DE102017007497A1

DE102017007497A1 - Filterelement für einen Luftfilter eines Kraftwagens und Luftfilter

Info

Publication number: DE102017007497A1
Application number: DE102017007497.6A
Authority: DE
Inventors: Eric Schumacher
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-08-08
Filing date: 2017-08-08
Publication date: 2019-02-14
Also published as: CA3071054C; AU2018314652A1; EP3664914A1; JP2020529920A; JP7108020B2; AU2018314652B2; EP3664914C0; KR102482144B1; KR20200019985A; RU2754145C1; WO2019030157A1; US11439939B2; CN111032188B; EP3664914B1; US20200269174A1; CN111032188A; CA3071054A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) für einen Luftfilter eines Kraftwagens, mit einem Rahmenteil (16), welches ein Filtermaterial (14) des Filterelements (10) zumindest bereichsweise umgibt. Das Filterelement (10) ist in eine Einführrichtung (26) in einen Aufnahmeraum einbringbar, welcher durch ein Gehäuse (58, 60) des Luftfilters bereitgestellt ist. Das Filterelement (10) weist wenigstens ein Halteelement (32) auf, welches in eine Befestigungsstellung bewegbar und in der Befestigungsstellung zum Halten eines Befestigungselements ausgebildet ist. Mittels des Befestigungselements ist ein dem Verschließen einer Einführöffnung des Aufnahmeraums dienendes Deckelelement an dem Gehäuse (58, 60) festlegbar. Das wenigstens eine Halteelement (32) ist quer zu der Einführrichtung (26) in eine Demontagestellung bewegbar, in welcher das Filterelement (10) aus dem Aufnahmeraum entnehmbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Luftfilter mit einem solchen Filterelement (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement für einen Luftfilter eines Kraftwagens, mit einem Rahmenteil, welches ein Filtermaterial des Filterelements zumindest bereichsweise umgibt. Das Filterelement ist in eine Einführrichtung in einen Aufnahmeraum einbringbar, welcher durch ein Gehäuse des Luftfilters bereitgestellt ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Luftfilter mit einem solchen Filterelement.
Die DE 10 2005 056 004 A1 beschreibt eine Filteranordnung mit einem Filtereinsatz, welcher einen Rahmen umfasst, wobei der Rahmen ein Falten aufweisendes Filtermaterial einfasst. Das Filtermaterial ist mit einem Deckel verbunden, welcher dem Verschließen einer Einschuböffnung dient, wenn der Filtereinsatz in eine die Einschuböffnung aufweisende Aufnahme eingeschoben wird. Ein Dichtelement zum Abdichten des Deckels gegenüber der Einschuböffnung ist als elastische, zu einer die Aufnahme begrenzenden Wandung hin vorstehende Dichtlippe ausgebildet.
Des Weiteren ist es aus dem Stand der Technik bekannt, einen durch ein Gehäuse eines Luftfilters gebildeten Aufnahmeraum für ein Filterelement des Luftfilters mittels eines separaten Deckels zu verschließen. Hierbei kann der Deckel beispielsweise durch Verschrauben an dem Gehäuse des Luftfilters festgelegt werden.
Es gestaltet sich dann jedoch als schwierig zu kontrollieren, ob das Filterelement in das Gehäuse des Luftfilters eingebaut wurde, wenn eine Einführöffnung des Aufnahmeraums mittels des separaten Deckels verschlossen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Filterelement der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ein Montieren eines Deckelelements vereinfacht und dennoch einfach aus dem Aufnahmeraum entnommen werden kann, und einen Luftfilter mit einem solchen Filterelement bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch einen Luftfilter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Filterelement für einen Luftfilter eines Kraftwagens weist ein Rahmenteil auf, welches ein Filtermaterial des Filterelements zumindest bereichsweise umgibt. Das Filterelement ist in eine Einführrichtung in einen Aufnahmeraum einbringbar, welcher durch ein Gehäuse des Luftfilters bereitgestellt ist. Das Filterelement weist wenigstens ein Halteelement auf, welches in eine Befestigungsstellung bewegbar und in der Befestigungsstellung zum Halten eines Befestigungselements ausgebildet ist. Mittels des Befestigungselements kann ein Deckelelement an dem Gehäuse festgelegt werden, wobei das Deckelelement dem Verschließen einer Einführöffnung des Aufnahmeraums dient. Das wenigstens eine Halteelement ist quer zu der Einführrichtung in eine Demontagestellung bewegbar, in welcher das Filterelement aus dem Aufnahmeraum entnehmbar ist.
Befindet sich also das wenigstens eine Halteelement in der Befestigungsstellung, so kann mittels des Befestigungselements das Deckelelement an dem Gehäuse fixiert werden, sodass durch das Deckelelement die Einführöffnung des Aufnahmeraums verschlossen ist. Jedoch kann das Deckelelement lediglich dann zum Verschließen der Einführöffnung des Aufnahmeraums an dem Gehäuse des Luftfilters festgelegt werden, wenn das wenigstens eine Halteelement in die Befestigungsstellung bewegt ist. So ist dafür gesorgt, dass der Luftfilter nur mit eingebautem Filterelement betrieben werden kann. Denn eine Montage des Deckelelements oder Gehäusedeckels ohne in das Gehäuse eingebautes Filterelement ist nicht möglich. Dementsprechend ist das Montieren des Deckelelements vereinfacht.
