DE19521898A1 - Filter cartridge - Google Patents

Filter cartridge

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Abstract

The invention concerns a filter cartridge, in particular for the intake air filter of an internal combustion engine. The filter cartridge comprises a hollow-cylindrical filter body (14) provided at at least one end with an end plate (16) comprising a sealing element (18). The end plate (16) is directly connected to the filter body (14).

Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpatrone insbesondere für einen Ansaugluftfilter einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a filter cartridge, in particular for one Intake air filter of an internal combustion engine according to the generic term of the main claim.

Eine Filterpatrone dieser Art wird in dem DE 88 05 049 U1 beschrieben. Derartige Filterpatronen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sich in Fällen extremer Beanspruchung der Außenrand des Stütz- und Dichtringes von der Filterpapierbahn lösen kann, da dort nur eine kraftschlüssige Verbindung vorhanden ist. Es kommt dann eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Rohlufteinlaß und dem Reinluftauslaß zustande, deren Durchtrittsquerschnitt zwar klein ist, die aber dennoch Störungen oder erhöhten Verschleiß der nachgeordneten Brennkraftmaschine zur Folge haben kann.A filter cartridge of this type is described in DE 88 05 049 U1 described. However, such filter cartridges have the disadvantage on that the outer edge of the Can loosen support and sealing ring from the filter paper web, because there is only a non-positive connection. It is coming then a direct connection between the raw air inlet and the clean air outlet, the passage cross section is small, but still malfunctions or increased wear the subordinate internal combustion engine can result.

Die DE-OS 27 38 086 zeigt eine Filterpatrone, die aus einem Filtermaterialteil und einem daran angegossenen Flanschteil aus einem gießfähigen, aushärteten Material z. B. Kunststoff oder Gummi besteht, welches nach dem Aushärten flexibel bleibt.DE-OS 27 38 086 shows a filter cartridge that consists of a Filter material part and a flange part molded onto it a pourable, hardened material such. B. plastic or There is rubber, which remains flexible after curing.

Das Filtermaterial ist im Endbereich in das Flanschmaterial eingebettet. Um hier eine sichere Verbindung zu schaffen wird vorgeschlagen, das Filtermaterial mit einer Lochung zu versehen, so daß beim Angießen des Flanschteils das flüssige Flanschmaterial durch die Löcher im Filtermaterial fließt und so eine Zapfenverbindung zwischen dem Filtermaterial und dem Flanschmaterial herstellt. The filter material is in the end area in the flange material embedded. To create a secure connection here proposed to provide the filter material with a perforation, so that when pouring the flange part the liquid Flange material flows through the holes in the filter material and so a pin connection between the filter material and the Manufactures flange material.  

Als nachteilig wird bei dieser bekannten Filterpatrone angesehen, daß für das Angießen des Flanschteils eine Gießform benötigt wird, was im Zusammenhang mit der relativ langsamen Aushärtung eine lange Taktzeit und damit eine geringe Produktivität ergibt.The disadvantage of this known filter cartridge is that that a mold is required for casting the flange part becomes what's associated with the relatively slow curing a long cycle time and thus low productivity.

Ein weiterer Nachteil ist auch darin zu sehen, daß der Filterpapierkörper mit einer Lochung versehen werden muß, die in einem zusätzlichen Arbeitsgang eingebracht wird und außerdem bei nicht vollständigem Ausgießen zu einem Kurzschluß zwischen der Rohluftseite und der Reinluftseite führt.Another disadvantage is that the Filter paper body must be provided with a perforation in an additional work step is introduced and also at incomplete pouring into a short circuit between the Raw air side and the clean air side leads.

