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Die Erfindung betrifft ein Filterelement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Filtereinrichtung.
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Filterelemente dieser Art sind seit langem bekannt und werden beispielsweise im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik in Klimaanlagen als Luftfilter oder Innenraumfilter oder im Bereich von Verbrennungskraftmotoren als Ansaugluftfilter, Ölfilter oder Kraftstofffilter eingesetzt. Filterelemente dienen dazu, ein bereitgestelltes Rohfluid, beispielsweise Außenluft, Innenluft oder eine Kombination von Außen- und Innenluft oder Kraftstoffe oder Schmierstoffe, zu filtern. Filtern heißt, dass Partikel und/oder andere Substanzen aus dem Rohfluid mehr oder weniger vollständig herausgetrennt werden, so dass das Rohfluid praktisch sauber und/oder rein für stromab nachfolgende Prozesse als Reinfluid bereitgestellt ist.
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Weil sich an den bekannten Filterelementen nach und nach Partikel und/oder Substanzen mit durchströmungswiderstandserhöhender Wirkung anlagern, sind diese üblicherweise in einem Filtergehäuse austauschbar angeordnet, wodurch ein regelmäßiger Wechsel des Filterelements bzw. eines Filterkörpers des Filterelements möglich ist. Das hat den Vorteil, dass eine einwandfreie FilterFunktion gewährleistbar ist. Zum Wechseln wird das Filterelement üblicherweise im Rahmen einer Montagebewegung zunächst aus einer am Filtergehäuse angeordneten Filterelementaufnahme herausgenommen. Anschließend kann ein aufbereitetes Filterelement oder alternativ ein Neu-Filterelement im Rahmen der Montagebewegung wieder zurück in die Filterelementaufnahme gesetzt und die Filtereinrichtung wieder in Betrieb genommen werden.
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In der
EP 2570170 A1 ist eine Filtereinrichtung beschrieben, deren Gehäuse mit einem Luftstromeinlass, einem Luftstromauslass und einem Gehäusekörper und einer Zugangsabdeckung ausgestattet ist. Im Gehäuse ist ein Filterelement angeordnet. Weiterhin ist die Filtereinrichtung mit einer Vorsprung- / Aufnahmeanordnung ausgestattet, mittels der das Filterelement und die Zugangsabdeckung in Eingriff bringbar sind, um eine freie Bewegung als auch eine Drehbewegung des Filterelements zu verhindern. Die Vorsprung- / Aufnahmeanordnung umfasst hierzu eine serpentinenartige Aufnahmeausnehmung und einen serpentinenartige Aufnahmevorsprung.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2009 037999 A1 eine Filtereinrichtung bekannt, insb. ein Luftfilter, die ein Filterelement sowie ein Gehäuse mit einem Gehäuseunterteil und einem Gehäuseoberteil aufweist. Über eine Rasteinrichtung der Filtereinrichtung ist das Filterelement in einer vorgegebenen Montageposition sowohl mit dem Gehäuseunterteil als auch mit dem Gehäuseoberteil verrastbar.
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Die
DE 10 2015 004645 A1 beschreibt eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement und einem Verrastungselement zur Verrastung in einem das Filterelement aufnehmenden Filtergehäuse, wobei das Verrastungselement insb. an einem Griff des Filterelements zum Halten und Führen des Filterelementes angeordnet ist.
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Aus der
EP 2490784 A1 ist ferner eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse bekannt, in dem ein Filterelement in Form einer Filterpatrone aufnehmbar ist. Das Filterelement hat an einem Ende eine eine Einfassung bildende Endkappe, die zur Lagefixierung des Filterelementes in seiner Funktionsposition an einer mit dem Bodenteil des Filtergehäuses zusammenwirkenden Elementaufnahme festlegbar ist. Die Elementaufnahme und die Endkappe sind an ihren bei der Funktionsposition des Filterelements miteinander in Eingriff kommenden Teilen mit aufeinander angepassten Gestaltsunregelmäßigkeiten versehen, die eine definierte Lagebeziehung ermöglichen.
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Auch die beiden Druckschriften
EP 1839723 A1 und
US 2006 021 932 A1 betreffen jeweils eine Filtereinrichtung mit einem Filterelement und einer Verrastungsanordnung, die zum Anordnen des Filterelements an einem Filtergehäuse der Filtereinrichtung dient.
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Die bekannten Filterelemente haben den Nachteil, dass die zur Führung, Positionierung und Dichtung des Filterelements gegenüber der Filterelementaufnahme dienenden Komponenten relativ ungenau sind. Daher kann es im Rahmen eines Wechsels des Filterelements zu Abweichungen zwischen einer vorgegebenen Filterelement-Solleinbauposition des Filterelements und einer tatsächlichen Filterelement-Isteinbauposition des Filterelements kommen. Dies kann unter Umständen zu Leckagen führen, die zu verhindern wünschenswert ist.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform eines Filterelements bereitzustellen.
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Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insb. durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.
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Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, die bekannten Filterelemente mit einer Positioniereinrichtung auszurüsten, die eine relativ lagegenaue Positionierung des Filterelements an einem Filtergehäuse bzw. an einer am Filtergehäuse angeordneten Filterelementaufnahme ermöglicht. Dadurch ist eine Positionierung des Filterelements einfach, genau und sicher. Durch eine geeignete konstruktive Gestaltung, insb. Formgestaltung, der Positioniereinrichtung lässt sich darüber hinaus ein Schlüssel-Schloss-Prinzip realisieren, mittels dem man sicherstellen kann, dass lediglich vom Hersteller mit der Positioniereinrichtung ausgerüstete Filterelemente am Filtergehäuse bzw. an einer am Filtergehäuse angeordneten Filterelementaufnahme positioniert werden können. Hierdurch kann eine Positionierung des Filterelements Verwechslungssicher realisiert werden, um sicherzustellen, dass nur ein für den jeweils vorgegebenen Einsatzzweck vorgesehenes und ausgelegtes Filterelement Verwendung findet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, ein wechselbares Filterelement, insb. ein Flachfilterelement oder ein Rundfilterelement, für eine Filtereinrichtung, zweckmäßigerweise eine Filtereinrichtung eines Kraftfahrzeuges, insb. Straßenkraftfahrzeuges, bereitzustellen, das insb. zur Filterung von Luft für eine Klimavorrichtung oder von Ansaugluft für eine Brennkraftmaschine dient. Das Filterelement ist mit einem eine umlaufende Filtermantelfläche aufweisenden Filterkörper zum Filtrieren eines Fluids ausgerüstet. Der Filterkörper kann dabei von beliebiger dreidimensionaler geometrischer Form sein, beispielsweise ein Rundkörper, ein Ovalkörper, ein Quaderkörper oder ein Vieleckkörper. Der Filterkörper ist zweckmäßigerweise ein von den übrigen Komponenten einer Filtereinrichtung separater Filterkörper. Der Filterkörper kann beispielsweise aus mehreren einzelnen Filterkörpergrundelementen zusammengesetzt sein. Der Filterkörper kann auch plissiert ausgeführt sein und/oder insb. mäanderförmig aufeinander geschichtete Lagen eines Filtermaterials aufweisen. Eine Filtermantelfläche kann von jeder den Filterkörper zu seiner Umgebung hin begrenzenden zweidimensionalen Fläche gebildet sein. In jedem Fall verbindet die Filtermantelfläche