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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum fluiddichten Verspannen eines Fluidfilterelementes, insbesondere Luftfilterelementes, in einem Filtergehäuse sowie einen Fluidfilter, insbesondere Luftfilter, mit einem Filtergehäuse, einem Fluidfilterelement und einer entsprechenden Spannvorrichtung. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein entsprechendes Fluidfilterelement zur Verwendung mit einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung.
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Stand der Technik
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Filterelemente, beispielsweise Flachfilterelemente oder Doppelbalgfilterelemente, wie sie die vorliegende Erfindung besonders betrifft, werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Bau- und Landmaschinen zur Motorluftfiltration vorgesehen, das heißt in der Luftversorgung der Brennkraftmaschine positioniert, um einen der Brennkraftmaschine zugeführten Luftstrom zu filtern. Selbstverständlich kommen auch andere Anwendungsbereiche in Betracht, beispielsweise in Klimaanlagen, auch hier besonders bei Kraftfahrzeugen, insbesondere Bau- und Landmaschinen.
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Da die Filterelemente mit der Zeit von aus dem Luftstrom herausgefilterten Partikeln nach und nach zugesetzt werden, ist nach einer bestimmten Standzeit ein Austausch der Filterelemente notwendig. Die Filterelemente sind hierfür herausnehmbar in ein Gehäuse des Filters eingesetzt, wobei eine Abdichtung der sogenannten Rohseite von der sogenannten Reinseite des Filterelementes notwendig ist, das heißt eine Abdichtung zwischen einem Anströmbereich und einem Abströmbereich des in dem Filterelement vorgesehenen Filtermediums, welches den Luftstrom, allgemein den Fluidstrom, filtert. In der Regel weist daher das Filterelement neben dem genannten Filtermedium eine Tragstruktur zur Ausbildung einer Dichtfläche auf, wobei diese Tragstruktur, je nach Anschluss am Filtermedium auch als Endscheibe und vorliegend allgemein als Vorsatz bezeichnet wird. Dieser Vorsatz kann entweder selbst die genannte Dichtfläche ausbilden und/oder ein Dichtelement, beispielsweise in Form einer Ringdichtung, aufnehmen, welches die Dichtfläche ausbildet.
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Um die gewünschte Abdichtung zwischen dem Anströmbreich und dem Abströmbereich des Filtermediums sicher und dauerhaft zu gewährleisten, wird herkömmlich eine Verspannung der Dichtfläche des Filtermediums mit einer gegengleichen Fläche eines Filtergehäuses vorgesehen. Dabei sind sowohl Verspannungen durch ein Verspannelement in Form eines Drehhebels bekannt, siehe beispielsweise
US 2010/0154368 A1 und
JP 2011-153613 A , als auch Verspannungen, die bereits durch das Einsetzen des Filterelementes in das zugehörige Filtergehäuse erreicht werden, siehe beispielsweise
US 2008/0250763 A1 ,
JP 9234321 A ,
US 2007/0175194 A1 und
US 2007/0289265 A1 .
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Die genannten Ausführungsformen mit Drehhebeln oder dergleichen sind vergleichsweise aufwändig in der Herstellung und es ist wünschenswert, auf solche über einen Griff zu betätigende Drehhebel verzichten zu können, ohne dass die Abdichtung hierunter leidet.
