DE102022208595A1

DE102022208595A1 - Air filter device

Info

Publication number: DE102022208595A1
Application number: DE102022208595.7A
Authority: DE
Inventors: Samuel Kohler
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2022-08-18
Filing date: 2022-08-18
Publication date: 2024-02-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung (1) mit einem Filtergehäuse (2), das einen Rohlufteinlass (3) und einen Reinluftauslass (4) aufweist, mit einem von Luft durchströmbaren Filterelement (5), das im Filtergehäuse (2) austauschbar angeordnet ist und im Filtergehäuse (2) einen mit dem Rohlufteinlass (3) fluidisch verbundenen Rohluftraum (6) von einem mit dem Reinluftauslass (4) fluidisch verbundenen Reinluftraum (7) trennt, und mit einer im Reinluftauslass (4) angeordneten Klappe (8), die zwischen einer Schließstellung zum Verschließen des Reinluftauslasses (4) und einer Offenstellung zum Öffnen des Reinluftauslasses (4) verschwenkbar ist.Ein einfacher und zuverlässiger Aufbau lässt sich realisieren, wenn das Filterelement (5) ein reinluftseitiges Betätigungselement (9) aufweist, das bei im Filtergehäuse (2) angeordnetem Filterelement (5) die Klappe (8) in deren Offenstellung hält.The invention relates to an air filter device (1) with a filter housing (2), which has a raw air inlet (3) and a clean air outlet (4), with a filter element (5) through which air can flow, which is arranged interchangeably in the filter housing (2) and in the Filter housing (2) separates a raw air space (6) fluidly connected to the raw air inlet (3) from a clean air space (7) fluidly connected to the clean air outlet (4), and with a flap (8) arranged in the clean air outlet (4), which is between a A closed position for closing the clean air outlet (4) and an open position for opening the clean air outlet (4) can be pivoted. A simple and reliable structure can be realized if the filter element (5) has an actuating element (9) on the clean air side, which is in the filter housing (2 ) arranged filter element (5) holds the flap (8) in its open position.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to an air filter device according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Luftfiltereinrichtung ist vorzugsweise für eine Brennkraftmaschine oder ein Brennstoffzellensystem geeignet und insbesondere dafür konzipiert. Beispielsweise kann mithilfe der Luftfiltereinrichtung Frischluft gereinigt werden, die der Brennkraftmaschine bzw. dem Brennstoffzellensystem zugeführt wird.Such an air filter device is preferably suitable for an internal combustion engine or a fuel cell system and is designed in particular for this purpose. For example, the air filter device can be used to clean fresh air that is supplied to the internal combustion engine or the fuel cell system.

Eine gattungsgemäße Luftfiltereinrichtung ist aus der DE 10 2018 213 332 A1 bekannt und besitzt ein Filtergehäuse, das einen Rohlufteinlass und einen Reinluftauslass aufweist. Die Luftfiltereinrichtung weist außerdem ein von Luft durchströmbares Filterelement auf, das im Filtergehäuse austauschbar angeordnet ist und das im Filtergehäuse einen mit dem Rohlufteinlass fluidisch verbundenen Rohluftraum von einem mit dem Reinluftauslass fluidisch verbundenen Reinluftraum trennt. Die gattungsgemäße Luftfiltereinrichtung zeichnet sich durch eine im Reinluftauslass angeordneten Klappe aus, die zwischen einer Schließstellung zum Verschließen des Reinluftauslasses und einer Offenstellung zum Öffnen des Reinluftauslasses verschwenkbar ist. Mithilfe dieser Klappe kann insbesondere zum Tauschen des Filterelements der Reinluftauslass verschlossen werden, sodass bei geöffnetem Filtergehäuse ein Eintrag von Verunreinigungen in den Rheinluftpfad stromab des Filtergehäuses verhindert werden kann. Bei der bekannten Luftfiltereinrichtung ist zum Verstellen der Klappe eine Verstelleinrichtung vorgesehen, die mit einer Welle der Klappe antriebsverbunden ist. Die Verstelleinrichtung lässt sich manuell oder durch eine demontierbare Komponente der Luftfiltereinrichtung, wie z.B. ein Deckel oder ein Anschluss, automatisch betätigen, wodurch sich über die Verstelleinrichtung die gewünschte Verstellung der Klappe ergibt. Die Antriebsverbindung zwischen Klappe und verstellen Einrichtung erfolgt dabei durch einen Wandabschnitt des Filtergehäuses hindurch, sodass sich wesentliche Komponenten der Verstelleinrichtung außerhalb des Filtergehäuses und somit in der Umgebung des Filtergehäuses befinden. Die Durchführung durch den Wandabschnitt muss dabei dicht ausgeführt werden. Der Aufwand zur Realisierung einer derartigen Verstelleinrichtung ist vergleichsweise aufwendig. Des Weiteren kann eine mehrteilige Verstelleinrichtung fehleranfällig sein.A generic air filter device is from the DE 10 2018 213 332 A1 known and has a filter housing that has a raw air inlet and a clean air outlet. The air filter device also has a filter element through which air can flow, which is arranged interchangeably in the filter housing and which in the filter housing separates a raw air space fluidly connected to the raw air inlet from a clean air space fluidly connected to the clean air outlet. The generic air filter device is characterized by a flap arranged in the clean air outlet, which can be pivoted between a closed position for closing the clean air outlet and an open position for opening the clean air outlet. With the help of this flap, the clean air outlet can be closed, particularly for replacing the filter element, so that entry of contaminants into the Rhine air path downstream of the filter housing can be prevented when the filter housing is open. In the known air filter device, an adjusting device is provided for adjusting the flap, which is drive-connected to a shaft of the flap. The adjustment device can be operated manually or automatically by a removable component of the air filter device, such as a cover or a connection, which results in the desired adjustment of the flap via the adjustment device. The drive connection between the flap and the adjusting device takes place through a wall section of the filter housing, so that essential components of the adjusting device are located outside the filter housing and thus in the surroundings of the filter housing. The passage through the wall section must be made tight. The effort required to implement such an adjustment device is comparatively complex. Furthermore, a multi-part adjustment device can be prone to errors.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Luftfiltereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine preiswerte Herstellbarkeit auszeichnet, während gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit angestrebt wird.The present invention deals with the problem of providing an improved or at least a different embodiment for an air filter device of the type described above, which is characterized in particular by being inexpensive to produce, while at the same time a high level of reliability is sought.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Klappe mithilfe eines Betätigungselements zum Öffnen zu betätigen, das reinluftseitig mit der Klappe zusammenwirkt und hierfür am Filterelement angeordnet bzw. ausgebildet ist. Hierdurch wird eine direkte Betätigung der Klappe erreicht, sodass auf eine mehr oder weniger komplexe Verstelleinrichtung verzichtet werden kann. Die reinluftseitige Positionierung des Betätigungselements ermöglicht außerdem einen Verzicht auf einen Wanddurchgang und die damit einhergehende Abdichtung. Ferner bewirkt die Anordnung der Betätigungseinrichtung am Filterelement ein automatisches Öffnen der Klappe beim Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse. Hierdurch wird ein preiswert realisierbarer Aufbau erreicht, der außerdem eine hohe Zuverlässigkeit besitzt.The invention is based on the general idea of opening the flap using an actuating element which interacts with the flap on the clean air side and is arranged or designed for this purpose on the filter element. This results in direct actuation of the flap, meaning that a more or less complex adjustment device is not required. The positioning of the actuating element on the clean air side also makes it possible to dispense with a wall passage and the associated sealing. Furthermore, the arrangement of the actuating device on the filter element causes the flap to open automatically when the filter element is inserted into the filter housing. This results in a structure that can be implemented inexpensively and which also has a high level of reliability.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Betätigungselement zum Öffnen der Klappe und zum Offenhalten der Klappe mit der Klappe in Kontakt stehen. Damit wirkt das Betätigungselement unmittelbar mit der Klappe zusammen, sodass sich Klappe und Betätigungselement berühren. Dies ermöglicht eine sehr zuverlässige und einfach realisierbare Betätigung.According to an advantageous embodiment, the actuating element for opening the flap and for keeping the flap open can be in contact with the flap. The actuating element thus interacts directly with the flap, so that the flap and the actuating element touch each other. This enables very reliable and easy-to-implement operation.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der die Klappe mittels einer Antriebskraft in deren Schließstellung angetrieben ist, sodass die Klappe bei fehlendem Filterelement durch diese Antriebskraft in die Schließstellung verschwenkt. Hierdurch wird erreicht, dass die Klappe beim Entnehmen des Filterelements automatisch bzw. selbsttätig schließt und auch so lange geschlossen bleibt, bis ein neues Filterelement mit Betätigungselement ordnungsgemäß in das Filtergehäuse eingesetzt ist.An embodiment is preferred in which the flap is driven into its closed position by means of a driving force, so that the flap is pivoted into the closed position by this driving force when the filter element is missing. This ensures that the flap closes automatically when the filter element is removed and remains closed until a new filter element with actuating element is properly inserted into the filter housing.