Um das Filterelement aus dem Aufnahmeraum zu entnehmen ist jedoch zunächst das wenigstens eine Halteelement quer zu der Einführrichtung, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Einführrichtung, in die Demontagestellung zu bewegen. Sofern das wenigstens eine Halteelement also nicht in die Demontagestellung bewegt ist, ist auch ein Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum verhindert. Folglich ist das Filterelement in dem Aufnahmeraum in der Lage fixiert, wenn sich das Halteelement in der Befestigungsstellung befindet. Dies ermöglicht es, beispielsweise bei einem Verbau des Filterelements über Kopf, also bei einem Einführen des Filterelement in den Aufnahmeraum entgegen der Schwerkraft, das Filterelement einfach zu fixieren. Es braucht dann für die endgültige Befestigung bzw. Montage nicht händisch oder mittels einer anderweitigen Behelfsvorrichtung in dem Aufnahmeraum gehalten zu werden. Auch dies erleichtert das Montieren des Deckelelements. Zudem kann das Filterelement auch wieder einfach aus dem Aufnahmeraum entnommen werden; hierfür braucht lediglich das wenigstens eine Halteelement quer zu der Einführrichtung, und zum Filterelement hin, in die Demontagestellung bewegt zu werden.
Vorzugsweise weist das Filterelement wenigstens ein Betätigungselement auf, wobei durch Drücken gegen das wenigstens eine Betätigungselement das wenigstens eine Halteelement in die Demontagestellung bewegbar ist. Beispielsweise kann das Betätigungselement als Lasche ausgebildet sein, gegen welche mit einem Finger gedrückt werden kann. Auf diese Weise lässt sich das Halteelement besonders einfach in die Demontagestellung bewegen.
Es kann auch vorgesehen sein, dass durch Drücken gegen das wenigstens eine Betätigungselement das wenigstens eine Halteelement aus einer Zwischenstellung, welche das wenigstens eine Halteelement dann einnimmt, wenn das Filterelement in dem Aufnahmeraum eine Einbauposition erreicht hat, in die Befestigungsstellung bewegt werden kann. Beispielsweise kann hierfür das Halteelement von einer Seitenwand des Rahmenteils weggedrückt werden. Dementsprechend wird dann, wenn das Filterelement aus dem Aufnahmeraum entnommen werden soll, das wenigstens eine Halteelement zu der Seitenwand des Rahmenteils hin gedrückt, insbesondere durch Drücken gegen das wenigstens eine Betätigungselement.
Es kann also das wenigstens eine Betätigungselement als Rastlasche beziehungsweise Entrastlasche für das Montieren des Filterelements und für das Demontieren des Filterelements ausgebildet sein.
Besonders einfach lässt sich das Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum realisieren, wenn das Filterelement zwei Betätigungselemente aufweist, welche an einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Rahmenteils angeordnet sind. Hierbei ist durch Verringern eines Abstands der beiden Betätigungselemente zueinander das wenigstens eine Halteelement in die Demontagestellung bewegbar. Mit anderen Worten können die beiden Betätigungselemente aufeinander zu bewegt werden, um das Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum zu ermöglichen. Ein solcher Betätigungsmechanismus erleichtert das Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum.
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Halteelement mittels eines flexiblen Verbindungsstegs an dem Rahmenteil gehalten ist. Hierbei ist durch ein Verformen des Verbindungsstegs das wenigstens eine Halteelement aus der Befestigungsstellung in die Demontagestellung verbringbar. So kann auf besonders einfache und zuverlässige Weise das Verbringen des wenigstens einen Halteelements aus der Befestigungsstellung in die Demontagestellung bewerkstelligt werden.
Insbesondere kann der flexible Verbindungssteg elastisch verformbar sein, etwa indem der Verbindungssteg nach Art eines Filmscharniers ausgebildet ist. Dann kann insbesondere sichergestellt werden, dass sich das wenigstens eine Halteelement selbsttätig in die Befestigungsstellung oder zumindest auf die Befestigungsstellung zu bewegt. Dies vereinfacht die Montage des Filterelements weiter.
Vorzugsweise weist das Filterelement wenigstens ein Rastelement auf, welches dazu ausgebildet ist, mit einem korrespondierenden Rastelement auf Seiten des Gehäuses zusammenzuwirken, um das wenigstens eine Halteelement in der Befestigungsstellung zu fixieren. Beispielsweise kann eine an dem Filterelement vorgesehene Rastnase in eine Rastmulde eingebracht werden, welche auf Seiten des Gehäuses des Luftfilters als das korrespondierende Rastelement vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich das Halteelement besonders gut in der Befestigungsstellung fixieren, in welcher dann das Befestigungselement an dem Halteelement festgelegt werden kann.
Vorzugsweise weist das Rahmenteil eine Frontwand auf, welche bei mittels des Deckelelements verschlossener Einführöffnung dem Deckelelement zugewandt ist. Die Frontwand ist hierbei verformbar, und unter Verformung der Frontwand ist das wenigstens eine Halteelement in die Demontagestellung bewegbar. Auch durch das Vorsehen einer solchen, insbesondere elastisch verformbaren Frontwand lässt sich besonders einfach das wenigstens eine Halteelement in die Demontagestellung bewegen.
Das wenigstens eine Halteelement kann über einen Verbindungssteg mit einer an die Frontwand angrenzenden Seitenwand des Rahmenteils verbunden sein, wobei der Verbindungssteg mit der Frontwand fluchtet. Durch eine solche steife Anbindung des Halteelements an die Seitenwand über den Verbindungssteg lässt sich besonders gut die für das Verformen der Frontwand aufzubringende Kraft in die Frontwand des Rahmenteils einleiten.
