 30 connected, in particular, the grid component 22 when making the circumferential seal 30 to the filter bellows 12 foamed with. The grid component 22 has an edge to it 24 on, the teeth pointing transversely to its vertical axis 23 having. The acoustic element 20 is on the filter bellows 12 placed and the grid component 22 over the acoustic element 20 set. The grid component 22 engages the acoustic element 20 which is essentially within the rim 24 is included.

Anschließend wird die Dichtung 30 angeschäumt und verbindet sich dabei innig mit dem Filterbalg 12 und den Zähnen 23 am Rand 24 des Gitterbauteils 22. Zwischen dem Rand 24 und der angeschäumten Dichtung 30 kann ein umlaufender Graben ausgebildet sein, der beispielsweise für Montagezwecke dient.Subsequently, the seal 30 foamed and connects intimately with the filter bellows 12 and the teeth 23 on the edge 24 of the grid component 22 , Between the edge 24 and the foamed seal 30 may be formed a circumferential trench, which serves for example for mounting purposes.

Das Gitterbauteil 22 weist Gitterstege 26 auf, wobei zwischen den Gitterstegen 26 und dem Akustikelement 20 ein feinmaschiges Sieb 28 angeordnet ist. Das feinmaschige Sieb 28 hält Fasern und Flusen aus dem Akustikelement 20 zurück, so dass das Akustikelement 20 ohne weiteres platzsparend an einer bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterbalgs 12 angeordnet werden kann.The grid component 22 has lattice webs 26 on, being between the grid bars 26 and the acoustic element 20 a fine mesh sieve 28 is arranged. The fine-meshed sieve 28 keeps fibers and fluff from the acoustic element 20 back, leaving the acoustic element 20 without further space saving on a designated clean side of the filter bellows 12 can be arranged.

Das feinmaschige Sieb 28 kann günstigerweise in das Gitterbauteil 20 eingespritzt sein.The fine-meshed sieve 28 Conveniently in the grid component 20 be injected.

3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filtersystem 100 dient zum Filtern eines Fluids, insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Fluidpfad 14 zwischen einer Rohseite 18 und einer Reinseite 16 des Filtersystems 100. Das Filtersystem 100 umfasst wenigstens ein auswechselbares Filterelement 10, welches mit einem Filterbalg 12 die Rohseite 18 des Filtersystems von der Reinseite 16 trennt, ein Filtergehäuse 108, in dem das Filterelement 10 angeordnet ist, wobei entlang des Fluidpfads 14 stromabwärts nach dem Filterbalg 12 wenigstens ein durchströmbares Akustikelement 20 angeordnet ist, welches eine gezielte akustische Beeinflussung der Strömung des Fluids bewirkt. Das Akustikelement 20 ist, wie in den 1 und 2 beschrieben, zwischen einem Gitterbauteil 22 und dem Filterbalg 12 gehalten und das Gitterbauteil 22 mit einer um den Filterbalg 12 umlaufenden Dichtung 30 fest verbunden. Das durchströmbare Akustikelement 20 ist platzsparend reinluftseitig angeordnet. 3 shows a sectional view of a filter system 100 according to an embodiment of the invention. The filter system 100 serves for filtering a fluid, in particular an internal combustion engine, with a fluid path 14 between a raw page 18 and a clean side 16 of the filter system 100 , The filter system 100 comprises at least one replaceable filter element 10 , which with a filter bellows 12 the raw side 18 of the filter system from the clean side 16 separates, a filter housing 108 in which the filter element 10 is arranged, being along the fluid path 14 downstream to the filter bellows 12 at least one acoustical element through which it is possible to flow 20 is arranged, which causes a targeted acoustic influence on the flow of the fluid. The acoustic element 20 is like in the 1 and 2 described between a grid component 22 and the filter bellows 12 held and the grid component 22 with one around the filter bellows 12 circumferential seal 30 firmly connected. The flow through acoustic element 20 is space-saving arranged on the clean air side.

Vorteilhaft ist eine Verwendung des Filtersystems 100 als Luftfilter, insbesondere als Luftfilter einer Brennkraftmaschine.It is advantageous to use the filter system 100 as an air filter, in particular as an air filter of an internal combustion engine.