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EP 0 706 812 A1 beschreibt eine Filtereinheit, die zwischen zwei Klemmelementen montierbar ist, welche durch entgegen der Kraft von Federn verdrehbare Streben aneinander angeschlossen sind, sodass eines der beiden Klemmelemente gegenüber dem anderen verschiebbar ist. Über eine Führungsschiene ist ein Filterelement einsetzbar und kann zwischen den beiden Klemmelementen gehalten werden. Auch diese Ausführungsform ist vergleichsweise aufwändig und trägt darüber hinaus nicht zu der gewünschten Verspannung der Abdichtung bei.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung zum fluiddichten Verspannen eines Fluidfilterelementes, insbesondere Luftfilterelementes, in einem Filtergehäuse sowie einen Fluidfilter, insbesondere Luftfilter mit einer solchen Verspannvorrichtung anzugeben, mit welchen eine sichere Verspannung und dadurch Abdichtung des Fluidfilterelementes in dem Filtergehäuse möglich ist, wobei die Verspannung und Abdichtung vorteilhaft allein durch das Einschieben der Spannvorrichtung in einen Aufnahmeraum für das Filterelement erfolgen soll, ohne dass zusätzliche Drehhebel oder dergleichen betätigt werden müssen. Besonders vorteilhaft soll durch das Einschieben der Spannvorrichtung zugleich der Aufnahmeraum gegenüber der Umgebung abgedichtet werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch eine Spannvorrichtung zum fluiddichten Verspannen eines Fluidfilterelementes, insbesondere Luftfilterelementes, in einem Filtergehäuse gelöst, wobei die Spannvorrichtung erfindungsgemäß wenigstens eine sich in einer Einschubrichtung erstreckende Schwertstruktur aufweist. Die Bezeichnung Einschubrichtung beschreibt dabei die Richtung, in welche das Fluidfilterelement in einen Aufnahmeraum in dem Filtergehäuse eingeschoben wird, wobei die Einschubrichtung vorteilhaft winklig oder senkrecht zu einer Durchströmungsrichtung beziehungsweise Hauptdurchströmungsrichtung des zu filternden Fluids durch das Fluidfilterelement ausgerichtet ist. Die Spannvorrichtung kann beispielsweise an einem Filterelement oder an einem Gehäuseteil angeordnet sein, beispielsweise dem Gehäusekörper oder einem Gehäusedeckel. Die Spannvorrichtung kann dabei lösbar oder unlösbar befestigt angeordnet sein.
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Erfindungsgemäß weist die Spannvorrichtung ferner wenigstens eine sich in der Einschubrichtung erstreckende Koppel auf, wobei die Koppel unter Ausbildung eines Viergelenks an der Schwertstruktur angeschlossen ist und sich seitlich der Schwertstruktur zumindest im Wesentlichen parallel zu dieser erstreckt.
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Erfindungsgemäß kann also die Koppel seitlich entlang der Schwertstruktur verschwenkt beziehungsweise verschoben werden und wird dabei aufgrund ihrer besonderen Ankopplung an der Schwertstruktur gleichzeitig mehr oder minder von der Schwertstruktur seitlich nach außen bewegt, um dadurch durch eine Druckbeaufschlagung an einer zugeordneten Fläche entweder des Filtergehäuses oder des Fluidfilterelementes die gewünschte Verspannkraft auf das Fluidfilterelement beziehungsweise die Abdichtung zwischen dem Fluidfilterelement und dem Filtergehäuse auszuüben.
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Im Einzelnen kann, nachdem das Fluidfilterelement in den Aufnahmeraum im Filtergehäuse eingesetzt wurde, die Spannvorrichtung in den Aufnahmeraum in einen Bereich zwischen einer Anlagefläche am Fluidfilterelement und einem Gegenlager im Filtergehäuse, wobei die Anlagefläche am Fluidfilterelement auf einem der Dichtfläche des Fluidfilterelementes abgewandten Seite des Fluidfilterelementes vorgesehen ist, insbesondere an einem die Dichtfläche tragenden Vorsprung, eingeschoben werden und dabei die Schwertstruktur gegenüber der wenigstens einen Koppel relativ in der Einschubrichtung verschoben werden, sodass die Koppel sich quer zur Einschubrichtung von der Schwertstruktur entfernt und eine Verspannkraft zwischen der Anlagefläche und dem Gegenlager erzeugt wird, welche die Dichtfläche des Fluidfilterelementes gegen die Gegenfläche im Filtergehäuse presst. Bei einem alternativen Montageverfahren kann die Spannvorrichtung auch gemeinsam, das heißt gleichzeitig mit dem Fluidfilterelement in den Aufnahmeraum im Filtergehäuse eingeschoben werden.
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Besonders vorteilhaft wird durch die wenigstens eine Koppel und die Schwertstruktur ein Kniehebelmechanismus gebildet, der besonders hohe Anpresskräfte kurz vor Erreichen des Totpunkts bewirkt und zugleich eine schnelle Überbrückung des Verfahrweges bis kurz vor Erreichen des Totpunktes beim Einsetzen der Schwertstruktur in den Aufnahmeraum realisiert. Insbesondere kann durch diesen Kniehebelmechanismus auch eine Selbsthemmung und damit Verriegelung der Verspannvorrichtung im Aufnahmeraum erreicht werden, nämlich wenn der durch das Viergelenk gebildete Mechanismus bis über den Totpunkt hinaus verschoben werden kann.
