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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtergehäuse für ein Filterelement. Ferner betrifft die Erfindung ein Filterelement für ein solches Filtergehäuse. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Filteranordnung mit einem solchen Filtergehäuse und einem solchen Filterelement.
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Obwohl auf beliebige Filtergehäuse, Filterelemente und Filteranordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend für einen Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
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Die zunehmende Luftverunreinigung, insbesondere in Großstädten, in Verbindung mit dem Einsatz moderner Klimaanlagen macht es erforderlich, die von außen in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geleitete und aufbereitete bzw. klimatisierte Luft mittels geeigneter Filter zu reinigen. Hierfür kommen beispielsweise Partikelfilter, Geruchsfilter oder deren Kombination miteinander in Betracht, die in der Umgebungsluft enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche möglichst gut herausfiltern bzw. absorbieren sollen.
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Zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig gefaltete bzw. plissierte Filtermaterialien, wie etwa Filtervliese, die einen Faltenpack bilden, eingesetzt. Hierzu wird ein zunächst flächiger Filtermaterialbogen zickzackförmig gefaltet. Das Faltenpack wird von Seitenbändern und Kopfbändern oder einem sonstigen Rahmen gehalten. Derartige Filterelemente können in einem Filtergehäuse austauschbar fixiert sein. Die somit gebildete Filteranordnung kann in einer Klimaanlage eines entsprechenden Kraftfahrzeugs installiert sein.
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Damit eine optimale Filterleistung erzielt wird, kann unter anderem eine Verwendung des richtigen Filtertyps wichtig sein. Ferner kann es, um eine optimale Filterleistung erzielen zu können, wichtig sein, dass die verwendeten Filterelemente in einer definierten Ausrichtung, insbesondere in Bezug auf eine Durchströmrichtung der zu filternden Luft, installiert werden. Mit Hilfe von Elementen an beispielsweise Filterelement und/oder Filtergehäuse, welche einen Poka-Yoke-Effekt erzielen, kann sichergestellt werden, dass der richtige Typ Filterelement und/oder ein korrekt ausgerichtetes Filterelement verwendet wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filtergehäuse, ein verbessertes Filterelement sowie eine verbesserte Filteranordnung zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gehäuse für ein Filterelement mit einem Gehäusekörper, welcher eine Öffnung aufweist, in die das Filterelement in einer Einschubrichtung einschiebbar ist, und einem Gehäusedeckel zum Verschließen der Öffnung in dem Gehäusekörper, wobei der Gehäusekörper oder der Gehäusedeckel eine Aussparung aufweist, in welcher ein in der Einschubrichtung überstehender Abschnitt des Filterelements aufnehmbar ist.
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Dadurch, dass ein in der Einschubrichtung überstehender Abschnitt des Filterelements in der Aussparung aufnehmbar ist, kann auf eine einfache Art und Weise eine Poka-Yoke-Funktion, insbesondere hinsichtlich des Filtertyps und/oder einer Ausrichtung des Filterelements in dem Gehäuse, bereitgestellt werden. Wird beispielsweise das Filterelement so in den Gehäusekörper eingeschoben, dass der überstehende Abschnitt in der Aussparung aufgenommen werden kann, so ist der Gehäusedeckel mit dem Gehäusekörper verbindbar. In einem umgekehrten Fall, d. h. das Filterelement wird so in den Gehäusekörper eingeschoben, dass der überstehende Abschnitt nicht in der Aussparung aufgenommen werden kann, so ist der Gehäusedeckel nicht mit dem Gehäusekörper verbindbar, beispielsweise weil ein Spalt zwischen Gehäusekörper und Gehäusedeckel ist. Mit anderen Worten kann es mit der Aussparung und dem in der Einschubrichtung überstehenden Abschnitt des Filterelements gewährleistet werden, dass beispielsweise ein Filterelement von einem richtigen Typ oder in einer definierten Ausrichtung in eine Öffnung eines Gehäusekörpers eingeschoben ist, bevor die Öffnung, insbesondere mit einem Gehäusedeckel verschlossen wird bzw. dass es beim Verschließen der Öffnung offensichtlich wird, dass das Filterelement nicht vom richtigen Typ ist und/oder nicht in der definierten Ausrichtung eingeschoben ist.
