DE19715602A1 - Halterahmen für einen Filterkörper - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Halterahmen für einen in einem Fluidstrom gehaltenen Filter­ körper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gattungsgemäße Halterahmen sind besonders weit verbreitet im Kraftfahrzeugbau, und zwar in der Regel zur Fixierung von Pollen-, Staub- oder Absorptionsfiltern. Häufig ver­ wendet werden Filter, die nach Art eines Faltenbalges aus einem Fließwerkstoff gebildet sind (siehe hierzu beispielsweise die EP-0 620 133-A1, B60H 3/06; DE 92 09 362-U1, B01D 46/52; DE-37 04 458-A1, B01D 46/18).

Auch die gattungsbildende DE-44 24 805-C1 (B60H 3/06) zeigt ein gefaltetes Filtermedium, das mit Hilfe eines Rahmenteils in einem als Luftkanal ausgebildeten Gehäuse fixiert wird. In dieser Schrift wird darüber hinaus vorgeschlagen, wie wahlweise entweder nur ein Staubfilter oder eine durch Reihenanordnung erzeugte Kombination aus Absorptionsfilter und Staubfilter eindeutig fixiert werden kann. Zu diesem Zweck sind die unterschiedlichen Filtertypen und das Halterahmenteil so aufeinander ab gestimmt, daß beim Einbau der Kombination einer der Filter immer durch den anderen der Filter festgelegt wird. Der in seiner räumlichen Ausdehnung wesentlich dickere Absorptionsfilter kann also nicht selb­ ständig in dem Halterahmen fixiert werden. Die gesamte Halteeinrichtung ist somit nicht geeignet, für Filterkörper unterschiedlicher Dicke jeweils eine eindeutige Festlegung zu gewährleisten. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn ein Kraftfahrzeug in Ab­ hängigkeit von unterschiedlichen saisonalen oder lokalen Bedingungen mit unterschiedlich starken Partikelbelastungen beaufschlagt wird und deshalb ein häufigerer Filtertausch erforderlich ist. Hoch wirksame und in der Regel auch sehr teure Filtermedien führen im allgemeinen zu größeren Faltenbalgdicken, die ihrerseits dann immer auch ein gesondertes Rahmenteil erfordern.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Halte­ einrichtungen so weiterzubilden, daß mit einem Halterahmen mehrere unterschiedlich dicke Filterköper eindeutig fixiert werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Halterahmen gemäß den Merkmalen des Patentan­ spruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß wird also an wenigstens einer Wandung des Halterahmens wenigstens ein Rasthaken so angeformt, daß er mit der dem Filterkörper zugewandten Innenwand einen Halteschlitz erzeugt, der seinerseits der Halterung des Filterkörpers dient. Vorzugs­ weise ist ein bandförmiger oder schmalwandiger Abschnitt des Filterkörpers in Gestalt eines sogenannten Kantenleimers in den Halteschlitz mit leichtem Spiel einlegbar. Die Festlegung des Filterkörperelementes gegen einen Absatz des den Halterahmen tragenden Gehäuses erfolgt über ein Fußteil, das an dem Rasthaken angeformt ist und ebenfalls in den Filter­ körper eingreift. Auf diese Weise kann also an vorgegebenen Stellen des Halterahmens zwischen dem Gehäuseabsatz und der unteren Kante des Fußteils ein weiterer Halteschlitz gebildet werden, durch den beispielsweise eine Falte eines faltenbalgartig aufgebauten Filtermediums verläuft. Dieser weitere Halteschlitz steht also im wesentlichen senkrecht zu dem aus dem Rasthaken und der Innenwand gebildeten Halteschlitz und stellt auf diese Weise sicher, daß der Filterkörper auch bei starker Fluidströmung unabhängig von seiner jeweiligen Bauhöhe eindeutig in dem Hafterahmen festgelegt ist. Abweichend von allen bis­ lang bekannten Lösungen wird die Fixierung des Filters also nicht ausschließlich über die äußeren Konturen des Filters gesucht, sondern auch durch direkten Eingriff in den Filter hinein.