eine stromauf orientierte Fluidanströmfläche des Filterkörpers und eine stromab orientierte Fluidabströmfläche des Filterkörpers flächig miteinander. Zweckmäßigerweise ist die Fluidanströmfläche des Fluidkörpers diejenige zweidimensionale Fläche (oder die Anordnung von zweidimensionalen Flächen) des Filterkörpers, an die ein Rohfluid berührend heranströmen kann. Weiter zweckmäßigerweise ist die Fluidabströmfläche des Fluidkörpers diejenige zweidimensionale Fläche (oder die Anordnung von zweidimensionalen Flächen) des Filterkörpers, von der gefiltertes Reinfluid wegströmen oder abströmen kann. Zweckmäßigerweise strömt das Rohfluid ausgehend von der Fluidanströmfläche durch den Filterkörper, insb. unter Abgabe von Partikeln und/oder Substanzen an den Filterkörper, hindurch, um dann gereinigt, und daher nachfolgend als Reinfluid bezeichnet, von der Fluidabströmfläche wegzuströmen, beispielsweise zu einem stromab angeordneten Verbraucher. Das Filterelement weist weiterhin eine Positioniereinrichtung zum Positionieren des Filterelements auf, die ihrerseits wenigstens ein einziges oder eine gerade oder eine ungerade Anzahl von Positionierelement umfasst. Die Positioniereinrichtung oder deren Positionierelemente sind insb. am Filterkörper berührend stoffschlüssig oder formschlüssig angeordnet. Hierfür eignet sich bspw. ein Klebstoff oder eine Aufstecklösung, wie eine Steck-, Klemm- oder Clipeinrichtung. Damit kann erreicht werden, dass die Positioniereinrichtung bzw. die Positionierelemente unverlierbar fixiert sind, so dass sie auch unter Einwirkung im Betrieb der Filtereinrichtung auftretender relativ starker Vibrationen oder Erschütterungen am Filterkörper festhalten. Wesentlich ist, dass mindestens ein einziges oder bevorzugt jedes Positionierelement mindestens eine zum, inbs. formschlüssigen, Positionieren des Filterelements, insb. relativ zu einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung, dienende Funktionsfläche oder eine Anordnung von insb. flächig zusammenhängenden Funktionsflächen aufweist. Mindestens eine einzige oder bevorzugt alle Funktionsflächen eines einzigen oder bevorzugt jedes Positionierelements haben eine zur jeweiligen Funktionsfläche orthogonal orientierte Flächennormale. Wiederum mindestens eine einzige oder bevorzugt alle Flächennormalen sind bezüglich einer Fluidanströmflächen-Flächennormalen der Fluidanströmfläche und/oder einer Fluidabströmflächen-Flächennormalen der Fluidabströmfläche quer oder im Wesentlichen quer orientiert. Die Fluidanströmflächen-Flächennormale ist dabei zweckmäßigerweise orthogonal zur Fluidanströmfläche orientiert. Die Fluidabströmflächen-Flächennormale ist dabei zweckmäßigerweise orthogonal zur Fluidabströmfläche orientiert. Man kann sich auch vorstellen, dass mindestens eine einzige oder bevorzugt alle Flächennormalen bezüglich einer Fluidanströmflächen-Flächennormalen der Fluidanströmfläche und/oder einer Fluidabströmflächen-Flächennormalen der Fluidabströmfläche winkelig oder rechtwinkelig oder im Wesentlichen rechtwinkelig orientiert sind. Rechtwinkelig kann bedeuten, dass die jeweiligen Flächennormalen und die Fluidanströmflächen-Flächennormalen und/oder die Fluidabströmflächen-Flächennormalen zwischen sich einen Winkel von exakt 90° einschließen. Im Wesentlichen rechtwinkelig kann bedeuten, dass die jeweiligen Flächennormalen und die Fluidanströmflächen-Flächennormalen und/oder die Fluidabströmflächen-Flächennormalen zwischen sich einen Winkel im Bereich um 90° einschließen, beispielsweise bezüglich 90° verkippt um +/- 1°, 2°, 3°, 4°, 5°, 6°, 7°, 8°, 9° oder auch +/- 10°. Mit einer derartigen Positioniereinrichtung ausgestattete Filterelemente haben den Vorteil, einer, insb. im Vergleich mit den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, relativ einfachen, sicheren, genauen und beliebig oft wiederholbaren Positionierbarkeit des Filterelements. Weiterhin bietet die Positioniereinrichtung den Vorteil, gegenüber Herstellungstoleranzen unempfindlich zu sein. Weiterhin bietet eine derartige Positioniereinrichtung den Vorteil, dass die typischen Filterelementfunktionen, wie beispielsweise das umlaufende Abdichten gegenüber einem Filtergehäuse oder das Filtern von Fluid, praktisch uneingeschränkt erhalten bleiben.
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Insbesondere kann das Filterelement mittels mindestens einer einzigen oder allen Funktionsflächen formschlüssig positionierbar und gleichzeitig reibschlüssig fixierbar, insb. lösbar reibschlüssig fixierbar, ausgeführt sein. Dies kann erreicht werden, indem die Funktionsflächen oder ihre jeweiligen Flächennormalen konstruktiv geringfügig winkelig bezüglich den Fluidanströmflächen-Flächennormalen der Fluidanströmfläche und/oder den Fluidabströmflächen-Flächennormalen der Fluidabströmfläche oder bezüglich den Gegenfunktionsflächen von Gegenpositionierelementen verkippt ausgeführt werden. Durch die verkippte Ausführung wird zweckmäßigerweise eine lösbare Selbsthemmung des Filterelements erreicht, insb. eine lösbare Selbsthemmung zwischen dem Filterelement oder den Positionierelement der Positioniereinrichtung und einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung. Die reibschlüssige lösbare Fixierung bzw. die lösbare Selbsthemmung des Filterelements hat den Effekt, dass das Filterelement an einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung lösbar fixierbar ist. Das bietet den Vorteil, dass das Filterelement beispielsweise im Betrieb des Filterelements gegenüber äußeren Störeinflüssen unempfindlich ist, bspw. gegenüber bei einer Fahrt mit einem Straßenkraftfahrzeug auftretenden Stoß- oder Vibrationsbelastungen.
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Insbesondere kann die formschlüssige Positionierbarkeit und/oder die reibschlüssig lösbare Fixierbarkeit des Filterelements verbessert werden, indem mindestens an einer einzigen oder allen Funktionsflächen eine Optimierung der jeweiligen Oberflächenrauigkeit oder der vorgegebenen Werkstoffpaarung vorgenommen wird, bspw. wird die Oberflächenrauigkeit vergrößert oder verkleinert oder eine werkstoffgleiche oder eine werkstoffungleiche Werkstoffpaarung eingesetzt.
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Weiterhin kann das angesprochene Positionierelement von einem kreisförmigen, einem ovalförmigen oder einem vieleckförmigen, insb. einem vollkreis-, volloval- oder vollvieleckförmigen, Positionierring gebildet sein. Dabei kann der Positionierring eine Ringrotationsachse definieren und einen, insb. quer zur Ringrotationsachse ausgerichteten, Ringquerschnitt haben. Vollkreisförmig oder Vollovalförmig oder vollvieleckförmig kann dabei bedeuten, dass der Positionierring um 360° um die Ringrotationsachse rotiert. Der Ringquerschnitt kann dabei rund, oval, rechteckig oder vieleckig realisiert sein. Der Ringquerschnitt kann eine insb. zweidimensionale Ringquerschnittsfläche und/oder eine Ringquerschnittsform, insb. eine Formkontur, haben, die in Richtung einer um die Ringrotationsachse rotierenden Ringumfangsrichtung konstant ist. In Richtung der Ringumfangsrichtung variable Ringquerschnittsflächen und/oder Ringquerschnittsformen sind auch vorstellbar. Die Gestaltung des Positionierelements in der Form eines Positionierrings hat den Effekt, dass ein relativ einfach und kostengünstig in großer Stückzahl herzustellendes Positionierelement angegeben ist, beispielsweise im Rahmen eines Spritzgussprozesses.