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Insbesondere können der Gehäusekörper und der Gehäusedeckel aus Kunststoffspritzguss gefertigte Teile sein. Zum Herstellen von Bauteilen aus Kunststoffspritzguss wird typischerweise ein Spritzgusswerkzeug benötigt, welches im Allgemeinen speziell zum Herstellen eines jeweiligen Bauteils gefertigt wird. Je nach Größe und Form des zu fertigenden Bauteils kann das Herstellen des entsprechenden Spritzgusswerkzeug komplex und kostenintensiv sein. Es kann daher vorteilhaft sein, die Aussparung in einem Gehäuseteil vorzusehen, dessen Werkzeug relativ leicht veränderbar ist. Beispielsweise kann ein Gehäusedeckel zum Verschließen einer Öffnung in einem Gehäusekörper ein kleineres und einfacheres Bauteil im Vergleich zu einem Gehäusekörper sein. Insbesondere kann der Gehäusedeckel mittels eines einfachen Auf-Zu-Werkzeug hergestellt werden. Des Weiteren kann ein Spritzgusswerkzeug für den Gehäusedeckel als ein kleineres und/oder einfacheres Bauteil leichter und kostengünstiger abänderbar sein. Dies kann ferner den Vorteil haben, dass eine Aussparung leichter an einem Gehäusedeckel nachgerüstet werden kann. Dadurch können auch bereits bestehende Filteranordnungen mit einer Aussparung für ein Verwenden mit einem Filterelement mit einem in der Einschubrichtung überstehenden Abschnitt einfach nachgerüstet werden – es muss lediglich der Gehäusedeckel angepasst werden.
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Insbesondere wird das Filterelement in einem Filterbetrieb bevorzugt senkrecht zu dessen flächiger Erstreckung durchströmt. Bevorzugt ist das Filterelement in der Ebene seiner flächigen Erstreckung in den Gehäusekörper einschiebbar. Ferner kann die Öffnung in dem Gehäusekörper bevorzugt als Aufnahmeschacht ausgebildet sein. Bevorzugt sind der Gehäusekörper und die Öffnung in dem Gehäusekörper so ausgebildet, dass das Filterelement vollständig in der Öffnung aufgenommen werden kann. Des Weiteren kann der Gehäusedeckel zum Verschließen der Öffnung in dem Gehäusekörper mit dem Gehäusekörper verbindbar sein. Dies kann beispielsweise mittels eines geeigneten Verbindungsmittels erfolgen. Insbesondere kann das Verbindungsmittel eine Schraube, eine Klemme, ein Adhäsiv, oder ein anderes Mittel sein, welches zum Verbinden des Gehäusedeckels und des Gehäusekörpers geeignet ist.
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Insbesondere kann das Filterelement beispielsweise ein Filtermedium und ein oder mehrere Verstärkungselemente, insbesondere Seiten- und/oder Kopfbänder (auch als Stirnbänder bezeichnet) aufweisen, welche das Filtermedium zumindest abschnittsweise verstärken, um dessen Form, insbesondere im Filterbetrieb, aufrechtzuerhalten. Die Verstärkungselemente können insbesondere einen geschlossenen oder offenen Rahmen – auch materialeinstückig – ausbilden, welcher das Filtermedium umgibt. Nach hier geltender Definition umfasst ein „Rahmen” ein oder mehrere Verstärkungselemente.
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Die Verstärkungselemente können mit dem Filtermedium randseitig stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein. Dazu können die Verstärkungselemente erhitzt und das Filtermedium in das erhitzte Material eingedrückt werden. Alternativ können die Verstärkungselemente an das Filtermedium angespritzt sein. Weiterhin kann ein Klebstoff als Zusatzwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Verstärkungselemente können selbst aus demselben Material wie das Filtermedium hergestellt sein. Alternativ können die Verstärkungselemente als Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein. Die Verstärkungselemente können steif oder flexibel sein.
