DE102017000791B4 - Flachluftfilterelement und Luftfilter - Google Patents

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Abstract

Flachluftfilterelement (18) umfassend einen Filterbalg (20) aus einem entlang von Falzen (60, 64, 66) zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium (22) und eine am Filterbalg (20) befestigte umlaufende Dichtungseinrichtung (24), wobei sich der Filterbalg (20) in Falzrichtung des Filtermediums (22) von seiner ersten Stirnseite (42) zu seiner zweiten Stirnseite (44) in seiner Bauhöhe (46) verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (22) Hauptfalten (58) mit ersten Falzen (60) und Zwischenfalten (62) mit zweiten Falzen (64) aufweist, wobei sich die ersten Falze (60) der Hauptfalten (58) jeweils von der ersten Stirnseite (42) bis zur zweiten Stirnseite (44) des Filterbalgs (20) erstrecken,wobei sich die zweiten Falze (64) der Zwischenfalten (62) auf der einen Seite des Filterbalgs (20) jeweils von der zweiten Stirnseite (44) des Filterbalgs (20) in Richtung auf die erste Stirnseite (42) erstrecken undwobei die ersten Falze (60) und die zweiten Falze (64) relativ zueinander schräg verlaufend angeordnet sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Flachluftfilterelement sowie einen Luftfilter mit einem Filterbalg aus einem entlang von Falzen zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium und mit einer am Filterbalg befestigten umlaufenden Dichtungsreinrichtung.
  • Stand der Technik
  • Gattungsgemäße Flachluftfilterelemente, wie sie beispielsweise aus der WO 2009/015684 A oder der US 2004/0020177 A1 bekannt geworden sind, werden bei diversen technischen Anwendungen eigesetzt, um Luft oder Gase von darin enthaltenen Verunreinigungen zu befreien. Bei Kraftfahrzeugen haben sich derlei Luftfilter im Ansaugtrakt einer Verbrennungskraftmaschine oder auch im Ansaugtrakt der Belüftungsanlage des Fahrzeuginnenraums bewährt. Bei heutigen Kraftfahrzeugneuentwicklungen nimmt jedoch der für Luftfilter zur Verfügung stehende Einbauraum, beispielsweise im Motorraum des Kraftfahrzeugs, immer weiter ab. Darüber hinaus weisen die für den Einbau der Luftfilter mit Flachluftfilterelement vorgesehenen Einbauräume zunehmend eine komplexe Geometrie auf, die mit den zur Verfügung stehenden Luftfiltern bzw. Flachluftfilterelementen nicht hinreichend ausgeschöpft werden können.
  • In der DE 20 2014 004 897 U1 ist ein Filter mit variierbarer Abströmrichtung offenbart, wobei die Dichtfläche schräg zur Hauptströmungsrichtung des Filterelements angeordnet ist.
  • Aus der CN 102114372 A ist ein Filterelement zur Anordnung in einem Filtergehäuse einer Fahrzeugheizung oder einer Fahrzeugklimatisierung offenbart, wobei das Filterelement durch Strecken und/oder Stauchen an einen gegebenen Bauraum angepasst werden kann.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Flachluftfilterelement sowie einen Luftfilter mit einer besonders kompakten Baugröße anzugeben, die einerseits kostengünstig herzustellen sind, die andererseits nach Möglichkeit eine unverändert hohe Filterleistung erlauben.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die das Flachluftfilterelement betreffende Aufgabe wird durch ein Flachluftfilterelement mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Der erfindungsgemäße Luftfilter weist die in Anspruch 19 angegebenen Merkmale auf. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie in der Beschreibung angegeben.
  • Das erfindungsgemäße Flachluftfilterelement zeichnet sich durch einen Filterbalg aus einem entlang von Falzen zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium und eine am Filterbalg befestigte Dichtungseinrichtung aus, wobei sich der Filterbalg erfindungsgemäß in Falzrichtung des Filtermediums von seiner ersten Stirnseite zu seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnseite in seiner Höhe verjüngt. Das Flachluftfilterelement kann dadurch in einem Filtergehäuse mit einer nicht einheitlichen Einbautiefe angeordnet werden, wodurch selbst kleine Einbauräume bzw. solche mit komplexer Geometrie ausgenutzt werden können. Dies gilt insbesondere auch für einen Einbau im Motorraum eines Kraftfahrzeugs.
