DE10347103A1

DE10347103A1 - Filtersystem

Info

Publication number: DE10347103A1
Application number: DE10347103A
Authority: DE
Inventors: Edvard Kopec
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-06-09

Abstract

Es wird ein Filtersystem, bestehend aus einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement, beschrieben, wobei das Gehäuse einen Einlass für das zu filtrierende Medium sowie einen Auslass für das gefilterte Medium aufweist. Es ist ein weiteres Filterelement als Sekundärelement vorgesehen. Das Gehäuse weist zum Austausch der Filterelemente einen Gehäusedeckel auf. Die Filterelemente sind mit einer einzigen Dichtung gegenüber dem Gehäuse abgedichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Aus der US 6,179,890 ist ein Filtersystem bekannt, bei welchem ein Gehäuse vorgesehen ist, das zwei Filterelemente aufnimmt. Das erste Filterelement dient zur Reinigung eines Fluides, insbesondere Luft, das zweite Filterelement ist dem ersten nachgeschaltet und dient als Sekundärelement, das verhindert, dass ungefilterte Luft aufgrund eines Schadens des ersten Filterelementes in einen Reinluftkanal gelangt. Zwischen dem ersten und dem zweiten Filterelement befindet sich eine Dichtung. Diese Dichtung ist als Radialdichtung aufgebaut. Während normalerweise das erste Filterelement in regelmäßigen Abständen ausgetauscht werden muss, kann das zweite Filterelement über einen längeren Zeitraum in dem Filtersystem verbleiben. Zum Austausch in größeren Zeitabständen ist es jedoch erforderlich, dieses aus dem Gehäuse zu entfernen. Hierzu sind geeignete Werkzeuge erforderlich.

Das Gehäuse wird mit einem Deckel verschlossen. Dieser Deckel ist über Schnapp- oder Rastverbindungen mit dem Gehäuse verbunden. Zwischen Deckel und Gehäuse befindet sich eine weitere Abdichtzone. Ein Nachteil des bekannten Systems besteht darin, dass mehrere Dichtungsebenen erforderlich sind, um das System bzw. den Rohluftbereich von dem Reinluftbereich zuverlässig abzudichten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und ein Filtersystem zu schaffen, bei welchem eine geringe Anzahl von Dichtebenen erforderlich ist, so dass ein prozesssicheres System gebildet wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Der wesentliche Vorteil besteht darin, dass eine einzige Dichtung derart gestaltet ist, dass sie sowohl ein Sekundärelement als auch ein erstes Filterelement wirksam abdichtet. Dies erspart eine zusätzliche Dichtung. Außerdem übernimmt diese Dichtung noch weitere Funktionen hinsichtlich der Abdichtung des Gehäuses und weiterer Gehäusebauteile.

Das Filterelement dient zweckmäßigerweise der Filtrierung der Ansaugluft einer Brennkraftmaschine. Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, das Filterelement auch für andere Anwendungszwecke zu nutzen, beispielsweise auch zur Filtrierung von Flüssigkeit oder Gasen.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung wird die einzige Dichtung derart angeordnet, dass diese auch eine Abdichtung zwischen Gehäuse und Reinluftstutzen bewirkt. Hierzu ist es zweckmäßig, diese Dichtung sowohl als Axial- als auch als Radialdichtung auszugestalten. Besonders vorteilhaft lässt sich das mit einer L-Profildichtung bewerkstelligen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, die Filterelemente als runde oder ovale Elemente aufzubauen. Das Hauptfilterelement kann ein Filterwickel sein, der axial gerichtete Kanäle aufweist, die wechselweise verschlossen sind. Solche Filterelemente sind beispielsweise aus der US 2001-0003893 bekannt. Diese Filterelemente besitzen eine große wirksame Filterfläche bei geringem Platzbedarf. Die einzige Dichtung ist zweckmäßigerweise an dem Sekundärelement angeordnet. Dies bedeutet, dass bei dem Austausch des Hauptfilterelementes die Dichtung nicht ausgetauscht wird, sondern erst bei einem Austausch des Sekundärelementes. Dadurch werden erhebliche Kosten gespart, da das Sekundärelement üblicherweise nach fünf bis sechs Wechselintervallen des Hauptfilterelementes ausgetauscht werden muss.

Weiterbildungsgemäß besitzt die einzige Dichtung für das erste Filterelement ein Axialdichtungsprofil. Der Vorteil einer Axialdichtung liegt darin, dass sie sehr hohe Kräfte aufnehmen kann und in jedem Betriebszustand eine zuverlässige Abdichtung bewirkt. Zur Abdichtung des ersten Filterelementes weist dieses einen sich axial erstreckenden Dichtungsansatz auf. Dieser stellt den Kontakt zu der Dichtung her und kann sowohl als Dichtstutzen als auch als Dichtfläche ausgestaltet sein. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, diese Dichtfläche zu profilieren, um eine optimale Dichtwirkung zu erzielen.