Claims (9)

Filterelement (10), umfassend wenigstens einen von einem Fluid durchströmbaren Filterbalg (12), wenigstens ein durchströmbares Akustikelement (20), das zwischen einem Gitterbauteil (22) und dem Filterbalg (12) gehalten ist, wobei das Gitterbauteil (22) fest mit einer um den Filterbalg (12) umlaufenden Dichtung (30) verbunden ist, wobei die Dichtung (30) durch Polyurethan gebildet ist und das Gitterbauteil (22) mit in die Dichtung (30) eingeschäumt ist, wobei das wenigstens eine durchströmbare Akustikelement (20) an einer bestimmungsgemäßen Reinseite des Filterbalgs (12) angeordnet ist, wobei das Gitterbauteil (22) einen Rand (24) aufweist, wobei das Akustikelement (20) im Wesentlichen innerhalb des Rands (24) aufgenommen ist, wobei der Rand (24) quer zu seiner Hochachse kammartig mit nach außen weisenden Zähnen (23) ausgebildet ist und wobei der Filterbalg (12) über die Dichtung (30) mit den Zähnen (23) am Rand (24) des Gitterbauteils (22) verbunden ist.Filter element (10), comprising at least one filter bellows (12) through which a fluid can flow, at least one acoustical element (20) through which is held between a grate component (22) and the filter bellows (12), wherein the grate component (22) is fixedly connected to a is connected to the filter bellows (12) circumferential seal (30), wherein the seal (30) is formed by polyurethane and the mesh member (22) is foamed into the seal (30), wherein the at least one through-flowable acoustic element (20) an intended clean side of the filter bellows (12) is arranged, wherein the grid member (22) has a rim (24), wherein the acoustic element (20) substantially within the edge (24) is received, wherein the edge (24) transversely to its High axis is formed like a comb with outwardly facing teeth (23) and wherein the filter bellows (12) via the seal (30) with the teeth (23) on the edge (24) of the grid member (22) is connected. Filterelement nach Anspruch 1, wobei das Gitterbauteil (22) Gitterstege (26) aufweist, und zwischen den Gitterstegen (26) ein feinmaschiges Sieb (28) angeordnet ist.Filter element after Claim 1 , wherein the grating component (22) has lattice webs (26), and between the lattice webs (26) a fine-meshed screen (28) is arranged. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das Gitterbauteil (22) Gitterstege (26) aufweist und zwischen den Gitterstegen (26) und dem Filterbalg (12) ein feinmaschiges Sieb (28) angeordnet ist.Filter element according to one of Claims 1 or 2 , wherein the grating component (22) has lattice webs (26) and between the lattice webs (26) and the filter bellows (12) a fine-meshed screen (28) is arranged. Filterelement nach Anspruch 2 oder 3, wobei das feinmaschige Sieb (28) in das Gitterbauteil (20) eingespritzt ist.Filter element after Claim 2 or 3 wherein the fine mesh screen (28) is injected into the mesh member (20). Filterelement nach Anspruch 1, wobei der Rand (24) formschlüssig mit der Dichtung (30) verbunden ist.Filter element after Claim 1 , wherein the edge (24) is positively connected to the seal (30). Filterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das durchströmbare Akustikelement (20) ein Fasermaterial oder ein Vliesmaterial umfasst.Filter element according to one of the preceding claims, wherein the flow-through Acoustic element (20) comprises a fiber material or a nonwoven material. Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids mit einem Fluidpfad (14) zwischen einer Rohseite (18) und einer Reinseite (16) des Filtersystems, umfassend wenigstens ein auswechselbares Filterelement (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches mit einem Filterbalg (12) die Rohseite (18) des Filtersystems von der Reinseite (16) trennt, ein Filtergehäuse (108), in dem das Filterelement (10) angeordnet ist, wobei entlang des Fluidpfads (14) strom-abwärts nach dem Filterbalg (12) wenigstens ein durchströmbares Akustikelement (20) angeordnet ist, welches eine gezielte akustische Beeinflussung der Strömung des Fluids bewirkt, wobei das Akustikelement (20) zwischen einem Gitterbauteil (22) und dem Filterbalg (12) gehalten ist, welches Gitterbauteil (22) mit einer um den Filterbalg (12) umlaufenden Dichtung (30) fest verbunden ist.Filter system (100) for filtering a fluid having a fluid path (14) between a raw side (18) and a clean side (16) of the filter system, comprising at least one replaceable filter element (10) according to one of the preceding claims, which is provided with a filter bellows (12). the raw side (18) of the filter system from the clean side (16) separates, a filter housing (108), in which the filter element (10) is arranged, along the fluid path (14) downstream of the filter bellows (12) at least one through-flow Acoustic element (20) is arranged, which causes a targeted acoustic influence on the flow of the fluid, wherein the acoustic element (20) between a grid member (22) and the filter bellows (12) is held, which grid member (22) with a to the filter bellows ( 12) circumferential seal (30) is firmly connected. Filtersystem nach Anspruch 7, wobei das durchströmbare Akustikelement (20) reinluftseitig angeordnet ist.Filter system after Claim 7 , wherein the through-flowable acoustic element (20) is arranged on the clean air side. Verwendung eines Filtersystems nach Anspruch 7 oder 8 als Luftfilter.Use of a filter system after Claim 7 or 8th as an air filter.
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