  • Der Filterbalg weist an seiner ersten Stirnseite eine Faltenhöhe A und an seiner zweiten Stirnseite eine Faltenhöhe B auf, wobei das Maß der Faltenhöhe B vorzugsweise zwischen ½ und 9 10
    Figure DE102017000791B4_0001
    der Faltenhöhe A beträgt. Der Filterbalg weist somit an seiner zweiten Stirnseite eine Faltenhöhe B auf, die zwischen 50 % und 90 % der Faltenhöhe A der ersten Stirnseite des Filterbalgs beträgt.
  • Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung erweitert sich der Filterbalg in Falzrichtung des Filtermediums von seiner ersten Stirnseite zu seiner gegenüberliegenden zweiten Stirnseite in seiner Breite. Der Filterbalg verbreitert sich somit in Längsrichtung. Dadurch kann der Faltenabstand der Falten des Filterbalgs variabel eingestellt werden. Darüber hinaus kann der Luftfilter bezüglich seiner Filterleistung optimiert werden. Auch kann ein für das Flachluftfilterelement zur Verfügung stehender Einbauraum nochmals effektiver genutzt werden. Darüber hinaus bietet diese Formgebung des Filterbalgs bei einer möglichen Einschubmontage des Flachluftfilterelements Vorteile. So kann in dem Falle, dass die Dichtungseinrichtung als eine Radialdichtungseinrichtung ausgebildet ist, eine zuverlässige Kontaktpressung des Flachluftfilterelements an einer Dichtfläche des Filtergehäuses vereinfacht und besonders zuverlässig erreicht werden. Dies ist insbesondere bei sensiblen technischen Anwendungen von Vorteil.
  • Gemäß einer dazu alternativen, vorteilhaften Weiterbildung verringert sich der Filterbalg in Falzrichtung des Filtermediums von seiner ersten Stirnseite zu seiner zweiten Stirnseite in seiner Breite. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung des Flachluftfilterelements an eine Einbausituation.
  • Die Filterleistung des Flachluftfilterelements wird entscheidend durch die zur Verfügung stehende (funktionell aktive) Oberfläche des Filtermediums bzw. des Filterbalgs bestimmt. Diese wird nach der Erfindung dadurch nochmals weiter gesteigert, dass das Filtermedium Hauptfalten mit ersten Falzen und Zwischenfalten mit zweiten Falzen aufweist, wobei sich die ersten Falze der Hauptfalten auf einer Seite des Filterbalgs jeweils von der ersten Stirnseite bis zur gegenüberliegend angeordneten zweiten Stirnseite des Filterbalgs erstrecken. Die zweiten Falze der Zwischenfalten erstrecken sich auf der einen Seite des Filterbalgs demgegenüber jeweils von der zweiten Stirnseite des Filterbalgs in Richtung auf die erste Stirnseite, wobei die ersten Falze und die zweiten Falze relativ zueinander schräg verlaufend angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform des Flachluftfilterelements kann der durch die Verbreiterung des Filterbalgs in Falzrichtung gewonnene zusätzliche Bereich speziell in komplexen Bauräumen effektiv zur Vergrößerung der Filterfläche des Filterbalgs genutzt werden.
  • Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enden die zweiten Falze der Zwischenfalten auf der einen Seite des Filterbalgs nicht in der Mitte des Filterbalgs zwischen ersten Falzen des Filterbalgs. Vielmehr können beliebige Faltenhöhen auf der zweiten Stirnseite des Filterbalgs eingestellt sein. Die Anzahl der Falten des Filtermediums bzw. die Anzahl an Falzen an der ersten Stirnseite des Filterbalgs ist mithin kleiner, als an der zweiten Stirnseite des Filterbalgs des Flachluftfilterelements.
  • Die Hauptfalten und die Zwischenfalten des Filtermediums können nach der Erfindung quer zur Falzrichtung des Filtermediums, zumindest teilweise, im Wechsel aufeinanderfolgend angeordnet sein. Zwischen zwei Hauptfalten ist in diesem Fall somit jeweils eine Zwischenfalte des Filtermediums angeordnet. Es versteht sich, dass erfindungsgemäß auch ein anderes zahlenmäßiges Verhältnis der Haupt- und Zwischenfalten möglich ist. So können zwischen zwei Hauptfalten alternativ auch jeweils zwei oder vier Zwischenfalten des Filtermediums angeordnet sein.
