DE102022201772A1

DE102022201772A1 - Filtermodul

Info

Publication number: DE102022201772A1
Application number: DE102022201772.2A
Authority: DE
Inventors: Samuel Kohler; Alexandru Roi
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2022-02-21
Filing date: 2022-02-21
Publication date: 2023-08-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul (1), insbesondere ein Luftfiltermodul (2), welches ein Gehäuse (3) sowie einen austauschbar im Gehäuse (3) aufgenommenen Filter (4) zum Filtern eines Fluids, insbesondere von Luft, aufweist.Eine vereinfachte und kostengünstige Herstellung des Filtermoduls (1) wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse (3) eine Unterschale (7) einen den Filter (4) austauschbar aufnehmenden Zwischenrahmen (8) sowie eine Oberschale (9) aufweist, welche in einer Montagerichtung (10) aufeinanderfolgen, wobei der Zwischenrahmen (8) und die Unterschale (7) mittels zumindest einer Rastverbindung (15) aneinander befestigt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filtermodul zum Filtern eines Fluids, insbesondere ein Luftfiltermodul, welches ein Gehäuse sowie einen im Gehäuse austauschbar aufgenommenen Filter aufweist.
Filtermodule dienen dem Filtern eines Fluids, beispielsweise eines Gases. Derartige Filtermodule weisen üblicherweise ein Gehäuse sowie einen im Gehäuse austauschbar aufgenommenen Filter zum Filtern des Fluids auf. Insbesondere um den Filter auszutauschen, sind Gehäuse derartiger Filtermodule gewöhnlich mehrteilig ausgebildet.
Ein solches Filtermodul ist aus der DE 196 38 790 A1 bekannt. Das Filtermodul weist ein Gehäuse mit einem Gehäusetop auf, der mittels eines Deckels geöffnet und geschlossen werden kann, um einen Filter im Gehäuse austauschbar aufzunehmen. Der Filter ist in einem Träger aufgenommen, welcher gelenkig im Gehäusetopf angebracht ist. Zum Austauschen des Filters wird der Deckel geöffnet und der Träger im Gehäuse geschwenkt. Beim eingesetzten Filter ist der Träger mit einer Schnappverbindung und einem Bügelverschluss im Gehäuse fixiert.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe, für ein Filtermodul der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, welche insbesondere Nachteile aus dem Stand der Technik bekannter Lösungen beseitigt. Insbesondere beschäftigt sich die vorliegende Erfindung mit der Aufgabe, für das Filtermodul eine verbesserte oder andere Ausführungsform anzugeben, welche sich durch eine einfache und kostengünstige Herstellung und/oder durch eine vereinfachte Austauschbarkeit des Filters auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhaft Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein Gehäuse eines Filtermoduls, in welchem ein Filter austauschbar aufgenommen ist, mit drei Teilen auszubilden, welche in einer Richtung aufeinanderfolgen, wobei das mittig angeordnete Teil den Filter austauschbar aufnimmt, und wobei zumindest zwei der Teile mittels einer in der Richtung wirkenden Rastverbindung aneinander befestigt sind. Die in der Richtung aufeinanderfolgenden Teile des Gehäuses sowie die Rastverbindung führen dazu, dass das Gehäuse vereinfacht und kostengünstig hergestellt ist. Zudem ist auf diese Weise ein Öffnen und Schließen des Gehäuses, insbesondere zwecks Austausch des Filters, vereinfacht.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist das Filtermodul das Gehäuse auf, in welchem der Filter austauschbar aufgenommenen ist. Der Filter filtert im Betrieb das zu filternde Fluid. Das Gehäuse weist zwei Schalen und ein zwischen den Schalen angeordnetes Zwischenteil auf, welche in einer Richtung aufeinander folgen. Die Schalen werden nachfolgend auch als Unterschale und Oberschale bezeichnet. Die Richtung wird nachfolgend auch als Montagerichtung bezeichnet. Das Zwischenteil nimmt den Filter austauschbar auf und wird nachfolgend auch als Zwischenrahmen bezeichnet. Unterschale, Zwischenrahmen und Oberschale folgen also in Montagerichtung aufeinander, wobei der Zwischenrahmen zwischen der Unterschale und der Oberschale angeordnet ist. Das Gehäuse weist jeweils eine Versorgungsöffnung zum Einlassen des Fluids in das Gehäuse und zum Auslassen des Fluids aus dem Gehäuse auf. Der Filter trennt im Gehäuse ein von der Unterschale begrenztes Volumen von einem von der Oberschale begrenzten Volumen. Das von der Unterschale begrenzte Volumen wird nachfolgend auch als Untervolumen und das von der Oberschale begrenzte Volumen als Obervolumen bezeichnet. Der Filter trennt die Volumina derart, dass das Fluid im Betrieb durch den Filter hindurch vom Untervolumen in das Obervolumen strömt oder umgekehrt. Dabei befestigt zumindest eine Rastverbindung die Unterschale am Zwischenrahmen.