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Das Filtermedium kann gefaltet oder wellenförmig ausgebildet sein. Als Faltungen sind beispielsweise Zickzack- oder W-Faltungen bekannt. Das Filtermedium kann geprägt und anschließend an Prägekanten scharfkantig gefaltet sein. Als Ausgangsmaterial kann ein flächiger Materialfilterbogen dienen, welcher entsprechend umgeformt wird. Typischerweise erstrecken sich die Faltungen quer zu einer Maschinenrichtung des Filtermediums. Die Seitenbänder sind im Allgemeinen mit Faltenstirnseiten des Filtermediums verbunden, wobei der Begriff „Faltenstirnkante” die stirnseitige Fläche bezeichnet, welche sich zwischen benachbarten Faltenkanten einer jeweiligen Falte erstreckt. Die Kopfbänder sind typischerweise den Endflächen des Filtermediums in der Maschinenrichtung verbunden.
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Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtergewebe, ein Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Schmelz-Blas-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyethylen, Polypropylen, Polyamid, Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung innen, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
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Unter dem Ausdruck „überstehender Abschnitt” ist insbesondere ein Abschnitt des Filterelements zu verstehen, der über eine Ebene des Filtermediums herausragt oder vorspringt. Der überstehende Abschnitt kann insbesondere eine Fläche oder mehrere Flächen aufweisen, wobei eine der Achsen, die die Fläche bzw. Flächen aufspannen, senkrecht auf der Ebene steht, über welche der überstehende Abschnitt herausragt. Spezieller kann der überstehende Abschnitt aus zwei winkelförmig zueinander angeordneten Flächen bestehen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Aussparung dazu eingerichtet, einen überstehenden Seitenbandabschnitt oder Kopfbandabschnitt des Filterelements aufzunehmen. Dadurch, dass der überstehende Abschnitt mittels des überstehenden Seitenbandabschnitts oder Kopfbandabschnitts gebildet wird, kann der überstehende Abschnitt auf besonders einfache Art und Weise bereitgestellt werden. Wird beispielsweise der Abschnitt mittels des Seitenbands gebildet, so kann der überstehende Abschnitt zum Beispiel durch ein einfaches Verlängern des Seitenbands gebildet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung eingerichtet, einen überstehenden Seitenbandabschnitt oder Kopfbandabschnitt des Filterelements in Form eines Winkels aufzunehmen. Insbesondere kann ein überstehender Seitenbandabschnitt oder Kopfbandabschnitt des Filterelements in Form eines Winkels eine höhere Stabilität aufweisen, so dass der überstehende Abschnitt beispielsweise nicht so leicht umgebogen oder umgeknickt werden kann. Dadurch wird gewährleistet, dass das Filterelement in der korrekten Ausrichtung in das Gehäuse eingeschoben wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung winkelförmig ausgebildet. Die Aussparung kann beispielsweise mittels Nuten oder Schlitzen gebildet sein. Insbesondere kann die Aussparung eine der Form des überstehenden Abschnitts, insbesondere des überstehenden Seitenbandabschnitt oder Kopfbandabschnitt des Filterelements, entsprechende Form aufweisen. Beispielsweise kann die winkelförmige Aussparung mittels einer ersten Nut und einer zweiten Nut gebildet sein, wobei die erste Nut und die zweite Nut in der Form eines Winkels angeordnet sind. Zum Beispiel kann die Aussparung die Form eines rechten Winkels, eines spitzen Winkels oder eines stumpfen Winkels haben. Insbesondere kann die Aussparung L-förmig oder V-förmig sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse eine weitere Aussparung auf, in welcher ein weiterer in der Einschubrichtung überstehender Abschnitt des Filterelements aufnehmbar ist. Insbesondere können die Aussparung und die weitere Aussparung eine gleiche Form oder eine unterschiedlich Form haben. Beispielsweise kann die Aussparung L-förmig und die weitere Aussparung V-förmig sein. Des Weiteren können die Aussparung und die weitere Aussparung unterschiedliche Dimensionen haben. Beispielsweise kann die Aussparung eine größere Tiefe haben als die weitere Aussparung. Ein Vorsehen einer weiteren Aussparung kann insbesondere gewährleisten, dass das Filterelement in der korrekten Ausrichtung in das Gehäuse eingeschoben wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Gehäusekörper oder der Gehäusedeckel jeweils die Aussparung und die weitere Aussparung auf oder der Gehäusedeckel weist die Aussparung und der Gehäusekörper die weitere Aussparung auf.