Zweckmäßig kann die Antriebskraft durch eine Federkraft einer Federeinrichtung gebildet sein, wobei die Federeinrichtung mit der Klappe zusammenwirkt, derart, dass die Federkraft die Klappe in deren Schließstellung vorspannt. Mithilfe einer derartigen Federeinrichtung kann für jede beliebige räumliche Einbausituation des Filtergehäuses ein automatisches Schließen der Klappe beim Entnehmen des Filterelements erzielt werden.The driving force can expediently be formed by a spring force of a spring device, the spring device interacting with the flap in such a way that the spring force biases the flap into its closed position. With the help of such a spring device, the flap can be automatically closed when the filter element is removed for any spatial installation situation of the filter housing.

Alternativ dazu kann die Antriebskraft durch die Schwerkraft gebildet sein, die im Einbauzustand der Luftfiltereinrichtung die Klappe in deren Schließstellung antreibt. Bei dieser Ausführungsform ist für das Filtergehäuse eine räumliche Einbausituation vorgesehen, bei der die Schwerkraft die Klappe in deren Schließstellung antreibt. Es ist klar, dass die Klappe hierzu entsprechend ausgestaltet und gelagert sein muss. Beispielsweise muss hierzu ein Schwerpunkt der Klappe exzentrisch zu einer Schwenkachse der Klappe angeordnet sein. Außerdem müssen Schwenkachse und Schwerpunkt quer zur Schwerkraftrichtung voneinander beabstandet sein. Sofern die Schwerkraft als Antriebskraft nutzbar ist, kann auf eine separate Federeinrichtung verzichtet werden, was die Herstellungskosten weiter reduziert.Alternatively, the driving force can be formed by gravity, which drives the flap into its closed position when the air filter device is installed. In this embodiment, for the filter housing provides a spatial installation situation in which gravity drives the flap into its closed position. It is clear that the flap must be designed and stored accordingly. For this purpose, for example, a center of gravity of the flap must be arranged eccentrically to a pivot axis of the flap. In addition, the pivot axis and center of gravity must be spaced apart from each other transversely to the direction of gravity. If gravity can be used as a driving force, a separate spring device can be dispensed with, which further reduces manufacturing costs.

Bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der das Filterelement als Ringfilterelement ausgestaltet ist und einen ringförmigen Filterkörper aus einem von Luft durchströmbaren Filtermaterial aufweist. Das insoweit ringförmige Filterelement weist einen reinseitigen Filterinnenraum auf, der vom Filterkörper in Umfangsrichtung umschlossen ist. Das Betätigungselement ist nun in diesem Filterinnenraum am Filterelement angeordnet. Hierdurch ergibt sich eine besonders einfache Handhabung ohne Beeinträchtigung der Filterwirkung.An embodiment is preferred in which the filter element is designed as a ring filter element and has an annular filter body made of a filter material through which air can flow. The annular filter element has a clean-side filter interior which is surrounded by the filter body in the circumferential direction. The actuating element is now arranged in this filter interior on the filter element. This results in particularly easy handling without impairing the filter effect.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann der Reinluftauslass am Filtergehäuse einen Axialabschnitt aufweisen, in dem die Klappe angeordnet ist. Wenn nun das ringförmige Filterelement in das Filtergehäuse eingesetzt ist, sind der Axialabschnitt des Reinluftauslasses, in dem sich die Klappe befindet, und der Filterinnenraum koaxial zueinander ausgerichtet. Somit vereinfacht sich das Zusammenwirken zwischen Betätigungselement und Klappe.According to an advantageous development, the clean air outlet on the filter housing can have an axial section in which the flap is arranged. When the annular filter element is now inserted into the filter housing, the axial section of the clean air outlet, in which the flap is located, and the filter interior are aligned coaxially with one another. This simplifies the interaction between the actuating element and the flap.

Zweckmäßig kann das Betätigungselement axial über eine Endscheibe vorstehen, die an einem axialen Ende des Filterkörpers angeordnet ist. Einerseits wird dadurch eine einfache Handhabung gewährleistet. Andererseits verhindert das axial über die Endscheibe und somit über das Filterelement vorstehende Betätigungselement eine fehlerhafte Montage, bei der das Filterelement versehentlich falsch herum in das Filtergehäuse eingesetzt wird.The actuating element can expediently protrude axially over an end plate which is arranged at an axial end of the filter body. On the one hand, this ensures easy handling. On the other hand, the actuating element which protrudes axially over the end plate and thus over the filter element prevents incorrect assembly, in which the filter element is accidentally inserted the wrong way into the filter housing.

Zusätzlich oder alternativ dazu kann das Betätigungselement durch eine Scheibenöffnung einer als offene Endscheibe ausgestalteten Endscheibe axial hindurchragen, die an einem axialen Ende des Filterkörpers angeordnet ist. Auch hierbei ergeben sich die entsprechenden Vorteile wie vorstehend beschrieben.Additionally or alternatively, the actuating element can protrude axially through a disk opening of an end disk designed as an open end disk, which is arranged at an axial end of the filter body. Here too, the corresponding advantages arise as described above.