Die zumindest eine Rastverbindung ist vorteilhaft lösbar. Das heißt, dass die mittels der Rastverbindung bewirkte Befestigung des Zwischenrahmens und der Unterschale aneinander lösbar ist, sodass die Unterschale und der Zwischenrahmen zerstörungsfrei voneinander gelöst werden können.
Das Filtermodul dient dem Filtern eines beliebigen Fluids.
Vorteilhaft dient das Filtermodul dem Filtern eines Gases, insbesondere von Luft. Das Filtermodul ist also insbesondere ein Luftfiltermodul.
Das Filtermodul kann in beliebigen Anwendungen zum Einsatz kommen.
Insbesondere kommt das Filtermodul in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz, um im Kraftfahrzeug ein Fluid, insbesondere ein Gas, zu filtern.
Das Luftfiltermodul dient beispielsweise zur Reinigung der Verbrennungsluft einer Brennkraftmaschine. In der Brennkraftmaschine können beliebige Brennstoffe, beispielsweise herkömmliche fossile Brennstoffe oder auch alternativer Brennstoffe wie Wasserstoff oder Bio-Gase, zum Einsatz können.
Weiterhin kann das Luftfiltermodul zur Reinigung der Prozessluft von Brennstoffzellen eingesetzt werden.
Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich auf die Montagerichtung. Dabei bedeutet „in Montagerichtung“ parallel oder koaxial zur Montagerichtung.
Zudem bedeutet „umlaufend“ die Montagerichtung der Art einer Umfangsrichtung umgebend.
Die Unterschale, der Zwischenrahmen sowie die Oberschale können prinzipiell jeweils mehrteilig ausgebildet sein.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen die Unterschale, die Oberschale sowie der Zwischenrahmen jeweils einteilig und monolithisch hergestellt sind.
Vorteilhaft ist zumindest eines der Teile des Gehäuses, das heißt die Unterschale und/oder der Zwischenrahmen und/oder die Oberschale, als ein Spritzgussbauteil ausgebildet. Bevorzugt sind die Unterschale, der Zwischenrahmen sowie die Oberschale jeweils als ein Spritzgussbauteil ausgebildet. Bevorzugt ist es ferner, wenn die Unterschale, der Zwischenrahmen sowie die Oberschale jeweils aus Kunststoff spritzgegossen sind. Dies führt zu einer einfachen und kostengünstigen Herstellung des Gehäuses und somit des Filtermoduls.
Die Versorgungsöffnungen dienen, wie vorstehend erläutert, dem Einlassen des Fluids in das Gehäuse bzw. dem Auslassen des Gebiets aus dem Gehäuse. Dem entsprechend ist eine der Versorgungsöffnungen ein Einlass und die andere Versorgungsöffnung ein Auslass.
Die jeweilige Versorgungsöffnung kann am Gehäuse beliebig angeordnet sein.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen eine der Versorgungsöffnungen, vorteilhaft der Auslass, an der Oberschale ausgebildet ist. Handelt es sich bei der Versorgungsöffnung um den Auslass, strömt im Betrieb mittels des Filters gefilterte Luft in das Obervolumen. Beim Obervolumen handelt es sich also insbesondere um ein Reinvolumen, in das im Betrieb mittels des Filters gereinigte Fluid strömt. In das Untervolumen strömt demgegenüber zu reinigender Luft. Beim Untervolumen handelt es sich also insbesondere um eine Rohvolumen.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen eine der Versorgungsöffnungen, vorteilhaft der Einlass, am Zwischenrahmen ausgebildet ist. Somit ist also insbesondere die Unterschale frei von Versorgungsöffnungen. Dies erlaubt es, die Unterschale einfach und kostengünstig herzustellen.
Vorteilhaft führt somit ein Strömungspfad des Fluids durch den Einlass im Zwischenrahmens in das Untervolumen und über den Filter in das Obervolumen sowie über die den Auslass aus dem Obervolumen.
Vorstellbar ist es dabei, dass in der Unterschale zum Filter, insbesondere in Montagerichtung, beabstandet eine Ablassöffnung zum Ablassen von im Betrieb im Gehäuse anfallender Flüssigkeit, insbesondere Kondensat, ausgebildet ist. Die Ablassöffnung kann verschließbar sein, sodass die anfallende Flüssigkeit bei Bedarf abgelassen werden kann.
Der Zwischenrahmen weist einen Rahmen zum austauschbaren Aufnehmen des Filters auf. Der Rahmen ist bevorzugt in Montagerichtung offen, sodass der Filter in Montagerichtung in den Rahmen eingesetzt und aus dem Rahmen entnommen werden kann. Bevorzugt ist der Rahmen in Montagerichtung zwischen der Oberschale und der Unterschale angeordnet.
