-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft einen Innenraumfilter für eine Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
-
Stand der Technik
-
Innenraumfilter werden dazu eingesetzt, Schadstoffe wie Ruß, Staub, Pollen oder auch andere Luftverunreinigungen aus der Umgebungsluft zu entfernen, um so den Innenraum eines Kraftfahrzeugs mit gereinigter Luft zu versorgen. Die Schadstoffkonzentration im Straßenbereich hat in den letzten Jahren deutlichen zugenommen. Die Belüftungsanlagen bzw. Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen werden deshalb mit einem sogenannten Innenraumfilter versehen, um die dem Fahrzeuginnenraum zuzuführende Luft von derlei Schadstoffen zu befreien. Bei den Innenraumfiltern unterscheidet man dabei zwei Varianten. Zum einen Partikelfilter, die dem Abtrennen von partikelförmigen Luftverunreinigungen wie beispielsweise Pollen, Straßenstaub, Bremsbelagsabrieb, Reifenabrieb, Ruß oder auch Industriestäube aus der dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft abzutrennen. Derlei Partikelfilter bestehen in der Regel aus einem zickzack-förmig gefalteten Filtermedium. Zum anderen existieren sogenannte Kombifilter, die zusätzlich mit einer Aktivkohleschicht versehen sind, um neben Partikeln auch Gerüche, schädliche Gase, wie Benzolverbindungen oder Ozon, aus der Umgebungsluft herauszufiltern.
-
Ein Filterelement, das für einen Innenraumfilter einsetzbar ist, ist beispielsweise aus der
DE 20 2005 011 727 U1 bekannt. Bei der werksseitigen Erstmontage des Innenraumfilters muss das bekannte Filterelement mit seinem Filtermedium über eine Einschuböffnung längs einer Einschubachse in das Filtergehäuse eingeschoben werden, um dieses in seiner vorgegebenen Betriebsposition innerhalb des Filtergehäuses anzuordnen. Die Einschuböffnung wird mittels eines am Filterelement bzw. dem Filtergehäuse separat zu befestigenden Gehäusedeckels verschlossen.
-
Die einzelnen Bauteile müssen dabei separat vorgehalten, gehandhabt und montiert werden, was mit einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand verbunden ist.
-
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, einen Innenraumfilter für eine Belüftungsund/oder Klimaanlage anzugeben, der mit einem geringeren Fertigungs- und Kostenaufwand hergestellt werden kann. Darüber hinaus soll ein kostengünstig zu fertigendes Filterelement für einen solchen Innenraumfilter angegeben werden.
-
Offenbarung der Erfindung Die den Innenraumfilter betreffende Aufgabe wird durch einen Innenraumfilter mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Das erfindungsgemäße Filterelement weist die in Patentanspruch 13 angegebenen Merkmale auf. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in der Beschreibung sowie in der Zeichnung angegeben.
-
Der erfindungsgemäße Innenraumfilter ist für eine Belüftungs- und/oder Klimaanlage, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen. Der Innenraumfilter umfasst ein Filtergehäuse mit einem Einlass für die zu filternde Luft und mit einem Auslass für die gefilterte Luft und eine Einschuböffnung. Ein Filterelement mit einem Filtermedium ist über die Einschuböffnung längs einer Einschubachse in seine vorgegebene Betriebs- bzw. Einbauposition innerhalb des Filtergehäuses einschiebbar. Am Filtermedium ist erfindungsgemäß einenends eine Dichtleiste angeordnet, die bei in Betriebsposition angeordnetem Filterelement mit einem Randabschnitt umlaufend dichtend am Filtergehäuse anliegt und die Einschuböffnung, vorzugsweise luftdicht, verschließt.
-
In einer Weiterbildung kann das Filterelement zumindest ein Arretiermittel aufweisen, das dazu dient, das Filterelement in der vorgegebenen Betriebsposition am Filtergehäuse zu arretieren, wobei das Arretiermittel in seiner Verschluss- bzw. Arretierposition relativ zum Filtergehäuse die Dichtleiste außenseitig zumindest teilweise übergreifen kann.
-
Dadurch, dass das Filterelement mit einer als Gehäusedeckel wirkenden Dichtleiste versehen ist, durch die im montierten Zustand des Filterelements ein ausreichend dichter Verschluss der Einschuböffnung bewirkt ist, kann der Innenraumfilter zügiger und mit einem insgesamt geringeren Fertigungs- und Kostenaufwand gefertigt bzw. montiert werden. Das Filterelement muss zur Montage des Innenraumfilters lediglich in seine vorgegebene Betriebsposition im Filtergehäuse eingeschoben werden, in der das Filtergehäuse durch die Dichtleiste verschlossen ist. Ein separates Vorhalten und Montieren des im Filtergehäuse anzuordnenden Filterelements sowie eines Gehäusedeckels zum Verschließen der Einschuböffnung des Filtergehäuses entfällt. Das Arretiermittel ermöglicht eine einfache und sichere Lagefixierung des Filterelements in der vorgegebenen Betriebsposition und damit der Dichtleiste in ihrem Dichtsitz am Filtergehäuse.