Mit der Weiterbildung gemäß Patentanspruch 2 wird erreicht, daß auch bei relativ labilen Filtermedien oder bei starker Fluidströmung die Rasthaken nicht aus dem Filterelement herausgeraten können. Durch mehrere entlang der Wandungen des Halterahmens verteilte Rasthaken kann für je den einzelnen der Rasthaken die Belastung verringert und insgesamt der Filterkörper gleichmäßiger aufgenommen werden. Zur Einsparung von Material können die die Rasthaken aufweisenden Wände des Halterahmens gegenüber der Ausdehnung der Rasthaken verkürzt werden. Lediglich die ohne Rasthaken versehenen und parallel zu den Falten verlaufenden Wänden weisen eine ähnlich große Ausdehnung wie die Rast­ haken auf, um so ganzflächig den Filterkörper gegen den Gehäuseabsatz in etwa auf einer Höhe festlegen zu können.

Eine gemäß Anspruch 6 ausgeführte Halteeinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in bereits bestehenden Gehäusekonzepten der erfindungsgemäß modifizierte Halterahmen verwendbar ist, ohne daß an anderen Bauteilen (Luftkanal, Filtergehäuse oderdiversen Abdeckungen) Konstruktionsänderungen vorgenommen werden müssen.

Der bevorzugte Anwendungsfall für die Erfindung sind Filterkonzepte, bei denen das Filter­ medium einerseits und der Halterahmen andererseits zwei voneinander trennbare bzw. zusammensteckbare Konstruktionselemente sind. Bei einem Filterwechsel kann also der Rahmen jeweils im Fahrzeug verbleiben und muß nicht aufwendig entsorgt werden. Als weiterer Vorteil ist zu nennen, daß der erfindungsgemäße Halterahmen hinsichtlich seiner Anschlußmaße baugleich mit bereits bestehenden Halterahmen ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann an bereits in Serie befindlichen Fahrzeugen die Erfindung problemlos nach gerüstet werden.

Hervorzuheben ist auch, daß durch die jeweilige Gestaltung des zwischen den Innen­ wänden und den Rasthaken angeordneten Halteschlitzes da für gesorgt werden kann, daß einerseits ohne großen Kraftaufwand und ohne nennenswertes Beschädigungsrisiko der Filterkörper in den Halterahmen eingelegt werden kann und andererseits aber der so einge­ legte Filterkörper auch nicht bei der Montage aus dem Halterahmen heraus fallen kann. Durch Vorgabe einer bestimmten Elastizität an den Rasthaken können sogar unterschied­ lich breit ausgefallene Kantenleimer jeweils eindeutig aufgenommen und anschließend fixiert werden.

Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel wird mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 für den bevorzugten Anwendungsfall im Kraftfahrzeugbau eine typische Einbau­ situation mit einem konventionell ausgeführten Halterahmen,

Fig. 2 in einer perspektivischen Darstellung die Gesamtsicht eines erfindungsgemäß ausgeführten Halterahmens,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Schnitt III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Schnitt IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht gemäß Schnitt V-V in Fig. 2.

Gleiche Bauteile oder Bauteilabschnitte weisen in allen Figuren die gleich Bezifferung auf. Bei dem erfindungsgemäßen Halterahmen sind die Bezugsziffern für vergleichbare Bauteil­ abschnitte gegenüber dem konventionellen Halterahmen um 100 erhöht.