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Ein Positionierelement und/oder ein Positionierring kann je nach Betriebsumgebung aus unterschiedlichen Werkstoffmaterialen hergestellt sein. Es bieten sich beispielsweise Kunststoffe, Keramiken, Metalle, Verbundmaterialien oder vorgefertigte Halbzeugmaterialien an. Auch das bietet den Vorteil einer, insb. im Rahmen großer Stückzahlen, kostengünstigen Herstellung.
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Zweckmäßigerweise kann der Positionierring eine bezüglich der Ringrotationsachse radial nach außen hin orientierte umlaufende Ring-Außenmantelfläche und/oder eine bezüglich der Ringrotationsachse radial nach innen hin orientierte umlaufende Ring-Innenmantelfläche haben. Die Ring-Außenmantelfläche und/oder die Ring-Innenmantelfläche können jeweils eine Funktionsfläche zum formschlüssigen Positionieren und/oder zum reibschlüssigen lösbaren Fixieren des Filterelements bilden. Beispielsweise bilden die Ring-Außenmantelfläche und die Ring-Innenmantelfläche eine gemeinsame wenigstens abschnittsweise zusammenhängende Funktionsfläche.
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Weiter zweckmäßigerweise können die Ring-Außenmantelfläche und die Ring-Innenmantelfläche, insb. radial, zwischen sich eine in Ringumfangsrichtung um die Ringrotationsachse herum variable oder konstante Ringstärke definieren, wobei die Ring-Außenmantelfläche und die Ringrotationsachse radial zwischen sich eine in Ringumfangsrichtung um die Ringrotationsachse herum alternierend zunehmende und abnehmende Außenstärke definieren, oder wobei die Ring-Innenmantelfläche und die Ringrotationsachse radial zwischen sich eine in Ringumfangsrichtung um die Ringrotationsachse herum alternierend zunehmende und abnehmende Innenstärke definieren.
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Der Positionierring kann eine, insb. zentrale oder seitlich ausbrechende, Ringausnehmung aufweisen, also insb. so dass der Positionierring kein vollständig geschlossener Ring sondern ein Ringausschnitt ist, beispielsweise ein c-förmiger Ringausschnitt. Jedenfalls definiert die Ringausnehmung ein lichtes Ausnehmungsvolumen. Die Ringausnehmung oder das lichte Ausnehmungsvolumen ist bevorzugt zwischen den Ringquerschnitten des das lichte Ausnehmungsvolumen begrenzenden Positionierrings angeordnet, insb. zentral. Die Ringausnehmung oder das lichte Ausnehmungsvolumen kann eine den Positionierring der Länge nach durchsetzende Längsgerade oder Symmetriegerade definieren, wobei die Längsgerade oder die Symmetriegerade bezüglich der Ringrotationsachse des Positionierrings koaxial oder exzentrisch oder windschief orientiert ist, so dass also die Ringausnehmung und ihr Ausnehmungsvolumen sozusagen schief durch den Positionierring laufen.
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Die Ringausnehmung kann ferner zwei in Richtung der Längsgeraden oder Symmetriegeraden zueinander entgegengesetzte, lichte Mündungsöffnungen bilden, die in Blickrichtung der Ringrotationsachse oder der Längsgeraden oder der Symmetriegeraden gesehen, jeweils eine blütenförmige, sternförmige, mäanderförmige, ovale, runde oder vieleckige lichte Mündungsöffnungsform haben. Eine derartige Gestalt bietet den Vorteil, dass sich die Positioniereinrichtung oder die Positionierelemente relativ einfach im Sinne des Schlüssel-Schloss-Prinzips verwenden lassen.
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Das Positionierelement kann weiterhin einen flachen quaderförmigen Fixiervorsprung aufweisen. Der Fixiervorsprung kann bspw. aus demselben Material gefertigt werden, wie der Positionierring, insb. Kunststoff. Zweckmäßigerweise ist er als ein beidseitig planer, insb. 1, 2, 3, 4 oder 5 Millimeter dünner, Streifen gestaltet. Am Fixiervorsprung kann der Positionierring, insb. mittels seiner Ring-Außenmantelfläche und zweckmäßigerweise berührend und/oder stoffschlüssig, angeordnet sein.
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Bevorzugt ist ein Positionierring als eine separate Komponente realisiert. Auch der Fixiervorsprung kann als eine separate Komponente realisiert sein. Wenn Positionierring und Fixiervorsprung als separate Komponenten realisiert sind, wird bevorzugt, die beide Komponenten dauerhaft, insb. mittels Klebstoff, aneinander zu fixieren. Alternativ können ein Positionierring und ein Fixiervorsprung als integrale, also einstückige, zusammenhängende Komponente realisiert sein, insb. im Rahmen eines Spritzgussprozesses. Alle Komponenten-Varianten können einem Filterelement-Produkt als Beilege-/Montageteil beigefügt oder alternativ zu einem bestehenden Filterelement-Produkt als Nachrüstteil bestellbar sein.
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Zweckmäßig ist, wenn das Positionierelement mittels des Fixiervorsprungs an der Filtermantelfläche ortsfest, d.h. unbeweglich, angeordnet, insb. angeklebt, angesteckt oder angeklemmt, ist.
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Ferner kann das Positionierelement mittels des Fixiervorsprungs an einem Seitenstreifen des Filterelements angeordnet sein, wobei der Seitenstreifen zur Versteifung des Filterkörpers großflächig berührend und ortsfest, insb. durch Kleben, an der Filtermantelfläche angeordnet ist.
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Ein Seitenstreifen ist bevorzugt ein aus Filtermaterial hergestellter lagenartiger Flachkörper, der mit seinen entgegengesetzt zueinander ausgerichteten Seitenstreifen-Großflächen am Filterkörper berührend angeordnet, insb. angeklebt, werden kann. Ein Seitenstreifen hat den Zweck, den Filterkörper zu versteifen, d. h. ihn gegen eine elastische oder plastische Verformung widerstandsfähig zu machen. Das hat den Vorteil, dass mit Seitenstreifen ausgerüstete Filterkörper auch bei im Rahmen des Betriebs auftretenden Stößen und Vibrationen einsatzbereit bleiben. Die Seitenstreifen können vorteilhafterweise auch die Handhabung des Filterelements vereinfachen.
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Zweckmäßigerweise ist das Positionierelement mittels des Fixiervorsprungs an einem Seitenstreifen des Filterelements angeordnet, insb. berührend, wobei der Seitenstreifen zur Versteifung des Filterkörpers großflächig berührend und ortsfest, insb. durch Kleben, an der Filtermantelfläche angeordnet ist. Der Seitenstreifen kann dabei eine, insb. den Seitenstreifen vollständig durchsetzende, flächenmäßig mit dem Fixiervorsprung korrespondierende Ausnehmung aufweisen, wobei der Fixiervorsprung, insb. volumenmäßig vollständig auffüllend, in die Ausnehmung rundum berührend eingesetzt und daran spaltfrei fixiert ist. Das hat den Effekt, dass der Fixiervorsprung fest an dem Seitenstreifen angeordnet ist und dessen Ausnehmung, insb. vollständig, ausfüllt. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass der Fixiervorsprung unverlierbar am Seitenstreifen fixiert ist. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Fixiervorsprung dicht am Seitenstreifen fixiert ist.