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Wenn zugleich die Spannvorrichtung an einem Deckel zum fluiddichten Abdichten einer Aufnahmeöffnung des Aufnahmeraumes angeschlossen ist, sodass beim Einschieben der Spannvorrichtung in den Aufnahmeraum der Deckel auf die Aufnahmeöffnung aufgesetzt wird und diese abdichtet, so kann eine besonders schnelle und leichte Montage des Deckels, des Fluidfilterelementes und des Gehäuses erreicht werden, bei zugleich einer starken Verpressung der Abdichtung zwischen einer Anströmfläche in einem Anströmbereich des Fluidfilterelementes und einer Abströmfläche in einem Abströmbereich des Fluidfilterelementes, wobei die Abdichtung beispielsweise einen Dichtring oder einen Dichtschaum, insbesondere PUR-Schaum, umfasst, der durch die Spannvorrichtung axial verpresst wird.
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Wenn die erforderlichen Abstützkräfte zur Verspannung des Fluidfilterelementes in dem Filtergehäuse nicht allein über die wenigstens eine Koppel bereitgestellt werden, kann eine besonders hohe Sicherheit der Abdichtung gegen starke Beschleunigungen beziehungsweise Vibrationen erreicht werden. Beispielsweise weist hierfür die Spannvorrichtung ein zusätzliches Spannelement auf, insbesondere in Form von zwei auf entgegengesetzten Seiten quer zur Einschubrichtung, das heißt in der Axialrichtung an der Schwertstruktur vorstehenden Vorsprüngen im Bereich des in der Einschubrichtung hinteren Endes, wobei diese axialen Vorsprünge ausgeführt sind, um eine Verspannung zwischen der Anlagefläche am Fluidfilterelement und dem Gegenlager im Filtergehäuse zu bewirken. Andere Verspannelemente sind zusätzlich oder alternativ möglich.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die Abdichtung eine Labyrinthdichtung aufweisen, die über vergleichsweise große axiale Wege verfügt, wobei die Axialrichtung jene Richtung ist, die senkrecht zur Einschubrichtung steht, insbesondere in Richtung der Hauptströmungsrichtung des zu filternden Fluids.
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Besonders vorteilhaft weist die Spannvorrichtung wenigstens zwei Koppeln auf zwei voneinander abgewandten Seiten der Schwertstruktur auf, wobei sich die beiden Koppeln jeweils in der Einschubrichtung erstrecken und jeweils unter Ausbildung eines Viergelenks zur vorteilhaften Ausbildung eines Kniehebels an der Schwertstruktur angeschlossen sind.
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Eine besonders günstige erfindungsgemäße Ausführungsform sieht vor, dass zwei mit Abstand zueinander angeordnete, sich in der Einschubrichtung erstreckende Schwertstrukturen vorgesehen sind, an welchen jeweils wenigstens eine Koppel unter Ausbildung eines Viergelenks, oder an welchen jeweils wenigstens zwei Koppeln auf jeweils voneinander abgewandten Seiten der Schwertstrukturen unter Ausbildung jeweils eines Viergelenks angeschlossen sind. Die Schwertstrukturen können in einer Breitenrichtung des Fluidfilterelementes, die senkrecht auf der Einschubrichtung und der Axialrichtung steht, hintereinander, insbesondere deckungsgleich angeordnet sein und einen solchen Abstand zueinander aufweisen, dass sie das Fluidfilterelement zwischen sich einschließen.
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Die beiden auf den zwei voneinander abgewandten Seiten an der Schwertstruktur angeordneten Koppeln sind vorteilhaft in einer gemeinsamen sich in einer Längsrichtung, vorliegend Axialrichtung genannt, erstreckenden Ebene positioniert.