  • Die Anzahl der Falten kann an der zweiten Stirnseite des Filterbalgs insbesondere doppelt so groß sein, wie an der ersten Stirnseite des Filterbalgs. Nach der Erfindung kann der Filterbalg anströmseitig, d. h. auf seiner von der zu filternden Luft angeströmten Seite, und/oder abströmseitig, d. h. auf seiner Luftaustrittsseite, Bereiche aufweisen, die sich bezüglich des Abstands ihrer Falze voneinander unterscheiden. Der Filterbalg weist mit anderen Worten anströmseitig und/oder abströmseitig Bereiche mit unterschiedlichen Faltenöffnungen, d. h. offene Räume, die nicht vom Filtermedium eingenommen sind, auf.
  • Die Falten können vorteilhafterweise auf der Anströmseite (= Rohseite) des Filterbalgs einen größeren Falzabstand aufweisen, als auf der der Anströmseite gegenüberliegenden Abströmseite (= Reinseite) des Filterbalgs.
  • Unter fertigungstechnischen Aspekten sowie auch unter Kostenaspekten ist der Filterbalg vorzugsweise einstückig ausgebildet. Nach der Erfindung ist der Filterbalg zumindest in Richtung seiner Breitenerstreckung und seiner Längserstreckung einstückig ausgebildet. Das Filtermedium kann dabei bei Bedarf mehrlagig ausgebildet sein. Nach einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Filterbalg aus nur einem einzigen Zuschnitt des Filtermediums gebildet.
  • Das Filtermedium weist auf der anderen Seite des Filterbalgs dritte Falze auf, die nach der Erfindung jeweils in einer gemeinsamen Ebene verlaufend angeordnet sein können. Dadurch kann sich der Filterbalg mit seiner anderen Seite an einer plan ausgeführten gehäuseseitigen Stützfläche abstützen. Bei dieser Bauart des Flachluftfilterelements sind die ersten und die zweiten Falze des Filtermediums des Filterbalgs jeweils zu der vorgenannten gemeinsamen Ebene der dritten Falze schräg verlaufend angeordnet.
  • Der Filterbalg des Flachluftfilterelements kann erfindungsgemäß zumindest eine gewölbt ausgeführte Stirnseite aufweisen. Im Falle einer in Falzrichtung nach außen, d. h. konvex, gewölbten Stirnseite kann eine für das Dichtverhalten der Dichtungseinrichtung erforderliche Kontaktpressung der Dichtungseinrichtung an einer Dichtfläche eines Filtergehäuses auf einfachere und zuverlässigere Weise erreicht werden. Darüber hinaus kann der Filterbalg dadurch gegenüber orthogonal am Filterbalg angreifenden Kräften, wie diese im Filterbetrieb durch die Anströmung des Filterbalgs mit Luft auftreten, ausgesteift werden. Bedarfsweise können auch beide Stirnseiten des Filterbalgs gewölbt ausgeführt sein.
  • Der Filterbalg des Flachluftfilterelements kann nach der Erfindung gerade oder gewölbte Seitenflanken aufweisen. Die Seitenflanken verbinden die beiden Stirnseiten des Filterbalgs miteinander. Die Dichtungseinrichtung kann dabei eine Außenkontur aufweisen, die zur Kontur des Filterbalgs korrespondierend ausgebildet ist. Dadurch kann die Dichtungseinrichtung mit einem besonders geringen Materialeinsatz realisiert werden. Nach der Erfindung kann die Dichtungseinrichtung alternativ auch eine von der Kontur des Filterbalgs abweichende Außenkontur aufweisen. Dadurch kann das Flachluftfilterelement vereinfacht an unterschiedliche Filtergehäuse angepasst werden.