-
Die Dichtleiste des Filterelements kann in dessen Betriebsposition im Filtergehäuse in einer zur Einschubachse radialen und/oder axialen Richtung am Filtergehäuse umlaufend dichtend anliegen. Im Falle einer radialen Anlage der Dichtleiste am Filtergehäuse ist die Dichtleiste bevorzugt derart dimensioniert, dass diese bezogen auf den Öffnungsquerschnitt der Einschuböffnung des Filtergehäuses ein radiales Übermaß bezogen auf die Einschubachse aufweist. Die Dichtleiste wird in diesem Fall beim Einschieben des Filterelements in das Filtergehäuse durch dessen Anlage am Filtergehäuse verformt und liegt am Filtergehäuse im Einbauzustand des Filterelements im Filtergehäuse umlaufend dichtend an. Im letztgenannten Fall der axialen Anlage des Dichtungselements weist die Dichtleiste ein derartiges radiales Übermaß im Vergleich zum Öffnungsquerschnitt der Einschuböffnung auf, dass die Dichtleiste nicht über die Einschuböffnung in das Filtergehäuse einführbar ist, sondern in der vorgegebenen Betriebsposition des Filterelements außenseitig am Filtergehäuse dichtend anliegt.
-
Die Dichtleiste kann nach der Erfindung zumindest teilweise, bevorzugt vollständig, aus einem elastisch verformbaren Material bestehen. In der Praxis hat sich dabei ein, bevorzugt geschlossenzelliges, Schaummaterial als besonders vorteilhaft ergeben. Denkbar ist auch, dass die Dichtleiste aus einem zumindest abschnittsweise elastisch verformbaren Textilmaterial, insbesondere einem Vlies, gebildet ist.
-
Die Dichtleiste kann nach der Erfindung am Filtermedium des Filterelements festgeklebt, mit dem Filterelement verschweißt oder am Filterelement angespritzt bzw. angeschäumt sein. Wesentlich ist, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Filtermedium und der Dichtleiste derart ausgelegt ist, dass die beiden Bauteile beim Transport und beim Einbau als eine (stabile) Baueinheit gehandhabt werden können.
-
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Arretiermittel am Filtergehäuse angeformt. Das Arretiermittel kann in diesem Fall einstückig mit dem betreffenden Gehäuseteil des Filtergehäuses, an dem das Arretiermittel befestigt ist, ausgebildet sein und beispielsweise im Wege eines Spritzgießverfahrens aus Kunststoff gefertigt sein. Bevorzugt ist das Arretiermittel einenends am Filtergehäuse flexibel angelenkt und mit seinem freien Ende jeweils mit zumindest einem Halteelement des Filtergehäuses in seiner Arretierposition am Filtergehäuse verhakbar. Das Arretiermittel kann insbesondere über ein Folienscharnier am Filtergehäuse angelenkt sein, um eine einfache und sichere Handhabung zu gewährleisten.
-
Nach der Erfindung kann auch das Halteelement am Filtergehäuse unmittelbar angeformt sein und somit im Wege des Spritzgießverfahrens hergestellt sein.
-
Das Halteelement kann insbesondere an einer die Einschuböffnung des Filtergehäuses aufweisenden bzw. begrenzenden Stirnseite des Filtergehäuses angeordnet, insbesondere, angeformt sein und sich in Richtung der Einschubachse des Filterelements vom Filtergehäuse wegerstrecken.
-
Im konstruktiv einfachsten Fall sind für das Arretiermittel zwei Halteelemente vorgesehen, die am Filtergehäuse angeformt und gegeneinander aufspreizbar sind, so dass das Arretiermittel zwischen den beiden Halteelemente verrastet werden kann.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das Arretiermittel auch in Form einer Arretierklammer ausgebildet sein, die auf eine die Einschuböffnung, vorzugsweise umlaufend, begrenzenden Stirnseite bzw. Gehäuseabschnitt aufklipsbar oder seitlich aufschiebbar ist. In diesem Fall ist also das Arretiermittel als zu dem Filtergehäuse sowie zu dem Filterelement sowie der daran befestigten Dichtleiste separates Bauteil ausgeführt, das bei der Montage des Innenraumfilters entsprechend separat vorgehalten und montiert werden muss. Die Arretierklammer weist vorzugsweise einen ersten Klammerschenkel und einen zweiten Klammerschenkel auf, die über einen Rückenabschnitt miteinander verbunden sind, wobei die beiden Klammerschenkel jeweils ein abgewinkeltes freies Ende zum Hintergreifen eines Gehäuseabschnitts, insbesondere der die Einschuböffnung aufweisenden Stirnseite des Filtergehäuses, aufweisen. Der Rückenabschnitt der Arretierklammern ist vorzugsweise jeweils derart ausgebildet, dass dieser bei montierter Arretierklammer an der Dichtleiste des in seiner Einbauposition angeordneten Filterelements außenseitig anliegt und dieses vorzugsweise in axialer Richtung in das Filtergehäuse presst. Dies bietet den Vorteil, dass das Filterelement vereinfacht mit seiner von der Dichtleise wegweisenden Stirnseite dichtend gegen das Filtergehäuse gepresst werden kann.