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Günstig ist, wenn die zwei an der ersten Schwertstruktur angeschlossenen Koppeln fluchtend zu den beiden an der zweiten Schwertstruktur angeschlossenen Koppeln positioniert sind. Betrachtet in einer Richtung senkrecht zur Axialrichtung und senkrecht zur Einschubrichtung, das heißt insbesondere in der Breitenrichtung des Fluidfilterelementes, sind dann die an den beiden Schwertstrukturen auf jeweils einer gemeinsamen Seite angeschlossenen Koppeln deckungsgleich zueinander vorgesehen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Schwertstrukturen an ihrem in der Einschubrichtung hinteren axialen Ende oder im Bereich ihres in der Einschubrichtung hinteren axialen Endes formschlüssig oder einteilig miteinander verbunden. Die Verbindung kann beispielsweise über den dargestellten Deckel zum Verschließen, insbesondere fluiddichten Verschließen des Aufnahmeraumes beziehungsweise der Aufnahmeöffnung des Aufnahmeraumes im Filtergehäuse hergestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die wenigstens eine Koppel beziehungsweise sind die wenigstens zwei Koppeln durch starre Lenker an der Schwertstruktur angeschlossen. Eine alternative Ausführungsform sieht anstelle der starren Lenker elastisch nachgiebige Lenker vor, beispielsweise in Form von Federstahlbügeln oder Federstahlblechen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Lenker als separate Bauteile an der Schwertstruktur und an der Koppel angeschlossen. In diesem Fall können die Drehgelenke zwischen jeweils einem Lenker und der Schwertstruktur und/oder zwischen jeweils einem Lenker und der Koppel durch eine Relativverdrehung des Lenkers gegenüber seinem Anschluss – entweder an der Schwertstruktur oder an der Koppel – dargestellt werden, beispielsweise in Form eines Scharniergelenks. Alternativ ist es jedoch auch möglich, auf eine Relativbewegung zwischen zwei aneinander angeschlossenen Bauteilen zu verzichten und die Drehgelenke durch eine Verformungsstruktur auszubilden, entweder durch eine Verformung des Lenkers oder durch eine Verformung seines Anschlusses an der Koppel und/oder an der Schwertstruktur. Im letzteren Fall können die Lenker auch einteilig, insbesondere integral aus demselben Werkstoff mit der Koppel und/oder mit der Schwertstruktur ausgebildet sein. Beispielsweise kann eine Koppel zusammen mit ihren beiden Lenkern einteilig, insbesondere aus Federstahl hergestellt sein.
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Bei einer mehrteiligen Ausführung können beispielsweise die beiden Lenker einer Koppel aus Federstahl beziehungsweise Federstahlblech hergestellt sein und in der Koppel eingeclipst sein. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Lenker aus gelenkig an der Schwertstruktur und/oder der Koppel angeschlossenen Drahtbügeln hergestellt sind, die dann nicht elastisch verformbar sein müssen.
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Generell können Koppeln und/oder Lenker federelastisch ausgeführt und insbesondere so ausgelegt werden, dass diese als Druckfeder fungieren und somit die Relaxation der Dichtung über die Zeit kompensieren können.
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Um eine noch bessere Verspannung des Fluidfilterelementes im Filtergehäuse zu erreichen, kann die Schwertstruktur, wie dargestellt, zwei auf entgegengesetzten Seiten quer zur Einschubrichtung vorstehende axiale Vorsprünge im Bereich des in der Einschubrichtung hinteren Endes aufweisen, die ausgeführt sind, um eine Verspannung zwischen einer Anlagefläche am Fluidfilterelement und einem Gegenlager im Filtergehäuse zu bewirken, wobei die stirnseitigen Enden der Vorsprünge vorteilhaft zumindest im Wesentlichen mit einer äußeren Anlagefläche der beiden Koppeln an der entsprechenden Schwertstruktur fluchten.
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Ein erfindungsgemäßer Fluidfilter, insbesondere Luftfilter, weist ein Filtergehäuse und ein Fluidfilterelement auf, wobei das Filtergehäuse einen Aufnahmeraum mit einer Aufnahmeöffnung für das Fluidfilterelement umfasst, und das Fluidfilterelement in einer Einschubrichtung über die Aufnahmeöffnung in den Aufnahmeraum einsetzbar und entgegen der Einschubrichtung aus dem Aufnahmeraum herausnehmbar ist. Das Fluidfilterelement weist eine Dichtfläche und das Filtergehäuse weist eine Gegenfläche für die Dichtfläche auf, um im in den Aufnahmeraum eingesetzten Zustand des Fluidfilterelementes eine Anströmfläche des Fluidfilterelementes fluiddicht von einer Abströmfläche des Fluidfilterelementes abzudichten.
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Erfindungsgemäß wird das Fluidfilterelement mit seiner Dichtfläche mittels einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung gegen die Gegenfläche im Filtergehäuse verspannt oder ist zumindest mit dieser Spannvorrichtung entsprechend verspannbar.