Es ist ferner aus der DE 38 38 540 eine Filterpatrone bekannt, die eine Endscheibe aus einem Dichtmaterial aufweist. Diese Endscheibe wird mittels eines speziellen Klebers mit dem Filterpapierkörper verbunden. Außerdem ist die Endscheibe derart gestaltet, daß eine Verzahnung zwischen Kleber und Endscheibe erfolgt. Damit zeigt sich jedoch auch schon der Nachteil der darin zu sehen ist, daß die Endscheibe ein kompliziertes und aufwendig herzustellendes Bauteil ist.A filter cartridge is also known from DE 38 38 540, which has an end plate made of a sealing material. These The end plate is attached to the with a special adhesive Filter paper body connected. The end plate is also such designed that a toothing between the adhesive and the end plate he follows. However, this already shows the disadvantage of it can be seen that the end plate is a complicated and is a complex component to manufacture.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine Filterpatrone zu schaffen, die aus wenigen Bauteilen bzw. Komponenten besteht und gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung zwischen Rohluftseite und Reinluftseite gewährleistet.The invention has for its object the disadvantages mentioned to avoid and create a filter cartridge that consists of a few Parts or components exist and at the same time a reliable sealing between raw air side and clean air side guaranteed.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.This task is based on the generic term of Main claim solved by its characteristic features.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Endscheibe in welche bereits das Dichtelement integriert ist, unmittelbar mit dem Filterkörper verbunden wird, das heißt, die Verbindung erfolgt durch Aufschmelzen der Endscheibe und Einpressen in den Filterkörper. Aufgrund der Oberflächenstruktur des Filterkörpers bzw. des zick-zack-förmig gefalteten Filtermaterials wird eine innige und zuverlässige Verbindung zwischen Endscheibe und Filterkörper erzielt.The main advantage of the invention is that the End plate into which the sealing element is already integrated, is directly connected to the filter body, that is, the Connection is made by melting the end plate and Pressing into the filter body. Because of the surface structure the filter body or the zigzag folded  Filter material becomes an intimate and reliable connection achieved between end plate and filter body.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Endscheibe aus einer Mischung von Polypropylen und Elastomer, welche auch unter dem Begriff Santoprene bekannt ist oder aus einer Mischung von Polyamid und Elastomer.According to a development of the invention, there is the end plate from a mixture of polypropylene and elastomer, which also is known under the term Santoprene or from a mixture of polyamide and elastomer.

Der Vorteil dieses Material liegt darin, daß es beim Erwärmen vom starren in den teigigen Zustand überwechselt und dadurch mit dem Filterpapierkörper verschmolzen werden kann.The advantage of this material is that when it is heated from staring into the doughy state and thus with the Filter paper body can be fused.

Außerdem zeigt das Material aufgrund der geringen Shore-Härte eine weichelastische Eigenschaft die dazu geeignet ist, daß die Endscheibe gleichzeitig als Dichtelement angewandt werden kann.In addition, the material shows due to the low Shore hardness a soft elastic property that is suitable for the End plate can also be used as a sealing element.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht das Dichtelement aus einer Lippendichtung, welche beispielsweise mehrere Dichtrillen aufweist. Dadurch ist eine Art Labyrinthdichtung erzielbar. Außerdem hat die Anordnung von Dichtrillen den Vorteil, daß das Elastizitätsverhalten exakt einstellbar ist.In a further embodiment of the invention there is Sealing element from a lip seal, which for example has several sealing grooves. This is a kind Labyrinth seal achievable. In addition, the arrangement of Sealing grooves have the advantage that the elasticity behavior is exact is adjustable.

Die Endscheibe ist ein Spritzgußteil und kann in einer Gestaltung im sogenannten 2-Komponenten-Verfahren hergestellt werden. Dies bedeutet, daß Kunststoffe unterschiedlicher Eigenschaften in einem einzigen Arbeitsgang miteinander verschmolzen werden. So kann beispielsweise das Dichtelement aus einem Kunststoff bestehen, der besonders gute Dichteigenschaften aufweist. Das mit dem Filterkörper zu verschmelzende Element kann aus einem Kunststoff bestehen, der besonders gute Klebeeigenschaften aufweist.The end plate is an injection molded part and can be designed be produced in the so-called 2-component process. This means that plastics with different properties in can be fused together in a single operation. So For example, the sealing element made of a plastic exist, which has particularly good sealing properties. That with the element to be fused can be made from one Made of plastic, which has particularly good adhesive properties having.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, das Dichtelement axial bzw. radial anzuordnen. Während die axiale Abdichtung einer Filterpatrone die bisher übliche Abdichtung darstellt, hat die radiale Abdichtung den Vorteil, daß Längentoleranzen der Filterpatrone einfacher ausgeglichen werden können.A further development of the invention provides for the sealing element to be arranged axially or radially. While the axial sealing one  Filter cartridge represents the usual seal so far radial sealing the advantage that length tolerances of the Filter cartridge can be compensated more easily.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen 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. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:These and other features of preferred developments of the In addition to the claims go from the invention Description and the drawings, the individual Features individually or in groups in the form of Sub-combinations in the embodiment of the invention and on other areas to be realized and beneficial as well as for Protectable versions can present themselves for the here Protection is claimed. Embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below explained. The drawings show:

Fig. 1a einen Halbschnitt eines Luftfilters mit Filterpatrone, Fig. 1a shows a half section of an air filter with filter cartridge,

Fig. 1b eine Variante eines Luftfilters mit Filterpatrone. FIG. 1b a variant of an air filter with filter cartridge.