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Reinluftauslass einen am Filtergehäuse ausgebildeten Auslassstutzen aufweisen, in dem die Klappe angeordnet ist und der axial in eine offene Endscheibe eintaucht, die an einem axialen Ende des Filterkörpers angeordnet ist. Dieser Auslassstutzen kann dabei insbesondere den weiter oben beschriebenen Axialabschnitt aufweisen oder bilden. Diese Ausführungsform baut axial vergleichsweise kompakt, wodurch sich Bauraumvorteile erzielen lassen.In another embodiment, the clean air outlet can have an outlet connection formed on the filter housing, in which the flap is arranged and which dips axially into an open end plate which is arranged at an axial end of the filter body. This outlet connection can in particular have or form the axial section described above. This embodiment is axially comparatively compact, which means that space advantages can be achieved.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Weiterbildung, bei der das Betätigungselement im Bereich der offenen Endscheibe zum Öffnen der Klappe und zum Offenhalten der Klappe mit der Klappe zusammenwirkt. Hierbei ist insbesondere denkbar, dass das Betätigungselement axial innerhalb des Filterkörpers verbleiben kann, um mit der Klappe zusammenwirken zu können.A further development is particularly advantageous in which the actuating element in the area of the open end plate interacts with the flap to open the flap and to keep the flap open. It is particularly conceivable here that the actuating element can remain axially within the filter body in order to be able to interact with the flap.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der das ringförmige Filterelement eine Innenzarge aufweist, die im Filterinnenraum radial innen am Filterkörper angeordnet ist. Eine derartige Innenzarge dient üblicherweise zur radialen Stabilisierung und Abstützung des Filtermaterials bei einem radial von außen nach innen durchströmten Ringfilterelement. Zweckmäßig kann nun das Betätigungselement an der Innenzarge befestigt oder daran integral ausgeformt sein. Ein separat von der Innenzarge hergestelltes Betätigungselement kann auf geeignete Weise an der Innenzarge befestigt werden, beispielsweise mittels einer Rastverbindung oder mittels einer Clipverbindung oder mittels einer Klebverbindung oder mittels einer Schweißverbindung. Im Unterschied dazu ist es ebenso möglich, die Innenzarge gemeinsam mit dem Betätigungselement einstückig zu gießen bzw. durch Spritzformung herzustellen. Hierdurch ist das Betätigungselement dann an der Innenzarge integral ausgeformt.An embodiment is advantageous in which the annular filter element has an inner frame which is arranged radially on the inside of the filter body in the filter interior. Such an inner frame usually serves to radially stabilize and support the filter material in a ring filter element with flow flowing radially from the outside to the inside. The actuating element can now expediently be attached to the inner frame or be integrally formed thereon. An actuating element manufactured separately from the inner frame can be attached to the inner frame in a suitable manner, for example by means of a snap connection or by means of a clip connection or by means of an adhesive connection or by means of a welded connection. In contrast, it is also possible to cast the inner frame together with the actuating element in one piece or to produce it by injection molding. As a result, the actuating element is then integrally formed on the inner frame.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann das Betätigungselement einerseits unmittelbar an der Innenzarge abgestützt sein, während es andererseits diametral gegenüberliegend über einen Stützsteg an der Innenzarge abgestützt ist. Hierdurch wird das Betätigungselement an der Innenzarge stabil abgestützt, was die Zuverlässigkeit erhöht. Bevorzugt ist dabei eine Ausgestaltung, bei der sich das Betätigungselement radial über weniger als 50 % eines Innendurchmessers der Innenzarge erstreckt, während sich der Stützsteg radial über mehr als 50 % des Innendurchmessers der Innenzarge erstreckt. Hierdurch lässt sich insbesondere eine einfache Wechselwirkung mit der Klappe realisieren. Insbesondere lässt sich die Klappe als Schmetterlingsklappe ausgestalteten.According to an advantageous development, the actuating element can on the one hand be supported directly on the inner frame, while on the other hand it is supported diametrically opposite via a support web on the inner frame. As a result, the actuating element is stably supported on the inner frame, which increases reliability. A preferred embodiment is in which the actuating element extends radially over less than 50% of an inner diameter of the inner frame, while the support web extends radially over more than 50% of the inner diameter of the inner frame. This makes it possible, in particular, to realize a simple interaction with the flap. In particular, the flap can be designed as a butterfly flap.

Zweckmäßig kann das Betätigungselement stabförmig und/oder gerade und/oder axial und/oder flach ausgestaltet sein. Insbesondere lässt sich dadurch eine widerstandsarme Umströmung des Betätigungselements realisieren, wobei gleichzeitig eine Ausrichtung und Homogenisierung der Luftströmung realisierbar ist.The actuating element can expediently be designed to be rod-shaped and/or straight and/or axial and/or flat. In particular, this makes it possible to achieve a low-resistance flow around the actuating element, while at the same time aligning and homogenizing the air flow can be achieved.

Eine andere Ausführungsform schlägt vor, dass das Betätigungselement in einer Elementebene liegt, in der sich eine Längsmittelachse des Filterelements erstreckt. Hierdurch wird eine symmetrische Anordnung des Betätigungselements innerhalb des ringförmigen Filterelements realisiert, was den Umströmungswiderstand des Betätigungselements reduziert.Another embodiment suggests that the actuating element lies in an element plane in which a longitudinal central axis of the filter element extends. This creates a symmetrical arrangement of the actuating element within the annular filter element, which reduces the resistance to flow around the actuating element.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Klappe um eine Klappenachse verschwenkbar sein, die sich bei im Filtergehäuse angeordnetem Filterelement quer zur Elementebene erstreckt. Auch diese Maßnahme unterstützt eine zuverlässige Betätigung der Klappe. Die Klappe kann als Schmetterlingsklappe konfiguriert sein, wobei dann die Klappenachse bei montiertem Filterelement die Längsmittelachse des Filterelements schneidet, wenn das Filterelement als Ringfilterelement ausgestaltet ist und wenn die Klappe in dem weiter oben genannten axial zum Filterinnenraum ausgerichteten Axialabschnitt des Reinluftauslasses angeordnet ist. Abweichend zu dieser mittigen Anordnung der Klappenachse kann die Klappenachse bei anderen Klappen auch von der Längsmittelachse beabstandet und insbesondere an einem Rand der Klappe angeordnet sein.In an advantageous embodiment, the flap can be pivotable about a flap axis which extends transversely to the element plane when the filter element is arranged in the filter housing. This measure also supports reliable operation of the flap. The flap can be configured as a butterfly flap, in which case the flap axis intersects the longitudinal central axis of the filter element when the filter element is mounted, if the filter element is designed as a ring filter element and if the flap is arranged in the above-mentioned axial section of the clean air outlet that is axially aligned with the filter interior. In contrast to this central arrangement of the flap axis, the flap axis can also be spaced from the longitudinal central axis in other flaps and in particular be arranged at an edge of the flap.