  • Die Dichtungseinrichtung kann an dem Filtermedium erfindungsgemäß insbesondere unmittelbar angespritzt oder an diesem festgeklebt sein. Alternativ kann die Dichtungseinrichtung vorteilhafterweise an einem den Filterbalg umgreifenden Kunststoffrahmen angespritzt oder festgeklebt sein. Mit anderen Worten kann sich der Filterbalg in dem Kunststoffrahmen mit der Dichtungseinrichtung befinden. Der Kunststoffrahmen kann vorzugsweise als eine Schublade oder als ein Teil einer Schublade zum Einschieben in ein Filtergehäuse ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist die Dichtungseinrichtung aus PU (Polyurethan), einem PU-Schaum oder einem Elastomer gebildet. Die Dichtungseinrichtung kann alternativ auch einen am Filtermedium befestigten Rahmen, insbesondere aus Kunststoff, umfassen, an dem ein Dichtungselement, beispielsweise aus PU bzw. PU-Schaum befestigt bzw. angespritzt ist. Darüber hinaus kann die Dichtungseinrichtung auch ein Textil, beispielsweise ein Vlies, umfassen. Die Dichtungseinrichtung kann nach der Erfindung als eine Radial- und/oder als eine Axialdichtungseinrichtung ausgeführt sein. Die letztgenannte Ausführungsvariante eignet sich insbesondere für einen Einbau des Flachluftfilterelements in einem Luftfiltergehäuse, in dem die Dichtungseinrichtung, beispielsweise zwischen einem Deckel und einem Filtertopf des Filtergehäuses geklemmt gehalten anzuordnen ist.
  • Vorteilhafterweise kann eine offene Schublade vorgesehen sein, in der das Flachluftfilterelement austauschbar angeordnet ist, wobei ein umlaufender Kragen der Schublade in die Dichtungseinrichtung eingreift und vorzugsweise die Dichtungseinrichtung radial abstützt. Durch den in die Dichtungseinrichtung eingreifenden Kragen der Schublade kann eine dichtende Anlage der Dichtungseinrichtung an einem Filtergehäuse, insbesondere in radialer Richtung, sichergestellt werden.
  • Die Dichtungseinrichtung kann vorteilhafterweise aus mehreren unterschiedlich großen Dichtungsabschnitten bestehen, wobei ein größerer Dichtungsabschnitt das Filtermedium umgreift (umfasst).
  • Der erfindungsgemäße Luftfilter weist ein Filtergehäuse und mindestens ein vorstehend erläutertes Flachluftfilterelement auf, das im Filtergehäuse, vorzugsweise austauschbar, angeordnet ist.
  • Figurenliste
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 einen Luftfilter mit einem Filtergehäuse und einem darin austauschbar angeordneten Flachluftfilterelement, im Längsschnitt;
    • 2 den Luftfilter aus 1 mit entferntem Deckel, in einer Draufsicht;
    • 3 den Luftfilter gemäß 1 in einer explodierten Darstellung seiner Teile;
    • 4 ein Flachluftfilterelement eines Luftfilters in einer perspektivischen Ansicht;
    • 5 eine schematische Darstellung eines Filterbalgs eines Flachluftfilterelements gemäß 1 bis 4, im Längsschnitt;
    • 6 eine schematische Darstellung eines Filterbalgs eines Flachluftfilterelements gemäß 1 bis 4, im ausschnittsweisen Querschnitt;
    • 7 eine weitere Ausführungsform eines Flachluftfilterelements.
    • 8 ein Luftfilter mit einem in das Filtergehäuse einschiebarem Flachluftfilterelement, das mit einer umlaufenden Radialdichtungseinrichtung versehen ist, in einem Längsschnitt; und
    • 9 den Luftfilter gemäß 8 in einem Querschnitt;
    • 10 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachluftfilterelements in einer Seitenansicht;
    • 11 das Flachluftfilterelement von 10 in einer Aufsicht;
    • 12 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachluftfilterelements in einer Seitenansicht;
    • 13 das Flachluftfilterelement von 12 in einer Aufsicht;
    • 14 einen erfindungsgemäßen Luftfilter mit einem austauschbar in einer Schublade anordenbaren Flachluftfilterelement in einer Explosionsdarstellung;
    • 15 den Luftfilter von 14 im montierten Zustand im Längsschnitt.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • 1 zeigt einen Luftfilter 10, wie dieser beispielsweise im Luftansaugtrakt eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor eingesetzt werden kann. Der Luftfilter 10 weist ein zweiteiliges Filtergehäuse 12 mit einem Filtertopf 14 und mit einem Deckel 16 auf. Der Deckel 16 kann am Filtertopf 14 festgeschraubt oder in anderer geeigneter Weise lösbar befestigt sein. In dem Filtergehäuse 12 ist ein Flachluftfilterelement 18 angeordnet, das bei Bedarf ausgetauscht werden kann.
