DE19739014A1 - Filtereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung, insbesondere für einen Fahrzeugkabinen-Luftfilter, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine derartige Filtereinrichtung ist aus der EP 0 705 634 A1 bekannt. Das Filterelement der Filtereinrichtung besteht aus zick-zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial. Die Längsseiten des Filterelements sind von einem Dichtstreifen abgedeckt, der die V-förmigen Stirnseiten der einzelnen benachbarten Zick-Zack-Falten verschließt und Fehlluftströme seitlich zur Durchströmrichtung der zu filternden Luft verhindert.

Eine Längskante des Dichtstreifens ragt über das Oberflä­ chenniveau des Filterelements hinaus und ist in Form einer Rolldichtung umgebogen. Diese Rolldichtung greift in eine konkave Wölbung des Filtergehäuses ein, um so einen strö­ mungsdichten Abschluß zu erhalten.

Der zu der Rolldichtung umgebogene Bereich kann einreißen oder brechen, denn der Dichtstreifen besteht aus einem nur begrenzt elastischen Material. Fehlluftströme und eine ver­ minderte Reinigungsleistung des Filterelements können die Folge sein. Außerdem erfordert das Umbiegen zur Rolldichtung einen hohen Fertigungsaufwand.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine gattungsgema­ ße Filtereinrichtung mit einfachen Mitteln über eine lange Betriebsdauer strömungsdicht auszubilden.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Aufnahmenut im Halterahmen ermöglicht durch Einstecken des Dichtstreifens eine einfache und schnelle Montage des Filterelements im Gehäuse bei zugleich hoher Dichtigkeit. Auch ein Wechsel eines bereits eingebauten Filters kann pro­ blemlos mit geringem Aufwand durchgeführt werden. Eine zu­ sätzliche Bearbeitung der Längskante des Dichtstreifens kann entfallen.

Der Dichtstreifen kann - insbesondere bei einer rechteckför­ migen Gestalt des Filterelements - an beiden Längsseiten und zusätzlich auch an den Stirnseiten des Filterelements ange­ ordnet sein, um an allen Seiten einen strömungsdichten Ab­ schluß zwischen dem Filterelement und dem Halterahmen bei erleichterter Montage zu erreichen.

Der Halterahmen ist entweder als eigenständiges, vom Gehäuse lösbares Bauteil ausgebildet oder kann auch einteilig mit dem Gehäuse ausgebildet sein. Im Fall eines gehäusefesten Halterahmens wird das Filterelement zweckmäßig nach Art ei­ ner Schublade eingeschoben bzw. herausgezogen. Das Filtere­ lement kann aber auch von oben in den Halterahmen eingesetzt und mit der Längskante des Dichtstreifens in die Aufnahmenut eingesteckt werden; dies gilt sowohl für einen lösbaren als auch für einen gehäusefesten Halterahmen.

Zweckmäßig ist an zumindest einer Stirnseite des Filterele­ ments eine Verschlußleiste vorgesehen, die vorteilhaft aus einem biege- und torsionssteifen Kunststoff besteht, um dem Filterelement an der Stirnseite, die keine Kräfte in Längs­ richtung aufnehmen kann, Stabilität zu verleihen. Die Ver­ schlußleiste kann mit dem Halterahmen auch ein gemeinsames Bauteil bilden, um auf diese Weise die Anzahl einzelner, zu montierender Teile zu reduzieren, oder gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung als Einzelteil direkt auf eine Filterfalte des Filterelements aufgesteckt sein.

An der Verschlußleiste ist bevorzugt ein Quersteg angeformt, wobei zwischen dem Quersteg und der Wandung der Verschluß­ leiste eine Nut gebildet ist, in die eine Filterfalte des Filters nach Art einer Labyrinthdichtung aufgenommen ist.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeich­ nungen zu entnehmen. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Filterelement mit Hal­ terahmen,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Halterahmen,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Halterahmens in der rechten Hälfte und einen Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3 in der linken Hälfte,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V aus Fig. 4,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung des Details VI aus Fig. 5.

Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Filterelement 1 ist aus zick­ zack-förmig gefaltetem Bahnenmaterial 2 mit aneinanderge­ reihten Filterfalten 3 aufgebaut. Das Bahnenmaterial 2 be­ steht aus einem luftdurchlässigen, aufschmelzbaren Kunst­ stoffvlies, beispielsweise aus einem Thermoplast. An beiden Längsseiten 4 des Filterelements 1 ist ein verstärkter Dichtstreifen 6 aufgeklebt oder aufgeschmolzen, der eben­ falls aus einem Kunststoffvlies besteht, jedoch eine größere Wandstärke und eine größere Stabilität als das Bahnenmateri­ al des Filters aufweist. Das Filterelement 1 wird als Fahr­ zeugkabinen-Luftfilter in Kraftfahrzeugen eingesetzt und von der zu reinigenden Luft in Strömungsrichtung 18 durchströmt. Die Dichtstreifen 6 verhindern Fehlluftströme und verleihen dem Filterelement 1 zusätzliche Stabilität.