Weist der Zwischenrahmen zumindest eine Versorgungsöffnung auf, so weist der Zwischenrahmen bevorzugt einen den Rahmen umfassenden Rahmenabschnitt sowie einen die Versorgungsöffnung umfassenden Abschnitt auf, welche nachfolgend auch als Versorgungsabschnitt bezeichnet wird.
Prinzipiell kann eine einzige solche Rastverbindung die Unterschale und den Zwischenrahmen aneinander befestigen.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen zumindest zwei Rastverbindungen die Unterschale und den Zwischenrahmen aneinander befestigen. Die Rastverbindungen sind bevorzugt umlaufend zueinander beabstandet.
Die zumindest eine Rastverbindung kann prinzipiell vom Gehäuse separat sein.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist die Rastverbindung integraler Bestandteil des Gehäuses. Das heißt, dass die Unterschale und der Zwischenrahmen Komponenten zum Ausbilden der zumindest einen Rastverbindung aufweisen.
Bevorzugt ist es dabei, wenn zumindest eine der wenigstens einen Rastverbindungen, vorteilhaft die jeweilige Rastverbindung, ein Rastelement des Zwischenrahmens und zumindest ein Gegenrastelement der Unterschale aufweist. Rastelement und Gegenrastelement sind dabei derart ausgestaltet, dass das jeweilige Rastelement mit dem zumindest einen zugehörigen Gegenrastelement beim Bewegen des Zwischenrahmens und der Unterschale gegeneinander in Montagerichtung die Rastverbindung bildet. Das heißt, dass das Befestigen der Unterschale am Zwischenrahmen dadurch erfolgt, dass die Unterschale und der Zwischenrahmen in Montagerichtung gegeneinander bewegt werden, sodass die zugehörigen Rastelemente und Gegenrastelemente ineinander einrasten. Somit wird die Herstellung des Gehäuses vereinfacht.
Vorteilhaft greifen die Unterschale und der Zwischenrahmen in Montagerichtung in der Art einer Nut-Feder-Verbindung ineinander. Somit werden die Unterschale und der Zwischenrahmen vereinfacht relativ zueinander ausgerichtet. In der Folge ist die Herstellung des Gehäuses vereinfacht.
Bevorzugt ist es dabei, wenn die Unterschale eine in Montagerichtung in Richtung des Zwischenrahmens abstehende Feder und der Zwischenrahmen eine hin zur Unterschale offene Nut, nachfolgend auch als Zwischenrahmen-Nut bezeichnet, aufweist. Dabei greifen die Feder und die Zwischenrahmen-Nut in Montagerichtung ineinander und bilden die Nut-Feder-Verbindung.
Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zumindest eine der wenigstens einen Rastverbindungen, vorteilhaft die jeweilige Rastverbindung, auf der vom Untervolumen abgewandten Seite der Nut-Feder-Verbindung angeordnet. Dies führt zu einer vereinfachten Herstellung des Gehäuses. Zudem ist es auf diese Weise vereinfacht möglich, die Befestigung der Unterschale am Zwischenrahmen zu lösen.
Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Rastelement zumindest einer der wenigstens einen Rastverbindungen, bevorzugt der jeweiligen Rastverbindung, auf der vom Untervolumen abgewandten Seite der Zwischenrahmen-Nut vom Zwischenrahmen absteht. Ferne steht das zumindest eine zugehörige Gegenrastelement auf der vom Untervolumen abgewandten Seite von der Unterschale ab, sodass die Rastverbindung auf der vom Untervolumen abgewandten Seite der Nut-Feder-Verbindung angeordnet ist.
Die Nut-Feder-Verbindung erstreckt sich bevorzugt umlaufend.
Prinzipiell kann sich die Nut-Feder-Verbindung umlaufend lokal erstrecken. Bevorzugt erstreckt sich die Nut-Feder-Verbindung umlaufend geschlossen. Vorstellbar ist es auch, dass das Gehäuse zwei oder mehr solche Nut-FederVerbindungen aufweist, welche umlaufend zueinander beabstandet angeordnet sind.
Bevorzugt besteht keine unmittelbare Befestigung der Oberschale an der Unterschale. Das heißt, dass die Oberschale und die Unterschale über den Zwischenrahmen miteinander verbunden sind.
Die Befestigung der Oberschale am Zwischenrahmen kann prinzipiell beliebig erfolgen.
Bevorzugt ist die Oberschale lösbar am Zwischenrahmen befestigt. Somit lässt sich die Oberschale, beispielsweise zum Austauschen des Filters, vom Zwischenrahmen zerstörungsfrei trennen.
Bei bevorzugten Ausführungsformen sind die Oberschale und der Zwischenrahmen über zumindest eine Rastverbindung miteinander verbunden, welche durch das Bewegen der Oberschale und des Zwischenrahmens gegeneinander in Montagerichtung hergestellt wird. Somit sind eine vereinfachte Herstellung des Gehäuses sowie ein vereinfachter Austausch des Filters gegeben. Die jeweilige, den Zwischenrahmen und die Oberschale aneinander befestigende Rastverbindung wird nachfolgend zur besseren Unterscheidung auch als Klippverbindung bezeichnet.