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Weiter zweckmäßigerweise kann das Positionierelement einen am Fixiervorsprung stoffschlüssig angeordneten Bestückungsflachkörper aufweisen. Der Bestückungsflachkörper kann bezüglich des Fixiervorsprungs entgegengesetzt zum Positionierring angeordneten sein. Weiterhin kann der Bestückungsflachkörper von quaderförmiger Gestalt sein. Der Bestückungsflachkörper kann seinerseits den Fixiervorsprung, insb. quer zu einer Fixiervorsprung-Großflächennormalen des Fixiervorsprungs, zu wenigstens einer Seite hin, unter Ausbildung eines frei vom Fixiervorsprung wegragenden Bestückungsflachkörperabschnitts, überragen. Dabei kann der Bestückungsflachkörperabschnitt zwischen einem Seitenstreifen des Filterelements und der Filtermantelfläche flächig berührend angeordnet sein, wobei der Seitenstreifen zur Versteifung des Filterkörpers großflächig berührend und ortsfest, insb. durch Kleben, an der Filtermantelfläche angeordnet ist. Der Fixiervorsprung kann auch über den Bestückungsflachkörperabschnitt, insb. durch Klebstoffauftrag am Bestückungsflachkörperabschnitt, stoffschlüssig mit dem Seitenstreifen und/oder der Filtermantelfläche verbunden sein, wobei der Fixiervorsprung durch eine Ausnehmung im Seitenstreifen hindurchragt.
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Insbesondere kann wenigstens ein Positionierelement oder wenigstens ein Positionierring vom Filterkörper abstehen, insb. winkelig oder rechtwinkelig relativ zur Fluidanströmflächen-Flächennormalen und/oder zur Fluidabströmflächen-Flächennormale. Ferner kann der Fixiervorsprung bezüglich der Ringrotationsachse des Positionierrings parallel oder windschief ausgerichtet sein. Weiterhin kann man vorsehen, dass der Fixiervorsprung eine Steckanordnung zum Anstecken des Positionierelements an einen Seitenstreifen des Filterelements oder an die Filtermantelfläche bildet. Das bietet den Vorteil, dass sich das Positionierelement oder der Positionierring relativ einfach und schnell montieren lassen, insb. am Seitenstreifen des Filterelements oder am Filterkörper des Filterelements. Man kann sich ferner vorstellen, dass der Fixiervorsprung eine Klemmanordnung zum Klemmen des Positionierelements an einen Seitenstreifen des Filterelements oder an die Filtermantelfläche bildet. Auch das bietet den Vorteil, dass sich das Positionierelement oder der Positionierring relativ einfach und schnell montieren lässt, insb. am Seitenstreifen des Filterelements oder am Filterkörper des Filterelements.
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Ein Positionierelement oder ein Positionierring kann, um ein Schlüssel-Schloss-Prinzip zu realisieren, einen Schlüsselkörper bilden, dessen flächige Schlüsselform durch die Funktionsfläche vorgegeben, insb. gebildet, oder vorgebbar ist. Zur Realisierung einer Schlüssel-Schloss-Funktion kann der Schlüsselkörper mit einem eine vorgegebene, insb. gebildete, oder vorgebbare flächige Gegenschlüsselform aufweisenden Schlosskörper eines Gegenpositionierelements oder eines Gegenpositioniervorsprungs über die Schlüsselform und die Gegenschlüsselform formschlüssig und/oder reibschlüssig zusammenwirken. Funktionsgemäß kann damit sichergestellt werden, dass die Positionierung und/oder Fixierung des Filterelements lediglich bei sich ergänzender Übereinstimmung der Schlüsselform mit der Gegenschlüsselform freigegeben wird und ansonsten zu sperren, so dass lediglich füreinander, insb. herstellerseitig bestimmte, Filterelemente, zweckmäßigerweise relativ zu oder an einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung, positionierbar und/oder fixierbar sind.
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An am Filterkörper flächig und/oder stoffschlüssig angeordneten Seitenstreifen des Filterelements können jeweils berührend ein, zwei, drei, vier oder mehr Positionierelemente angeordnet sein. Sie können dabei jeweils orthogonal vom Filterkörper zinkenartig abstehen. Weiterhin kann die Filtermantelfläche zwei zueinander entgegengesetzte Filtermantelflächenabschnitte aufweisen, an denen jeweils einer der beiden Seitenstreifen flächig berührend angeordnet ist. Die mit den Seitenstreifen ausgerüsteten Filtermantelflächenabschnitte können jeweils über zwei separate, zueinander entgegengesetzte, positionierelementfreie und seitenstreifenfreie Filtermantelflächenabschnitte miteinander verbunden sein. Die Positionierelemente können bezüglich einer orthogonal zur Fluidanströmfläche und/oder Fluidabströmfläche ausgerichteten Spiegelebene des Filterelements spiegelbildlich zueinander am Filterkörper angeordnet sein. Man kann sich allerdings auch vorstellen, dass die Positionierelemente bezüglich einer orthogonal zur Fluidanströmfläche und/oder Fluidabströmfläche ausgerichteten Spiegelebene des Filterelements asymmetrisch zueinander am Filterkörper angeordnet werden können. Dabei kann jedes oder ein Positionierelement zweckmäßigerweise gemäß der vorstehenden Beschreibung gestaltet sein.
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Die Erfindung umfasst den alternativen oder zusätzlichen weiteren Grundgedanken, eine Filtereinrichtung zum Filtern von Fluid bereitzustellen. Die Filtereinrichtung ist zweckmäßigerweise eine Filtereinrichtung eines Straßenkraftfahrzeuges, insb. zur Filterung von Luft für eine Klimavorrichtung oder von Ansaugluft für eine Brennkraftmaschine ist.
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Vorgesehen ist hierbei, die Filtereinrichtung mit zumindest einem einzigen Filterelement nach der vorstehenden Beschreibung auszurüsten. Zweckmäßigerweise verfügt das Filterelement damit über eine Positioniereinrichtung mit Positionierelementen. Das oder die Positionierelemente des Filterelements wirken zweckmäßigerweise mit Gegenpositionierelementen einer bezüglich der Positioniereinrichtung komplementär gestalteten Gegenpositioniereinrichtung formschlüssig und/oder reibschlüssig zusammen, um das Filterelement relativ zu einem Filtergehäuse der Filtereinrichtung zu positionieren und/oder, insb. lösbar, zu fixieren.
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Dabei ist es zweckmäßig, wenn das erwähnte Filtergehäuse der Filtereinrichtung einen Installationsraum bildet, diesen sozusagen rundum begrenzt und diesen zumindest im Betrieb der Filtereinrichtung gegenüber der Umgebung insb. fluiddicht abschottet. Der Installationsraum dient insb. dazu, mindestens ein einziges Filterelement aufzunehmen. Das Filterelement kann zum Filterwechsel im Rahmen einer Montagebewegung entlang einer Montagegeraden zwischen einer Betriebsstellung der Filtereinrichtung und einer Wechselstellung der Filtereinrichtung wahlweise hin und her bewegt werden, bevorzugt manuell von Hand, obwohl man sich auch automatisierte Lösungen vorstellen kann. Das Filterelement ist in der Betriebsstellung innerhalb, insb. vollständig innerhalb, des Installationsraums angeordnet. Zweckmäßigerweise ist das Filterelement rundum fluiddicht am Filtergehäuse angeordnet und/oder bspw. mittels einer Führungsvorrichtung am Filtergehäuse gelagert. Das Filterelement grenzt in dieser Anordnung, also wenn es im Installationsraum angeordnet ist, zweckmäßigerweise stromauf eine Rohfluidkammer und stromab eine Reinfluidkammer voneinander ab. Fluid kann dadurch lediglich von der Rohfluidkammer kommend durch den Filterkörper hindurch zur Reinfluidkammer, also von der einen zur anderen Kammer, überströmen. Das Fluid passiert dabei zweckmäßigerweise die stromauf orientierte Fluidanströmfläche des Filterkörpers und die stromab orientierte Fluidabströmfläche des Filterkörpers. In der Wechselstellung ist das Filterelement wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, aus dem Installationsraum entfernt. Dadurch ist es möglich, dass das Filterelement ausgetauscht wird, bspw. durch ein Neu-Filterelement oder durch ein wiederaufbereitetes Filterelement.