Das Filterelement 1 ist in einem Halterahmen 10 aufgenommen, der in einem Filtergehäuse 9 angeordnet ist. In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführung ist der Halterahmen 10 eintei­ lig mit dem Filtergehäuse 9 ausgebildet.

Wie Fig. 2 zu entnehmen, umfaßt der Halterahmen 10 Seiten­ wände 17 mit je einer Aufnahmenut 11. Die Aufnahmenut 11 ist auf der einen Seite durch die Innenseite der Seitenwand 17 und auf der anderen Seite durch einen Steg 20, der am Boden 19 ausgebildet ist, begrenzt. In die Aufnahmenut 11 ist der Dichtstreifen 6 eingesteckt. Der Dichtstreifen 6 hat eine größere Bauhöhe als das Bahnenmaterial 2 des Filterelements 1, so daß eine Längskante 7 des Dichtstreifens 6 das Niveau der nach unten gerichteten Oberfläche 8 des Filterelements überragt. Die Längskante 7 des Dichtstreifens 6 kann dadurch ohne Behinderung durch das Bahnenmaterial 2 in die Aufnahme­ nut 11 eingesteckt werden; die Aufnahmenut 11 und der mit seiner Längskante 7 eingreifende Dichtstreifen 6 bilden eine Labyrinthdichtung. Die Aufnahmenut 11 hat einen rechteckför­ migen Querschnitt, wobei die Breite der Aufnahmenut 11 zweckmäßig so bemessen ist, daß die einragende Längskante 7 des Dichtstreifens 6 mit Reibschluß strömungsdicht in der Nut festsitzt. Die Aufnahmenut 11 kann aber auch einen tra­ pezförmigen, sich verjüngenden Querschnitt aufweisen, in den die Längskante 7 eingesteckt wird. Die Aufnahmenut 11 er­ streckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Fil­ terelements 1.

Die entgegengesetzte Längskante 21 des Dichtstreifens 6 ist von einem Klemmsteg 22, der an jeder Seitenwand 17 des Hal­ terahmens 10 verläuft, eingeklemmt. Der Klemmsteg 22 verhin­ dert, daß das Filterelement 1 sich beispielsweise infolge von Fahrzeugschwingungen unbeabsichtigt aus seiner Einbaula­ ge löst. Der Klemmsteg 22 bildet zusammen mit der Aufnahme­ nut 11 eine Zwangsführung nach Art einer Schublade für den Einschub bzw. das Herausnehmen des Filterelements 1 aus dem gehäusefesten Halterahmen 10.

An bevorzugt beiden Stirnseiten 5 des Filterelements 1 sind Verschlußleisten 12 aus biege- und torsionssteifem Kunst­ stoff vorgesehen, die sich über die Breite des Filterele­ ments erstrecken. Jede Verschlußleiste 12 besteht aus einer Wandung 14 und daran angeformtem Quersteg 13, zwischen denen eine Nut 15 zur Aufnahme einer oder mehrerer endseitiger Filterfalten 3 des Filterelements ausgebildet ist. Die Ver­ schlußleisten 12 sorgen für einen strömungsdichten Abschluß im Bereich der Stirnseiten 5 des Filterelements. Die Nut 15 der Verschlußleiste 12 bildet hierbei eine Labyrinthdich­ tung.

Die Verschlußleisten 12 sind als eigenständige, vom Hal­ terahmen 10 unabhängige Bauteile ausgebildet, wobei die bei­ den, an den jeweiligen Stirnseiten 5 angeordneten Verschluß­ leisten sich geringfügig voneinander unterscheiden können. Die in Fig. 1 rechts angeordnete, innere Verschlußleiste 12 befindet sich auf der der Einschuböffnung im Filtergehäuse gegenüberliegenden Seite und hat etwa die gleiche Bauhöhe wie das Filterelement 1, um ungehindert in das Gehäuse ein­ geschoben werden zu können. Zwischen der äußeren Wandung 14 der Verschlußleiste 12 und der hinteren Gehäusewand 23 ist eine Dichtung 16 angeordnet, um zwischen dem Filterelement 1 und dem Gehäuse 9 einen strömungsdichten Abschluß zu schaf­ fen. Die Dichtung 16 kann entweder an der Außenseite der Wandung 14 der Verschlußleiste 12 oder an der Innenseite der Gehäusewand 23 befestigt sein.

Die im Bereich der Einschuböffnung angeordnete äußere Ver­ schlußleiste 12 weist eine das Filterelement 1 übersteigende Bauhöhe auf, so daß der obere und untere Abschnitt der Wan­ dung 14 an den vorderen Gehäusewandabschnitten 24a, b an­ liegt. Zwischen der Wandung 14 und den Gehäusewandabschnit­ ten 24a, b können weitere Dichtelemente angeordnet sein. Weiterhin können an den Gehäusewandabschnitten 24a, b Klemm­ nasen vorgesehen sein, um die äußere Verschlußleiste und da­ mit auch das Filterelement 1 nach Art eines Schnappver­ schlusses horizontal und vertikal festzuklemmen.