Bevorzugt ist die zumindest eine Klippverbindung, analog zur zumindest einen Rastverbindung, integraler Bestandteil des Gehäuses. Das heißt, dass die Oberschale und der Zwischenrahmen zugehörige Rastelemente bzw. Gegenrastelemente aufweisen, welche die zumindest eine Rastverbindung bilden. Somit wird eine einfache Herstellung des Gehäuses bei zugleich vereinfachter Befestigung und einfachem Austausch des Filters erreicht.
Als bevorzugt gelten Ausführungsformen, bei denen das Anbringen des Filtermoduls in einer zugehörigen Anwendung, insbesondere am Kraftfahrzeug, beispielsweise an der Karosserie, über den Zwischenrahmen erfolgt. Somit können die Oberschale und die Unterschale vereinfachter und kostengünstiger, insbesondere mit einer im Vergleich zum Zwischenrahmen reduzierten mechanischen Festigkeit, hergestellt werden. Bevorzugt ist es dementsprechend, wenn der Zwischenrahmen eine größere mechanische Festigkeit aufweist als die Oberschale und/oder als die Unterschale.
Zum Anbringen des Filtermoduls an der zugehörigen Anwendung weist der Zwischenrahmen bevorzugt zumindest einen Befestigungskörper auf. Der Befestigungskörper steht bevorzugt vom Zwischenrahmen, zweckmäßig auf der vom Filter abgewandten Seite, ab.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen greifen die Oberschale und der Zwischenrahmen in der Art einer Nut-Feder-Verbindung und bevorzugt in Montagerichtung ineinander. Somit erfolgt ein vereinfachtes Ausrichten der Oberschale und des Zwischenrahmens zueinander, sodass die Herstellung des Gehäuses vereinfacht ist.
Bevorzugt weist dabei die Oberschale eine in Montagerichtung hin zum Zwischenrahmen offene und die Montagerichtung umlaufende Nut auf, in welche eine in Montagerichtung abstehende Feder der Zwischenschale in greift. Die Nut der Oberschale wird nachfolgend auch als Oberschale-Nut und die Feder des Zwischenrahmens nachfolgend auch als Schulter bezeichnet.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen ist die zumindest eine Klippverbindung auf der vom Obervolumen abgewandten Seite der Oberschalen-Nut und der Schulter angeordnet. Somit ist ein vereinfachter Zugriff auf die Klippverbindung und somit ein vereinfachtes Lösen der Oberschale vom Zwischenrahmen gegeben.
Der Filter kann prinzipiell beliebig ausgebildet und/oder geformt sein.
Vorteilhaft ist der Filter ein Flachfilter, der plattenartig geformt ist.
Der Filter weist bevorzugt ein Filtermedium zum Filtern des Fluids sowie eine Dichtung auf, mit welcher insbesondere eine das Filtermedium umgehende Bypassströmung des Fluids verhindert oder zumindest reduziert ist. Die Dichtung ist dabei quer zur Montagerichtung außen am Filtermedium angeordnet und verläuft umlaufend, bevorzugt umlaufend geschlossen.
Die Dichtung ist vorteilhaft im Gehäuse mechanisch beaufschlagt. Insbesondere ist die Dichtung zwischen dem Zwischenrahmen und der Oberschale mechanisch beaufschlagt.
Bevorzugt ist die Dichtung in der Oberschalen-Nut angeordnet und von der Oberschalen-Nut und der Schulter beaufschlagt.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine isometrische Ansicht eines Filtermoduls,
2 einen Schnitt durch das Filtermodul,
3 eine Explosionsdarstellung des Filtermoduls,
4 einen Schnitt durch die Explosionsdarstellung aus 3,
5 einen Schnitt durch das Filtermodul im Bereich eines Zwischenrahmens,
6 einen anderen Schnitt durch das Filtermodul im Bereich eines Zwischenrahmens,
7 eine isometrische Ansicht des Filtermoduls im Bereich eines Anschlussstutzens für eine Luftmasseneinrichtung,
8 eine andere isometrische Ansicht des Filtermoduls im Bereich des Anschlussstutzens,
9 eine weitere isometrische Ansicht des Filtermoduls im Bereich des Anschlussstutzens mit einem Teil der angebrachten Luftmasseneinrichtung.