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Um einen einfachen und schnellen Wechsel des Filterelements zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass die Montagegerade der Montagebewegung wenigstens abschnittsweise parallel und/oder im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse eines Positionierelementes, insb. zur Ringrotationsachse des als Positionierrings realisierten Positionierelements, ausgerichtet ist. Das hat den Effekt, dass die Positioniereinrichtung des Filterelements im Rahmen der Montagebewegung formschlüssig und/oder reibschlüssig mit der Gegenpositioniereinrichtung in Eingriff bewegt werden kann, um das Filterelement in der Betriebsstellung, insb. quer zur Montagegerade und/oder quer zur Ringrotationsachse, praktisch unbeweglich, formschlüssig zu positionieren und/oder reibschlüssig zu fixieren.
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Zweckmäßigerweise kann jedes Gegenpositionierelement über komplementär zu den Positionierringen gestaltete Gegenpositioniervorsprünge verfügen. Jeder Gegenpositioniervorsprung kann wenigstens eine mit der Funktionsfläche eines Positionierrings formschlüssig und/oder reibschlüssig in Eingriff bringbare Gegenfunktionsfläche aufweist. Jede Gegenfunktionsfläche hat eine Gegenflächennormale, die jeweils bezüglich der Fluidanströmflächen-Flächennormalen der Fluidanströmfläche des Filterelements und/oder der Fluidabströmflächen-Flächennormalen der Fluidabströmfläche des Filterelements quer oder im Wesentlichen quer ausgerichtet sind. Das hat den vorteilhaften Effekt, dass das Filterelement relativ gut am Filtergehäuse der Filtereinrichtung positionierbar und/oder fixierbar ist.
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Weiter zweckmäßigerweise kann ein oder jedes Gegenpositionierelement, insb. ein oder jeder Gegenpositioniervorsprung, einen Schlosskörper bilden, der eine Gegenschlüsselform definiert. Der Schlosskörper kann zusammen mit dem vorstehend beschriebenen Schlüsselkörper, der insb. von einem Positionierelement oder einem Positionierring gebildet ist, ein Schlüssel-Schloss-Prinzip realisieren. Das wird erreicht, indem der Schlüsselkörper eine flächige Schlüsselform vorgibt, insb. die Funktionsfläche, und der Schlosskörper eine flächige Gegenschlüsselform vorgibt, insb. die Gegenfunktionsfläche, und dass der Schlosskörper über seine Gegenschlüsselform formschlüssig und/oder reibschlüssig mit der Schlüsselform des Schlüsselkörpers zusammenwirkt. Damit kann realisiert werden, dass die Positionierung und/oder Fixierung des Filterelements lediglich bei Übereinstimmung der Schlüsselform mit der Gegenschlüsselform, also bei Übereinstimmung des Gegenpositionierelements mit dem Positionierelement, freigegeben und ansonsten gesperrt wird. Damit ist sichergestellt, dass sich lediglich bestimmte, insb. herstellerseitig vorgegebene, Filterelemente, am Filtergehäuse der Filtereinrichtung anordnen, insb. positionieren und/oder fixieren, lassen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass ein Gegenpositionierelement von einem Gegenpositioniervorsprung gebildet ist. Zweckmäßigerweise kann ein Gegenpositioniervorsprung einstückig am Filtergehäuse angeordnet sein, also integral mit dem Filtergehäuse ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein oder alle Gegenpositioniervorsprünge eine Positionierringaufnahme zum, insb. teilweise oder vollständigen, Aufnehmen eines Positionierrings aufweisen, in die jeweils ein Positionierring formschlüssig und/oder reibschlüssig eingreifen kann, um das Filterelement relativ am Filtergehäuse zu positionieren und/oder lösbar zu fixieren. Ferner ist es zweckmäßig, wenn der Gegenpositioniervorsprung einen, insb. zylindrischen, Stiftkörper hat, der eine blütenförmige, sternförmige, mäanderförmige, ovale, runde oder vieleckige Stiftkörper-Grundfläche aufweist. Zweckmäßigerweise ist die Stiftkörper-Grundfläche so gestaltet, dass sie mit der Ringausnehmung des Positionierrings kooperieren kann, so dass das Filterelement positionierbar ist, d.h. dass der Stiftkörper in die Ringausnehmung des Positionierrings einsteckbar ist. Zweckmäßigerweise ist die Stiftkörper-Grundfläche komplementär zum Mündungsflächenquerschnitt der Mündungsöffnung der Ringausnehmung gestaltet, so dass sie bspw. von blütenförmiger, sternförmiger, mäanderförmiger, ovaler, runder oder vieleckiger Flächenform ist. Weiterhin kann der Gegenpositioniervorsprung einen Rahmenkörper und einen Basiskörper aufweisen. Insb. ist bevorzugt, wenn der Stiftkörper, der Rahmenkörper und der Basiskörper einstückig gestaltet sind, d.h. sie bilden zweckmäßigerweise ein integrales Bauteil. Zwischen dem Stiftkörper und dem Rahmenkörper kann eine einseitig offene Positionierringaufnahme begrenzt sein, in die hinein der Positionierring eintauchen kann.
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Zweckmäßigerweise kann der Seitenstreifen eine Dichtanordnung zum Abdichten des Filterelements tragen und gleichzeitig mindestens eine Führungsfläche zum Führen des Filterelements in einer Filterelementaufnahme einer Filtereinrichtung oder in einem Filtergehäuse einer Filtereinrichtung und die Dichtanordnung bereitstellen.
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Weiter zweckmäßigerweise ist der Streifenkörper an einer seiner beiden zueinander entgegengesetzt orientierten Streifenkörper-Großflächen mit einer durchgängig zusammenhängenden Klebstoffmaterialschicht bedeckt. Dadurch kann der Streifenkörper insb. am Filterkörper des Filterelements angeklebt werden. Das bietet den Vorteil, dass die Herstellung des Filterelements vereinfacht ist.
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Vorzugsweise umfasst das erwähnte Filterelement einen plissierten Filterkörper oder ist durch diesen gebildet.
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Der oder die Seitenstreifen können integraler Bestandteil des Filterkörpers sein, also sozusagen einstückig mit dem Filterkörper ausgebildet sein.
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Die Begriffe „orientiert“ und „ausgerichtet“ sind im Sinne der vorliegenden Unterlagen als identisch auszulegen.
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Der Begriff „lichte“ oder „lichter“ im Sinne von „lichter Durchgang“ kann bedeuten, dass der Durchgang frei ist, so dass bspw. Fluid hindurchströmen kann.
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Weiterhin kann das Filterelement mindestens ein Positionierelement aufweisen, das rechtwinkelig oder quer oder im Wesentlichen quer von einem Seitenstreifen des Filterelements absteht. Das Positionierelement kann dabei vom Filterkörper des Filterelements wegweisen. Um insgesamt einen zweilagigen oder einen mehrlagigen und insb. relativ steifen Seitenstreifen bereitzustellen, kann am Seitenstreifen ein Verstärkungs-Seitenstreifen angeordnet sein. Der Verstärkungs-Seitenstreifen kann vollflächig am Seitenstreifen angeordnet sein. Bevorzugt ist der Verstärkungs-Seitenstreifen räumlich zwischen dem Seitenstreifen und dem Filterkörper angeordnet. Der Verstärkungs-Seitenstreifen kann so am Seitenstreifen angeordnet sein, dass er die Ausnehmung, in die das Positionierelement mittels des Fixiervorsprungs rundum berührend eingesteckt ist, abdeckt. Der Verstärkungs-Seitenstreifen kann stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig angeordnet am Seitenstreifen angeordnet sein.