  • Das Flachluftfilterelement 18 umfasst einen Filterbalg 20 aus einem entlang von Falzen zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium 22 sowie eine am Filterbalg 20 befestigte Dichtungseinrichtung 24. Der Filterbalg 20 weist eine Oberseite 26 und eine Unterseite 28 auf. Eine Längsachse des Flachluftfilterelements 18 ist mit 30 bezeichnet. Im Filterbetrieb strömt die zu filternde Luft entlang einer zur Oberseite 28 orthogonal ausgerichteten Filterelementachse 32 von einer unterhalb des Flachluftfilterelements 18 angeordneten Rohseite 34 durch das Filtermedium 20 hindurch zu einer oberhalb des Flachluftfilterelements 18 angeordneten Reinseite 36. Die Dichtungseinrichtung 24 liegt in Richtung der Filterelementachse 32 an einer Dichtfläche 38 des Deckels 16 des Filtergehäuses 12 axial dichtend an. Die Dichtungseinrichtung 24 ist mithin als eine Axialdichtungseinrichtung ausgeführt. Die Dichtungseinrichtung 24 kann beispielsweise aus PU (Polyurethan) oder einem Elastomer bestehen und kann insbesondere am Filterbalg 20 angespritzt oder am Filterbalg 20 festgeklebt bzw. angegossen sein. Die Längsachse 30 entspricht im Wesentlichen der Falzrichtung 40 des Filtermediums 22 zwischen einer ersten und einer zweiten Stirnseite 42, 44 des Filterbalgs 20.
  • Gemäß 1 ist die Unterseite 28 des Filterbalgs 20 zur Oberseite 26 des Filterbalgs 20 schräg verlaufend ausgerichtet. Infolgedessen nimmt die Bauhöhe 46 des Filterbalgs 20 bzw. des Flachluftfilterelements 18 in Falzrichtung bzw. in Richtung der Längsachse 30 des Flachluftfilterelements 18 von der ersten Stirnseite 42 zur zweiten Stirnseite 44 hin ab.
  • In 2 ist der Luftfilter 10 mit entferntem Deckel und in 3 in einer explodierten Darstellung seiner Bauteile gezeigt. Der Filterbalg bzw. das Flachluftfilterelement 18 nimmt in Richtung der Längsachse 30 des Flachluftfilterelements 18 von der ersten Stirnseite 42 zur zweiten Stirnseite 44 in seiner Breite 48 zu. Das Flachluftfilterelement 18 bzw. der Filterbalg 20 weist somit insgesamt eine im Wesentlichen doppelkonische Grundform auf, wobei die Winkel bezüglich der Längsachse 30 gleich oder unterschiedlich sein können.
  • In 2 ist eine Außenkontur 50 des Filterbalgs 20 mit gestrichelter Linie wiedergegeben. Die Dichtungseinrichtung 24 weist eine Außenkontur 52 mit einem zu der Außenkontur 50 des Filterbalgs 20 entsprechenden Verlauf auf. Ein Lufteinlass 54 und ein Luftauslass 56 des Filtergehäuses 12 sind in den 1 und 3 gut zu erkennen.
  • 4 zeigt ein Flachluftfilterelement 18 in einer freigestellten und stark schematisierten perspektivischen Ansicht. In 5 ist das Flachluftfilterelement in einer Schnittdarstellung gezeigt. Das Filtermedium 22 weist Hauptfalten 58 mit ersten Falzen 60 und Zwischenfalten 62 mit zweiten Falzen 64 auf. Die Falze 60, 64 stellen die Rückenabschnitte der jeweiligen Falten dar. Die Haupt- und Zwischenfalten sind jeweils über dritte Falze 66 miteinander verbunden, die in einer gemeinsamen Ebene 68, hier der Oberseite 26 des Filterbalgs 20, angeordnet sind.
  • Die ersten Falze 60 der Hauptfalten erstrecken sich auf der Unterseite 28 des Filterbalgs jeweils von der ersten Stirnseite 42 bis zur zweiten Stirnseite 44 des Filterbalgs 20. Die zweiten Falze 64 der Zwischenfalten 62 erstrecken sich auf der Unterseite 28 des Filterbalgs 20 jeweils von der zweiten Stirnseite 44 des Filterbalgs 20 in Richtung auf die erste Stirnseite 42 des Filterbalgs. Die Hauptfalten 58 und die Zwischenfalten 62 können quer zur Falzrichtung des Filtermediums 22 im Wechsel aufeinanderfolgend angeordnet sein. Zu beachten ist, dass die zweiten Falze 64 der Zwischenfalten 62 sich bis zur ersten Stirnseite 42 des Filterbalgs erstrecken.