-
Für ein besonders ausfallsicheres und mechanisch stabiles Arretieren des Filterelements in seiner vorgegebenen Betriebsposition weist der Innenraumfilter nach der Erfindung vorzugsweise zwei oder auch mehr der vorstehend erläuterten Arretiermittel auf.
-
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Dichtleiste des Filterelements in einem Montagezustand von innen an dem Filtergehäuse dichtend anliegt, insbesondere an einer Innenseite der Stirnseite des Filtergehäuses, an der die Einschuböffnung vorliegt. Zur Montage des Filterelements in das Filtergehäuse wird gemäß dieser Ausführungsform die Dichtleiste beim Einführen so weit verformt, d. h. umgebogen bzw. umgeklappt, dass diese durch die Einschuböffnung (Höhenrichtung) hindurch geführt werden kann. Auf der Gehäuseinnenseite schnappt die Dichtleiste dann elastisch zurück und kann sich von der Innenseite her dichtend an das Gehäuse anlegen. Ein Gegendruck zur Erzielung einer sicheren Abdichtung kann durch das Filterelement selbst erzeugt werden (elastische Verspannung des Balgs in Längenrichtung und/oder elastische Kompression des Dichtstreifens) oder durch filtergehäuseseitige Maßnahmen, wie etwa Federelement(e) oder ähnliches.
-
In einer besonderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein der Dichtleiste abgewandter Dichtstreifen des Filterelements diese Vorspannungsreserve bereit stellt.
-
Dieser kann zu diesem Zweck eine im Vergleich zur Dichtleiste große Dicke haben und wird beim Einführen des Filterelements in das Gehäuse durch Kontakt mit einem der Einschuböffnung gegenüberliegenden Wandabschnitt elastisch deformiert.
-
Um eine hinreichend große Auflagefläche zur Abdichtung bereitzustellen, sollte die Höhe der Dichtleiste deutlich größer sein als die Höhe der Einschuböffnung, bevorzugt um zumindest 25% größer, stärker bevorzugt um zumindest 40% größer.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Länge des Filterelements entlang der Einschubachse in einem Nichtmontagezustand des Filterelements größer ist als ein gehäuseseitiger innerer Abstand entlang der Einschubachse zwischen der Innenseite der Stirnseite des Filtergehäuses und einem gegenüberliegenden Gehäusewandabschnitt des Filtergehäuses, sodass das Filterelement in einem Montagezustand eine Längsverspannung entlang der Einschubachse aufweist. Das Längenübermaß des Filterelements gegenüber o. g. Gehäusewandabschnitt ist in Abhängigkeit der zu erreichenden Dichtleistung (Differenzdruck, Volumenströme, Flächeninhalt der Dichtflächen) im Einzelfall anhand der wesentlichen mechanischen Parameter des Filterelements (Werkstoffkennwerte des Filtermediums und des Seitenbandmaterials, Faltenteilung, Abmessungen etc.) festzulegen. Dies hat den Vorteil, dass für den der Dichtleiste abgewandten Dichtstreifen ein kostengünstiges Standarddichtprofil (Abmessungen, Werkstoff) eingesetzt werden kann; die Realisierung der Vorspannungsreserve erfolgt durch Verformung des Filterbalgs. Ferner lässt sich hierdurch vorteilhafter Weise bei gleicher Faltenteilung eine größere Filterfläche im Gehäuse unterbringen. Unter Länge des Filterelements wird hierin die Gesamtlänge verstanden, d. h. inklusive der Dickenabmessungen der Dichtleiste und des an dem gegenüberliegenden Ende vorgesehen Dichtstreifen.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Filterelement einen Faltenbalg umfassen, dessen Faltenrichtung bevorzugt normal zu der Einschubachse verläuft. Eine derartige Faltenrichtung hat den Vorteil, dass die zum Einführen mit anschließendem Zurückfedern der Dichtleiste erforderliche Stauchung des Filterelements entlang der Einschubachse mit einem geringeren Kraftaufwand erfolgen kann als bei einer Parallelausrichtung der Falten.