Ein Filtermodul 1, wie es in den 1 bis 9 beispielhaft gezeigt ist, dient dem Filtern eines Fluids. Das Filtermodul 1 dient insbesondere dem Filtern eines Gases, beispielsweise Luft, ist also ein Luftfiltermodul 2. Das Filtermodul 1 kommt insbesondere in einem nicht weiter gezeigten Kraftfahrzeug zum Einsatz, um beispielsweise Luft, beispielsweise für eine Brennkraftmaschine, und/oder Prozessluft, beispielsweise für Brennstoffzellen, zu filtern. Das Filtermodul 1 weist ein Gehäuse 3 sowie ein im Gehäuse 3 austauschbar aufgenommenen Filter 4 zum Filtern des Fluids auf. Der Filter 4 ist also insbesondere ein Luftfilter 5. Dabei ist der Filter 4 im gezeigten Ausführungsbeispiel als ein Flachfilter 6 ausgebildet.
Wie insbesondere den 1 bis 6 entnommen werden kann, weist das Gehäuse 3 drei Teile 7, 8, 9 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Gehäuse 3 aus den drei Teilen 7, 8, 9 und ist somit dreiteilig ausgebildet. Das Gehäuse 3 weist dabei eine Unterschale 7, ein Zwischenteil 8 und eine Oberschale 9 auf, welche in einer Richtung 10 aufeinanderfolgen. Die Richtung 10 wird nachfolgend auch als Montagerichtung 10 bezeichnet. Im Zwischenteil 8 ist der Filter 4 austauschbar aufgenommenen. Das Zwischenteil 8 wird nachfolgend auch als Zwischenrahmen 8 bezeichnet. Dabei ist der Zwischenrahmen 8 zwischen der Unterschale 7 und der Oberschale 9 angeordnet. Das Gehäuse 3 weist ferner jeweils eine Versorgungsöffnung 11, 12 zum Einlassen des zu filternden Fluids in das Gehäuse 3 und zum Auslassen des gefilterten Fluids aus dem Gehäuse 3 auf. Das heißt, dass eine der Versorgungsöffnungen 11 als ein Einlass 11 a und die andere Versorgungsöffnung 12 als ein Auslass 12a dient. Wie beispielsweise 2 entnommen werden kann, trennt der Filter 4 im Gehäuse 3 ein von der Unterschale 7 begrenztes Volumen 13 von einem von der Oberschale 9 begrenzten Volumen 14. Das von der Unterschale 7 begrenzte Volumen 13 wird nachfolgend auch als Untervolumen 13 und das von der Oberschale 9 begrenzte Volumen 14 als Obervolumen 14 bezeichnet. Der Filter 4 trennt im Gehäuse 3 das Untervolumen 13 vom Obervolumen 14, sodass das Fluid im Betrieb durch den Filter 4 hindurch vom Untervolumen 13 in das Obervolumen 14 strömt oder umgekehrt. Wie insbesondere 5 entnommen werden kann, befestigt zumindest eine Rastverbindung 15 die Unterschale 7 am Zwischenrahmen 8.
Die vorliegend angegebenen Richtungen beziehen sich auf die Montagerichtung 10. Insbesondere bedeutet „in Montagerichtung 10" parallel oder koaxial zur Montagerichtung 10. Zudem bedeutet „umlaufend“ die Montagerichtung 10 umgebend.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die zumindest eine Rastverbindung 15 Bestandteil des Gehäuses 3. Dabei weist die jeweilige Rastverbindung 15 ein Rastelement 18 des Zwischenrahmens 8 und zumindest ein Gegenrastelement 19 der Unterschale 7 auf. Die zugehörigen Rastelemente 18 und Gegenrastelemente sind derart ausgestaltet, dass das jeweilige Rastelement 18 mit dem zumindest einen zugehörigen Gegenrastelement 19 beim Bewegen des Zwischenrahmens 8 und der Unterschale 7 gegeneinander in Montagerichtung 10 die Rastverbindung 15 bildet. Das heißt, dass das Herstellen der jeweiligen Rastverbindung 15 und somit das Befestigen des Zwischenrahmens 8 und der Unterschale 7 aneinander durch ein einfaches Aufeinanderbewegen der Unterschale 7 und des Zwischenrahmens 8 in Montagerichtung 10 und das Einrasten der zugehörigen Rastelement 18 und Gegenrastelement 19 ineinander erfolgt.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 3 zumindest zwei Rastverbindungen 15 auf, welche die Montagerichtung 10 umlaufend zueinander beabstandet sind. Dabei sind die Rastverbindungen 15 die Montagerichtung 10 umlaufend insbesondere gleichmäßig, verteilt angeordnet.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die Oberschale 9 die als Auslass 12a dienende Versorgungsöffnung 12 auf. Das heißt, dass im Betrieb mittels des Filters 4 gereinigtes Fluid in das Obervolumen 14 strömt, welches somit als Reinvolumen 14a dient. Demgegenüber strömt im Betrieb das zu reinigende Fluid in das Untervolumen 13, welches somit als Rohvolumen 13a dient.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Zwischenrahmen 8 die als Einlass 11 a dienende Versorgungsöffnung 11 auf. Somit ist das Untervolumen 13 fluidisch mit der als Einlass 11 a dienenden Versorgungsöffnung 11 verbunden. Wie beispielsweise 3 entnommen werden kann, weist der Zwischenrahmen 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel zu diesem Zweck einen den Filter 4 austauschbar aufnehmenden Abschnitt 16 sowie einen die Versorgungsöffnung 11 aufweisenden Abschnitt 17 auf, welche nachfolgend auch als Rahmenabschnitt 16 und Versorgungsabschnitt 17 bezeichnet werden. Wie den Figuren ferner entnommen werden kann, steht der Versorgungsabschnitt 17 vom Rahmenabschnitt 16 ab. Dabei ist der Zwischenrahmen 8 einteilig und monolithisch ausgebildet. Das heißt, dass der Rahmenabschnitt 16 und der Versorgungsabschnitt 17 gemeinsam hergestellt sind.