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Weiterhin wird ein Filterelement bereitgestellt, wobei das Filterelement in eine Öffnung eines Gehäusekörpers des Gehäuses in einer Einschubrichtung einschiebbar ist, und die Öffnung des Gehäusekörpers mit einem Gehäusedeckel verschließbar ist, wobei das Filterelement einen in der Einschubrichtung überstehenden Abschnitt aufweist, welcher in einer Aussparung aufnehmbar ist, die in dem Gehäusekörper oder in dem Gehäusedeckel angeordnet ist.
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Insbesondere kann der überstehende Abschnitt des Filterelements vorteilhaft dafür verwendet werden, das Filterelement aus dem Gehäusekörper wieder zu entfernen, beispielsweise durch Herausziehens des Filterelements aus der Öffnung in dem Gehäusekörper an dem überstehenden Anschnitt.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der überstehende Abschnitt des Filterelements mittels eines Teils eines Seitenbands und/oder eines Teils eines Kopfbands des Filterelements gebildet. Insbesondere kann sich der überstehende Abschnitt des Filterelements über einen Teil eines Profils des Seitenbands und/oder eines Teils eines Profils des Kopfbands erstrecken. Beispielsweise kann der überstehende Abschnitt in Form eines Winkels angeordnet sein. Zum Beispiel kann die der überstehende Abschnitt die Form eines rechten Winkels, eines spitzen Winkels oder eines stumpfen Winkels haben. Insbesondere kann der überstehende Abschnitt L-förmig oder V-förmig sein. Eine winkelförmige Form des überstehenden Abschnitts kann beispielsweise eine höhere Stabilität aufweisen, so dass der überstehende Abschnitt nicht so leicht verbogen oder umgeknickt werden kann. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Filterelement in der korrekten Ausrichtung in ein Gehäuse eingeschoben wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der in der Einschubrichtung überstehenden Abschnitt als Ausziehhilfe ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Filterelement einen weiteren in der Einschubrichtung überstehenden Abschnitt auf, welcher mittels eines weiteren Teils eines Seitenbands und/oder eines weiteren Teils eines Kopfbands des Filterelements gebildet ist. Insbesondere kann der weitere überstehende Abschnitt achsensymmetrisch zu dem überstehenden Abschnitt angeordnet sein oder punktsymmetrisch zu dem überstehenden Abschnitt angeordnet sein. Ein Vorsehen eines weiteren überstehenden Abschnitts kann insbesondere gewährleisten, dass das Filterelement in korrekter Ausrichtung in das Gehäuse eingeschoben wird.
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Weiterhin wird eine Filteranordnung mit einem Filterelement, wie vorstehend beschrieben, und einem Filtergehäuse, wie vorstehend beschrieben, bereitgestellt, wobei der in der Einschubrichtung überstehende Abschnitt des Filterelements in dem Gehäusekörper oder in dem Gehäusedeckel aufgenommen ist.
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Das Filterelement ist insbesondere ein Innenraumfilter zum Filtern von Luft für den Innenraum eines Fahrzeugs oder Gebäudes. Das Filterelement kann in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Baumaschinen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, in der Gebäudetechnik oder in Luftfahrzeugen Anwendung finden. Weiterhin kann das Filterelement ein Luftfilter für Luft sein, welche einem Motor, insbesondere einem Verbrennungsmotor, zugeführt wird.
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Ein entsprechendes Filterelement dient der Filterung von Fluid, also gasförmigen und/oder flüssigen Medien, beispielsweise Luft. Das gasförmige Medium bzw. Luft umfasst hier auch Gas- bzw. Luft-Feststoffgemische oder Gas- bzw. Luft-Flüssigkeitsgemische. Beispielsweise kann eine Klimaanlage das Filterelement aufweisen. Das Filterelement kann eine Dichteinrichtung aufweisen, welche eine dem Filterelement zugeordnete Rohseite gegenüber einer Reinseite desselben abdichtet. Die Dichteinrichtung kann bauteilidentisch mit ein oder mehreren Verstärkungselementen des Filterelements ausgeführt sein. Alternativ kann die Dichteinrichtung als Zusatzbauteil ausgebildet sein. So kann die Dichteinrichtung beispielsweise an dem Filtermedium, den ein oder mehreren Verstärkungselementen, dem Filterelement oder dem Filtergehäuse angebracht sein.