Eine vorteilhafte Ausführungsform schlägt vor, dass die Luftfiltereinrichtung eine Drehlagenausrichtung aufweist, die ein Anordnen des Filterelements im Filtergehäuse nur in einer vorbestimmten Drehlage zwischen Filterelement und Filtergehäuse um die Längsmittelachse des Filterelements ermöglicht. Hierdurch wird erreicht, dass sich das Filterelement nur so in das Filtergehäuse einsetzen lässt, dass sich dabei die gewünschte Wechselwirkung zwischen Betätigungselement und Klappe einstellt, nämlich das Öffnen und Offenhalten der Klappe. Eine derartige Drehlagenausrichtung kann durch ein mechanisches Zusammenwirken zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse realisiert werden, beispielsweise durch eine Art Nut-Feder-Führung. Beispielsweise kann eine Endscheibe des Filterelements randseitig wenigstens eine radiale Vertiefung oder Aussparung besitzen, die als Nut fungiert. Das Filtergehäuse weist dann zumindest einen dazu komplementären Vorsprung auf, der als Feder fungiert. Ebenso ist eine umgekehrte Ausgestaltung denkbar, bei der eine Endscheibe des Filterelements randseitig wenigstens einen radialen Vorsprung besitzen, der als Feder fungiert. Das Filtergehäuse weist dann zumindest eine dazu komplementäre Vertiefung auf, die als Nut fungiert. Erst wenn der Vorsprung bzw. die Feder in die zugehörige Vertiefung bzw. Nut eingreift, ist das Filterelement hinsichtlich seiner Drehlage richtig gegenüber dem Filtergehäuse ausgerichtet und lässt sich axial vollständig in das Filtergehäuse einführen, wodurch das Betätigungselement mit der Klappe zusammenwirkt und so das Öffnen der Klappe zuverlässig bewirkt wird.An advantageous embodiment proposes that the air filter device has a rotational position alignment which enables the filter element to be arranged in the filter housing only in a predetermined rotational position between the filter element and the filter housing about the longitudinal central axis of the filter element. This ensures that the filter element can only be inserted into the filter housing in such a way that the desired interaction between the actuating element and the flap is achieved, namely the opening and keeping the flap open. Such a rotational position alignment can be achieved through mechanical interaction between the filter element and the filter housing, for example through a type of tongue-and-groove guide. For example, an end disk of the filter element can have at least one radial depression or recess on the edge, which functions as a groove. The filter housing then has at least one complementary projection, which acts as a spring. A reverse configuration is also conceivable, in which an end disk of the filter element has at least one radial projection on the edge, which acts as a spring. The filter housing then has at least one complementary depression, which functions as a groove. Only when the projection or spring engages in the associated recess or groove is the filter element correctly aligned with respect to its rotational position relative to the filter housing and can be axially completely inserted into the filter housing, whereby the actuating element interacts with the flap and thus the opening The flap is reliably effected.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures based on the drawings.

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 durch die Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen. Vorstehend genannte und nachfolgend noch zu nennende Bestandteile einer übergeordneten Einheit, wie z.B. einer Einrichtung, einer Vorrichtung oder einer Anordnung, die separat bezeichnet sind, können separate Bauteile bzw. Komponenten dieser Einheit bilden oder integrale Bereiche bzw. Abschnitte dieser Einheit sein, auch wenn dies in den Zeichnungen anders dargestellt ist.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention as defined by the claims. The above-mentioned and below-mentioned components of a higher-level unit, such as a device, a device or an arrangement, which are designated separately, can form separate parts or components of this unit or can be integral areas or sections of this unit, even if this shown differently in the drawings.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele 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.Preferred exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference numbers referring to the same or similar or functionally the same components.

Es zeigen, jeweils schematisch,

1 eine isometrische Ansicht einer Luftfiltereinrichtung von vorn bei montiertem Filterelement,
2 eine isometrische Ansicht der Filtereinrichtung von vorn bei entferntem Filterelement,
3 eine isometrische Ansicht des Filterelements von hinten bei geschlossenem Filtergehäuse,
4 eine isometrische Ansicht der Filtereinrichtung von hinten bei geöffnetem Filtergehäuse und bei eingesetztem Filterelement,
5 eine isometrische Ansicht der Filtereinrichtung von hinten bei geöffnetem Gehäuse und entferntem Filterelement,
6 eine isometrische Ansicht des Filterelements,
7 eine isometrische Ansicht einer Innenzarge des Filterelements,
8 eine isometrische Ansicht eines Details der Filtereinrichtung im Bereich einer geschlossenen Klappe,
9 eine isometrische Detailansicht der Filtereinrichtung wie in 8, jedoch bei geöffneter Klappe,
10 eine isometrische Ansicht der Filtereinrichtung von vorn mit transparent dargestelltem Filtergehäuse bei einer anderen Ausführungsform,
11 eine Ansicht wie in 10, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform.

It shows, schematically,

1 an isometric view of an air filter device from the front with the filter element installed,
2 an isometric view of the filter device from the front with the filter element removed,
3 an isometric view of the filter element from behind with the filter housing closed,
4 an isometric view of the filter device from behind with the filter housing open and the filter element inserted,
5 an isometric view of the filter device from behind with the housing open and the filter element removed,
6 an isometric view of the filter element,
7 an isometric view of an inner frame of the filter element,
8th an isometric view of a detail of the filter device in the area of a closed flap,
9 an isometric detailed view of the filter device as in 8th , but with the flap open,
10 an isometric view of the filter device from the front with the filter housing shown transparently in another embodiment,
11 a view like in 10 , but in a further embodiment.

Entsprechend 1 umfasst eine Luftfiltereinrichtung 1, insbesondere für eine Brennkraftmaschine oder für ein Brennstoffzellensystem, ein Filtergehäuse 2, das einen Rohlufteinlass 3 und einen Reinluftauslass 4 aufweist. Ferner weist die Luftfiltereinrichtung 1 ein von Luft durchströmbares Filterelement 5 auf, das nur in den 1, 4, 6 und 9 bis 11 erkennbar ist. Das Filterelement 5 ist im Filtergehäuse 2 austauschbar angeordnet. Dabei trennt das Filterelement 5 im Filtergehäuse 2 einen mit dem Rohlufteinlass 3 fluidisch verbundenen Rohluftraum 6 von einem mit dem Reinluftauslass 4 fluidisch verbundenen Reinluftraum 7. Der Rohluftraum ist nur in den 4, 10 und 11 angedeutet. Der Reinluftraum 7 ist nur in den 1 und 9 bis 11 angedeutet.Accordingly 1 comprises an air filter device 1, in particular for an internal combustion engine or for a fuel cell system, a filter housing 2, which has a raw air inlet 3 and a clean air outlet 4. Furthermore, the air filter device 1 has a filter element 5 through which air can flow, which is only in the 1, 4, 6 and 9 to 11 is recognizable. The filter element 5 is arranged in the filter housing 2 in an interchangeable manner. The filter element 5 in the filter housing 2 separates a raw air space 6 that is fluidly connected to the raw air inlet 3 from a clean air space 7 that is fluidly connected to the clean air outlet 4. The raw air space is only in the 4 , 10 and 11 indicated. The clean air room 7 is only in the 1 and 9 to 11 indicated.