Man erkennt in Fig. 1 ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Filtergehäuse, das über Schrau­ ben 2 und 3 an Gewindebolzen 4 und 5 befestigbar ist, die hier im Bereich eines soge­ nannten Wasserkastens 6 eines nur ausschnittsweise angedeuteten Fahrzeugs 7 angeord­ net sind. In das Filtergehäuse 1 ist als Filterkörper hier ein Pollenfilter 8 einlegbar, der auf einem umlaufenden Absatz 9 abgestützt wird. Die Festlegung gegen diesen Absatz 9 besorgt ein Halterahmen 10, der über Haltezungen 11, 12 in Rastausnehmungen 13, 14 des Filtergehäuses 1 arretierbar ist. Der hier faltenbalgartig ausgeführte Pollenfilter 8 weist umlaufend oder wenigstens an zwei Längsseiten 15, 16 Kantenleimer auf, die der Faltung aus Fließwerkstoff oder Papier eine feste äußere Kontur geben. Querwände 17, 18 an dem Halterahmen 10 sind über hier nicht weiter bezifferte Schlitze von Längswänden 19, 20 so abgesetzt, daß sie durch ihren parallelen Verlauf zu den Faltkanten in den Filterkörper eingreifen können. Aus der in Fig. 1 ersichtlichen Konstellation wird deutlich, daß mit einem derartig gestalteten Halterahmen 10 nur Filterkörper 8 mit einer entsprechenden Dicke eindeutig festgelegt werden können.

Bei dem erfindungsgemäßen Halterahmen 100 sind im Bereich der Längswände 119, 120 Rasthaken 121 bis 128 vorgesehen, die zusammen mit Innenwänden 129a und 130a Halte­ schlitze 129 (siehe Fig. 3) bilden. In diese werden beispielsweise die den Filterkörper 8 einfassenden Kantenleimer eingeführt. Die Unterkanten der Rasthaken 121 bis 128 ver­ laufen in etwa der gleichen Ebene wie die Unterkanten der Querwände 117 und 118. Auch diese ragen in den Filterkörper 8 hinein und legen somit zusammen mit hier nicht weiter bezifferten Fußteilen der Rasthaken 121 bis 128 den Filterkörper 8 gegen den umlaufenden Gehäuseabsatz 9 fest. Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Ausführung sind hier an dem Halterahmen 100 drei Haltezungen (111, 111a, 112) angeformt, die in entsprechende Ausnehmungen am Filtergehäuse 1 eingreifen.

Die Ansicht gemäß Fig. 3 zeigt den Rasthaken 122, der zusammen mit der Längswand 119 den nach unten offenen Halteschlitz 129 bildet. Ein nach innen ab gestelltes Fußteil 130 am Rasthaken 122 bildet zusammen mit einer auf dem Absatz 9 des Filtergehäuses 1 ange­ ordneten Dichtung 131 eine waagerecht verlaufende Auflage 132, durch die die Abstützung des jeweils eingelegten Filterkörpers 8 gegen das Filtergehäuse 1 bestimmt ist.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Halteschlitz 129 deutlich über die höchste Erstreckung des Filtergehäuses 1 hinausgezogen worden. Ein Boden 133 dieses Halteschlitzes 29 verläuft also oberhalb einer aus dem Filtergehäuse 1 und einem umlaufenden Kragen 134 des Halterahmens 100 gebildeten Trennfuge 135. Der so gestal­ tete Halterahmen 100 weist gegenüber dem Filtergehäuse 1 die gleichen Anschlußmaße auf, wie der in Fig. 1 dargestellte Halterahmen 10. Im Unterschied zu diesem ist er jedoch geeignet, Filterkörper unterschiedlicher Breite aufzunehmen. So ist mit strichpunktierten Linien beispielsweise ein relativ dicker Filterkörper 8a angedeutet, der mit einer Breite a praktisch die gesamte Höhe des Halteschlitzes 129 ausfüllt. Demgegenüber ist mit punk­ tierten Linien ein schmalerer Filterkörper 8b angedeutet, der nur bis an die Höhe der Trennfuge 135 heranreicht. Dies kann also beispielsweise ein Pollenfilter sein, wie er bislang überlicherweise verwendet wird. Demgegenüber kann der Filterkörper 8a ein sogenannter Kombinationsfilter sein, mit dem sowohl feine als auch grobe Staubpartikel wirksam aufgefangen werden können.