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Die für das Filtergehäuse beschriebenen Merkmale gelten für das Filterelement sowie die Filteranordnung entsprechend, und umgekehrt.
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Insbesondere kann es sich bei dem Filterelement um ein rechteckförmiges Filterelement handeln. Bei einem rechteckförmigen Filterelement handelt es sich um ein Filterelement, bei dem der Faltenpack die Form eines Quaders besitzt. Die Höhe des Faltenpacks (h) ist hierbei der Abstand der Fläche auf den oberen zu der Fläche auf den unteren Faltkanten. Die Breite und Länge sind die beiden anderen Richtungen des Quaders, wobei bevorzugt die Höhe des Faltenpacks geringer als die Breite und die Länge ist. Die Bezeichnung rechteckförmig wird meist verwendet, da sie die durchströmte Fläche charakterisiert, die von den Seitenflächen des Filterelements begrenzt wird. Bei einem solchen rechteckförmigen Filterelement besteht das Problem, dass das Filterelement ohne zusätzliche Maßnahmen mindestens in vier verschiedenen Varianten in eine entsprechend rechteckförmige Aufnahme eines Filtergehäuses aufgenommen werden kann, ein quadratisch geformtes Filterelement, bei dem die Breite und die Länge des Faltenpacks gleich sind, könnte sogar in acht verschiedenen Varianten aufgenommen werden.
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Häufig gibt es für ein Filtermedium und den damit gefertigten Faltenpack eine Vorzugsrichtung in Bezug auf die Anströmung. D. h. der Faltenpack sollte im eingebauten Zustand für eine optimale Filtration immer aus einer vordefinierten Richtung angeströmt werden. Dies lässt sich z. B. bei einem rechteckförmigen Filterelement erreichen, indem die gegenüberliegenden Seitenflächen des Filterelements diagonal zueinander jeweils eine Verlängerung in Richtung der Breite oder Länge, d. h. in der Durchströmungsebene, aufweisen und das Gehäuse entsprechend zwei korrespondierende Aussparungen aufweist. Ein solches Filterelement ist zwar in der Durchströmungsebene z. B. um 180°, aber nicht mehr senkrecht dazu um 180° drehbar. Daher ist sichergestellt, dass das eingebaute Filterelement richtig durchströmt wird. Mit einer Verlängerung nur einer Seitenfläche des Filterelements in der Durchströmungsebene kann mit nur einer korrespondierenden Aussparung des Gehäuses eine eineindeutige Lage des Filterelements erzwungen werden.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen dabei:
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1A und 1B: eine Filteranordnung in einer perspektivischen Ansicht und in einer Explosioinsansicht gemäß einer ersten Ausführungsform; '
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2A bis 2C: Varianten eines Filterelements gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
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3A bis 3G: Varianten eines Filterelements gemäß einer dritten Ausführungsform.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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1A und 1B zeigen jeweils in einer perspektivischen Ansicht eine Filteranordnung 1 gemäß einer Ausführungsform. Die Filteranordnung 1 kann beispielsweise in einem Fahrzeug oder einem Gebäude Verwendung finden.
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Die Filteranordnung 1 weist ein Filterelement 2 und ein Filtergehäuse 3 auf, welches einen Gehäusekörper 3a und einen Gehäusedeckel 3b hat. Der Gehäusekörper 3a umfasst eine Öffnung 5, in welche das Filterelement 2 in einer Einschubrichtung, die mittels des Pfeils 6 angedeutet ist, einschiebbar ist. Das Filterelement 2 weist ein gefaltetes Filtermedium 7, ein Kopfband 8 und ein Seitenband 9 auf.
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Das Filtermedium 9 ist beispielsweise ein Filtervlies, Filtergewebe, Filtergelege oder Filterfilz, insbesondere ein Nadelfilz. Insbesondere kann das Filtermedium 7 in einem Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermedium 7 kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung M orientiert sein. Auch können die Fasern in einer Raumrichtung gestreckt sein. Das Filtermedium 7 kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
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Das Filtermedium 7 kann Falten 7a aufweisen, welche sich typischerweise quer zur Maschinenrichtung M erstrecken. Das gefaltete Filtermedium wird auch als Plissee bezeichnet. Die Falten 7a können mittels Faltens entlang scharfer Faltkanten (auch als Faltenspitzen bezeichnet) oder durch eine wellenförmige Ausführung des Filtermediums 7 erzeugt werden. Eine jeweilige Falte 7a kann durch zwei Faltabschnitte definiert sein, welche über eine entsprechende Faltkante miteinander verbunden sind. Die Faltung kann insbesondere als Zick-Zack-Faltung ausgeführt sein.