Wie in Fig. 1 dargestellt, besteht das Ausführungsbeispiel des Luftfilters aus einem Luftfiltergehäuse 10, das mit einem Deckel 11 verschlossen ist. Das Filtergehäuse weist einen Rohlufteinlaß 12 und einen Reinluftauslaß 13 auf. Innerhalb des Filtergehäuses befindet sich eine Filterpatrone 14, welche an ihrem oberen Ende mit einer Endscheibe 15 und an dem unteren Ende mit einer Endscheibe 16 versehen ist. Die Filterpatrone besteht im wesentlichen aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterpapier 17. Sowohl die Endscheibe 15 als auch die Endscheibe 16 besteht insbesondere aus Santoprene, einer Kombination aus Polypropylen und einem elastomeren Werkstoff.As shown in Fig. 1, the embodiment of the air filter consists of an air filter housing 10 which is closed with a cover 11 . The filter housing has a raw air inlet 12 and a clean air outlet 13 . Inside the filter housing there is a filter cartridge 14 which is provided with an end plate 15 at its upper end and with an end plate 16 at the lower end. The filter cartridge essentially consists of a filter paper 17 folded in a zigzag shape. Both the end plate 15 and the end plate 16 consist in particular of Santoprene, a combination of polypropylene and an elastomeric material.

An der unteren Endscheibe 16 sind in Fig. 1a, das heißt im linken Halbschnitt, Dichtlippen angeformt. Diese Dichtlippen 18 weisen Dichtungsrillen 19, 20 auf, welche zu einer Erhöhung der Dichtwirkung beitragen. Die Endscheiben werden bei der Montage mit dem Filterpapier 17 erwärmt und in den Papierbalg eingeschmolzen und damit verbunden.Are on the lower end plate 16 in Fig. 1a, that is in the left half-section, integrally formed sealing lips. These sealing lips 18 have sealing grooves 19 , 20 which contribute to an increase in the sealing effect. The end disks are heated during assembly with the filter paper 17 and melted into the paper bellows and connected to it.

Der rechtsseitige Halbschnitt Fig. 1b zeigt ebenfalls Dichtlippen 21. Diese bewirken eine radiale Abdichtung an dem Ansatz 22 des Reinluftaustritts 13. Wird die Endscheibe 16 beispielsweise im 2-Komponenten-Spritzgießverfahren hergestellt, dann ist es zweckmäßig, die erste Komponente als leicht schmelzbare ebene Scheibe auszubilden und die zweite Komponente für den Dichtbereich vorzusehen.The right-hand half section Fig. 1b also shows sealing lips 21st These effect a radial seal on the attachment 22 of the clean air outlet 13 . If the end plate 16 is produced, for example, in the 2-component injection molding process, then it is expedient to design the first component as an easily meltable flat plate and to provide the second component for the sealing area.

Claims (6)

1. Filterpatrone, insbesondere für einen Ansaugluftfilter einer Brennkraftmaschine mit einem aus einer zick-zack-förmig gefalteten Filterpapierbahn bestehenden hohlzylindrischen Filterkörper der an wenigstens einer Stirnseite mit einer Endscheibe versehen ist und wobei diese Endscheibe ein Dichtelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) unmittelbar mit dem Filterkörper (14) verbunden ist.1. Filter cartridge, in particular for an intake air filter of an internal combustion engine with a hollow cylindrical filter body consisting of a filter paper web folded in a zigzag shape and which is provided with an end plate on at least one end face and wherein this end plate has a sealing element, characterized in that the end plate ( 16 ) is directly connected to the filter body ( 14 ).
2. Filterpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) an den Filterkörper (14) angeschmolzen ist.2. Filter cartridge according to claim 1, characterized in that the end plate ( 16 ) on the filter body ( 14 ) is melted.
3. Filterpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) aus einer Mischung von Polypropylen und Elastomer oder aus einer Mischung von Polyamid und Elastomer besteht.3. Filter cartridge according to claim 1 or 2, characterized in that the end plate ( 16 ) consists of a mixture of polypropylene and elastomer or of a mixture of polyamide and elastomer.
4. Filterpatrone nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement eine Lippendichtung (18) ist welche mehrere Dichtungsrillen (19, 20) aufweist.4. Filter cartridge according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the sealing element is a lip seal ( 18 ) which has a plurality of sealing grooves ( 19 , 20 ).
5. Filterpatrone nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endscheibe (16) im 2-Komponenten- Spritzgießverfahren hergestellt ist.5. Filter cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the end plate ( 16 ) is made in a two-component injection molding process.
6. Filterpatrone nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement ein axial und/oder radial wirkendes Dichtelement (18, 21) ist.6. Filter cartridge according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing element is an axially and / or radially acting sealing element ( 18 , 21 ).
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