-
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Filtergehäuse an seiner Stirnseite beidseitig benachbart zu der Einschuböffnung zwei Einführ-Rampenprofile aufweist, die bevorzugt eine dreieckige Querschnittsform haben. Die Einführ-Rampenprofile sind dazu ausgebildet, eine Umklappbewegung der Dichtleiste des Filterelements beim Einschieben des Filterelements in das Gehäuse zu bewirken. Die Einführ-Rampenabschnitte sind bevorzugt einteilig mit dem Filtergehäuse ausgebildet, besonders bevorzugt einteilig mit diesem gespritzt. Man könnte die Anordnung der Einführ-Rampenprofile ferner als die Einführöffnung flankierend beschreiben, wobei – in Bezug zur Durchströmungsrichtung – jeweils ein Einführ-Rampenprofil oben und eines unten angeordnet ist.
-
Um oben beschriebene Verformung beim Einführen unbeschadet zu überstehen und um das Umknicken mit einem realistischen Kraftaufwand (typische Handmontagekräfte) durchführen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Schaummaterial ein Polyolefinschaum ist, insbesondere ein Polypropylenschaum. Alternativ oder zusätzlich kann das Schaummaterial der Dichtleiste eine Dicke in einem Bereich von 2 bis 7 mm, bevorzugt 3 bis 6 mm, haben und/oder eine Höhe in einem Bereich von 50 und 100 mm, bevorzugt 60 mm und 80 mm. Ferner kann in einer noch weiteren Ausführungsform das Schaummaterial eine Luftdurchlässigkeit bei 200 Pa (gemäß DIN EN ISO 9237) von kleiner als 0,5 l/m2s, bevorzugt kleiner als 0,1 l/m2s, aufweisen.
-
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Dichtleiste des Filterelements an einer von dem Filtermedium weg weisenden Seite zumindest ein Griffelement aufweist, insbesondere einen Bandabschnitt, eine Öse und/oder Haken, das eine Auszugshilfe bereitstellt. Über das Griffelement kann das Filterelement im Servicefall einfach und werkzeugfrei aus dem Filtergehäuse gezogen werden, was ansonsten, da die Dichtleiste ja von innen an der Stirnseite dichtend anliegt, insbesondere bei der zweiten Ausführungsform nur unter Schwierigkeiten möglich wäre. Ferner kann das Griffelement durch einen abstehenden Schenkel des Profils der Dichtleiste gebildet werden.
-
Der Einlass sowie der Auslass des Filtergehäuses können jeweils durch freie Randabschnitte eines, vorzugsweise pyramidenstumpfförmigen, Gehäusefortsatzes gebildet sein, die jeweils an einer die Einschuböffnung aufweisenden Gehäusebasis angeformt sind und sich quer zur Einschubachse des Filterelements ineinander entgegengesetzte Richtungen von der Gehäusebasis wegerstrecken.
-
Bei dieser Bauform kann das Filtergehäuse mehrteilig aus Kunststoffspritzgussteilen, die miteinander verschweißt, verklebt oder in anderer Weise miteinander verbunden sind, gebildet sein. Dies erlaubt eine einfache Bauweise des Filtergehäuses bei kompakten Außenabmessungen, so dass das Filtergehäuse ohne Weiteres in dem für Klimaanlagen zur Verfügung stehenden beengten Einbauräumen eines Kraftfahrzeugs verbaut werden können.
-
Die Gehäusebasis kann insbesondere eine rechteckige oder im Wesentlichen rechteckige, insbesondere quadratische, Querschnittsform aufweisen.
-
Das erfindungsgemäße Filterelement weist einenends eine Dichtleiste auf, die am Filtermedium mittelbar oder unmittelbar befestigt ist und die zum, vorzugsweise luftdichten, Verschließen der Einschuböffnung des vorstehend erläuterten Filtergehäuses eines Innenraumfilters geeignet ist.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
-
In der Zeichnung zeigen:
-
1 einen Innenraumfilter für eine Belüftungs- und/oder Kilmaanlage mit einem Filtergehäuse und mit einem Filterelement, das über eine Einschuböffnung des Filtergehäuses in seine vorgegebene Betriebs- oder Einbauposition im Filtergehäuse einschiebbar ist, wobei das Filterelement eine Dichtleise aufweist, mittels derer die Einschuböffnung verschließbar ist, in einer perspektivischen Ansicht;
-
2 den Innenraumfilter gemäß 1 während des Einbaus des Filterelements im Filtergehäuse, in einer perspektivischen Ansicht;
-