Ein lediglich in 2 gezeigter und mit einem Pfeil angedeuteter Strömungspfad 30 des Fluids führt somit durch die als Einlass 11a dienende Versorgungsöffnung 11 des Zwischenrahmens 8 in das Untervolumen 13 und über den Filter 4 in das Obervolumen 14 sowie über die als Auslass 12a dienende Versorgungsöffnung 12 der Oberschale 9 aus dem Obervolumen 14.
Wie beispielsweise 1 entnommen werden kann, weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Unterschale 7 eine zum Filter 4 in Montagerichtung 10 beabstandet Öffnung 40 zum Ablassen von im Betrieb im Gehäuse 3 anfallender Flüssigkeit, insbesondere Kondensat, auf. Die Öffnung 40 wird nachfolgend auch als Ablassöffnung 40 bezeichnet. Dabei kann die Ablassöffnung 40 verschließbar sein (nicht gezeigt).
Wie beispielsweise 5 entnommen werden kann, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel der Zwischenrahmen 8 und die Unterschale 7 ferner mittels einer Nut-Feder-Verbindung 22 ineinandergreifend miteinander verbunden. Zu diesem Zweck weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Unterschale 7 eine in Montagerichtung 10 in Richtung des Zwischenrahmens 8 abstehende Feder 20 und der Zwischenrahmen 8 eine hin zur Unterschale 7 offene Zwischenrahmen-Nut 21 auf, welche in Montagerichtung 10 ineinandergreifen die Nut-Feder-Verbindung 22 bilden. Die Nut-Feder-Verbindung 22 erstreckt sich hierbei umlaufend, vorteilhaft umlaufend geschlossen. Wie insbesondere 5 weiter entnommen werden kann, ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die zumindest eine Rastverbindung 15 auf der vom Untervolumen 13 abgewandten Seite der Nut-Feder-Verbindung 22 angeordnet. Das heißt, dass das jeweilige Rastelement 18 auf der vom Untervolumen 13 abgewandten Seite der Zwischenrahmen-Nut 21 angeordnet ist und vom Zwischenrahmen 8 absteht. Ferner ist das jeweilige Gegenrastelement 19 auf der vom Untervolumen 13 abgewandten Seite angeordnet und steht von der Unterschale 7 ab.
Wie beispielsweise den 1 und 6 entnommen werden kann, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel der Zwischenrahmen 8 und die Oberschale 9 ebenfalls mittels zumindest einer Rastverbindung 23 einander befestigt, welche nachfolgend zur besseren Unterscheidung auch als Klippverbindung 23 bezeichnet wird. Dabei ist die zumindest eine Klippverbindung 23 Bestandteil des Gehäuses 3. Die zumindest eine Klippverbindung 23 wird also durch nicht näher erläuterte und gezeigte Komponenten der Oberschale 9 und des Zwischenrahmens 8 gebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 3 zumindest zwei solche Klippverbindung 23 auf, welche die Montagerichtung 10 umlaufend zueinander beabstandet sind. In der Folge lassen sich der Zwischenrahmen 8 und die Oberschale 9 durch ein einfaches Aufeinanderbewegen der Oberschale 9 und des Zwischenrahmens 8 in Montagerichtung 10 gegeneinander und dem Einrasten der zugehörigen Komponenten ineinander aneinander befestigen.
Wie Beispielsweise 5 entnommen werden kann, greifen im gezeigten Ausführungsbeispiel auch die Oberschale 9 und der Zwischenrahmen 8 in der Art einer Nut-Feder-Verbindung in Montagerichtung 10 ineinander. Zu diesem Zweck weist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Oberschale 9 eine in Montagerichtung 10 hin zum Zwischenrahmen 8 offene und die Montagerichtung 10 umlaufende Nut 25 und der Zwischenrahmen 8 eine in Richtung der Nut 25 abstehende Feder 26 auf, welche in die Nut 25 greift. Die Nut 25 der Oberschale 9 wird nachfolgend auch als Oberschale-Nut 25 und die zugehörige Feder 26 des Zwischenrahmens 8 als Schulter 26 bezeichnet.