Vorzugsweise ist an dem wenigstens einen Halteelement ein Tragelement angeordnet. Hierbei ist wenigstens ein mit dem Tragelement verbundener Arm aus einer Funktionsstellung relativ zu dem Tragelement bewegbar. In der Funktionsstellung des Arms ist durch den Arm ein Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum unterbunden. Beispielsweise kann der wenigstens eine Arm federnd hin zu dem Tragelement gedrückt werden, wobei sich der Arm selbsttätig wieder in die Funktionsstellung zurück bewegt. Durch den Arm ist somit ein flexibles Widerlager bereitgestellt, welches für das Fixieren des Filterelements in dem Aufnahmeraum sorgt, wenn sich das wenigstens eine Halteelement in der Befestigungsstellung befindet. Eine derartige Ausgestaltung des Filterelements ist sehr einfach realisierbar.
Das wenigstens eine Halteelement kann ein Schraubgewinde aufweisen. Dementsprechend kann als Befestigungselement ein Schraubbolzen vorgesehen sein, welcher in das Schraubgewinde eingeschraubt werden kann, um mittels des Deckelelements die Einführöffnung des Aufnahmeraums zu verschließen. So lässt sich insbesondere eine besonders dicht sitzende Anlage des Deckelelements an dem Gehäuse sicherstellen.
Zusätzlich oder alternativ kann das wenigstens eine Halteelement eine Aufnahme für zumindest einen an dem Befestigungselement ausgebildeten Verriegelungsstift aufweisen. Auf diese Weise kann eine Befestigung des Deckelelements an dem Gehäuse des Luftfilters nach Art eines Bajonettverschlusses bereitgestellt werden. Der zumindest eine an dem Befestigungselement ausgebildete Verriegelungsstift kann dann, dem Prinzip des Bajonettverschlusses entsprechend, durch Rotation eines Schaftteils des Befestigungselements in die Aufnahme eingebracht werden. An dem Schaftteil ist der zumindest eine Verriegelungsstift angeordnet. Auf diese Weise kann rasch und sicher das Deckelelement an dem Gehäuse des Luftfilters festgelegt werden, wobei eine dicht sitzende Anlage des Deckelelements an dem Gehäuse erreichbar ist.
Der erfindungsgemäße Luftfilter für einen Kraftwagen umfasst eine erfindungsgemäßes Filterelement, wobei das Filterelement in einen Aufnahmeraum eingebracht ist, welcher durch ein Gehäuse des Luftfilters bereitgestellt ist. Durch das Fixieren wenigstens eines Befestigungselements an dem wenigstens einen in die Befestigungsstellung bewegten Halteelement des Filterelements ist ein Deckelelement an dem Gehäuse festgelegt.
Mittels des Deckelelements ist eine Einführöffnung des Aufnahmeraums verschlossen. Hierbei kann der Luftfilter insbesondere als Luftfilter einer Klimaanlage beziehungsweise Belüftungseinrichtung des Kraftwagens ausgebildet sein. Des Weiteren kann der Luftfilter für einen Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors des Kraftwagens vorgesehen sein.
Insbesondere kann das Gehäuse wenigstens ein Sperrelement aufweisen, welches bei in die Befestigungsstellung bewegtem Halteelement ein Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum verhindert. Beispielsweise kann das Sperrelement als Steg mit einer Rastmulde ausgebildet sein, in welche eine Rastnase eingreift. Es kann jedoch auch auf andere Art und Weise eine Anlage eines auf Seiten des Filterelements vorgesehenen Widerlagers an dem Sperrelement erreicht werden, um in der Montagestelllung des Halteelements ein Entnehmen des Filterelements aus dem Aufnahmeraum zu verhindern.
Die für das erfindungsgemäße Filterelement beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für den erfindungsgemäßen Luftfilter und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigen:

1 perspektivisch ein Filterelement für einen Luftfilter einer Klimaanlage eines Kraftwagens, wobei an Seitenwänden eines Rahmens des Filterelements flexible Halteelemente angeordnet sind;
2 eine der Seitenwände des Rahmens mit dem Halteelement gemäß 1 in einer vergrößerten Detailansicht;
3 eine weitere perspektivische Detailansicht des Halteelements gemäß 2;
4 perspektivisch ein Gehäuse des Luftfilters, durch welches ein Aufnahmeraum für das Filterelement gemäß 1 bereitgestellt ist;
5 perspektivisch zwei Gehäusehälften, aus welchen das in 4 gezeigte Gehäuse aufgebaut ist;
6 in einer vergrößerten Detaildarstellung einen Teilbereich der unteren Gehäusehälfte des Gehäuses;
7 ein Deckelelement zum Verschließen des Aufnahmeraums für das Filterelement gemäß 1 in einer ersten Perspektivansicht;
8 das Deckelelement gemäß 7 in einer weiteren Perspektivansicht;
9 einen ersten Schritt beim Einführen des Filterelements gemäß 1 in das Gehäuse gemäß 4;
10 das Verformen eines Stegs, mittels welchem das Halteelement an der Seitenwand des Rahmens gehalten ist, beim weiteren Einführen des Filterelements in den Aufnahmeraum;
11 ein weiterer Schritt beim Einführen des Filterelements, bei dem das in den Aufnahmeraum eingebrachte Filterelement in Bezug auf die Einführtiefe seine Endlage erreicht hat;