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Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft zweckmäßigerweise ein Filterelement mit einer Positioniereinrichtung zum formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Positionieren des Filterelements aus wenigstens einem einzigen Positionierelement. Die Erfindung betrifft weiterhin zweckmäßigerweise eine Filtereinrichtung mit einem solchen Filterelement und einer mit der Positioniereinrichtung zusammenwirkenden Gegenpositioniereinrichtung.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
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Figurenliste
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- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer zwecks Erkennbarkeit nur teilweise illustrierten Filtereinrichtung, wobei ein Filtergehäuse der Filtereinrichtung transparent dargestellt und mittels punktierten Linien angedeutet ist, um ein darin in seiner Betriebsstellung angeordnetes Filterelement sichtbar zu machen und
- 2 in einer weiteren perspektivischen Ansicht die Filtereinrichtung aus 1, allerdings mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil II, wobei das Filterelement aus der Betriebsstellung heraus bewegt ist, und weiterhin in einem gestrichelt umrahmten Ausschnitt ein vergrößertes Detail der Filtereinrichtung und
- 3 in einer weiteren perspektivischen Ansicht ein Teil des Filtergehäuses der Filtereinrichtung aus 1, mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil III, wobei das Filterelement vollständig aus dem Filtergehäuse entfernt ist, und weiterhin in einem gestrichelt umrahmten Ausschnitt ein vergrößertes Detail des Filtergehäuses und
- 4 in einer weiteren perspektivischen Ansicht das Filterelement der Filtereinrichtung aus 1, mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil IV, wobei das Filterelement vollständig aus dem Filtergehäuse entfernt ist, und weiterhin in einem gestrichelt umrahmten Ausschnitt ein vergrößertes Detail des Filterelements und
- 5 in einer weiteren perspektivischen Ansicht ein Positionierelement des Filterelements der Filtereinrichtung aus 1 in Gestaltungsform eines Positionierrings, mit Blickrichtung gemäß einem in 4 dargestellten Pfeil V und zuletzt
- 6 eine weitere Ausführungsform der Filtereinrichtung, wobei ein Positionierelement eines Filterelements der Filtereinrichtung in einer perspektivischen Ansicht illustriert ist.
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Die 1 bis 6 zeigen mehrere Ausführungsformen einer mit dem Bezugszeichen 42 beschrifteten Filtereinrichtung mit einer bevorzugten Ausführungsform eines Filterelements 1, wobei die Filtereinrichtung 42 zum Filtrieren von bereitgestelltem Rohfluid dient, bspw. von Innenluft, Außenluft, oder einer Kombination von Außen- und Innenluft oder Betriebsstoffen eines Verbrennungsmotors oder Betriebsstoffen einer Klimaanlage. Derartige Filtereinrichtungen 42 kommen beispielsweise bevorzugt im Automotivbereich aber auch in industriellen Fertigungsanlagen oder im privaten Heimbereich zum Einsatz. Die Filterelemente 1 sind dort zweckmäßigerweise als Luftfilter oder Innenraumfilter oder, insb. im Bereich von Verbrennungskraftmotoren, als Ansaugluftfilter, Ölfilter oder Kraftstofffilter realisiert.
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Die 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine zwecks Erkennbarkeit nur teilweise illustrierte Filtereinrichtung 42, wobei deren Filtergehäuse 43 transparent dargestellt und mittels punktierten Linien angedeutet ist. Das Filtergehäuse 43 ist vorliegend mehrteilig ausgeführt, obwohl man sich auch eine einstückige Ausführungsform vorstellen kann. Es bildet einen Installationsraum 44 zum Aufnehmen mindestens eines einzigen einen Filterkörper 2 aufweisenden Filterelements 1. Vorliegend erlaubt die transparente Darstellung des Filtergehäuses 43, einen als Betriebsstellung 47 bezeichneten Zustand des Filterelements 1 zu erkennen, in dem es vollständig im Inneren des Installationsraums 44 angeordnet ist. Ferner erlaubt die transparente Darstellung des Filtergehäuses 43 zu erkennen, dass es sich beim Filterkörper 2 des Filterelements 1 exemplarisch um einen plissierten Filterköper 58 handelt. Ferner kann man erkennen, dass das Filterelement 1 eine Positioniereinrichtung 7 aufweist.
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Die Filtereinrichtung 42 gemäß 1 hat neben dem Filterelement 1 zum Filtern von Fluid eine am Filtergehäuse 43 angeordnete Gegenpositioniereinrichtung 37 mit vier Gegenpositionierelementen 38, die zum formschlüssigen und/oder reibschlüssigen Zusammenwirken mit am Filterelement 1 angeordneten Positionierelementen 8 der Positioniereinrichtung 7 vorgesehen sind. In der Betriebsstellung 47 gemäß 1 sind die Positionierelemente 8 der Positioniereinrichtung 7 in die Gegenpositionierelemente 38 der Gegenpositioniereinrichtung 37 berührend eingesteckt, so dass das Filterelement 1 am Filtergehäuse 43 positioniert und/oder fixiert und im Rahmen der Betriebsstellung 47 betreibbar ist.
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Die 2 zeigt in einer weiteren perspektivischen Ansicht die Filtereinrichtung 42 aus 1, mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil II. Zu erkennen ist, dass das Filterelement 1 im Rahmen einer Montagebewegung 45 entlang einer Montagegeraden 46 aus seiner Betriebsstellung 47 heraus bewegbar oder in diese sozusagen hineinbewegbar ist. Die Montagegeraden 46 sind vorliegend exemplarisch durch punktierte gerade Linien angedeutet und zweckmäßigerweise jeweils von den Positionierelemente 8 der Positioniereinrichtung 7 definiert. Beim aus der Betriebsstellung 47 Herausnehmen trennen sich die Positionierelemente 8 der Positioniereinrichtung 7 von den Gegenpositionierelementen 38 der Gegenpositioniereinrichtung 37. Das herausgenommene Filterelement 1 kann dann frei in alle Raumrichtungen bewegt werden, was bspw. für einen Filterelementwechsel wünschenswert ist. Beim in die Betriebsstellung 47 Hineinbewegen wirken die Positionierelemente 8 der Positioniereinrichtung 7 wieder mit den Gegenpositionierelementen 38 der Gegenpositioniereinrichtung 37 formschlüssig zusammen, insb. greifen sie berührend ineinander, so dass das Filterelement 1 relativ zum Filtergehäuse 43 wenigstens abschnittsweise entlang der Montagegeraden 46 geführt und anschließend positioniert und/oder fixiert ist. Beides ist in 2 mittels einem gestrichelt umrahmten Ausschnitt im Detail illustriert.
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In 2 ist weiter zu erkennen, dass das Filterelement 1 im Rahmen der Montagebewegung 45 entlang der Montagegeraden 46 zwischen der Betriebsstellung 47 und einer explizit vorgegebenen, lediglich punktiert angedeuteten Wechselstellung 48 der Filtereinrichtung 42 wahlweise hin und her bewegbar ist. In der Betriebsstellung 47 ist das Filterelement 1 innerhalb, insb. vollständig innerhalb, des Installationsraums 44 angeordnet, so dass es stromauf eine Rohfluidkammer 49 und stromab eine Reinfluidkammer 50 voneinander abgrenzt, siehe auch 1. Fluid kann dadurch lediglich durch einen Filterkörper 2 des Filterelements 1 hindurch von der einen zur anderen Kammer 49,50 überströmen. In der 1 ist exemplarisch eine Strömungsrichtung 9 eingetragen, so dass man relativ einfach erkennen kann, welche Kammer 49,50 stromauf und welche stromab angeordnet ist. In der, in 2 punktiert angedeuteten, Wechselstellung 48 ist das Filterelement 1 wenigstens teilweise, bevorzugt vollständig, aus dem Installationsraum 44 entfernt, so dass dieser filterelementfrei ist, so wie es in 3 dargestellt ist.