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Günstig ist, wenn im Filtergehäuse oder am Fluidfilterelement wenigstens ein Koppelaufsitzlager vorgesehen ist, das entgegen der Einschubrichtung ausgerichtet ist, derart, dass eine Koppel beim Einschieben der Spannvorrichtung in den Aufnahmeraum an dem Koppelaufsitzlager anschlägt und dadurch bei fortgesetztem Einschieben der angeschlossenen Schwertstruktur in der Einschubrichtung gestoppt und quer zur Einschubrichtung in Richtung der Dichtfläche oder in Richtung des Gegenlagers im Filtergehäuse, je nachdem auf welcher axialen Seite der Schwertstruktur die Koppel positioniert ist, weg von der Schwertstruktur gedrückt beziehungsweise verlagert wird. Wenn gemeinsam verschwenkte Koppeln nicht mechanisch für ihre gemeinsame Verschwenkung aneinander angeschlossen sind, was gemäß einer Ausführungsform jedoch vorgesehen sein kann, ist vorteilhaft für jede Koppel ein Aufsitzlager oder ein Anschlagbereich an einem Aufsitzlager vorgesehen.
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Besonders vorteilhaft ist im Aufnahmeraum, insbesondere im Bereich der Aufnahmeöffnung, ein quer zur Einschubrichtung verschiebbares oder verkippbares, insbesondere gegen die Kraft eines Federelementes verschiebbares oder verkippbares Verriegelungselement vorgesehen, welches das Fluidfilterelement im vollständig in den Aufnahmeraum eingesetzten Zustand gegen Herausziehen lösbar verriegelt. Das Federelement kann beispielsweise durch eine elastische Dichtung ausgebildet werden, die insbesondere entlang der Dichtfläche am Fluidfilterelement vorgesehen ist.
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Ein erfindungsgemäßes Fluidfilterelement, das zur Verwendung mit einer entsprechenden erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ausgeführt ist, weist eine Anströmfläche und eine Abströmfläche für das zu filternde Fluid sowie eine Dichtfläche auf, wobei die Dichtfläche ausgebildet ist, um in einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Zustand des Fluidfilterelementes zusammen mit einer Gegenfläche im Filtergehäuse die Anströmfläche gegenüber der Abströmfläche fluiddicht abzudichten. Die Dichtfläche erstreckt sich in einer Einschubrichtung oder zumindest im Wesentlichen entlang einer Einschubrichtung des Fluidfilterelementes, wenn dieses in ein zugehöriges Filtergehäuse eingeschoben wird.
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Erfindungsgemäß weist das Fluidfilterelement wenigstens ein Koppelaufsitzlager auf, das entgegen der Einschubrichtung ausgerichtet ist, sodass, wie zuvor dargestellt, die wenigstens eine Koppel der Spannvorrichtung durch Anschlagen auf dem Koppelaufsitzlager bei einem fortgesetzten Einschieben der Schwertstruktur relativ zur Schwertstruktur bewegt wird, um die Verspannung des Fluidfilterelementes in dem Filtergehäuse zu bewirken.
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Günstig ist, wenn das Koppelaufsitzlager einen Anschlagbereich aufweist, das heißt eine Fläche für die wenigstens eine Koppel der Spannvorrichtung, der sich senkrecht zur Einschubrichtung und damit zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einem benachbart positionierten Abschnitt der Dichtfläche erstreckt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschreiben werden.
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Es zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung;
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2 die Spannvorrichtung aus der 1 beim Einsetzen in ein Filtergehäuse;
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3 ein Detail aus der 2 mit einem Verriegelungselement für das Fluidfilterelement;
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4 die Ausführungsform aus der 2 mit vollständig eingesetzter und verspannter Spannvorrichtung;
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5 eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung;
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6 Einzelheiten einer weiteren alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung 1 dargestellt, umfassend zwei fluchtend zueinander positionierte Schwertstrukturen 2, an denen jeweils zwei Koppeln 3 auf voneinander abgewandten Seiten der Schwertstrukturen 2 angeschlossen sind. Bei der hinteren Schwertstruktur 2 ist nur eine Koppel 3 dargestellt, und zwar zur besseren Übersichtlichkeit ohne deren Anschluss an der zugeordneten Schwertstruktur 2.