12 das Aufbringen von Druck auf eine an dem Halteelement angeordnete Rastlasche, wodurch das Halteelement in eine Befestigungsstellung bewegt ist;
13 Schritte beim Befestigen des Deckelelements gemäß 7 an dem Gehäuse gemäß 4, wobei in das Gehäuse das Filterelement gemäß 1 eingebracht ist;
14 eine Variante des Filterelements, bei welcher eine Frontwand des Rahmens elastisch verformbar ausgebildet ist, wobei das wenigstens eine Halteelement mit einem Tragelement verbunden ist, an welchem zwei federnde Arme angeordnet sind;
15 das Filterelement gemäß 14 im Bereich des Halteelements in einer vergrößerten Detailansicht;
16 eine weitere vergrößerte Detailansicht des Filterelements gemäß 14 im Bereich des Halteelements;
17 eine weitere Perspektivansicht des Halteelements gemäß 16;
18 ausschnittsweise die beiden Gehäusehälften des Gehäuses des Luftfilters, in welches das Filterelement gemäß 14 eingebracht werden kann;
19 ein Schnitt entlang einer Linie XIX-XIX in 18;
20 Schritte beim Einführen des Filterelements gemäß 14 in das Gehäuse gemäß 18;
21 ausschnittsweise eine weitere Variante des Filterelements mit flexibler Frontwand;
22 das Herausbewegen eines der Halteelemente des Filterelements gemäß 21 aus der Befestigungsstellung durch Verformen der Frontwand;
23 in einer Perspektivansicht das Bewegen des Halteelements in die Demontagestellung, in welcher das Filterelement gemäß 21 aus dem Aufnahmeraum des Gehäuses gemäß 18 entnommen werden kann;
24 eine weitere Ansicht des Filterelements gemäß 21 mit noch nicht verformter Frontwand;
25 das Zusammendrücken des Filterelements im Bereich der Frontwand und das hierdurch bewirkte Verbringen der Halteelemente in die Demontagestellung;
26 ausschnittsweise und perspektivisch eine weitere Variante des Filterelements, bei welcher das Halteelement mittels eines flexiblen Verbindungsstegs an dem Rahmen des Filterelements gehalten ist;
27 ausschnittsweise und perspektivisch eine Gehäusehälfte eines Gehäuses für das Filterelement gemäß 26, wobei die Gehäusehälfte eine Haltemulde für das Halteelement des Filterelements gemäß 26 aufweist;
28 einen ersten Schritt beim Einbringen des Filterelements gemäß 26 in das Gehäuse gemäß 27;
29 das elastische Verformen des flexiblen Stegs bei dem Filterelement gemäß 28;
30 das Filterelement gemäß 26 in dem Gehäuse gemäß 27 in seiner Endlage bezüglich des Gehäuses; und
31 das Einbringen des Halteelements des Filterelements gemäß 26 in die Haltemulde des Gehäuses gemäß 27 durch eine Druckbeaufschlagung.

In 1 ist perspektivisch ein Filterelement 10 gezeigt, wie es zum Einbau in ein Gehäuse 12 (vergleiche 4) eines Luftfilters beispielsweise einer Klimaanlage eines Kraftwagens vorgesehen ist. Ein Filtermaterial 14 des Filterelements 10 ist vorliegend beispielhaft als Faltenfilter ausgebildet. Das Filtermaterial 14 ist von einem Rahmenteil 16 umfangsseitig umgeben, welches eine vordere Stirnwand oder Frontwand 18, an die Frontwand 18 angrenzende Seitenwände 20, 22 und eine rückwärtige Stirnwand 24 umfasst.
Die Seitenwände 20, 22 erstrecken sich in eine Einführrichtung 26, welche in 1 durch einen Pfeil veranschaulicht ist. In diese Einführrichtung 26 kann das Filterelement 10 in einen Aufnahmeraum 28 eingebracht beziehungsweise eingeschoben werden, welcher durch das Gehäuse 12 bereitgestellt ist (vergleiche 4). Insbesondere in die Einführrichtung 26 betrachtet handelt es sich bei der in 1 dem Betrachter näheren Frontwand 18 um die vordere Stirnwand des Filterelement 10 und bei der dem Betrachter fernen Stirnwand 24 um die rückwärtige Stirnwand 24 des Filterelements 10.
Bei der Variante des Filterelements 10 gemäß 1 ist mit der jeweiligen Seitenwand 20, 22 über einen flexiblen Steg 30 ein Halteelement 32 verbunden. Der flexible Steg 30 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der jeweiligen Seitenwand 20, 22 hin zur Frontwand 18. Oberhalb des Stegs 30 ist an der jeweiligen Seitenwand 20, 22 sowie auch an der rückwärtigen Stirnwand 24 ein streifenförmiges Dichtelement 34 angeordnet. Aus 2 ist ersichtlich, dass das Halteelement 32 eine Durchtrittsöffnung 36 aufweist, in welche ein Schaft 38 mit an dem Schaft 38 angeordneten Verriegelungsstiften 40 (vergleiche 8) eingeführt werden kann.
Dieser Schaft 38 mit den Verriegelungsstiften 40 ist Bestandteil einer Bajonettverriegelung, mittels welcher ein Deckelelement oder Deckel 42 (vergleiche 7 und 8) an dem Gehäuse 12 (vergleiche 4) befestigt werden kann. Mittels des Deckels 42 lässt sich eine Einführöffnung 44 des Aufnahmeraums 28 verschließen (vergleiche 4). Die beiden Verriegelungsstifte 40 stehen senkrecht von dem Schaft 38 ab. Entsprechend weist die Durchtrittsöffnung 36 eine mit dem Querschnitt des Schafts 38 und mit den Verriegelungsstiften 40 korrespondierende Geometrie auf.