3 den Innenraumfilter gemäß 1 mit in seiner vorgegebenen Betriebsposition im Filtergehäuse angeordneten Filterelement, wobei die Dichtleiste außenseitig am Filtergehäuse dichtend anliegt und so die Einschuböffnung verschließt, vor dem Arretieren des Filterelements in seiner Betriebsposition, in einer perspektivischen Ansicht;
-
4 den Innenraumfilter gemäß 3, in einer Schnittdarstellung;
-
5 den Innenraumfilter gemäß 1, bei dem das Filterelement in seiner vorgegebenen Betriebsposition im Filtergehäuse arretiert gehalten angeordnet ist, in einer perspektivischen Ansicht;
-
6 das Filterelement gemäß 5 in einer Schnittdarstellung;
-
7 einen zu dem Innenraumfilter gemäß 1 ähnlichen Innenraumfilter, bei dem das in seiner Betriebsposition angeordnete Filterelement mit seiner Dichtleiste in einer zur Einführrichtung des Filterelements radialen Richtung am Filterelement umlaufend dichtend anliegt, in einer perspektivischen Ansicht;
-
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Innenraumfilters, bei dem das Filterelement mittels Arretierklammern in seiner Einbauposition gesichert wird, wobei die Arretierklammern als zum Filterelement und zum Filtergehäuse separate Bauteile ausgeführt sind, während der Montage des Filterelements im Filtergehäuse, in einer Schnittdarstellung;
-
9 der Innenraumfilter gemäß 8 mit in seiner vorgegebenen Einbauposition im Filtergehäuse angeordneten und mittels der Arretierklammern gesicherten Filterelement, in einer perspektivischen Darstellung; und
-
10 den Innenraumfilter gemäß 9, in einer Schnittdarstellung; und
-
11 Innenraumfilter gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Nichtmontagezustand (Filterelement nicht in Filtergehäuse eingeführt); und
-
12 Innenraumfilter gemäß 11 in einem Teilmontagezustand (Filterelement teilweise in Filtergehäuse eingeführt); und
-
13 Innenraumfilter gemäß 11 in einem Teilmontagezustand (Dichtleiste auf Anschlag mit der Stirnseite des Filtergehäuses); und
-
14 Innenraumfilter gemäß 13 in Querschnittsansicht; und
-
15 Innenraumfilter gemäß 11 in einem Montagezustand (Filterelement vollständig in Filtergehäuse eingeführt); und
-
16 Innenraumfilter gemäß 15 in Querschnittsansicht.
-
In 1 ist ein Innenraumfilter 10 mit einem Filtergehäuse 12 und einem im Filtergehäuse anzuordnenden Filterelement 14 gezeigt. Das Filtergehäuse 12 ist vorzugsweise aus Kunststoff gebildet und kann mehrteilig aus miteinander verklebten, verschweißten oder in anderer Weise aneinander befestigten Gehäuseschalen 16, 18 bestehen. Die Gehäuseschalen 16, 18 können insbesondere als Kunststoffspritzgussteile ausgeführt sein.
-
Das Filtergehäuse 12 weist einen (unteren) Einlass 20 für die zu filternde Luft und einen (oberen) Auslass 22 für die gefilterte Luft auf. Der Ein- und der Auslass 20, 22 sind in Richtung einer Gehäuseachse 24 des Filtergehäuses 12 zueinander fluchtend angeordnet. Der Einlass und der Auslass 20, 22 können durch freie Randabschnitte 26 von – hier beispielhaft pyramidenstumpfförmigen – Gehäuseabschnitten 28 des Filtergehäuses 12 umlaufend begrenzt sein. Die Gehäuseabschnitte 28 grenzen hier jeweils an eine Gehäusebasis 30 mit einer rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnittsform an und erstrecken sich in einander entgegengesetzte Richtungen von der Gehäusebasis 30 axial weg.
-
Das Filtergehäuse 12 weist für das Filterelement 14 ein Einschubfach 32 mit einer Einschuböffnung 34 auf. Die Einschuböffnung 34 ist hier durch eine mit 36 bezeichnete Stirnseite des Filtergehäuses 12 bzw. hier der Gehäusebasis umlaufend begrenzt. Das Einschubfach kann in axialer Richtung beiderseitig Anlage- bzw. Führungsflächen 38 für das Filterelement 14 aufweisen. In 1 ist darstellungsbedingt nur eine der Anlageflächen 38 gezeigt. Die Führungsflächen 38 können die Gehäuseachse 24 des Filtergehäuses 12 ringförmig (geschlossen) umgreifen. Das Filterelement 14 ist über die Einschuböffnung 34 längs einer mit 40 bezeichneten Einschubachse in seine vorgegebene Einbau- bzw. Betriebsposition in das Filtergehäuse 12 einschiebbar.
-
Am Filtergehäuse 12 sind Arretiermittel 42 angeordnet, mittels derer das Filterelement 14 in seiner vorgegebenen Einbauposition bzw. Montageposition im Filtergehäuse 12 arretierbar ist.