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Die beiden Schwertstrukturen 2 weisen einen im Wesentlichen plattenförmigen Grundkörper auf, an dessen Stirnseiten in Axialrichtung, die vorliegend mit 4 beziffert ist, die jeweils zwei Koppeln 3 angeschlossen sind. Die Axialrichtung 4 erstreckt sich senkrecht zur Einschubrichtung 5, in welcher die Spannvorrichtung 1 in einen in der 1 nicht näher dargestellten Aufnahmeraum eines Filtergehäuses eingeschoben wird. In der Regel steht die Axialrichtung senkrecht auf einer Breitenrichtung des Fluidfilterelementes.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Schwertstrukturen 2 eine wesentlich größere Erstreckung in der Einschubrichtung 5 als in der Axialrichtung 4 auf, um ein hier nicht näher dargestelltes Fluidfilterelement nahezu entlang von dessen gesamten Seite in dem Aufnahmeraum des Filtergehäuses zu umschließen.
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Die beiden Schwertstrukturen 2 sind über einen Deckel 6 an ihrem in der Einschubrichtung 5 hinteren Ende miteinander verbunden. Der Deckel 6 dient, wie später noch ausgeführt wird, zum Verschließen der Aufnahmeöffnung für das Fluidfilterelement in dem Filtergehäuse.
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Die Koppeln 3 sind jeweils über zwei Lenker 7 an der zugeordneten Schwertstruktur 2 angeschlossen und bilden dadurch ein Viergelenk mit vier Drehgelenken 8 aus. Da sich die Koppeln 3 im Wesentlichen in der Einschubrichtung 5 erstrecken und die Lenker 7 vergleichsweise kürzer ausgeführt sind, wobei sie sich im Wesentlichen in der Axialrichtung 4 erstrecken, bildet jede Koppel 3 zusammen mit den Lenkern 7 einen Kniehebelmechanismus zum Verspannen des hier nicht näher dargestellten Fluidfilterelementes in dem hier nicht näher dargestellten Filtergehäuse.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist jede Schwertstruktur 2 ein weiteres Verspannelement 9 in Form von zwei quer zur Einschubrichtung 5, sich in der Axialrichtung 4 erstreckenden und von der Schwertstruktur 2 vorstehenden Vorsprüngen 9 auf, deren stirnseitige Enden 10 im Wesentlichen mit der jeweiligen Koppel 3 auf derselben Seiten der Schwertstruktur 2 fluchten.
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In der 2 ist nun dargestellt, wie die Spannvorrichtung 1 aus der 1 in ein Filtergehäuse 11 eingesetzt wird, in welches zuvor oder gleichzeitig ein Fluidfilterelement 12 eingesetzt wurde/wird. Das Fluidfilterelement 12 weist dabei einen eine Dichtfläche 13 ausbildenden Vorsprung, hier umlaufenden Vorsprung 14, auf, wobei die Dichtfläche 13 mittels der Spannvorrichtung 1 an eine Gegenfläche 15 im Filtergehäuse 11 gedrückt wird, um eine Anströmfläche 16 des Fluidfilterelementes 12 fluiddicht von einer Abströmfläche 17 des Fluidfilterelementes 12 abzudichten.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel verläuft die Einschubrichtung 5 zumindest im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids von der Anströmfläche 16 zur Abströmfläche 17.
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Beim Einsetzen der Spannvorrichtung 1 über die Aufnahmeöffnung 18 in den Aufnahmeraum 19 des Filtergehäuses 11 für das Fluidfilterelement 12 stoßen zunächst die Koppeln 3 in der Einschubrichtung 5 an Koppelaufsitzlagern 20 an und werden dadurch an einer weiteren Bewegung in der Einschubrichtung 5 gehindert. Die Koppelaufsitzlager 20 sind entsprechend im Filtergehäuse 11 im Aufnahmeraum 19 vorgesehen und entgegen der Einschubrichtung 5 ausgerichtet. Die Koppelaufsitzlager 20 können durch das Filtergehäuse 11 und/oder durch das in das Filtergehäuse 11 eingesetzte Fluidfilterelement 12 gebildet werden. Bei einem fortgesetzten Einschieben der Spannvorrichtung 1 beziehungsweise der Schwertstrukturen 2 in Richtung der Einschubrichtung 5 in den Aufnahmeraum 19, bewegen sich somit die Schwertstrukturen 2 in der Einschubrichtung 5 relativ zu den Koppeln 3, welche über die Lenker 7 verschwenkt und dadurch in der Axialrichtung 4 nach außen von den Schwertstrukturen 2 weggedrückt werden. Dabei druckbeaufschlagen die Koppeln 3 auf einer Seite der Schwertstrukturen 2 eine Anlagefläche 21 am umlaufenden Vorsprung 14 und pressen dadurch die auf der entgegengesetzten Seite zur Anlagefläche 21 vorgesehene Dichtfläche 13 gegen die Gegenfläche 15 im Filtergehäuse 11, weil sich zugleich die Koppeln 3 auf der anderen Seite der Schwertstruktur 2 an einem Gegenlager 22 im Filtergehäuse 11, das der Anlagefläche 21 gegenübersteht, abstützen.