Aus der rückwärtigen Ansicht auf das Halteelement 32 gemäß 3 ist ersichtlich, dass an dem Halteelement 32 jeweilige Aufnahmen 46 für die Verriegelungsstifte 40 ausgebildet sind. Diese Aufnahmen 46 dienen somit als Haltegeometrie für die Bajonettverriegelung. Um die Verriegelungsstifte 40 in die Aufnahmen 46 einzubringen, werden Befestigungselemente, welche etwa in Form von Befestigungsschrauben 48 der Bajonettverriegelung ausgebildet sind, an einem Griffteil 50 gedreht, welches in 7 gezeigt ist. Das Drehen an den Flügeln oder Griffteilen 50 der Befestigungsschrauben 48 bewirkt das Drehen der Schäfte 38 und mit diesen der Verriegelungsstifte 40 um eine Längsachse des jeweiligen Schafts 38.
Um in die als Haltegeometrien dienenden Aufnahmen 46 zu gelangen, bewegen sich die Verriegelungsstifte 40 hierbei entlang von jeweiligen Rampen 52, welche an die Durchtrittsöffnung 36 angrenzend auf der Rückseite des Halteelements 32 ausgebildet sind. Durch diese Rampen 52 ist somit eine Spanngeometrie bereitgestellt, um den Deckel 42 in dicht sitzende Anlage mit dem Gehäuse 12 zu bringen. Die Spanngeometrien und Haltegeometrien der Halteelemente 32, welche einem Verschleiß unterliegen können, werden vorliegend zusammen mit dem Filterelement 10, also zusammen dem Tauschteil gewechselt.
Des Weiteren ist an dem Deckel 42 auf seiner dem Gehäuse 12 zugewandten Seite eine umlaufende, ebenfalls streifenförmige Dichtung 54 angeordnet (vergleiche 8). Das jeweilige Halteelement 32 weist des Weiteren einstückig mit diesem ausgebildete Rastelemente beziehungsweise Rastnasen 56 auf (vergleiche 2).
In 4 ist das aus einer unteren Gehäusehälfte beziehungsweise einem unteren Gehäuseteil 58 und einer oberen Gehäusehälfte beziehungsweise einem oberen Gehäuseteil 60 zusammengesetzte Gehäuse 12 gezeigt. In 5 sind das obere Gehäuseteil 60 und das untere Gehäuseteil 58 separat voneinander dargestellt. Durch die beiden Gehäuseteile 58, 60 sind im zusammengebauten Zustand der Gehäuseteile 58, 60 Aufnahmebereiche 62 für die Halteelemente 32 ausgebildet. In diesen Aufnahmebereichen 62 sind durch das obere Gehäuseteil 60 und das untere Gehäuseteil 58 jeweilige Haltemulden 64 bereitgestellt, welche dem Aufnehmen der Rastnasen 56 (vergleiche 2 und 3) dienen.
In 6 ist die durch das untere Gehäuseteil 58 gebildete Haltemulde 64 in einer vergrößerten Perspektivansicht gezeigt. Die Rastnasen 56 dienen somit als Widerlager für die korrespondierenden Rastelemente in Form der Haltemulden 64, welche auf Seiten des Gehäuses 12 ausgebildet sind.
In 7 ist der Deckel 42 in einer ersten Perspektivansicht gezeigt. Im Bereich der Befestigungsschrauben 48 weist der Deckel 42 Ausbuchtungen 66 auf. Mit diesen Ausbuchtungen 66 korrespondieren Hohlräume 68 beziehungsweise Aufnahmeräume, welche auf der Seite des Deckels 42 ausgebildet sind, welche bei montiertem Deckel 42 der Frontwand 18 des Filterelements 10 zugewandt ist. In diese Hohlräume 68 ragen Betätigungslaschen 70 (vergleiche 2) hinein, wenn der Deckel 42 an dem Gehäuse 12 befestigt ist und entsprechend mittels des Deckels 42 die Einführöffnung 44 (vergleiche 4) verschlossen ist. Mittels dieser Betätigungslaschen 70 lassen sich die Halteelemente 32 quer zu der Einführrichtung 26, d.h. insbesondere im Wesentlichen senkrecht zu der Einführrichtung 26, bewegen. Die Betätigungslaschen 70 dienen somit der Befestigung und der Demontage des Filterelements 10. Dies wird mit Bezug auf 9 bis 12 näher beschrieben.
In 9 sind das Gehäuseteil 60 und das Filterelement 10 in einem Ausschnitt gezeigt. Zunächst wird das Filterelement 10 in das Gehäuse 12 in die Einführrichtung 26 eingeschoben. Wenn die keilförmigen Haltenasen oder Rastnasen 56 mit dem Rand des Gehäuses 12 in Anlage kommen, wird beim weiteren Einschieben in die Einführrichtung 26 der Steg 30 und mit diesem das Halteelement 32 näher zur Seitenwand 20 hin bewegt (vergleiche 10). In 11 ist das Filterelement 10 in seiner Einbaulage oder Endlage gezeigt, in welcher sich die Rastnasen 56 auf der Höhe der Haltemulden 64 befinden. Durch ein Drücken gegen die Betätigungslasche 70 nach außen, welches in 12 durch einen Pfeil 72 veranschaulicht ist, werden die Rastnasen 56 in die Haltemulden 64 eingebracht.