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Die 3 zeigt in einer weiteren perspektivischen Ansicht einen Teil des Filtergehäuses 43 der Filtereinrichtung 42 aus 1, mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil III, wobei das Filterelement 1 vollständig aus dem Filtergehäuse 43 entfernt ist. In einem gestrichelt umrahmten Ausschnitt ist ein vergrößertes Detail des weiter unten noch detaillierter beschriebenen Gegenpositionierelements 38 der Gegenpositioniereinrichtung 37 zu erkennen.
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In der 4 ist in einer weiteren perspektivischen Ansicht das Filterelement 1 der Filtereinrichtung 42 aus 1, mit Blickrichtung gemäß einem in 1 dargestellten Pfeil IV zuerkennen, allerdings ohne Filtergehäuse 43. Auch hier zeigt ein gestrichelt umrahmter Ausschnitt ein vergrößertes Detail des Filterelements 1. Insgesamt kann man erkennen, dass das Filterelement 1 den erwähnten Filterkörper 2 zum Filtrieren eines Fluids aufweist. Der Filterkörper 2 weist seinerseits eine umlaufende, zweckmäßigerweise in Filtermantelflächenabschnitte 4 segmentierte, Filtermantelfläche 3 auf, die eine in entgegengesetzt zur Strömungsrichtung 9 orientierte, also stromauf orientierte, Fluidanströmfläche 5 des Filterkörpers 2 und eine in Richtung der Strömungsrichtung 9, also stromab orientierte, Fluidabströmfläche 6 des Filterkörpers 2 miteinander verbindet. Am Filterkörper 2 ist weiterhin die Positioniereinrichtung 7 zum Positionieren des Filterelements 1 am Filtergehäuse 43 angeordnet, wobei sie hier exemplarisch aus vier Positionierelementen 8 besteht. Ferner kann man erkennen, dass jedes Positionierelement 8 eine zum formschlüssigen Positionieren des Filterelements 1 dienende Funktionsfläche 10 aufweist. Exemplarisch bildet die Funktionsfläche 10 eine geschlossene Kreisringfläche. Jedenfalls hat die Funktionsfläche 10 Flächennormalen 11, bspw. bei der vorliegenden Kreisringfläche zwei Flächennormalen 11. Die Flächennormalen 11 sind bezüglich einer Fluidanströmflächen-Flächennormalen 12 der Fluidanströmfläche 5 und/oder einer Fluidabströmflächen-Flächennormalen 13 der Fluidabströmfläche 6 quer ausgerichtet, siehe insb. 4. In den Fig. sind die Flächennormale 11, die Fluidanströmflächen-Flächennormale 12 und die Fluidabströmflächen-Flächennormale 13 jeweils als zur jeweiligen Fläche orthogonal eingetragene Vektoren dargestellt.
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In den 1, 2, 4 und 5 ist weiterhin illustriert, dass die Positionierelemente 8 jeweils von einem Positionierring 14 gebildet sind. Jeder Positionierring 14 definiert eine Ringrotationsachse 15 und einen quer zur Ringrotationsachse 15 ausgerichteten Ringquerschnitt 16, siehe 5. In 5 ist auch eingetragen, dass der Ringquerschnitt 16 eines Positionierrings 14 exemplarisch von viereckiger Ringquerschnittsform 55 ist. Ferner kann man dort erkennen, dass der Ringquerschnitt 16 eine in Richtung einer um die Ringrotationsachse 15 rotierenden Ringumfangsrichtung 18 konstante Ringquerschnittsfläche 17 und/oder Ringquerschnittsform 55 hat.
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Die in den 1, 2, 4 und 5 dargestellten Positionierringe 14 weisen weiterhin eine bezüglich ihrer jeweiligen Ringrotationsachsen 15 radial nach außen hin orientierte umlaufende Ring-Außenmantelflächen 19 und jeweils eine bezüglich der Ringrotationsachse 15 radial nach innen hin orientierte umlaufende Ring-Innenmantelfläche 20 auf. Die Ring-Außenmantelflächen 19 und/oder die Ring-Innenmantelflächen 20 bilden jeweils eine Funktionsfläche 10 zum formschlüssigen Positionieren und/oder zum reibschlüssigen Fixieren des Filterelements 1.
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Die Ring-Außenmantelflächen 19 und die Ring-Innenmantelflächen 20 definieren radial zwischen sich eine in Ringumfangsrichtung 18 um die Ringrotationsachse 15 herum variable oder konstante Ringstärke 21, die beispielsweise 2, 3, 4 oder 5 Millimetern stark ist. Ferner definieren die Ring-Außenmantelflächen 19 und die Ringrotationsachsen 15 jeweils radial zwischen sich eine jeweils in Ringumfangsrichtung 18 um die jeweilige Ringrotationsachse 15 herum alternierend zunehmende und abnehmende Außenstärke 22. Weiterhin definieren die Ring-Innenmantelflächen 20 und die Ringrotationsachse 15 jeweils radial zwischen sich eine jeweils in Ringumfangsrichtung 18 um die jeweilige Ringrotationsachse 15 herum alternierend zunehmende und abnehmende Innenstärke 23.
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Insb. in der 5 ist zu erkennen, dass jeder Positionierring 14 eine, insb. zentrale oder seitlich durchbrechende, Ringausnehmung 24 aufweist. Jede Ringausnehmung 24 definiert ein lichtes Ausnehmungsvolumen und ist zwischen den Ringquerschnitten 16 eines Positionierrings 14 angeordnet. Jede Ringausnehmung 24 definiert ferner eine Längsgerade 25, wobei die Längsgerade 25 gemäß 5 bezüglich der Ringrotationsachse 15 des Positionierrings 14 koaxial deckungsgleich angeordnet ist. Exemplarisch hat jede Ringausnehmung 24 zwei sich in Richtung der Längsgeraden 25 deckungsgleich in Richtung der Längsgeraden 25 und der Ringrotationsachse 15 entgegengesetzt lichte Mündungsöffnungen 26, die in Blickrichtung der Ringrotationsachse 15 oder der Längsgeraden 25 jeweils eine blütenförmige lichte Mündungsöffnungsform 27 haben, obwohl man sich auch sternförmige, mäanderförmige, ovale, runde, vieleckige oder beliebig gestaltete Mündungsöffnungsformen 27 vorstellen kann.
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Insb. gemäß 5 erkennt man weiterhin, dass das Positionierelement 8 neben dem Positionierring 14 über einen flachen quaderförmigen Fixiervorsprung 28 verfügt, der exemplarisch an der Ring-Außenmantelfläche 19 des Positionierrings 14 berührend und stoffschlüssig angeordnet ist.
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Mittels des Fixiervorsprungs 28 kann der Positionierring 14 an der Filtermantelfläche 3 des Filterkörpers 2 ortsfest angeordnet sein, insb. angeklebt, angesteckt oder angeklemmt. Insb. kann der Fixiervorsprungs 28 auch an einem Seitenstreifen 29 des Filterelements 1 angeordnet sein. Ein Seitenstreifen 29 dient im Wesentlichen dazu den Filterkörper 2 gegen Verformung zu versteifen. Zu diesem Zweck ist es beispielsweise wünschenswert, dass, wie in 4 zu erkennen ist, die Seitenstreifen 29 großflächig berührend und ortsfest an der Filtermantelfläche 3 des Filterkörpers 2, insb. durch Kleben, fixiert sind.