  • Der Filterbalg 20 ist vorliegend einstückig ausgebildet, d. h. dieser besteht in Richtung seiner Längs- und Breitenerstreckung aus einem einzigen gefalteten Flächenzuschnitt eines geeigneten Filtermediums 22. Das Filtermedium 22 kann bedarfsweise mehrlagig ausgeführt sein. Der Filterbalg 20 ist mit anderen Worten nicht aus mehreren Filterbalgsegmenten zusammengesetzt. Das Filtermedium 22 kann im entfalteten Zustand insbesondere als ein rechteckiger Flächenzuschnitt vorliegen.
  • Gemäß 5 sind die ersten Falze 60 der Hauptfalten 58 und die zweiten Falze 64 der Zwischenfalten 62 des Filtermediums 22 relativ zueinander sowie auch relativ zur Ebene 66 jeweils schräg verlaufend angeordnet. Der Filterbalg weist an seiner ersten Stirnseite 42 eine mit A bezeichnete Faltenhöhe und an seiner zweiten Stirnseite 44 eine mit B bezeichnete Faltenhöhe 46 auf. Die Faltenhöhe B kann insbesondere zwischen 50 % und 90 % der Faltenhöhe A betragen. Die Zwischenfalten 62 können im Bereich der zweiten Stirnseite 42 des Filterbalgs 20 eine im Vergleich zur Faltenhöhe B kleinere Höhe aufweisen, wie dies durch die feinere der beiden strichpunktierten Linien 64 verdeutlicht ist. In diesem Fall ist die Faltenhöhe B des Filterbalgs 20 allein durch die Hauptfalten 58 des Filterbalgs 20 definiert.
  • 6 zeigt den Filterbalg 20 des Flachluftfilterelements gemäß 4 in einem ausschnittsweisen und freigestellten Querschnitt. Die Haupt- und die Zwischenfalten 58, 62 des Filtermediums 22 sind gut zu erkennen. Durch die Zwischenfalten 62 kann das Filtermedium in seinem Verlauf in Falzrichtung aufgefächert werden. Dadurch kann ein mit der konusartigen Höhenverringerung des Filterbalgs einhergehender Verlust an Filterfläche kompensiert bzw. sogar überkompensiert werden. Insgesamt kann das Flachluftfilterelement 18 dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Flachluftfilterelementen trotz seiner geringeren Einbautiefe, d. h. geringeren Bedarfs an Bauraum, mit einer insgesamt verbesserten Filterleistung bereitgestellt werden.
  • Gemäß der in 7 gezeigten Ausführungsform eines Flachluftfilterelements 18 kann der Filterbalg 20 auch gewölbte erste und/oder zweite Stirnseiten 42, 44 aufweisen. Dadurch kann die Eigenstabilität des Filterbalgs 20 gegenüber axial in Richtung der Filterelementachse 32 (vgl. 1) angreifenden Kräften, wie diese bei Anströmung des Flachluftfilterelements 18 mit der zu filternden Luft resultieren, vergrößert werden. Die Dichtungseinrichtung 24 kann bedarfsweise eine zur Kontur 50 des Filterbalgs 22 korrespondierend ausgeformte Außenkontur 52 oder eine unabhängig von der Kontur 50 des Filterbalgs 22 ausgeformte Außenkontur 52 aufweisen. Die beiden Seitenflanken 70 70 des Filterbalgs 20 können jeweils gerade oder gewölbt ausgeführt sein.
  • Es versteht sich, dass das Flachluftfilterelement 18 auch als ein Einschubelement ausgeführt sein kann, dass in Falzrichtung in ein entsprechend ausgebildetes Filtergehäuse 12 eingeschoben werden kann. Die Dichtungseinrichtung 24 ist in diesem Fall vorteilhaft als eine Radialdichtungseinrichtung ausgeführt, wie dies bei dem in den 8 und 9 gezeigten Luftfilter 10 gezeigt ist. Ein die Dichtungseinrichtung 24 tragender Rahmen kann dabei direkt an den Filterbalg (Faltenbalg) 20 des Flachluftfilterelements 18 angespritzt sein (z. B. per Spritzguss).