Die Darstellung in Fig. 4 zeigt die Querwand 117 als zusätzliches Fixierelement. Zusam­ men mit dem Filtergehäuse 1 bildet sie ebenfalls einen Halteschlitz und greift vorzugsweise in die letzte Faltenöffnung der Filterkörper 8a bzw. 8b ein.

Die in Fig. 5 ersichtliche Schnittdarstellung zeigt die Einbauverhältnisse im Bereich der Innenwandungen 129a, 130a zwischen den Rasthaken 121 bis 128.

Der erfindungsgemäß gestaltete Halterahmen 110 ist hier einteilig als Kunststoffspritzteil ausgeführt. Vorstellbar ist allerdings auch die gesonderte Anbringung einzelner oder mehrerer untereinander verbundener - ggf. auch metallischer - Rasthaken an einem Halte­ rahmengrundkörper. Ebenso umfaßt die Erfindung auch solche Ausführungsbeispiele, bei denen auf einen konventionellen Halterahmen 10 beispielsweise über ein Gerippe miteinan­ der verbundene Rasthaken aufgeclipst werden.

Die Filterkörper müssen nicht zwangsläufig faltenbalgartig ausgeführt sein, sondern können beispielsweise auch nach Art eines Schaumstoffblockes gebildet sein, in den Öffnungen zum Eingriff der Rasthaken 121 bis 128 und ggf. der Querwände 117, 118 eingebracht sind. Somit ergibt sich für die erfindungsgemäße Lösung ein sehr weites Anwendungsspektrum.

Claims (6)

1. In oder an einem Gehäuse (1) befestigbarer Halterahmen (110) für einen in einen Fluid­ strom geschalteten Filterkörper (8, 8a, 8b) mit wenigstens einem angeformten oder an gebauten Rasthaken zur zumindest mittelbaren Fixierung des Filterkörpers an dem Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß

• - durch den wenigstens einen Rasthaken (121 bis 128) und eine dem Filterkörper (8, 8a, 8b) zugewandte Innenwand (129, 129a) des Halterahmens (110) ein einseitig offener Halteschlitz (129) erzeugt ist, in den ein bandförmiger oder schmalwandiger Abschnitt des Filterkörpers (8, 8a, 8b) einlegbar ist,
• - an dem Rasthaken (121 bis 128) im Bereich der Einlegeöffnung des Halteschlitzes (129) ein in den Filterkörper (8, 8a, 8b) eingreifendes Fußteil (130) angeformt ist, durch den der Filterkörper (8, 8a, 8b) gegen einen dem Gehäuse (1) zugeordneten oder an diesem abgestützten Absatz (9) zumindest mittelbar festlegbar ist.

2. Halterahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Rasthaken (121 bis 128) im Bereich des Fußteils (130) derart verdickt ist, daß er eine im wesentlichen L-förmige Kontur aufweist.

3. Halterahmen nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist, und daß an zwei einander gegenüber­ liegenden Rechteckseiten jeweils wenigstens zwei Rasthaken materialeinheitlich angeformt sind.

4. Hafterahmen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Rasthaken (121 bis 128) aufweisenden Wände (119, 120) kürzer sind als die Rasthaken (121 bis 128), und andere Wände (117, 118) in etwa die gleiche Länge aufweisen wie die Rasthaken (121 bis 128).

5. Halterahmen nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die anderen Wände (117, 118) zum Eingriff in den Filterkörper (8, 8a, 8b) hergerichtet sind.

6. Halterahmen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bodenteil (133) des Halteschlitzes (129) oberhalb einer dem Gehäuse (1) zu gewandten Anlagefläche des Halterahmens (10) angeordnet ist, die zumindest abschnittsweise Bestandteil einer mit dem Gehäuse (1) gebildeten Trennfuge (135) ist.