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Ggf. kann ein oder jeder Seitensteifen 29 mit einer den jeweiligen Seitensteifen 29 vollständig durchsetzenden Ausnehmung 30 ausgestattet werden, siehe insb. 4, in die hinein jeweils ein einziger Fixiervorsprung 28 ausnehmungsausfüllend, insb. volumenmäßig vollständig ausfüllend, bevorzugt rundum berührend, eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck ist es wünschenswert, wenn die Ausnehmung 30 und der jeweilige Fixiervorsprung 28 flächenmäßig korrespondierend gestaltet sind. Inbs. mittels Klebstoff kann man dann erreichen, dass der jeweilige Fixiervorsprung 28 am jeweiligen Seitensteifen 29 spaltfrei fixiert ist.
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Der Fixiervorsprung 28 kann zweckmäßigerweise einen stoffschlüssig angefügten quaderförmigen Bestückungsflachkörper 31 aufweisen, siehe insb. die 4 und 5. Der Bestückungsflachkörper 31 ragt bevorzugt quer zu einer Fixiervorsprung-Großflächennormalen 56 des Fixiervorsprungs 28, siehe 5, zu wenigstens einer Seite hin unter Ausbildung eines frei vom Fixiervorsprung 28 wegragenden Bestückungsflachkörperabschnitts 32 über den Fixiervorsprung 28 weg. Mittels den Bestückungsflachkörperabschnitten 32 kann der Fixiervorsprung 28 zwischen einem Seitenstreifen 29 des Filterelements 1 und der Filtermantelfläche 3 flächig angeordnet sein, siehe insb. 2 und 4. Über die Bestückungsflachkörperabschnitte 32 kann, insb. durch Klebstoffauftrag, eine stoffschlüssige Anordnung des jeweiligen Fixiervorsprungs 28 an einem Seitenstreifen 29 und/oder der Filtermantelfläche 3 realisiert sein.
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Insb. in der 2 kann man erkennen, dass die Positionierelemente 8 und die Gegenpositionierelemente 38 ein Schlüssel-Schloss-Prinzip realisieren. Die Positionierelemente 8 bilden dazu jeweils einen Schlüsselkörper 33, dessen durch die jeweilige Funktionsfläche 10 vorgegebene oder vorgebbare Schlüsselform 34 mit der Gegenschlüsselform 36 eines Schlosskörpers 35 formschlüssig und/oder reibschlüssig zusammenwirkt, um die Positionierung und/oder Fixierung des Filterelements 1 lediglich bei Übereinstimmung der Schlüsselform 34 mit der Gegenschlüsselform 36 freizugeben und ansonsten zu sperren. Damit ist sichergestellt, dass lediglich füreinander herstellerseitig bestimmte Filterelemente 1 am Filtergehäuse 43 positionierbar und/oder fixierbar sind. Zweckmäßigerweise kann der Schlosskörpers 35 vom Gegenpositionierelement 38 gebildet sein.
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Wie oben angekündigt wird nochmals zur 3 Bezug genommen, um aufzuzeigen, dass jedes Gegenpositionierelement 38 über komplementär zu den Positionierringen 14 gestaltete Gegenpositioniervorsprünge 39 verfügt. Jeder Gegenpositioniervorsprung 39 kann wenigstens eine mit der Funktionsfläche 10 formschlüssig und/oder reibschlüssig in Eingriff bringbare Gegenfunktionsfläche 40 aufweisen, die bevorzugt die Gegenschlüsselform 36 bildet, deren orthogonale Gegenflächennormalen 41, siehe 3, bezüglich der Fluidanströmflächen-Flächennormalen 12 der Fluidanströmfläche 5 und/oder der Fluidabströmflächen-Flächennormalen 13 der Fluidabströmfläche 6 exemplarisch quer ausgerichtet sind. Durch das formschlüssige und/oder reibschlüssige in Eingriff bringen der Gegenfunktionsflächen 40 mit den Funktionsflächen 10 kann realisiert werden, dass das Filterelement 1 formschlüssig positionierbar und reibschlüssig fixierbar ist.
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In 3 kann man ferner erkennen, dass ein Gegenpositioniervorsprung 39 einstückig am Filtergehäuse 43 angeordnet ist. Jeder Gegenpositioniervorsprung 39 verfügt über eine Positionierringaufnahme 51 zum Aufnehmen des Positionierrings 14, in die ein Positionierring 14 formschlüssig und/oder reibschlüssig eingreifen oder eingesteckt werden kann, bzw. in der Betriebsstellung 47 des Filterelements 1 eingesteckt ist, um das Filterelement 1 relativ zum Filtergehäuse 43 zu positionieren und/oder zu fixieren. Zweckmäßigerweise umfasst der Gegenpositioniervorsprung 39 einen blütenförmigen Stiftkörper 52, einen Rahmenkörper 53 und einen Basiskörper 54. Der Stiftkörper 52, der Rahmenkörper 53 und der Basiskörper 54 sind exemplarisch einstückig gestaltet, wobei zwischen Stiftkörper 52 und Rahmenkörper 53 eine einseitig offene lichte Positionierringaufnahme 51 begrenzt ist. In die Positionierringaufnahme 51 kann ein Positionierring 14 eingreifen oder eingesteckt sein.
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In der 6 kann man eine weitere Ausführungsform der Filtereinrichtung 42 erkennen, wobei ein Positionierelement 8 eines Filterelements 1 der Filtereinrichtung 42 in einer perspektivischen und vergrößerten Ansicht illustriert ist. Das Positionierelement 8 ragt rechtwinkelig oder quer vom Seitenstreifen 29 weg, wobei es mittels eines Fixiervorsprungs 28 an dem Seitenstreifen 29 des Filterelements 1 unverlierbar angebracht ist. Zum unverlierbaren Anbringen ist vorgesehen, dass der Fixiervorsprung 28 in eine in den Seitenstreifen 29 eingebrachte Ausnehmung 30, die flächenmäßig mit dem Fixiervorsprung 28 korrespondiert, eingesteckt ist, ggf. kann der Fixiervorsprung 28 mittels eines randumlaufend aufgebrachten Klebstoffes am Seitenstreifen 29 fixiert sein. Weiterhin kann man erkennen, dass am Seitenstreifen 29 vollflächig und zwischen dem Seitenstreifen 29 und einem Filterkörper 2 des Filterelements 1 ein Verstärkungs-Seitenstreifen 29' anbracht ist. Dieser kann bevorzugt so gestaltet sein, dass die Ausnehmung 30 vollständig bedeckt ist. Beispielsweise kann der Verstärkungs-Seitenstreifen 29' stoffschlüssig, kraftschlüssig oder formschlüssig am Seitenstreifen 29 angeordnet sein, wodurch sozusagen ein mehrlagiger Seitenstreifen bereitgestellt ist, der relativ steif sein kann. Es ist vorstellbar, dass beispielsweise zwei oder mehr Verstärkungs-Seitenstreifen 29' aufgebracht werden, um die Versteifung des Seitenstreifens 29 zu optimieren, sozusagen um einen zweilagigen oder einen mehrlagigen Seitenstreifen bereitzustellen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2570170 A1 [0004]
- DE 102009037999 A1 [0005]
- DE 102015004645 A1 [0006]
- EP 2490784 A1 [0007]
- EP 1839723 A1 [0008]
- US 2006021932 A1 [0008]