-
Die Arretiermittel 42 sind hier beispielhaft jeweils in Form von Laschen ausgebildet, die am Filtergehäuse 12 angeformt sind. Die Arretiermittel 42 sind mit anderen Worten einstückig mit dem Filtergehäuse 12 bzw. einem der Gehäuseschalen 16, 18 ausgeführt. Die Arretiermittel 42 können über einen materialgeschwächten Längsabschnitt am Filtergehäuse 12 flexibel angelenkt sein, der als Folienscharnier 44 dient. Am Filtergehäuse 12, hier dessen Stirnseite 36, sind Halteelemente 46 für die beiden Arretiermittel 42 angeordnet. Die Halteelemente 46 stehen vom Filtergehäuse 12 bzw. dessen Stirnseite 36 in einer zur Einschubachse 40 des Filterelements 14 axialen Richtung weg. Die Halteelemente 46 dienen dazu, die in 1 in ihrer Öffnungsstellung gezeigten Arretiermittel 42 in ihrer Schließposition am Filtergehäuse 12 festzulegen, um das Filterelement 14 in seiner vorgegebenen Betriebsposition lagefixiert im Filtergehäuse 12 festzusetzen. Die Halteelemente 46 sind hier paarweise angeordnet und gegeneinander aufspreizbar, d. h. elastisch verformbar. Jeweils eines der Arretiermittel 42 kann zwischen zwei der Halteelemente 46 eingeführt und mit, vorzugsweise endständigen, Rastabschnitten 48 der Halteelemente 46 verrastet werden.
-
Das Filterelement 14 ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als ein sogenanntes Plattenfilterelement ausgebildet und weist hier beispielhaft ein zick-zack-förmig gefaltetes Filtermedium 50 auf. Das Filtermedium 50 kann beispielsweise ein Filterpapier sein. An einer ersten Stirnseite 52 des Filtermediums 50 ist ein Dichtstreifen 54 befestigt. Der Dichtstreifen 54 kann am Filtermedium 50 festgeklebt oder mit diesem verschweißt sein. Alternativ kann der Dichtstreifen 54 auch am Filtermedium 50 angespritzt oder angeschäumt sein. Der Dichtstreifen 54 besteht vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Material, um einen ausreichenden Dichtsitz des Filterelements 14 im Filtergehäuse 12 zu ermöglichen.
-
An einer der ersten Stirnseite 52 gegenüberliegend angeordneten zweiten Stirnseite 56 des Filtermediums 50 ist eine Dichtleiste 58 dauerhaft befestigt, mittels derer die Einschuböffnung 34 des Filtergehäuses 12, insbesondere luftdicht, verschließbar ist. Die Dichtleiste 58 kann am Filtermedium 50 festgeklebt oder mit dem Filtermedium 50 verschweißt sein. Alternativ kann die Dichtleiste 58 auch am Filtermedium 50 angespritzt sein. In diesem Fall ist das Filtermedium 50 somit im Material der Dichtleiste 58 eingebettet gehalten angeordnet. Die Dichtleiste 58 besteht zumindest teilweise, hier vollständig, aus einem elastisch verformbaren Material. Besonders vorteilhaft ist das elastisch verformbare Material ein geschlossenzelliges (Kunststoff-)Schaummaterial. Die Dichtleiste 58 weist hier eine rechteckige Grundform mit einer Höhe H und einer Breite B auf. Die Breite B und die Höhe H der Dichtleiste 58 sind derart bemessen, dass die Dichtleiste 58 in einer zur Einschubachse 40 des Filterelements 14 radialen Richtung über das Filtermedium 50 allseitig hervorsteht.
-
Die Dichtleiste 58 kann ganz oder teilweise aus einem, bevorzugt geschlossenzelligen, Schaummaterial oder einem anderen elastisch verformbaren Material bestehen.
-
In 2 ist der Innenraumfilter 10 gemäß 1 während der Montage des Filterelements 14 im Filtergehäuse 12 gezeigt. Das Filterelement 14 ist über die Einschuböffnung 34 in Richtung der Einschubachse 40 des Filtergehäuses 12 teilweise in das Filtergehäuse 12 eingeführt. Die laschenartigen Arretiermittel 42 sind in ihrem unbelasteten Ruhezustand, in dem ein Einführen des Filterelements 14 ermöglicht ist, angeordnet. Sollte das Filterelement 14 beim weiteren Einschieben des Filterelements 14 in das Filtergehäuse 12 mit der Dichtleiste 58 an einem der Arretiermittel 42 anschlagen, so kann das Arretiermittel 42 ohne weiteres von Hand in Richtung des Auslasses 22 des Filtergehäuses 12 ausgelenkt werden, um eine freie Passage der des Filterelements 14 mit seiner Dichtleiste 58 zu ermöglichen.
-
In 3 ist das Filterelement 14 in seiner vorgegebenen Einbauposition innerhalb des Filtergehäuses 12 gezeigt. Das Filtermedium 14 ist vollständig im Filtergehäuse 12 angeordnet. Die Dichtleiste 58 liegt an der Stirnseite 36 des Filtergehäuses 12 randseitig umlaufend dichtend an, so dass die Einschuböffnung (1) durch die Dichtleiste 58 unmittelbar verschlossen ist. Für ein Arretieren des Filterelements 14 in seiner vorgegebenen Betriebsposition müssen die Arretiermittel 42 noch in ihre Verschluss- bzw. Arretierposition relativ zum Filtergehäuse überführt bzw. verschwenkt werden.