  • In den 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachluftfilterelements 18 in einer Seitenansicht bzw. in einer Aufsicht dargestellt. Das Flachluftfilterelement 18 weist hier quer zu einer Längsachse 30 eine gleichbleibende Breite 48 auf. Eine Bauhöhe 46 des Flachluftfilterelements 18 nimmt von einer ersten Stirnseite 42 zu einer zweiten Stirnseite 44 hin gleichmäßig und kontinuierlich ab. Ein Filterbalg 20 des Flachluftfilterelements 18 wird von einem parallel zu der Längsachse 30 gefalteten Filtermedium 22 gebildet.
  • Die 12 und 13 zeigen eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flachluftfilterelements 18 in einer Seitenansicht bzw. Aufsicht. Das Flachluftfilterelement 18 verjüngt sich in seiner Bauhöhe 46 von einer ersten Stirnseite 42 zu einer zweiten Stirnseite 44 hin. Hier verringert sich eine Breite 48 des Flachluftfilterelements 18 ausgehend von der ersten Stirnseite 42 bis zu der zweiten Stirnseite 44. Die erste Stirnseite 42 ist hier konvex (nach außen) gewölbt. Die zweite Stirnseite 44 ist hier konkav (nach innen) gewölbt. Ein Filterbalg 20 des Flachluftfilterelements 18 wird von einem fächerartig gefalteten Filtermedium 22 gebildet. Eine Falzrichtung des Filterbalgs 20 schließt von einer Längsachse 30 des Flachluftfilterelements 18 ausgehend nach außen hin zunehmend größere Winkel mit der Längsachse 30 ein.
  • In 14 ist ein erfindungsgemäßer Luftfilter 10 mit einem austauschbar in einer offenen Schublade 72 anordenbaren Flachluftfilterelement 18 in einer Explosionsdarstellung gezeigt. In 15 ist der Luftfilter 10 von 14 im montierten Zustand in einem Längsschnitt dargestellt. Die Schublade 72 weist, hier oberseitig, einen umlaufenden Kragen 74 auf, der in eine Umfangsnut einer Dichtungseinrichtung 24 des Flachluftfilterelements 18 eingreift, wenn das Flachluftfilterelement 18 in die Schublade 72 eingesetzt ist. Die Schublade 72 kann auch als ein Rahmen für das Flachluftfilterelement 18 bezeichnet werden.
  • Ein Filtergehäuse 12 des Luftfilters 10 umfasst hier einen Hauptkorpus 76 und einen Axialdeckel 78. Im montierten Zustand wird das Flachluftfilterelement 18 zwischen dem Axialdeckel 78 und einer Rückwand 80 des Hauptkorpus 76 eingeklemmt. Wegen seiner keilförmigen Gestaltung wird die Dichtungseinrichtung 24 des Flachluftfilterelements 18 zudem gegen Seitenwände 82 des Hauptkorpus 76 gedrückt. Die Dichtungseinrichtung 24 wirkt bei dieser Ausführungsform als eine Radialdichtung. Der umlaufende Kragen 74 der Schublade 72, der in die Dichtungseinrichtung 24 eingreift, stützt die Dichtungseinrichtung 24 in radialer Richtung zusätzlich ab. Dadurch kann eine stärkere Anpressung der Dichtungseinrichtung 24 gegen das Filtergehäuse 12 erreicht werden, um eine dichtende Anlage sicherzustellen.
  • Zur Montage des Luftfilters 10 wird das Flachluftfilterelement 18 zunächst in die Schublade 72 eingesetzt. Die Schublade 72 mit dem Flachluftfilterelement 18 wird sodann in den Hauptkorpus 76 eingeführt. Dabei wird die Dichtungseinrichtung 24 unter einem ersten Niederhalter 84 angeordnet und die Schublade 72 wird auf Vertikalführungen 86 des Hauptkorpus zur Anlage gebracht. Durch Aufsetzen des Axialdeckels 78 mit einem zweiten Niederhalter 88, unter dem die Dichtungseinrichtung 24 angeordnet wird, wird die Position des Flachluftfilterelements 18 im Filtergehäuse 12 gesichert.