Im Reinluftauslass 4 ist eine Klappe 8 angeordnet, die zwischen einer in den 2, 5 und 8 wiedergegebenen Schließstellung zum Verschließen des Reinluftauslasses 4 und einer in den 1 und 9 bis 11 wiedergegebenen Offenstellung zum Öffnen des Reinluftauslasses 4 verschwenkbar. Zum Öffnen und zum Offenhalten der Klappe 8 weist das Filterelement 5 ein Betätigungselement 9 auf. Dabei ist das Betätigungselement 9 so am Filterelement 5 angeordnet, dass es sich auf der Reinseite, also im Reinluftraum 7 befindet. Dabei wirkt das Betätigungselement 9 unmittelbar mit der Klappe 8 zusammen, sodass das Betätigungselement 9 zum Öffnen der Klappe 8 und zum Offenhalten der Klappe 8 mit der Klappe 8 in Kontakt steht, diese also berührt.A flap 8 is arranged in the clean air outlet 4, which is located between one in the 2 , 5 and 8th shown closed position for closing the clean air outlet 4 and one in the 1 and 9 to 11 shown open position for opening the clean air outlet 4 can be pivoted. To open and keep the flap 8 open, the filter element 5 has an actuating element 9. The actuating element 9 is arranged on the filter element 5 in such a way that it is located on the clean side, i.e. in the clean air space 7. The actuating element 9 interacts directly with the flap 8, so that the actuating element 9 is in contact with the flap 8, i.e. touches it, for opening the flap 8 and for keeping the flap 8 open.

Zweckmäßig kann die Klappe 8 mittels einer Antriebskraft 10 in ihre Schließstellung angetrieben sein. Bei fehlendem Betätigungselement 9 verschwenkt die Klappe 8 angetrieben durch die Antriebskraft 10 automatisch bzw. selbsttätig in ihre Schließstellung. Die Antriebskraft 10 ist in den 1, 2, 5, 8, 9 durch einen Drehpfeil angedeutet, der um eine Klappenachse 11 wirkt, um welche die Klappe 8 verstellbar am Filtergehäuse 2 angeordnet bzw. gelagert ist. Bei den hier gezeigten Ausführungsformen wird die Antriebskraft 10 mithilfe einer Federeinrichtung 12 erzeugt, nämlich durch deren Federkraft. Die Federeinrichtung 12 ist hier rein exemplarisch als Schenkelfeder konzipiert. Die Federeinrichtung 12 wirkt mit der Klappe 8 zusammen, sodass die Federkraft bzw. Antriebskraft 10 die Klappe 8 in deren Schließstellung antreibt. Zusätzlich oder alternativ kann außerdem vorgesehen sein, dass für die Filtereinrichtung 1 eine räumliche Einbaulage vorgesehen ist, die dazu führt, dass die Schwerkraft die Antriebskraft 10 unterstützt oder bildet.The flap 8 can expediently be driven into its closed position by means of a driving force 10. If the actuating element 9 is missing, the flap 8 pivots automatically into its closed position, driven by the driving force 10. The driving force 10 is in the 1 , 2 , 5 , 8th , 9 indicated by a rotating arrow, which acts around a flap axis 11, around which the flap 8 is adjustable or mounted on the filter housing 2. In the embodiments shown here, the driving force 10 is generated using a spring device 12, namely by its spring force. The spring device 12 is designed here purely as an example as a leg spring. The spring device 12 cooperates with the flap 8, so that the spring force or driving force 10 drives the flap 8 into its closed position. Additionally or alternatively, it can also be provided that a spatial installation position is provided for the filter device 1, which causes gravity to support or form the driving force 10.

Beim hier gezeigten Beispiel ist das Filterelement 5 als Ringfilterelement ausgestaltet, das gemäß den 6, 10 und 11 einen ringförmigen Filterkörper 13 aufweist, der mithilfe eines von Luft durchströmbaren Filtermaterials 14 gebildet ist. Das ringförmige Filterelement 5 definiert eine Längsmittelachse 15. Der Filterkörper 13 ist an seinen axialen Enden jeweils mit einer Endscheibe 16, 17 verschlossen, wobei die in den 6, 10 und 11 dem Betrachter zugewandte vordere oder erste Endscheibe 16 als offene Endscheibe konzipiert ist, während die in den 6, 10 und 11 vom Betrachter abgewandte hintere oder zweite Endscheibe 17 als offene oder als geschlossene Endscheibe konzipiert sein kann. Gemäß 4 ist die zweite Endscheibe 17 im gezeigten Beispiel als geschlossene Endscheibe konzipiert. Der Filterkörper 13 umschließt in einer Umfangsrichtung U des Filterelements 5 einen reinseitigen Filterinnenraum 18. In diesem Filterinnenraum 18 ist das Betätigungselement 9 am Filterelement 5 angeordnet. Im eingebauten Zustand des Filterelements 5 bildet, der Filterinnenraum 18 einen wesentlichen Bestandteil des Reinluftraums 7. Gemäß den 4, 10 und 11 umhüllt der Rohluftraum 6 im Filtergehäuse 2 das ringförmige Filterelement 6 in Umfangsrichtung U.In the example shown here, the filter element 5 is designed as a ring filter element, which according to 6 , 10 and 11 has an annular filter body 13, which is formed using a filter material 14 through which air can flow. The annular filter element 5 defines a longitudinal central axis 15. The filter body 13 is closed at its axial ends with an end disk 16, 17, the ones in the 6 , 10 and 11 The front or first end plate 16 facing the viewer is designed as an open end plate, while the one in the 6 , 10 and 11 Rear or second end disk 17 facing away from the viewer can be designed as an open or closed end disk. According to 4 In the example shown, the second end disk 17 is designed as a closed end disk. The filter body 13 encloses a clean-side filter interior 18 in a circumferential direction U of the filter element 5. The actuating element 9 is arranged on the filter element 5 in this filter interior 18. When the filter element 5 is installed, the filter interior 18 forms an essential part of the clean air space 7. According to 4 , 10 and 11 The raw air space 6 in the filter housing 2 surrounds the annular filter element 6 in the circumferential direction U.

Gemäß den 1, 2, 8, 9 kann der Reinluftauslass 4 einen Axialabschnitt 19 aufweisen, in dem sich die Klappe 8 befindet. Der Axialabschnitt 19 definiert eine Längsmittelachse 20. Bei montiertem Filterelement 5 ist der Filterinnenraum 18 koaxial zum Axialabschnitt 19 ausgerichtet. In der Folge fallen die Längsmittelachse 20 des Axialabschnitts 19 und die Längsmittelachse 15 des Filterelements 5 zusammen. Durch diesen Axialabschnitt 19, der unmittelbar an das übrige Filtergehäuse 2 anschließt, lässt sich die Klappe 8 vergleichsweise nahe am Filterelement 5 positionieren.According to the 1 , 2 , 8th , 9 The clean air outlet 4 can have an axial section 19 in which the flap 8 is located. The axial section 19 defines a longitudinal central axis 20. When the filter element 5 is mounted, the filter interior 18 is aligned coaxially with the axial section 19. As a result, the longitudinal central axis 20 of the axial section 19 and the longitudinal central axis 15 of the filter element 5 coincide. Through this axial section 19, which directly connects to the rest of the filter housing 2, the flap 8 can be positioned comparatively close to the filter element 5.