In einer weitren Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Gehäuse ein Axialanschlag für das erste Filterelement vorgesehen. Dieser Axialanschlag ist im Bereich der Dichtung angeordnet. Dies bedeutet, dass Längentoleranzen des Filterelementes oder des Gehäuses keine oder nur eine unerhebliche Rolle hinsichtlich der Dichtwirkung spielen. Zur Verspannung des ersten Filterelementes am Gehäuse bzw. an dem Axialanschlag ist ein keilförmiges Element vorgesehen, welches eine Kraft auf das Filterelement in Richtung der Axialdichtung ausübt. Zur Verbindung zwischen Gehäuse und Reinluftstutzen dient in bevorzugter Weise eine Rast- oder Schnappverbindung. Zusätzliche Verbindungselemente, wie Schrauben oder Klemmverschlüsse sind nicht erforderlich.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben.
Die Figur zeigt die Schnittdarstellung eines Filtersystems.
Das in der Figur dargestellte Filtersystem besteht aus einem Gehäusesystem, welches im wesentlichen rohrförmig gestaltet ist. Dieses Gehäuse besitzt rechtsseitig einen Rohlufteinlass 11, der beispielsweise mit einem Gitter verschlossen sein kann oder auch einen Deckel aufweist. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an dem Gehäuse 10 ein Reinluftstutzen angeordnet. Dieser ist ebenfalls konzentrisch gestaltet und steht mit einem hier nicht dargestellten Reinluftrohr in Verbindung, welches bei Verwendung des Filterelementes an einer Brennkraftmaschine zu dem Lufteinlass der Brennkraftmaschine geführt wird. Die Verbindung zwischen Reinluftstutzen 12 und Gehäuse 10 erfolgt über eine Rastverbindung 13, wobei mehrere Rastnasen am Umfang des Reinluftstutzens 12 angeordnet sind. Diese greifen in Öffnungen 15 an dem Gehäuse 10 ein. Der Anschlag zur Axialbegrenzung des Reinluftstutzens 12 wird über ein Radialflansch 16 erzielt.
In dem Gehäuse 10 befindet sich ein Filterelement 17, das an die Gehäusekontur angepasst ist und aus einem Wickelfilter 18 besteht. Dieser Wickelfilter ist beispielsweise aus dem US-Patent 5,820,646 bekannt und weist axial gerichtete Öffnungen auf, wobei diese Öffnungen bzw. Kanäle wechselweise an den stirnseitigen Enden verschlossen sind, so dass die einströmende Luft durch filterwirksame Wände strömt und dabei gereinigt wird.
Dem Filterelement 17 nachgeschaltet ist ein weiteres Filterelement 19. Dieses kann aus einem Filtervlies oder aus einem zickzackförmig gefalteten Filterpapier bestehen. Das Filterelement 19 dient als Sekundärelement der Sicherheit, insbesondere beim Wechsel des Filterelementes 17. Es verhindert den Eintritt von Schmutz in den Reinluftauslass bei einem Austausch oder bei einem Defekt des Filterelementes 17. An der Umfangsfläche des Filterelementes 19 ist ein Filterrahmen 20 angeordnet. Dieser Filterrahmen trägt eine L-förmig gestaltete Dichtung. Die Dichtung besteht beispielsweise aus PUR-Schaum und ist unlösbar mit dem Filterelement 19 verbunden. Radial liegt die Dichtung an der Innenkontur des Reinluftstutzens 12 an und dichtet damit den Reinluftauslass gegenüber dem Zwischenraum 22 zwischen Filterelement 19 und Filterelement 17 ab.
Zur Abdichtung des Filterelementes 17 an dem Gehäuse bzw. an dem Reinluftstutzen 12 ist die Dichtung mit einem Axialdichtungsbereich 23 versehen. Dieser Bereich liegt zwischen einem Dichtrand 24 des Filterelementes 17 und dem Radialflansch 16 des Reinluftstutzens 12. Das Gehäuse 10 ist in Richtung des Betrachters nach oben offen, so dass das Filterelement 17 über diese Öffnung ausgetauscht werden kann. Die Öffnung wird mit einem geeigneten hier nicht dargestellten Deckel verschlossen.
Das Filterelement 17 ist umlaufend oder segmentförmig mit einem Halteflansch 25 versehen. Dieser Halteflansch sorgt in Verbindung mit einem Andrückkeil 26, der zwischen Halteflansch 25 und Gegenflansch 27 des Gehäuses angeordnet ist, für eine axiale Kraft in Richtung der Dichtung 21. Der Andrückkeil kann aus mehreren Segmenten bestehen, damit eine rundum zuverlässig wirkende Abdichtung gewährleistet ist. Im Bereich des rechtsseitigen Ende des Filterelementes 17 ist das Gehäuse mit einem Stützring 28 oder Stütznoppen versehen, damit das Filterelement geführt werden kann. Durch die dichtungsnahe Befestigung des Filterelementes 17 über den Andrückkeil 26 und den Halteflansch 25 sind Längentoleranzen des Filterelementes bzw. des Gehäuses hinsichtlich der Dichtwirkung unerheblich. Ebenso wirken sich Toleranzen der Dichtung 21 nicht auf die Dichtwirkung aus. Der Reinluftstutzen kann problemlos ausgetauscht werden. Es besteht die Möglichkeit, diesen an unterschiedliche Reinluftanschlüsse anzupassen. Nach Art eines Baukastensystems können mit diesem Filtersystem unterschiedliche Anforderungen erfüllt werden.

Claims

Filtersystem bestehend aus einem Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement, wobei das Gehäuse einen Einlass für das zu filtrierende Medium sowie einen Auslass für das gefilterte Medium aufweist und wobei ein weiteres Filterelement als Sekundärelement vorgesehen ist, wobei das Gehäuse zum Austausch der Filterelemente einen Gehäusedeckel aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente mit einer einzigen Dichtung gegenüber dem Gehäuse abgedichtet sind.
Filtersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzige Dichtung eine Abdichtung zwischen Gehäuse und Gehäusedeckel bewirkt.
Filtersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Filterelemente einen runden oder ovalen Querschnitt aufweisen und die Dichtung an dem Sekundärelement derart angeordnet ist, dass sie eine Radialdichtung bildet.
Filtersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung für das erste Filterelement eine Axialdichtung bildet.
Filtersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Filterelement einen sich axial erstreckenden Dichtungsansatz aufweist.
Filtersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse ein Axialanschlag für das erste Filterelement vorgesehen ist.
Filtersystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mit dem Gehäusedeckel über eine Rast- oder Schnappverbindung verbunden ist.