Claims (19)

  1. Flachluftfilterelement (18) umfassend einen Filterbalg (20) aus einem entlang von Falzen (60, 64, 66) zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium (22) und eine am Filterbalg (20) befestigte umlaufende Dichtungseinrichtung (24), wobei sich der Filterbalg (20) in Falzrichtung des Filtermediums (22) von seiner ersten Stirnseite (42) zu seiner zweiten Stirnseite (44) in seiner Bauhöhe (46) verjüngt, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (22) Hauptfalten (58) mit ersten Falzen (60) und Zwischenfalten (62) mit zweiten Falzen (64) aufweist, wobei sich die ersten Falze (60) der Hauptfalten (58) jeweils von der ersten Stirnseite (42) bis zur zweiten Stirnseite (44) des Filterbalgs (20) erstrecken, wobei sich die zweiten Falze (64) der Zwischenfalten (62) auf der einen Seite des Filterbalgs (20) jeweils von der zweiten Stirnseite (44) des Filterbalgs (20) in Richtung auf die erste Stirnseite (42) erstrecken und wobei die ersten Falze (60) und die zweiten Falze (64) relativ zueinander schräg verlaufend angeordnet sind.
  2. Flachluftfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Filterbalg (20) in Falzrichtung des Filtermediums (22) von seiner ersten Stirnseite (42) zu seiner zweiten Stirnseite (44) in seiner Breite (48) erweitert.
  3. Flachluftfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Filterbalg (20) in Falzrichtung des Filtermediums (22) von seiner ersten Stirnseite (42) zu seiner zweiten Stirnseite (44) in seiner Breite (48) verringert.
  4. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptfalten (58) und die Zwischenfalten (62) quer zur Falzrichtung des Filtermediums (20), zumindest teilweise, im Wechsel aufeinanderfolgend angeordnet sind.
  5. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbalg (20) an seiner zweiten Stirnseite (44) doppelt so viele Falten (58, 62) aufweist wie an seiner ersten Stirnseite (42).
  6. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbalg (20) anströmseitig und/oder abströmseitig Bereiche mit voneinander unterschiedlich beabstandeten Falzen (60, 64, 66) aufweist.
  7. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Falze (60, 64, 66) des Filterbalg (20) anströmseitig zumindest teilweise weiter voneinander beabstandet sind als abströmseitig.
  8. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbalg (20) an seiner ersten Stirnseite (42) eine Faltenhöhe A und an seiner zweiten Stirnseite (44) eine Faltenhöhe B aufweist, wobei das Maß der Faltenhöhe B zwischen ½ und 9 10
    Figure DE102017000791B4_0002
    der Faltenhöhe A beträgt.
  9. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (20) einstückig ausgebildet ist.
  10. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt- und die Zwischenfalten (58, 62) des Filtermediums (22) über dritte Falze (66) miteinander verbunden sind, wobei die dritten Falze (66) jeweils in einer gemeinsamen Ebene (68) verlaufend angeordnet sind.
  11. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und die zweiten Falze (60, 64) jeweils zur gemeinsamen Ebene (66) der dritten Falze (66) schräg verlaufend angeordnet sind.
  12. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Stirnseiten (42, 44) des Filterbalgs (20) in Falzrichtung des Filtermediums (22), bevorzugt konvex, gewölbt ausgeführt ist.
  13. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filterbalg (20) gerade oder gewölbte Seitenflanken (70) aufweist.
  14. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (24) eine Außenkontur (52) aufweist, die zur Kontur (50) des Filterbalgs (20), zumindest abschnittsweise, korrespondierend ausgebildet ist.
  15. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (24) an dem Filterbalg (22) oder an einem den Filterbalg (22) umgreifenden Kunststoffrahmen angespritzt oder an diesem festgeklebt ist.
  16. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (24) als Radial- und/oder als Axialdichtungseinrichtung ausgeführt ist.
  17. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine offene Schublade (72) vorgesehen ist, in der das Flachluftfilterelement (18) austauschbar angeordnet ist, wobei ein umlaufender Kragen (74) der Schublade (72) in die Dichtungseinrichtung (24) eingreift und vorzugsweise die Dichtungseinrichtung (24) radial abstützt.
  18. Flachluftfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungseinrichtung (24) aus mehreren unterschiedlich großen Dichtungsabschnitten besteht, und dass ein größerer Dichtungsabschnitt das Filtermedium (22) umgreift.
  19. Luftfilter (10) mit einem Filtergehäuse (12) und mit mindestens einem darin, vorzugsweise austauschbar, angeordneten Flachluftfilterelement (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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