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Die Falten 7a haben eine Höhe H, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch der Gesamthöhe des Filterelements entspricht. Auch eine Faltung, bei welcher die Falten 7a eine variierende Höhe aufweisen, ist möglich. Ferner kann der Faltenabstand zwischen den Falten 7a variieren. Das Filtermedium 7 kann selbsttragend ausgeführt sein, d. h. die Falten 7a sind bei einer bestimmungsgemäßen Durchströmung im Filterbetrieb formstabil.
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Das Filtermedium 7 wird in Maschinenrichtung M von Endfalten (nicht gezeigt) begrenzt. Quer dazu wird das Filtermedium 7 von Faltenstirnkanten (nicht gezeigt) (auch als Faltenprofile bezeichnet) begrenzt. Mit „Faltenstirnkante” ist die stirnseitige Faltenfläche gemeint, welche sich zwischen benachbarten Faltkanten einer jeweiligen Falte 7a erstreckt.
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Die Seitenbänder 9, 13 sind mit den Faltenstirnkanten, die Kopfbänder 8, 14 mit den Endfalten verbunden, insbesondere durch Verschmelzen, Verscheißen oder Verkleben. Die Seitenbänder 9, 13 sowie die Kopfbänder 8, 14 können einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein. Die Seitenbänder 9, 13 sowie die Kopfbänder 8, 14 können beispielsweise aus einem insbesondere flexiblen Fasermaterial oder als insbesondere steife Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt sein.
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Das Filtermedium 7 kann in der Draufsicht, also in der Ebene E seiner flächigen Erstreckung, eine rechteckige Gestalt aufweisen. Allerdings ist auch eine dreieckige, fünf- oder mehreckige, runde oder ovale Gestalt denkbar.
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Das Filtermedium 7 kann als Partikelfilter fungieren und dabei Partikel, insbesondere Staub, Schwebstoffe oder Flüssigkeitstropfen, aus einer Ansaugluft herausfiltern. Zusätzlich kann das Filtermedium 7 als Geruchsfilter fungieren. Hierzu kann es beispielsweise eine Schicht Aktivkohle aufweisen. Das Filtermedium 7 kann ganz allgemein dazu eingerichtet sein, bestimmte feste, flüssige und/oder gasförmige Stoffe zu ab- oder adsorbieren.
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Im Filterbetrieb wird das Filtermedium 7 senkrecht zu seiner flächigen Erstreckung von Luft L durchströmt. Die Luft L strömt dabei von einer Rohseite RO des Filterelements 2 hin zu einer Reinseite RE desselben.
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Ferner weist der Gehäusedeckel 3b eine Aussparung 10 auf, in welcher ein in der Einschubrichtung 6 überstehender Abschnitt 11 des Filterelements 2 aufnehmbar ist. Alternativ kann die Aussparung 10, wie angedeutet, auch in dem Gehäusekörper 3a angeordnet sein. In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Filtergehäuse 3 eine weitere Aussparung 17 aufweisen. Die weitere Aussparung 17 kann ebenfalls an dem Gehäusedeckel 3b angeordet sein. Alternativ kann die weitere Aussparung 17 auch an dem Gehäusekörper 3a angeordnet sein. Ferner kann das Filtergehäuse 3 auch mehrere Aussparungen aufweisen. Bei der Aussparung 10 bzw. der weiteren Aussparung 17 kann es sich insbesondere um eine Vertiefung oder eine Tasche in dem Material des jeweiligen Gehäuseteils handeln. Bevorzugt wird die Aussparung in dem Gehäuseteil vorgesehen, welcher mittels eines einfachen Auf-Zu-Werkzeugs hergestellt wird.