Der Filter 4 weist, wie beispielsweise den 3 und 5 entnommen werden kann, ein das Fluid im Betrieb filterndes Filtermedium 27 auf, welches also im Betrieb vom zu filternden Fluids durchströmt wird. Zudem weist der Filter 4 eine quer zur Montagerichtung 10 äußere und umlaufende Dichtung 28 auf. Die Dichtung 28 ist zwischen der Oberschale 9 und dem Zwischenrahmen 8 mechanisch beaufschlagt und dichtet somit insbesondere das Obervolumen 14 gegenüber dem Untervolumen 13 derart ab, dass das Fluid im Betrieb lediglich durch das Filtermedium 27 hindurch zwischen den beiden Volumina 13, 14 strömen kann. Dabei ist im gezeigten Ausführungsbeispiel, wie insbesondere 5 entnommen werden kann, die Dichtung 28 des Filters 4 in der Oberschalen-Nut 25 angeordnet und von der Oberschalen-Nut 25 und dem Schulter 26 mechanisch beaufschlagt. Hierbei ist die Schulter 26, wie insbesondere 5 entnommen werden kann, also eine doppelte Schulter 26 ausgebildete, die zwei zueinander quer zur Montagerichtung 10 beabstandete Schulterabschnitte 41 aufweist.
Wie beispielsweise 1 entnommen werden kann, wird das Filtermodul 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel und bevorzugt mittels des Zwischenrahmens 8 an einem zugehörigen Kraftfahrzeug, insbesondere an der Karosserie des Kraftfahrzeugs, befestigt, wobei das Kraftfahrzeug und die Karosserie nicht gezeigt sind. Somit ist es möglich, die Unterschale 7 und die Oberschale 9 mit einer geringeren mechanischen Stabilität, insbesondere Festigkeit, herzustellen als den Zwischenrahmen 8. Der Zwischenrahmen 8 ist somit mechanisch stabiler, weist insbesondere eine höhere mechanische Festigkeit auf, als die Unterschale 7 und als die Oberschale 9. Somit sind die Unterschale 7 und die Oberschale 9 kostengünstiger als der Zwischenrahmen 8. Zum Befestigen des Filtermoduls 1 am zugehörigen Kraftfahrzeug weist der Zwischenrahmen 8 zumindest einen außen vom Gehäuse 3 abstehenden Befestigungskörper 24 auf. Wie beispielsweise den 1 und 3 entnommen werden kann, weist der Zwischenrahmen 8 im gezeigten Ausführungsbeispiel zumindest zwei solche Befestigungskörper 24 auf, welche die Montagerichtung 10 umlaufend zueinander beabstandet sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel und Vorteilhaft sind die Unterschale 7, der Zwischenrahmen 8 sowie die Oberschale 9 jeweils als ein Spritzgussbauteil 29 ausgebildet. Das heißt, dass die Unterschale 7, der Zwischenrahmen 8 sowie die Oberschale 9 jeweils durch Spritzguss, vorzugsweise aus Kunststoff, hergestellt sind.
Entsprechend den 7 bis 9 kann das Gehäuse 3, im gezeigten Ausführungsbeispiel die Oberschale 9, einen Anschlussstutzen 31 zum Anbringen einer lediglich in 9 angedeuteten Luftmasseneinrichtung 32 zum Ermitteln des Volumenstroms des Fluids durch das Obervolumen 14 aufweisen. Die Luftmasseneinrichtung 32 kann also insbesondere als ein Heißfilm-Luftmassenmesser 32a, auch kurz als „HFM“ bekannt, ausgebildet sein. Dabei ist die Luftmasseneinrichtung 32 mittels einer Bajonettverbindung 33 am Anschlussstutzen 31 befestigt. Die Bajonettverbindung 33 ist mittels einer Schnappverbindung 34 gesichert, welche einen Schnapper 35 aufweist. Ferner ist die Bajonettverbindung 33 mittels einer Hakenform 38 versteift. Wie 9 entnommen werden kann, greift dabei der Schnapper 35 zum Verbinden der Luftmasseneinrichtung 32 mit dem Anschlussstutzen 31 und somit zum Herstellen der Bajonettverbindung 33 in eine zugehörige Aussparung 37 der Luftmasseneinrichtung 32. Zudem kann die Luftmasseneinrichtung 32 mittels eines Hinterschnitts 39 im Bereich des Anschlussstutzens 31 fixiert werden. Sofern der Schnapper 35 abbrechen sollte, kann die Luftmasseneinrichtung 32 über eine hinter dem Schapper 35 eingelegte Mutter 36 verschraubt und/oder mittels eines nicht gezeigten Kabelbinders fixiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19638790 A1 [0003]

Claims

Filtermodul (1) zum Filtern eines Fluids, insbesondere Luftfiltermodul (2), beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, - mit einem Gehäuse (3) und einem im Gehäuse (3) austauschbar aufgenommenen Filter (4), insbesondere Flachfilter (6), zum Filtern des Fluids, - wobei das Gehäuse (3) eine Unterschale (7), einen Zwischenrahmen (8) und eine Oberschale (9) aufweist, welche in einer Montagerichtung (10) aufeinander folgen, - wobei der Zwischenrahmen (8) zwischen der Unterschale (7) und der Oberschale (9) angeordnet ist und den Filter (4) austauschbar aufnimmt, - wobei das Gehäuse (3) jeweils eine Versorgungsöffnung (11, 12) zum Einlassen des Fluids in das Gehäuse (3) und zum Auslassen des Fluids aus dem Gehäuse (3) aufweist, - wobei der Filter (4) im Gehäuse (3) ein von der Unterschale (7) begrenztes Untervolumen (13) von einem on der Oberschale (9) begrenzten Obervolumen (14) trennt, sodass das Fluid im Betrieb durch den Filter (4) hindurch vom Untervolumen (13) in das Obervolumen (14) strömt oder umgekehrt, - wobei zumindest eine Rastverbindung (15) die Unterschale (7) am Zwischenrahmen (8) befestigt.
Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der wenigstens einen Rastverbindungen (15) ein Rastelement (18) des Zwischenrahmens (8) und zumindest ein Gegenrastelement (19) der Unterschale (7) aufweist, welche derart ausgestaltet sind, dass das jeweilige Rastelement (18) mit dem zumindest einen zugehörigen Gegenrastelement (19) beim Bewegen des Zwischenrahmens (8) und der Unterschale (7) gegeneinander in Montagerichtung (10) die Rastverbindung (15) bildet.
Filtermodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale (7) eine in Montagerichtung (10) in Richtung des Zwischenrahmens (8) abstehende Feder (20) und der Zwischenrahmen (8) eine hin zur Unterschale (7) offene Zwischenrahmen-Nut (21) aufweist, welche in Montagerichtung (10) ineinander greifen und eine Nut-Feder-Verbindung (22) bilden.
Filtermodul nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, - dass das Rastelement (18) zumindest einer der wenigstens einen Rastverbindungen (15) auf der vom Untervolumen (13) abgewandten Seite der Zwischenrahmen-Nut (21) vom Zwischenrahmen (8) absteht, - dass das zumindest eine zugehörige Gegenrastelement (19) auf der vom Untervolumen (13) abgewandten Seite von der Unterschale (7) absteht, sodass die Rastverbindung (15) auf der vom Untervolumen (13) abgewandten Seite der Nut-Feder-Verbindung (22) angeordnet ist.
Filtermodul nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut-Feder-Verbindung (22) sich die Montagerichtung (10) umlaufend erstreckt.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermodul (1), insbesondere das Gehäuse (3), zumindest zwei solche Rastverbindungen (15) aufweist welche die Montagerichtung (10) umlaufend zueinander beabstandet sind.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Klippverbindung (23) den Zwischenrahmen (8) mit der Oberschale (9) verbindet.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenrahmen (8) zumindest einen außen vom Gehäuse (3) abstehenden Befestigungskörper (24) aufweist, über welchen das Filtermodul (1) an einer zugehörigen Anwendung, insbesondere am Kraftfahrzeug, befestigbar ist.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (9) eine in Montagerichtung (10) hin zum Zwischenrahmen (8) offene und die Montagerichtung (10) umlaufende Oberschale-Nut (25) und der Zwischenrahmen (8) eine in Richtung der Oberschale-Nut (25) abstehende Schulter (26) aufweist, welche in die Oberschale-Nut (25) eingreift.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, dass der Filter (4) ein das Fluid im Betrieb filterndes Filtermedium (27) und eine quer zur Montagerichtung (10) äußere und umlaufende Dichtung (28) aufweist, welche zwischen der Oberschale (9) und dem Zwischenrahmen (8) beaufschlagt ist.
Filtermodul nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (28) in der Oberschalen-Nut (25) angeordnet und von der Oberschalen-Nut (25) und der Schulter (26) beaufschlagt ist.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberschale (9) ein Spritzgussbauteil (29) ist und/oder der Zwischenrahmen (8) ein Spritzgussbauteil (29) ist und/oder die Unterschale (7) ein Spritzgussbauteil (29) ist.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenrahmen (8) eine höhere Festigkeit aufweist als die Unterschale (7) und/oder als die Oberschale (9).
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungspfad (30) des Fluids durch eine der Versorgungsöffnungen (11) in das Untervolumen (13) und über den Filter (4) in das Obervolumen (14) sowie über die andere Versorgungsöffnung (12) aus dem Obervolumen (14) führt.
Filtermodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale (7) zum Filter (4), insbesondere in Montagerichtung (10), beabstandet eine Ablassöffnung (40) zum Ablassen von im Betrieb im Gehäuse (3) anfallender Flüssigkeit, insbesondere Kondensat, aufweist.