Grundsätzlich kann bei einer Ausführungsform das Betätigungselement 9 axial über die erste Endscheibe 16 vorstehen und kann dabei insbesondere durch eine Scheibenöffnung 21 der als offene Endscheibe konfigurierten ersten Endscheibe 16 axial hindurch tragen.Basically, in one embodiment, the actuating element 9 can protrude axially beyond the first end disk 16 and can in particular carry axially through a disk opening 21 of the first end disk 16 configured as an open end disk.

Bei einer anderen Ausführungsform kann dagegen vorgesehen sein, dass das Filtergehäuse 2 am Reinluftauslass 4 einen in 5 angedeuteten Auslassstutzen 22 aufweist, der axial in das Innere des Filtergehäuses des 2 vorsteht und in die Scheibenöffnung 21 der offenen Endscheibe 16 eintaucht. Insbesondere kann eine am Öffnungsrand der Scheibenöffnung 21 ausgebildete Dichtung radial au-ßen an diesem Auslassstutzen 22 anliegen. Der Auslassstutzen 22 kann dabei zu dem vorstehend genannten Axialabschnitt 19 gehören oder diesen bilden. Insbesondere kann sich der Auslassstutzen 19 innerhalb und außerhalb des Filtergehäuses 2 erstrecken. Somit kann die Klappe 8 im Auslassstutzen 22 angeordnet sein. Hierdurch ist insbesondere auch eine Konfiguration möglich, bei der das Betätigungselement 9 nicht axial über das übrige Filterelement 5 vorsteht, sondern vollständig im Filterinnenraum 18 positioniert ist. Unabhängig davon, ob das Betätigungselement 9 nun axial innerhalb des Filterinnenraum 18 verbleibt oder axial daraus vorsteht, kann durch diese Konfiguration das Betätigungselement 9 im Bereich der offenen Endscheibe 16 zum Öffnen der Klappe und 8 und zum Offenhalten der Klappe 8 mit der Klappe 8 zusammenwirken.In another embodiment, however, it can be provided that the filter housing 2 has an in 5 indicated outlet connection 22, which protrudes axially into the interior of the filter housing of FIG. 2 and dips into the disk opening 21 of the open end disk 16. In particular, a seal formed on the opening edge of the disk opening 21 can rest radially on the outside of this outlet connection 22. The outlet connection 22 can belong to or form the above-mentioned axial section 19. In particular, the outlet connection 19 can be inside and outside of the filter housing 2 extend. The flap 8 can thus be arranged in the outlet connection 22. This makes a configuration possible in particular in which the actuating element 9 does not protrude axially beyond the remaining filter element 5, but is positioned completely in the filter interior 18. Regardless of whether the actuating element 9 remains axially within the filter interior 18 or protrudes axially from it, this configuration allows the actuating element 9 to interact with the flap 8 in the area of the open end plate 16 to open the flap and 8 and to keep the flap 8 open.

Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der das Filterelement 5 eine Innenzarge 23 aufweist, die im Filterinnenraum 18 radial innen am Filterkörper 13 angeordnet ist. Der Filterkörper 13 kann sich dadurch radial innen an dieser Innenzarge 23 abstützen. Hierdurch lassen sich bei einer Durchströmung von radial außen nach radial innen vergleichsweise hohe Differenzdrücke realisieren. Bei der Innenzarge 23 handelt es sich üblicherweise um ein Spritzformteil, das einstückig hergestellt ist. Die Innenzarge 23 ist in 7 separat dargestellt. Bevorzugt ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei der das Betätigungselement 9 an der Innenzarge 23 befestigt oder integral ausgeformt ist. Gemäß 7 ist das Betätigungselement 9 einerseits, in der 7 oben, unmittelbar an der Innenzarge 23 abgestützt, während es andererseits, in 7 unten, diametral gegenüberliegend über einen Stützsteg 24 an der Innenzarge 23 abgestützt ist. Im Beispiel erstreckt sich das Betätigungselement 9 radial über weniger als die Hälfte eines Innendurchmessers 25 der Innenzarge 23. Im Unterschied dazu erstreckt sich der Stützsteg 24 radial über mehr als die Hälfte des Innendurchmessers 25. Bei richtiger Ausrichtung des Filterelements 5 lässt sich eine Kollision mit der Klappe 8 im Bereich der Klappenachse 11 vermeiden.An embodiment in which the filter element 5 has an inner frame 23 which is arranged radially on the inside of the filter body 13 in the filter interior 18 is particularly useful. The filter body 13 can thereby be supported radially on the inside of this inner frame 23. As a result, comparatively high differential pressures can be achieved with a flow from radially outside to radially inside. The inner frame 23 is usually an injection molded part that is manufactured in one piece. The inner frame 23 is in 7 shown separately. The embodiment shown here is preferred, in which the actuating element 9 is attached to the inner frame 23 or is integrally formed. According to 7 is the actuating element 9 on the one hand, in the 7 above, supported directly on the inner frame 23, while on the other hand, in 7 below, diametrically opposite is supported via a support web 24 on the inner frame 23. In the example, the actuating element 9 extends radially over less than half of an inner diameter 25 of the inner frame 23. In contrast, the support web 24 extends radially over more than half of the inner diameter 25. If the filter element 5 is correctly aligned, a collision with the Avoid flap 8 in the area of flap axis 11.

Das Betätigungselement 9 ist hier stabförmig, axial, gerade und flach ausgestaltet, so dass es sich parallel zur Längsmittelachse 15 des Filterelements 5 erstreckt. Insbesondere liegt das flache Betätigungselement 9 dabei in einer Elementebene 26, in der auch die Längsmittelachse 15 liegt. Bemerkenswert ist, dass im montierten Zustand des Filterelements 5 die Elementebene 26 senkrecht zur Klappenachse 11 verläuft. Wenn außerdem die Klappenachse 11 senkrecht auf der Längsmittelachse 15 steht, kann durch die vorstehend genannte Dimensionierung, bei der sich das Betätigungselement 9 über weniger als 50 % des Innendurchmessers 25 der Innenzarge 23 erstreckt, die Betätigung der Klappe 8 versetzt zur Klappenachse 11 erfolgen.The actuating element 9 is here designed to be rod-shaped, axial, straight and flat, so that it extends parallel to the longitudinal central axis 15 of the filter element 5. In particular, the flat actuating element 9 lies in an element plane 26 in which the longitudinal central axis 15 also lies. It is noteworthy that when the filter element 5 is installed, the element plane 26 runs perpendicular to the flap axis 11. If the flap axis 11 is also perpendicular to the longitudinal central axis 15, the above-mentioned dimensioning, in which the actuating element 9 extends over less than 50% of the inner diameter 25 of the inner frame 23, allows the actuation of the flap 8 to be offset from the flap axis 11.