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Wie man insbesondere aus der 4 erkennen kann, die die Spannvorrichtung 1 im vollständig eingesetzten Zustand in dem Filtergehäuse 11 beziehungsweise dessen Aufnahmeraum 19 zeigt, stützen sich auch die stirnseitigen Enden 10 der axialen Vorsprünge 9 einerseits am Gegenlager 22 und andererseits an der Anlagefläche 21 ab, um das Fluidfilterelement 12 mit seiner Dichtfläche 13 gegen die Gegenfläche 15 zu pressen. Zugleich dichtet der Deckel 6 die Aufnahmeöffnung 18 des Aufnahmeraums 19 fluiddicht ab.
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In der 3 ist ein Verriegelungselement 23 im Bereich der Aufnahmeöffnung 18 gezeigt, welches am in der Einschubrichtung 5 hinteren Ende des Fluidfilterelementes 2 angreift, um dieses gegen Verschieben entgegen der Einschubrichtung 5 zu verriegeln. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement 23 entgegen der Kraft eines elastischen Federelementes 24 verschwenkbar, um das Fluidfilterelement 12 zum Herausziehen aus der Aufnahmeöffnung 18 freizugeben. Das Federelement 24 wird beispielsweise durch eine elastische Dichtung gebildet, die sich entlang der Dichtfläche (in der 3 nicht im Detail gezeigt) des Fluidfilterelementes 12 erstreckt.
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In der 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Spannvorrichtung 1 gezeigt, bei welcher die Koppeln 3 einteilig mit den Lenkern 7 ausgebildet sind und beispielsweise durch ein Federstahlblech gebildet werden. Die Drehgelenke 8 ermöglichen die Verdrehung entsprechend durch Verformung der elastisch verformbaren Lenker 7 beziehungsweise des Anschlusses zwischen den Lenkern 7 und den Koppeln 3 beziehungsweise zwischen den Lenkern 7 und der Schwertstruktur 2.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß der 6 sind die Drehgelenke 8 hingegen als „echte” Drehgelenke ausgeführt, nämlich durch Drahtbügel, die sich über Drehachsen der Drehgelenke 8 verdrehen können.
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Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung ist besonders für Luftfilter in der Luftversorgung von Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, geeignet, kann jedoch auch anderweitig eingesetzt werden.
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Es sei angemerkt, dass die Ausführungsformen gem. 5 und 6 jeweils auch in abgewandelter Form direkt in einem Filtergehäuse angeordnet werden können. Dazu werden jeweils die in den Figuren auf der linken Seite der Schwertstruktur 2 angeordneten Funktionselemente wie Lenker 7 und/oder Koppeln 3 innen am Gehäuse derart angeordnet, dass die Lenker 7 genauso beweglich am Gehäuse befestigt sind wie sie in den 5 und 6 an den Schwertstrukturen 2 befestigt sind, so dass die Koppeln 3 im Gehäuse derart beweglich sind, dass sie ein Filterelement darin verspannen können. Auch eine umgekehrte Anordnung, in welcher die die Koppeln 3 direkt über Lenker 7 mit einem Filterelement verbunden sind, so dass sich die Koppeln beim Einbau des Filterelementes in einem Gehäuse abstützen können, ist denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2010/0154368 A1 [0004]
- JP 2011-153613 A [0004]
- US 2008/0250763 A1 [0004]
- JP 9234321 A [0004]
- US 2007/0175194 A1 [0004]
- US 2007/0289265 A1 [0004]
- EP 0706812 A1 [0006]