-
In 4 ist der Innenraumfilter gemäß 3 in einem Querschnitt gezeigt. Die Dichtleiste 58 des Filterelements 14 liegt am Filtergehäuse 12 mit seinem Randabschnitt 60 umlaufend dichtend an. Der Dichtstreifen 54 des Filterelements 12 liegt in Richtung der Einschubachse 40 am Filtergehäuse 12 innenseitig axial dichtend an. Das Filterelement 14 liegt an den Anlageflächen 38 im Innern des Filtergehäuses 12 an.
-
In 5 sind die Arretiermittel 42 in ihrer Verschluss- bzw. Arretierposition angeordnet und jeweils an den zugeordneten Halteelementen 46 des Filtergehäuses 12 verrastet bzw. verhakt gehalten angeordnet. Die Arretiermittel 42 übergreifen die Dichtleiste 58 außenseitig und liegen an der Dichtleiste 58 außenseitig zumindest abschnittsweise formschlüssig an, sodass das Filterelement 14 in seiner vorgegebenen Betriebsposition im Filtergehäuse 12 lagefixiert gehalten angeordnet ist.
-
6 zeigt den Innenraumfilter 10 gemäß 5 in einer Querschnittsdarstellung. Die Halteelemente 46 des Filtergehäuses 12 übergreifen die Arretiermittel 42 mit ihren Rastabschnitten 48. Für einen Austausch des Filterelements 14 müssen die Arretiermittel 42 lediglich aus ihrer Verschlussposition in ihre in den 1 bis 3 gezeigte unbelastete Ruhe- oder Öffnungsposition überführt und das Filterelement 14 in Richtung der Einschubachse 40 aus dem Filtergehäuse 12 herausgezogen werden.
-
In 7 ist ein Innenraumfilter 10 gezeigt, der sich von dem in den 1 bis 6 gezeigten Innenraumfilter 10 im Wesentlichen darin unterscheidet, dass die Dichtleiste 58 in Form eine radial dichtenden Gehäusedeckels ausgeführt ist. Die Dichtleiste 58 liegt somit in der vorgegebenen Betriebsposition des Filterelements 14 in einer zur Einschubachse 40 radialen Richtung umlaufend am Filtergehäuse 12 innenseitig dichtend an. Bei dieser Ausführungsform weist die Dichtleiste 58 bezüglich des Öffnungsquerschnitts der Einschuböffnung 34 vorzugsweise in ihrer Breite B und ihrer Höhe H ein Übermaß auf. Durch das Einschieben des Filterelements 14 in das Filtergehäuse 12 wird die Dichtleiste 58 unter Anlage am Filtergehäuse 12 in radialer Richtung elastisch verformt, sodass die Dichtleiste 58 bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel aufgrund der dem Material der Dichtleiste 58 innenwohnenden Elastizität in radialer Richtung am Filtergehäuse 12 innenseitig umlaufend dichtend anliegt. Die Arretiermittel 42 sind hier jeweils mit einem Profilvorsprung 62 versehen. Sind die Arretiermittel 42 mit den Halteelementen 46 des Filtergehäuses 12 verhakt bzw. verrastet, so liegen die Profilvorsprünge 62 an der Dichtleiste 58 außenseitig an und halten bzw. drücken dadurch das Filterelement 14 in seine(r) vorgegebenen Montageposition. Dadurch ist ein zuverlässiger Dichtsitz des Filterelements 14 am Filtergehäuse 12 gewährleistet.
-
In den 8 bis 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Innenraumfilters 10 gezeigt, bei dem die Arretiermittel 42 als zum Filtergehäuse 12 und zum Filterelement 14 separate Bauteile ausgebildet sind. Die Dichtleiste 58 des Filterelements 14 ist hier in einer zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 6 entsprechenden Weise als ein Axialdichtungselement ausgeführt. Ist das Filterelement 14 in seiner vorgegebenen Montageposition angeordnet, so liegt die Dichtleiste 58 mit ihrem freien Randabschnitt 60 am Filtergehäuse 12 außenseitig umlaufend dichtend an. Die Arretiermittel 42 sind hier als Arretierklammern ausgebildet. Die Arretierklammern können hier auf die die Einschuböffnung 34 umlaufend begrenzende Stirnseite 36 des Filtergehäuses 12 seitlich aufgeschoben oder in Richtung der Einschubachse 40 aufgeklipst werden. Die Arretierklammern weisen dazu jeweils einen ersten Klammerschenkel 64 und einen zweiten Klammerschenkel 66 auf, die über einen Rückenabschnitt 68 miteinander verbunden sind. Die beiden Klammerschenkel 64, 66 sind jeweils mit einem abgewinkelten freien Endabschnitt 70 versehen, um das Filtergehäuse 12 stirnseitig zu hintergreifen. In den 9 und 10 sind die Arretiermittel 42 in ihrer Verschlussposition am Filtergehäuse 12 angeordnet. Die Arretiermittel 42 übergreifen die Dichtleiste 58 in einer zur Einschubachse 40 axialen Richtung außenseitig. Die Rückenabschnitte 68 der Arretierklammern liegen an der Dichtleiste 58 formschlüssig an, sodass das Filterelement 12 in seiner vorgegebenen Einbauposition im Filtergehäuse 12 lagefixiert gehalten angeordnet ist.