Gemäß den 3, 10 und 11 kann das Filtergehäuse 2 an seiner von dem Rohluftauslass 4 abgewandten Rückseite einen Deckel 30 aufweisen, der lösbar am übrigen Filtergehäuse 2 angebracht ist. Damit befindet sich der Deckel 30 an einem axialen Ende des Filtergehäuses 2. Zum Austauschen des Filterelements 5 lässt sich der Deckel 30 vom Filtergehäuse 2 abnehmen und nach dem Austausch wieder daran anbringen. Da der Deckel 30 einen Gehäuseinnenraum des Filtergehäuses 2, in dem das Filterelement 5 angeordnet ist, axial verschließt, ist das Filterelement 5 bei entferntem Deckel 30 axial aus dem Filtergehäuse 2 entnehmbar und darin einführbar ist.According to the 3 , 10 and 11 The filter housing 2 can have a cover 30 on its back facing away from the raw air outlet 4, which is detachably attached to the rest of the filter housing 2. The cover 30 is therefore located at an axial end of the filter housing 2. To replace the filter element 5, the cover 30 can be removed from the filter housing 2 and reattached to it after replacement. Since the cover 30 axially closes a housing interior of the filter housing 2, in which the filter element 5 is arranged, the filter element 5 can be removed axially from the filter housing 2 and inserted therein when the cover 30 is removed.

Damit das Betätigungselement 9 beim Einsetzen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 die Klappe 8 ordnungsgemäß öffnen und offenhalten kann, muss bezüglich der Längsmittelachse 11 des Filterelementes 5 eine vorbestimmte Drehlage zwischen Filterelement 5 und Filtergehäuse 2 eingestellt werden. Für das Auffinden der erforderlichen Drehlage zwischen dem Filterelement 5 und dem Filtergehäuse 2 kann die Luftfiltereinrichtung 1 mit einer Drehlagenausrichtung 27 ausgestattet sein, für die in den 4, 10 und 11 rein exemplarisch unterschiedliche Ausführungsformen angedeutet sind. In allen drei Beispielen ist die Drehlagenausrichtung 27 als Nut-Feder-Führung ausgestaltet, die nur bei der vorbestimmten Drehlage bezüglich der Längsmittelachse 15 zwischen dem Filterelement 5 und dem Filtergehäuse 2 ein vollständiges axiales Einführen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 erlaubt. Es ist klar, dass auch andere Ausgestaltungen einer solchen Drehlagenausrichtung 27 denkbar sind, die beispielsweise mit einem Trichter oder mit einer Rampe arbeiten, um die vorbestimmte Drehlage zwischen dem Filterelement 5 und dem Filtergehäuse 2 zu erzielen bzw. herbeizuführen.So that the actuating element 9 can properly open and keep the flap 8 open when inserting the filter element 5 into the filter housing 2, a predetermined rotational position between the filter element 5 and the filter housing 2 must be set with respect to the longitudinal central axis 11 of the filter element 5. To find the required rotational position between the filter element 5 and the filter housing 2, the air filter device 1 can be equipped with a rotational position alignment 27, for which in the 4 , 10 and 11 different embodiments are indicated purely as examples. In all three examples, the rotational position alignment 27 is designed as a tongue and groove guide, which only allows complete axial insertion of the filter element 5 into the filter housing 2 in the predetermined rotational position with respect to the longitudinal central axis 15 between the filter element 5 and the filter housing 2. It is clear that other configurations of such a rotational position alignment 27 are also conceivable, which work, for example, with a funnel or with a ramp in order to achieve or bring about the predetermined rotational position between the filter element 5 and the filter housing 2.

Im ersten Beispiel der 4 ist an der zweiten Endscheibe 17 eine als Nut dienende radiale Vertiefung 28 randseitig ausgebildet, nämlich am Außenrand der zweiten Endscheibe 17. Diese Vertiefung 28 wirkt mit einem als Feder dienenden radialen, stegartigen Vorsprung 29 zusammen, der am Filtergehäuse 2 ausgebildet ist und dabei nach innen in den Gehäuseinnenraum bzw. in den Rohluftraum 6 vorsteht.In the first example the 4 a radial depression 28 serving as a groove is formed on the edge of the second end disk 17, namely on the outer edge of the second end disk 17. This depression 28 interacts with a radial, web-like projection 29 serving as a spring, which is formed on the filter housing 2 and inwards protrudes into the housing interior or into the raw air space 6.

Im Beispiel der 10 weist die Drehlagenausrichtung 27 an der ersten Endscheibe 16, die beim axialen Einführen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 vorausgeht, an ihrem radialen Außenrand 31 einen Vorsprung 32 auf, der radial nach außen absteht. Komplementär dazu besitzt das Filtergehäuse 2 an seiner dem Filterelement 5 zugewandten Innenseite eine radiale Vertiefung 33, die sich über einen Endbereich 34 des Filtergehäuses 2 axial erstreckt. An diesem Endbereich 34 befindet sich der Reinluftauslass 4. Im Beispiel der 10 besitzt das Filtergehäuse 2 im Endbereich 34 einen kleineren Querschnitt als in einem daran anschließenden übrigen Bereich 35, der sich vom Endbereich 34 bis zum Deckel 30 erstreckt. Der Vorsprung 32 und die Vertiefung 33 wirken wieder als Nut-Feder-Führung, die beim Einsetzen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 in einer Endphase der Bewegung eine Ausrichtung der Drehlage verlangt, damit das Filterelement 5 soweit in das Filtergehäuse 2 eingeführt werden kann, dass es wieder mit dem Deckel 30 verschlossen werden kann. Um diese Ausrichtung der Drehlage zu vereinfachen, kann ein hier als Stufe ausgebildeter Übergang 36 zwischen dem Endbereich 34 und dem übrigen Bereich 35 als Rampe ausgeformt sein. An der Rampe kann der Vorsprung 32 abgleiten, wobei sich das Filterelement 5 entsprechend relativ zum Filtergehäuse 2 dreht. Durch das Abgleiten des Vorsprungs 32 entlang der Rampe wird der Vorsprung 32 zur Vertiefung 33 geführt, in die er dann axial eingreifen kann.In the example of 10 the rotational position alignment 27 on the first end disk 16, which precedes the axial insertion of the filter element 5 into the filter housing 2, has a projection 32 on its radial outer edge 31, which projects radially outwards. Complementary to this, the filter housing 2 has a radial recess 33 on its inside facing the filter element 5, which extends axially over an end region 34 of the filter housing 2. The clean air outlet 4 is located at this end area 34. In the example 10 The filter housing 2 has a smaller cross section in the end region 34 than in one adjacent to it ends remaining area 35, which extends from the end area 34 to the cover 30. The projection 32 and the recess 33 again act as a tongue and groove guide, which requires an alignment of the rotational position when the filter element 5 is inserted into the filter housing 2 in a final phase of the movement, so that the filter element 5 can be inserted into the filter housing 2 as far as possible. that it can be closed again with the lid 30. In order to simplify this alignment of the rotational position, a transition 36, designed here as a step, between the end region 34 and the remaining region 35 can be designed as a ramp. The projection 32 can slide off the ramp, with the filter element 5 rotating accordingly relative to the filter housing 2. As the projection 32 slides along the ramp, the projection 32 is guided to the recess 33, into which it can then engage axially.