Gemäß einer weiteren Ausführung können die Verschlußleisten 12 zumindest im Bereich einer Stirnseite auch einteilig mit dem Halterahmen 10 ausgebildet sein. In diesem Fall wird das Filterelement von oben in den Halterahmen eingesetzt.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen den Halterahmen 10 in einer anderen Ausführung. Der Halterahmen 10 ist als ein vom Filtergehäuse lösbares Bauteil ausgebildet und weist eine abgeschrägte Stirnseite 5 auf. Im Bereich der abgeschrägten Stirnseite 5 ist ebenso wie an den Längsseiten eine Aufnahmenut 11 vorge­ sehen; dementsprechend weist das aufzunehmende Filterelement sowohl an beiden Längsseiten als auch an der abgeschrägten Stirnseite jeweils einen Dichtstreifen auf, dessen Längskan­ te in die Aufnahmenut einsteckbar ist. Im Bereich der gera­ den Stirnseite 5 ist einteilig mit dem Halterahmen eine Ab­ schlußleiste 12 mit dazugehörendem Quersteg 13 ausgebildet. Der Halterahmen 10 weist entlang seiner Längsseiten 4 Sei­ tenwände 17 auf. An den Seitenwänden 17 sind Haltenasen 25 angeordnet, um die seitlichen Dichtstreifen festzuklemmen.

Im Inneren des Halterahmens 10 ist ein Stützkreuz 26 ange­ ordnet.

An den Seitenwänden 17 sowie an der Verschlußleiste 12 ist ein außen umlaufender Absatz 27 vorgesehen. Der in das Fil­ tergehäuse eingesetzte Halterahmen 10 ist über zusätzliche, hier nicht dargestellte Maßnahmen gegenüber dem Filtergehäu­ se abgedichtet und fixiert. Auch kann entlang der Außenseite des Halterahmens ein flexibler Bund, beispielsweise in der Art einer Lippendichtung, vorgesehen sein, der fest, insbe­ sondere einteilig, mit dem Halterahmen 10 verbunden ist und der eine Dichtfunktion übernimmt.

Neben der lösbaren Ausführung kann der Halterahmen in dem in den Fig. 3 bis 6 gezeigten Beispiel auch einteilig mit dem Filtergehäuse ausgebildet sein.

Claims (14)

1. Filtereinrichtung, insbesondere für einen Fahrzeugkabi­ nen-Luftfilter, mit einem in einem Filtergehäuse (9) aufge­ nommenen Filterelement (1), das aus zick-zack-förmig gefal­ tetem Bahnenmaterial (2) besteht, wobei zumindest eine Längsseite (4) des Filterelements (1) von einem Dichtstrei­ fen (6) abgedeckt ist, dessen eine Längskante (7) die Filte­ relement-Oberfläche (8) überragt, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtergehäuse (9) ein Halterahmen (10) mit einer Auf­ nahmenut (11) vorgesehen ist, in die die überstehende Längs­ kante (7) des Dichtstreifens (6) einsteckbar ist.

2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Stirnseite (5) des Filterelements (1) ein Dichtstreifen (6) angeordnet ist, der in eine entspre­ chende Nut (15) in dem Halterahmen (10) eingreift.

3. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (10) ein vom Filtergehäuse (9) lösbares Bauteil ist.

4. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (10) einteilig mit dem Filtergehäuse (9) ausgebildet ist.

5. Filtereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (1) nach Art einer Schublade in den Halterahmen (10) ein- und ausfahrbar ist.

6. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (1) durch einen Schnappverschluß un­ verlierbar im Filtergehäuse (9) gehalten ist.

7. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Stirnseite (5) des Filterelements (1) eine Verschlußleiste (12) vorgesehen ist.

8. Filtereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verschlußleiste (12) ein Quersteg (13) angeformt ist, wobei zwischen der Wandung (14) der Verschlußleiste (12) und dem Quersteg (13) eine Nut (15) zur Aufnahme einer Filterfalte (3) des Filterelements (1) ausgebildet ist.

9. Filtereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verschlußleiste (12) und dem Halterahmen (10) eine Dichtung (16) angeordnet ist.

10. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußleiste (12) einteilig mit dem Halterahmen (10) ausgebildet ist.

11. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußleiste (12) aus einem biege- und torsions­ steifen Kunststoff besteht.

12. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußleiste (12) an zumindest einer Stirnseite (5) auf das Filterelement (1) aufsteckbar ist.

13. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußleiste (12) an einer Stirnseite (5) mit dem Halterahmen (10) ein gemeinsames Bauteil bildet.

14. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Halterahmen (10) das Filterelement (1) überragende Seitenwände (17) aufweist.