-
Es versteht sich, dass bei den vorstehend im Zusammenhang mit den 1 bis 10 erläuterten Ausführungsbeispielen auch jeweils nur ein Arretiermittel 42 oder auch mehr als zwei Arretiermittel 42 vorgesehen sein können. Darüber hinaus ist bei dem in den 8 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen auch möglich, dass die Dichtleise des Filterelements derart bemessen ist, dass diese analog zu dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Radialdichtungselement ausgeführt und zumindest abschnittsweise in das Filtergehäuse 12 einführbar ist.
-
Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen bilden somit das Filterelement 14 und die Dichtleiste 58 eine funktionelle und gemeinsam handzuhabende Baueinheit. Die Dichtleiste 58 stellt dabei einen äußeren Gehäuseabschluss im Sinne eines Gehäusedeckels für die für den Filterbetrieb zu verschließende Einschuböffnung 34 des Filtergehäuses 12 dar. Bei einem Austausch des Filterelements 14 wird die Dichtleiste 58 gemeinsam mit dem Filterelement 14 entsorgt und durch ein baugleiches Filterelement 14 mit einer daran (ebenfalls) dauerhaft befestigten Dichtleiste 58 ersetzt.
-
In der 11 ist ein erfindungsgemäßer Innenraumfilter 10 gemäß der zweiten Ausführungsform dargestellt. Filterelement 14 und Filtergehäuse 12 entsprechen im Wesentlichen der ersten Ausführungsform. Der wichtigste Unterschied liegt nun darin, dass die Dichtleiste 58 des Filterelements 14 nicht dazu bestimmt ist, von außen an der Stirnseite 36 (die Einschuböffnung 34 oben und unten umgebend) anzuliegen, sondern dazu, von innen an dem Filtergehäuse 12 anzuliegen. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, beim Einführen des Filterelementes 14 entlang der Einführachse 40 in das Filtergehäuse 12, die über den Filterbalg 50 hinaus stehenden streifenartigen Überstände der Dichtleiste 58 durch auf Anschlag bringen mit dem Filtergehäuse 12 so zu verformen bzw. umzuklappen, dass das Filterelement 12 gerade durch die Einschuböffnung 34 geführt werden kann.
-
Um diese Verformung bzw. Umklappbewegung zu unterstützen bzw. zu leiten sind beidseitig benachbart zu der Einschuböffnung 34 Einführ-Rampenprofile 38 angeordnet, deren Querschnitt dreieckig ist. Die Einführ-Rampenprofile 38 erhöhen die zur Verformung zur Verfügung stehende Wegstrecke, sodass diese auch problemlos mit typischen Handmontagekräften zu bewerkstelligen ist. Der Zustand mit den teilweise umgeklappten Dichtstreifenabschnitten 58 ist in den 13 und 14 dargestellt. Bei einem von dieser Stellung ausgehenden weiteren Einführung des Filterelements 12 in Richtung der Einführachse 40 wird das Filterelement 14 schließlich mit seinem Dichtstreifen 54, der an einem der Dichtleiste 58 abgewandten Kopfende vorliegt, auf Anschlag mit dem Gehäusewandabschnitt 37 kommen. Dieser Zustand ist in den 15 und 16 dargestellt, wobei sich insbesondere die Querschnittsansicht der 16 eignet um einen Überblick zu erhalten.
-
Eine hinreichende Dichtwirkung der Dichtleiste 58 gegenüber dem Gehäuse 12 kann nur dann erreicht werden, wenn diese mit einer vorbestimmten Anpresskraft von innen auf die Innenseite 36' der Mantelfläche 36 des Filtergehäuses 12 gepresst wird. Diese Anpresskraft kann entweder durch ein in Richtung der Einschubachse 40 vorgesehenen Übermaß des Filterelements 14, insbesondere des Filterbalgs, gegenüber der Filtergehäuse 12 erreicht werden oder dadurch, dass der Dichtstreifen 54 so ausgewählt wird, dass er diese Vorspannungsreserve bereitstellen kann. Alternativ können gehäuseseitige Maßnahmen wie Federelemente, Federzungen oder sonstige elastische Verformungskörper vorgesehen sein.
-
Vorteilhaft weist der Innenraumfilter 10 nach der zweiten Ausführungsform noch weniger Einzelkomponenten auf, da auf einen Deckel und die in diesem Zusammenhang vorgesehenen Arretiermittel verzichtet werden kann. Dieser kann daher noch kostengünstiger bereitgestellt werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202005011727 U1 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