Dementsprechend hat dann auch das Halteelement 32, welches als Aufnahme für die Bajonettverriegelung beziehungsweise den Schaft 38 der Befestigungsschraube 48 dient, seine Befestigungsstellung erreicht. Das Einrasten der Rastnasen 56 in den Haltemulden 64 ist zudem fühlbar und hörbar. Folglich erhält eine Bedienperson, welche das Halteelement 32 in die Befestigungsstellung bewegt, eine haptische und akustische Rückmeldung, dass das Halteelement 32 die Befestigungsstellung erreicht hat.
An dem als Tauschteil ausgebildeten Filterelement 10 werden somit mittels der flexiblen Stege 30 die Halteelemente 32 eine Spanngeometrie und Haltegeometrie bereitgestellt. An diesen Halteelementen 32 befinden sich auch die Widerlager in Form der Rastnasen 56. Beim Erreichen der Endlage des Filterelements 10 wird durch händischen Druck auf die Betätigungslaschen 70 dafür gesorgt, dass die Rastnasen 56 beziehungsweise Widerlager hinterschnittig in die Haltemulden 64 eingebracht werden, welche auf Seiten des Gehäuses 12 bereitgestellt sind. Dies geschieht mit der haptischen und akustischen Rückmeldung. Daran anschließend sind die Halteelemente 32 mit ihrer Spanngeometrie und Haltegeometrie lagerichtig ausgerichtet, und der Deckel 42 kann montiert werden.
Mit 13 ist mit einem den 9 bis 12 entsprechenden Ausschnitt von Gehäuseteil 60 und Filterelement 10 in einer Rückansicht die Befestigung des Deckels 42 gezeigt. Wenn das jeweilige Halteelement 32 in dem Aufnahmebereich 62 aufgenommen und somit in die Befestigungsstellung bewegt ist (vergleiche linke Darstellung in 13), kann der Deckel 42 aufgesetzt werden. In der in 13 mittleren Darstellung ist gezeigt, wie die Verriegelungsstifte 40 durch die Durchtrittsöffnung 36 hindurch geschoben wurden, sodass sich die Verriegelungsstifte 40 auf der Höhe der Rampen 52 (vergleiche 3) befinden. Der Schaft 38 wird hierfür durch die Durchtrittsöffnung 36 hindurchgeführt.
Die Zapfen beziehungsweise Verriegelungsstifte 40 und der Bolzen beziehungsweise Schaft 38 des Drehverschlusses passt sich somit in die durch das Halteelement 32 bereitgestellte Bajonettaufnahme ein. Anschließend wird mittels des Griffteils 50 die Befestigungsschraube 48 und mit dieser der Schaft 38 mit den Verriegelungsstiften 40 verdreht. Eine entsprechende Drehbewegung ist in der in 13 rechten Darstellung durch einen weiteren Pfeil 74 veranschaulicht. Durch das Betätigen des Drehverschlusses wird der Deckel dichtsitzend gegen das Gehäuse gezogen, bis die Verriegelungsstifte 40 in den Aufnahmen 46 (vergleiche 3) des Halteelements 32 aufgenommen sind.
14 zeigt eine Variante des Filterelements 10, bei welchem die Frontwand 18 des Rahmenteils 16 beziehungsweise Rahmens elastisch verformbar ausgebildet ist. Ansonsten entspricht das Rahmenteil 16 der mit Bezug auf 1 geschilderten Variante des Filterelements 10. Das Filterelement 10 weist auch die vorstehend beschriebenen Halteelemente 32 auf. Jedoch sind die Halteelemente 32 über einen Verbindungssteg 76 mit der jeweiligen, an die Frontwand 18 angrenzenden Seitenwand 20, 22 verbunden. Dieser Verbindungssteg 76 liegt hier in Fortsetzung der durch die Frontwand 18 gebildeten Ebene, oder in anderen Worten, er fluchtet mit der Frontwand 18.
Von dem Halteelement 32, welches die Durchtrittsöffnungen 36 für den Schaft 38 mit den Verriegelungsstiften 40 (vergleiche 8) aufweist, erstreckt sich eine erste Strebe 78 eines Tragelements 80 in die Einführrichtung 26 nach hinten. An einer zweiten Strebe 82 des T-förmigen Tragelements 80 sind zwei federnd ausgebildete Arme 84 angeordnet (vergleiche 5). Aus 16 ist ersichtlich, dass das Halteelement 32 wiederum die Aufnahmen 46 für die Verriegelungsstifte 40 (vergleiche 8) und die Rampen 52 aufweist. Die Aufnahmen 46 und die Rampen 52 des Halteelements 32 sind auch in der Darstellung in 17 gut zu erkennen, in welcher auch ein Anbindungsbereich 86 gezeigt ist, in welchem die Anbindung zu dem Rahmenteil 16 hergestellt ist. Auch die Halteelemente 32 des Filterelements 10 gemäß 14 weisen somit die Spanngeometrie und Haltegeometrie für die Bajonettverriegelung auf.
Bei dieser Variante des Filterelements 10 dienen die Arme 84 als flexible Widerlager für die in dem Gehäuse 12 bereitgestellten Haltemulden 64 (vergleiche 18). Insbesondere aus der Schnittansicht in 19 ist ersichtlich, wie durch auf Seiten des Gehäuses vorgesehene Stege 88, 90 Sperrelemente für die Arme 84 bereitgestellt sind.