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Der überstehende Abschnitt 11 des Filterelements 2 ist gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels nach den 1A und 1B L-förmig mittels des Kopfbands 8 ausgebildet. Insbeondere erstreckt sich ein erster Schenkel 4a des L-förmigen überstehenden Abschnitts 11 des Filterelements entlang der gesamten Faltenhöhe H des Filtermediums 7. Ein zweiter Schenkel 4b (auch als L-Winkel bezeichnet) des L-förmigen überstehenden Abschnitts 11 des Filterelements 2 erstreckt sich in Maschinenrichtung M senkrecht zu dem Kopfband 8 entlang eines Teils des Seitenbands 9. Insbesondere kann der zweite Schenkel 4b kürzer als der erster Schenkel 4a sein. Die Aussparung 10 in dem Gehäusedeckel 4 ist ebenfalls L-förmig und weist eine erste Nut 10a und eine zweite Nut 10b auf, welche miteinander in Form eines Winkels verbunden sind. Insbesondere kann die Aussparung 10 eine dem überstehenden Abschnitt 11 entsprechende Form haben.
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Wird das Filterelement 2 in der Einschubrichtung 6 in die Öffnung 5 des Gehäusekörpers 3a eingeschoben, so kann der Gehäusedeckel 3b nur dann die Öffnung 5 verschliessen, wenn der überstehende Abschnitt 11 in der Aussparung 10 aufgenommen wird. Im Falle des in 1A und 1B gezeigten Ausführungsbeispiels wird der erste Schenkel 4a des überstehenden Abschnitts 11 in der erste Nut 10a der Aussparung 10 aufgenommen, während der zweite Schenkel 4b des überstehenden Abschnitts 11 in der zweiten Nut 10b der Ausparung 10 aufgenommen wird. Mittels des überstehenden Abschnitts 11 des Filterelements 2 und der Aussparung 10 in dem Gehäusedeckel 3b wird ein Poka-Yoke-Effekt erzielt. Das heißt, nur der richtige Typ Filterelement 2 und/oder das richtige ausgerichtete Filterelement 2 kann auch in die Öffnung 5 in dem Gehäusekörper 3a eingesetzt und in der Öffnung 5 mittels des Gehäusedeckels 3b eingeschlossen werden.
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Nachfolgend werden die Varianten des Filterelements 2 nach einer zweiten Ausführungsform gemäß den 2A bis 2C erläutert, wobei lediglich auf die Besonderheiten gegenüber den 1A und 1B eingegangen wird.
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Die 2A illustriert ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, bei welchem ein überstehender Abschnitt 11 mittels eines Teils des Seitenbands 9 ausgebildet ist. Der überstehende Abschnitt 11 ist L-förmig und weist einen ersten Schenkel 4a und einen zweiten Schenkel 4b auf. Der erste Schenkel 4a erstreckt sich über die gesamte Faltenhöhe H, während sich der zweite Schenkel 4b senkrecht zu der Maschinenrichtung M in der Erstreckungsebene E des Filterelements 2 erstreckt.
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Die 2B illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 2A ist mit dem Unterschied, dass das Filterelement 2 in 2B einen weiteren überstehenden Abschnitt 12 aufweist. Der weitere überstehende Abschnitt 12 ist mittels eines Teils eines weiteren Seitenbands 13 ausgebildet, welches dem Seitenband 9 gegenüberliegt. Insbesondere hat der weitere überstehende Abschnitt 12 eine zu dem überstehenden Abschnitt 11 spiegelsymmetrische Form.
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Die 2C illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 2A ist mit dem Unterschied, dass das Seitenband 9 und das weitere Seitenband 13 jeweils einen Teil 9a bzw. 13a aufweisen, wobei die Teile 9a und 13a jeweils V-förmig an dem Seitenband 9 bzw. dem weiteren Seitenband 13 angeordnet sind.
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Nachfolgend werden die Varianten des Filterelements 2 nach einer dritten Ausführungsform gemäß den 3A bis 3G erläutert, wobei lediglich auf die Besonderheiten gegenüber den 1A und 1B eingegangen wird.