Im Beispiel der 11 weist die Drehlagenausrichtung 27 an der ersten Endscheibe 16, die beim axialen Einführen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 vorausgeht, an ihrem radialen Außenrand 31 eine Vertiefung 37 auf, die radial nach innen ausgebildet ist. Komplementär dazu besitzt das Filtergehäuse 2 an seiner dem Filterelement 5 zugewandten Innenseite einen radialen Vorsprung 38, der sich über einen Endbereich 34 des Filtergehäuses 2 axial erstreckt. An diesem Endbereich 34 befindet sich der Reinluftauslass 4. Im Beispiel der 11 besitzt das Filtergehäuse 2 im Endbereich 34 denselben Querschnitt wie in dem daran anschließenden übrigen Bereich 35, der sich vom Endbereich 34 bis zum Deckel 30 erstreckt. Der Vorsprung 38 und die Vertiefung 37 wirken wieder als Nut-Feder-Führung, die beim Einsetzen des Filterelements 5 in das Filtergehäuse 2 in einer Endphase der Bewegung eine Ausrichtung der Drehlage verlangt, damit das Filterelement 5 soweit in das Filtergehäuse 2 eingeführt werden kann, dass es wieder mit dem Deckel 30 verschlossen werden kann.In the example of 11 the rotational position alignment 27 on the first end disk 16, which precedes the axial insertion of the filter element 5 into the filter housing 2, has a recess 37 on its radial outer edge 31, which is formed radially inwards. Complementary to this, the filter housing 2 has a radial projection 38 on its inside facing the filter element 5, which extends axially over an end region 34 of the filter housing 2. The clean air outlet 4 is located at this end area 34. In the example 11 The filter housing 2 has the same cross section in the end region 34 as in the remaining region 35 which extends from the end region 34 to the cover 30. The projection 38 and the recess 37 again act as a tongue and groove guide, which requires an alignment of the rotational position when the filter element 5 is inserted into the filter housing 2 in a final phase of the movement, so that the filter element 5 can be inserted into the filter housing 2 as far as possible. that it can be closed again with the lid 30.

Es ist klar, dass hier auch eine andere Konfiguration für eine solche Drehlagenausrichtung 27 realisierbar ist. Jedenfalls ist die Drehlagenausrichtung 27 so konfiguriert, dass sie ein vollständiges Einsetzen bzw. ordnungsgemäßes Anordnen des Filterelements 5 im Filtergehäuse 2 nur in der vorbestimmten Drehlage zwischen Filterelement 5 und Filtergehäuse 2 um die Längsmittelachse 11 des Filterelements 5 ermöglicht. In dieser vorbestimmten Drehlage wirkt das Betätigungselement 9 dann zum Öffnen und Offenhalten der Klappe 8 mit der Klappe 8 zusammen.It is clear that a different configuration for such a rotational position alignment 27 can also be implemented here. In any case, the rotational position alignment 27 is configured so that it allows complete insertion or proper arrangement of the filter element 5 in the filter housing 2 only in the predetermined rotational position between the filter element 5 and the filter housing 2 about the longitudinal central axis 11 of the filter element 5. In this predetermined rotational position, the actuating element 9 then interacts with the flap 8 to open and keep the flap 8 open.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102018213332 A1 [0003]

Claims

Air filter device (1) - with a filter housing (2), which has a raw air inlet (3) and a clean air outlet (4), - with a filter element (5) through which air can flow, which is arranged interchangeably in the filter housing (2) and in the filter housing ( 2) separates a raw air space (6) fluidly connected to the raw air inlet (3) from a clean air space (7) fluidly connected to the clean air outlet (4), - with a flap (8) arranged in the clean air outlet (4), which is between a closed position Closing the clean air outlet (4) and an open position for opening the clean air outlet (4) can be pivoted, characterized in that - the filter element (5) has an actuating element (9) on the clean air side, which when the filter element (5) is arranged in the filter housing (2). Holds the flap (8) in its open position.

Air filter device (1). Claim 1 , characterized in that - the actuating element (9) is in contact with the flap (8) for opening the flap (8) and for keeping the flap (8) open.

Air filter device (1). Claim 1 or 2 , characterized in that - the flap (8) is driven into its closed position by means of a driving force (10), so that the flap (8) is pivoted into the closed position by the driving force (10) when the filter element (5) is missing.

Air filter device (1). Claim 3 , characterized in that - the driving force (10) is formed by a spring force of a spring device (12), the spring device (12) interacting with the flap (8), so that the spring force biases the flap (8) into its closed position, or - that the driving force (10) is formed by gravity, which drives the flap (8) into its closed position when the air filter device (1) is installed.

Filter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the filter element (5) is designed as a ring filter element and has an annular filter body (13) made of a filter material (14) through which air can flow, - that the filter element (5) has a clean-side filter interior (18), which is enclosed by the filter body (13) in the circumferential direction (U) and in which the actuating element (9) is arranged on the filter element (5).

Air filter device (1). Claim 5 , characterized in that - the clean air outlet (4) has an axial section (19) in which the flap (8) is arranged, - that when the filter element (5) is inserted into the filter housing (2), the filter interior (18) is coaxial with the axial section (19) is arranged.

Air filter device (1). Claim 5 or 6 , characterized in that - the actuating element (9) projects axially beyond an end disk (16) which is arranged at an axial end of the filter body (13), and / or - that the actuating element (9) passes through a disk opening (21). axially projects through the end disk (16) designed as an open end disk, which is arranged at an axial end of the filter body (13).

Air filter device (1). Claim 5 , characterized in that - the clean air outlet (4) has an outlet connection (22) formed on the filter housing (2), in which the flap (8) is arranged and which dips axially into an open end plate (16) which is at one axial end of the filter body (13) is arranged.

Air filter device (1). Claim 8 , characterized in that - the actuating element (9) cooperates with the flap (8) in the area of the open end plate (16) to open the flap (8) and to keep the flap (8) open.

Air filter device (1) according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that - the filter element (5) has an inner frame (23) which is arranged in the filter interior (18) radially on the inside of the filter body (13), - that the actuating element (9) is attached to the inner frame (23) or to it is integrally formed.

Air filter device (1). Claim 10 , characterized in that - on the one hand the actuating element (9) is supported directly on the inner frame (23), while on the other hand it is supported diametrically opposite via a support web (24) on the inner frame (23), - that the actuating element (9) extends radially over less than 50% of an inner diameter (25) of the inner frame (23), while the support web (24) extends radially over more than 50% of the inner diameter (25) of the inner frame (23).

Air filter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in - That the actuating element (9) is rod-shaped, straight, axial and flat.

Air filter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the actuating element (9) lies in an element plane (26) in which a longitudinal central axis (15) of the filter element (5) extends.

Air filter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the flap (8) can be pivoted about a flap axis (11) which extends transversely to the element plane (26) when the filter element (5) is arranged in the filter housing (2).

Air filter device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the air filter device (1) has a rotational position alignment (27) which allows the filter element (5) to be arranged in the filter housing (2) only in a predetermined rotational position between the filter element (5). and filter housing (2) around the longitudinal central axis (15) of the filter element (5).