Die Fixierung des Filterelements gemäß 14 im Gehäuse 12 gemäß 18 soll anhand von 20 veranschaulicht werden. Zunächst wird das Filterelement 10 in das Gehäuse 12 eingeführt (vergleiche 20, linke Darstellung). Die flexiblen Arme 84 kommen mit den Stegen 88, 90 in Anlage und werden beim weiteren Einschieben in die Einführrichtung 26 in Richtung der ersten Strebe 78 des Tragelements 80 bewegt (vergleiche 20, zweite Darstellung von links). Die flexiblen Arme 84 verformen sich dabei elastisch an den Stegen 88, 90 (vergleiche 20, zweite Darstellung von rechts). Wenn das Filterelement 10 seine Endlage erreicht hat, springen die Arme 84 - nun hinter den Stegen 88, 90 - zurück in ihre Ausgangsstellung (vergleiche 20, rechte Darstellung). Die flexiblen Widerlager in Form der Arme 84 sperren jetzt die Entnahme des Filterelements 10 und verhindern das Entnehmen des Filterelements 10 aus dem Aufnahmeraum (vergleiche 18) entgegen der Einführrichtung 26.
In 21 bis 23 ist eine weitere Variante des Filterelements 10 gezeigt, wobei mit fortschreitender Bildfolge die Demontage veranschaulicht wird. Die Art und Weise der Demontage entspricht dabei auch der Demontage eines Filterelements 10, wie es gemäß 14 dargestellt ist. Sowohl bei der in 14 gezeigten Variante des Filterelements 10 als auch bei der Variante des Filterelements 10 gemäß 21 erfolgt das Bewegen der Halteelemente 32 in die Demontagestellung, in welcher das Filterelement 10 aus dem Aufnahmeraum 28 entnommen werden kann, durch Verformen der elastisch verformbaren beziehungsweise flexiblen Frontwand 18 beziehungsweise Stirnwand.
Bei dem in 21 gezeigten Filterelement 10 sind anstelle der Arme 84 wiederum die Rastnasen 56 vorgesehen, welche das Filterelement 10 in seiner Endposition gegen ein Entnehmen aus dem Aufnahmeraum 28 sperren. Jedoch sind die Halteelemente 32 nicht mittels des flexiblen Stegs 30 an der jeweiligen Seitenwand 20 befestigt, sondern über den Verbindungssteg 76, welcher mit Bezug auf 14 und 15 beschrieben worden ist. In 21 befindet sich das Halteelement 32 in der Befestigungsstellung, in welcher die Befestigungsschraube 48 der Bajonettverriegelung (vergleiche 7 und 8) an dem Halteelement 32 befestigt werden kann.
Durch Drücken gegen die Betätigungslasche 70 quer zu der Einführrichtung 26, und in Richtung auf das Filterelement 10 einwärts, gibt die flexible Stirnwand bzw. Frontwand 18 nach, wodurch das Halteelement 32 aus dem Aufnahmebereich 62, welcher auf Seiten des Gehäuses 12 bereitgestellt ist (vergleiche 4), herausbewegt werden kann.
Insbesondere aus 23 ist ersichtlich, dass durch Drücken gegen die Betätigungslasche 70 nach innen und somit durch ein Aufeinander-zu-Bewegen der Betätigungslaschen 70 die Frontwand 18 so weit verformt werden kann, dass das Filterelement 10 aus dem Aufnahmeraum 28 entgegen der Einführrichtung 26 entnommen werden kann.
24 zeigt die Variante des Filterelements 10 gemäß 21 mit der noch unverformten Frontwand 18. In 25 veranschaulichen Pfeile 92 das Zusammendrücken des Filterelements 10 im Bereich der elastisch verformbaren Frontwand 18, durch welches die Halteelemente 32 aus den Aufnahmebereichen 62 herausbewegt werden. Die Entrastposition wird also durch Zusammendrücken der flexiblen Frontwand 18 beziehungsweise Stirnwand des Filterelements 10 erreicht.
26 zeigt ausschnittsweise eine weitere Variante des Filterelements 10, bei welcher das Halteelement 32 wiederum mittels des flexiblen Stegs 30 an dem Rahmenteil 16 befestigt ist. 27 zeigt ein Gehäuseteil 94 beziehungsweise eine Gehäusehälfte, welches einen Aufnahmebereich 96 für das Halteelement 32 aufweist. Gemäß 28 wird das Filterelement 10 in die Einführrichtung 26 in das Gehäuse eingeschoben. Hierbei ist die Situation gezeigt, in welcher der flexible Steg 30 gerade in Anlage mit einem Laschenteil 98 des Gehäuseteils 94 gerät, in welchem der Aufnahmebereich 96 ausgebildet ist (vergleiche 27).
Beim weiteren Einschieben wird der Steg 30 quer beziehungsweise senkrecht zu der Einführrichtung 26 verformt beziehungsweise nach innen gebogen (vergleiche 29). In 30 ist gezeigt, dass das Filterelement 10 die Endlage beziehungsweise Einbaulage erreicht hat. Jedoch liegt ein im Bereich des Halteelements 32 vorgesehener Steg 100 des Filterelements 10 an einem auf Seiten des Gehäuseteils 94 vorgesehenen Steg 102 an. Dementsprechend ist das Halteelement 32 noch nicht in den Aufnahmebereich 96 eingebracht.
Durch Drücken des Halteelements 32 quer zu der Einführrichtung 26, nach außen, also vom Filterelement weg, lässt sich das Halteelement 32 in den Aufnahmebereich 96 einbringen. Eine hierdurch bewirkte Bewegung des Halteelements 32 in die Befestigungsstellung ist in 31 durch einen weiteren Pfeil 104 veranschaulicht.