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Die 3A illustriert ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, bei welchem ein überstehender Abschnitt 11 mittels eines Teils des Kopfbands 8 ausgebildet ist. Der überstehende Abschnitt 11 ist L-förmig und hat einen ersten Schenkel 4a und einen zweiten Schenkel 4b, wobei der erste Schenkel 4a länger als der zweite Schenkel 4b ist. Der erste Schenkel 4a erstreckt sich über die gesamte Faltenhöhe H, während sich der zweite Schenkel 4b in der Maschinenrichtung M senkrecht zu dem Kopfband 8 des Filterelements 2 erstreckt.
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Die 3B illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 3A ist mit dem Unterschied, dass das Filterelement 2 einen weiteren überstehenden Abschnitt 12 aufweist. Der weitere überstehende Abschnitt 12 ist ebenfalls mittels eines Teils des Kopfbands 8 ausgebildet, wobei der weitere überstehende Abschnitt 12 in Bezug auf eine in der Maschinenrichtung M verlaufenden Mittellinie M' spiegelsymmetrisch zu dem überstehenden Abschnitt 11 ist. In diesem Fall würde ein Gehäuse, in welches das Filterelement 2 nach 3B eingeschoben wird, sowohl eine Aussparung in einem Gehäusedeckel als auch eine weitere Aussparung in einem Gehäusekörper haben.
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Die 3C illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 3B ist mit dem Unterschied, dass der weiteren überstehenden Abschnitt 12 mittels eines Teils eines weiteren Kopfbands 14 ausgebildet ist, wobei der weitere überstehende Abschnitt 12 in Bezug auf eine in Erstreckungsebene senkrecht zu der Maschinenrichtung M verlaufenden Mittellinie M” spiegelsymmetrisch zu dem überstehenden Abschnitt 11 ist. In diesem Fall würde ein Gehäuse, in welches das Filterelement nach 3C eingeschoben wird, die Aussparung und die weitere Aussparung entweder in dem Gehäusekörper 3a oder in dem Gehäusedeckel 3b aufweisen.
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Die 3D illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 3B ist mit dem Unterschied, dass das Filterelement neben dem überstehenden Abschnitt 11 und dem weiteren überstehenden Abschnitt 12 noch einen dritten überstehenden Abschnitt 15 und einen vierten überstehenden Abschnitt 16 aufweist. Der dritte überstehenden Abschnitt 15 und der vierte überstehende Abschnitt 16 sind mittels eines Teils eines weiteren Kopfbands 14 ausgebildet ist, wobei der dritte überstehende Abschnitt 15 und der vierte überstehende Abschnitt 16 in Bezug auf eine in Erstreckungsebene senkrecht zu der Maschinenrichtung M verlaufenden Mittellinie M” spiegelsymmetrisch zu dem überstehenden Abschnitt 11 und dem weiteren überstehenden Abschnitt 12 sind.
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Die 3E illustriert ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 3A ist mit dem Unterschied, dass das Kopfband 8 einen Teil 8a aufweist, welcher V-förmig an dem Kopfband 8 angeordnet ist.
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Die 3F illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, welches ähnlich zu dem Filterelement 2 in 3E ist mit dem Unterschied, dass der überstehende Abschnitt 11 die Form eines gleichschenkligen rechten Winkels mit einem ersten Schenkel 4a und einem zweiten Schenkel 4b hat. Der erster Schenkel 4a erstreckt entlang eines Teils der Faltenhöhe H, wobei die Länge des Schenkels 4a kürzer als die Faltenhöhe H ist. Der zweite Schenkel 4b erstreckt sich in der Maschinenrichtung M in der Erstreckungsebene E des Filterelements 2. Ferner weist das Kopfband 8 einen Teil 8a auf, welcher in Form eines stumpfen Winkels an dem ersten Schenkel 4a angeordnet ist.
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Die 3G illustriert ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements 2, wobei der überstehende Abschnitt 11 die Form eines gleichschenkligen rechten Winkels mit einem ersten Schenkel 4a und einem zweiten Schenkel 4b hat. Der erster Schenkel 4a erstreckt entlang eines Teils der Faltenhöhe H, wobei die Länge des Schenkels 4a kürzer als die Faltenhöhe H ist. Der zweite Schenkel 4b erstreckt sich senkrecht in der Maschinenrichtung M in der Erstreckungsebene E des Filterelements 2.
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Obwohl die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie auf diese nicht beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar.