Auch dieses Einrasten des Halteelements 32 in dem durch das Laschenteil 98 bereitgestellten Aufnahmebereich 96 ist für die Bedienperson fühlbar und hörbar, sodass eine haptische und akustische Rückmeldung erfolgt.
Des Weiteren wird auch bei dieser Ausgestaltung durch Drücken des Halteelements 32 aus dem Aufnahmebereich 96 heraus, also in die dem Pfeil 104 entgegengesetzte Richtung, bewirkt, dass das Filterelement 10 aus dem Aufnahmeraum entnommen werden kann. Dabei kann das Halteelement 32 vermittels des mit ihm verbundenen flexiblen Steges 30 aus dem Aufnahmebereich 96 herausgeführt werden. Das Halteelement 32 wird so in die Demontagestellung bewegt, in welcher das Filterelement 10 aus dem Gehäuse des Luftfilters entnommen werden kann, dessen Gehäuseteil 94 in 27 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform des Filterelements 10 entspricht der flexible Steg 30 der Betätigungslasche bzw. dem Betätigungselement 70 der anderen Ausführungsformen, indem durch ihn das Halteelement 32 quer zur Einführrichtung des Filterelements 10 - in die Befestigungsstellung bzw. in die Demontagestellung - bewegbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005056004 A1 [0002]

Claims

Filterelement für einen Luftfilter eines Kraftwagens, mit einem Rahmenteil (16), welches ein Filtermaterial (14) des Filterelements (10) zumindest bereichsweise umgibt, wobei das Filterelement (10) in eine Einführrichtung (26) in einen Aufnahmeraum (28) einbringbar ist, welcher durch ein Gehäuse (58, 60) des Luftfilters bereitgestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) wenigstens ein Halteelement (32) aufweist, welches in eine Befestigungsstellung bewegbar und in der Befestigungsstellung zum Halten eines Verriegelungselements (48) ausgebildet ist, mittels welchem ein, dem Verschließen einer Einführöffnung (44) des Aufnahmeraums (28) dienendes Deckel-Element (42) an dem Gehäuse (12, 58, 60) festlegbar ist, wobei das wenigstens eine Halteelement (32) quer zu der Einführrichtung (26) in eine Demontagestellung bewegbar ist, in welcher das Filterelement (10) aus dem Aufnahmeraum (28) entnehmbar ist.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) wenigstens ein Betätigungselement (70) aufweist, wobei durch Drücken gegen das wenigstens eine Betätigungselements (70) das wenigstens eine Halteelement (32) in die Demontagestellung bewegbar ist.
Filterelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtereinrichtung (10) zwei Betätigungselemente (70) aufweist, welche an einander gegenüberliegenden Seitenwänden (20, 22) des Rahmenteils (16) angeordnet sind, wobei durch Verringern eines Abstands der beiden Betätigungselemente (70) voneinander das wenigstens eine Halteelement (32) in die Demontagestellung bewegbar ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens ein Halteelement (32) mittels eines flexiblen Verbindungsstegs (30) an dem Rahmenteil (16) gehalten ist, wobei durch ein, insbesondere elastisches, Verformen des Verbindungsstegs (30) das wenigstens eine Halteelement (32) aus der Befestigungsstellung in die Demontagestellung verbringbar ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (10) wenigstens ein Rastelement (56) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, mit einem korrespondierenden Rastelement (64) auf Seiten des Gehäuses (12, 58, 60) zusammenzuwirken, um das wenigstens eine Halteelement (32) in der Befestigungsstellung zu fixieren.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (16) eine Frontwand (18) aufweist, bei mittels des Deckelelements (42) verschlossener Einführöffnung (44) dem Deckelelement (42) zugewandt ist, wobei die Frontwand (18), insbesondere elastisch, verformbar ist, und durch das Verformen der Frontwand (18) von einer ausgedehnten Form in eine zusammengedrückte Form das wenigstens eine Halteelement (32) in die Demontagestellung bewegbar ist.
Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (32) über einen Verbindungssteg (76) mit einer an die Frontwand (18) angrenzenden Seitenwand (20, 22) des Rahmenteils (16) verbunden ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem wenigstens einen Halteelement (32) ein Tragelement (80) angeordnet ist, wobei wenigstens ein mit dem Tragelement (80) verbundener Arm (84) aus einer Funktionsstellung relativ zu dem Tragelement (80) bewegbar ist, wobei in der Funktionsstellung des Arms (84) durch den Arm (84) ein Entnehmen des Filterelements (10) aus dem Aufnahmeraum (28) unterbunden ist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (32) ein Schraubgewinde und/oder eine Aufnahme (46) für zumindest einen an dem Befestigungselement (48) ausgebildeten Verriegelungsstift (40) aufweist.
Luftfilter für einen Kraftwagen, mit einem Filterelement (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Filterelement (10) in einen Aufnahmeraum (28) eingebracht ist, welcher durch ein Gehäuse (58, 60) des Luftfilters bereitgestellt ist, wobei durch Fixieren wenigstens eines Befestigungselements (48) an dem wenigstens einen in die Befestigungsstellung bewegten Halteelement (32) des Filterelements (10) ein Deckelelement (42) an dem Gehäuse (58, 60) festgelegt ist, wobei mittels des Deckelelements (42) eine Einführöffnung (44) des Aufnahmeraums (28) verschlossen ist.