DE19944344B4 - air filter - Google Patents
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Abstract
Luftfilter (1), bestehend aus einem Filtergehäuse (2) und einem auswechselbaren Filtereinsatz (3), wobei der Filtereinsatz (3) als Rundfiltereinsatz mit einem hohlzylindrischen Filterstoffkörper (30) und mit zwei angegossenen Stirnscheiben (31) aus einem elastischen Dichtmaterial ausgeführt ist, wobei mindestens eine der Stirnscheiben (31) mit einer Anschlußöffnung (32) versehen ist, die an ihrer von dem Filterstoffkörper (30) abgewandten Seite von einem mit der Stirnscheibe (31) einstöckigen Radialdichtringabschnitt (33) umgeben ist, und wobei im Filtergehäuse (2) ein Anschlußstutzen (20) angeordnet ist, auf den der Filtereinsatz (3) mit seinem die Anschlußöffnung (32) umgebenden Radialdichtringabschnitt (33) aufsteckbar ist, dadurch gekennzeichnet,
– daß die Innendurchmesser von Anschlußöffnung (32) und Anschlußstutzen (20) im wesentlichen übereinstimmen,
– daß der Radialdichtringabschnitt (33) in radialem Abstand von der Anschlußöffnung (32) angeordnet ist und daß dessen Innendurchmesser im entspannten Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser des Anschlußstutzens (20) und
– daß der Radialdichtringabschnitt (33) mit einem einen integrierten Bestandteil bildenden umlaufenden, aus einem weniger oder nicht elastischen Material bestehenden Ring (34) ausgeführt ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Anschlußstutzens (20).Air filter (1), consisting of a filter housing (2) and an exchangeable filter insert (3), the filter insert (3) being designed as a round filter insert with a hollow cylindrical filter material body (30) and with two cast-on end plates (31) made of an elastic sealing material, at least one of the end disks (31) is provided with a connection opening (32) which is surrounded on its side facing away from the filter material body (30) by a radial sealing ring section (33) which is integral with the end disk (31), and in the filter housing (2 ) a connection piece (20) is arranged, onto which the filter insert (3) with its radial sealing ring section (33) surrounding the connection opening (32) can be plugged, characterized in that
- That the inner diameter of the connection opening (32) and connection piece (20) substantially match,
- That the radial sealing ring section (33) is arranged at a radial distance from the connection opening (32) and that the inner diameter in the relaxed state is smaller than the outer diameter of the connecting piece (20) and
- That the radial sealing ring portion (33) with an integral part forming, made of a less or non-elastic material ring (34) is executed, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the connecting piece (20).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Luftfilter, bestehend aus einem Filtergehäuse und einem auswechselbaren Filtereinsatz, wobei der Filtereinsatz als Rundfiltereinsatz mit einem hohlzylindrischen Filterstoffkörper und mit zwei angegossenen Stirnscheiben aus einem elastischen Dichtmaterial ausgeführt ist, wobei mindestens eine der Stirnscheiben mit einer Anschlußöffnung versehen ist, die an ihrer von dem Filterstoffkörper abgewandten Seite von einem mit der Stirnscheibe einstöckigen Radialdichtringabschnitt umgeben ist, und wobei im Filtergehäuse ein Anschlußstutzen angeordnet ist, auf den der Filtereinsatz mit seinem die Anschlußöffnung umgebenden Radialdichtringabschnitt aufsteckbar ist.The present invention relates to an air filter, consisting of a filter housing and a replaceable one Filter insert, with the filter insert as a round filter insert a hollow cylindrical filter fabric body and with two cast-on face plates is made of an elastic sealing material, at least one the end disks are provided with a connection opening on their from the filter cloth body opposite side of a one-piece radial sealing ring section with the face plate is surrounded, and with a connection piece in the filter housing is arranged, on which the filter insert with its surrounding the connection opening Radial sealing ring section is attachable.
Ein Luftfilter der eingangs genannten
Art ist aus der
Als nachteilig wird bei diesem bekannten Stand der Technik angesehen, daß im Bereich des Anschlußstutzens des Filtergehäuses der zur Verfügung stehende Strömungsquerschnitt für die zu filternde oder gefilterte Luft gegenüber dem Innendurchmesser des Filtereinsatzes vermindert ist, wodurch sich unerwünschte Strömungswiderstände ergeben. Weiterhin nachteilig ist die relativ komplizierte Form des Radialdichtringabschnitts, was die Herstellung des Filtereinsatzes aufwendig macht. Schließlich wird das Erfordernis eines separaten Spannorgans als Nachteil angesehen, da dieses Teil eigens angefertigt und an dem Filtereinsatz montiert werden muß. Dies erfordert zusätzliche Arbeitszeit und ist mit dem Risiko verbunden, daß das Spannorgan verloren geht oder sich im Betrieb des Luftfilters ungewollt von dem Radialdichtringabschnitt löst, wodurch dieser seine Dichtfunktion verliert und eine sichere Halterung des Filtereinsatzes auf dem Anschlußstutzen nicht mehr gewährleistet ist.The disadvantage of this known state the technology considered that in Area of the connector of the filter housing the available standing flow cross-section for the Air to be filtered or filtered compared to the inside diameter of the Filter insert is reduced, which results in undesirable flow resistance. Another disadvantage is the relatively complicated shape of the radial sealing ring section, which makes the production of the filter insert complex. Eventually considered the need for a separate tensioning element a disadvantage, because this part is specially made and mounted on the filter insert must become. This requires additional Working time and is associated with the risk that the clamping element is lost or unwanted from the radial seal section during operation of the air filter solves what this loses its sealing function and a secure mounting of the Not the filter insert on the connecting piece more guaranteed is.
Weiterhin ist aus der
Schließlich ist ein weiterer Luftfilter
aus der
Für die vorliegende Erfindung stellt sich deshalb die Aufgabe, einen Luftfilter der eingangs genannten Art zu schaffen, der die dargelegten Nachteile vermeidet und bei dem insbesondere ein möglichst widerstandsarmer Strömungsweg für die zu filternde oder gefilterte Luft zur Verfügung gestellt wird, bei dem die Herstellung des Filtereinsatzes mit seinen Stirnscheiben einfach ist und bei dem auf ein separates Spannorgan verzichtet werden kann, ohne daß die Betriebszuverlässigkeit des Luftfilters leidet.For the present invention therefore has as its object one To create air filter of the type mentioned that the outlined Avoids disadvantages and in particular one with the least possible resistance flow for the air to be filtered or filtered is provided at which the manufacture of the filter insert with its face plates is easy and in which a separate tensioning element can be dispensed with, without the operational reliability of the air filter suffers.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch einen Luftfilter der eingangs genannten Art, der dadurch gekennzeichnet ist,
- – daß die Innendurchmesser von Anschlußöffnung und Anschlußstutzen im wesentlichen übereinstimmen,
- – daß der Radialdichtringabschnitt in radialem Abstand von der Anschlußöffnung angeordnet ist und daß dessen Innendurchmesser im entspannten Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser des Anschlußstutzens und
- – daß der Radialdichtringabschnitt mit einem einen integrierten Bestandteil bildenden umlaufenden, aus einem weniger oder nicht elastischen Material bestehenden Ring ausgeführt ist, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Anschlußstutzens.
- - That the inner diameter of connection opening Essentially, the connection and connection piece match,
- - That the radial sealing ring section is arranged at a radial distance from the connection opening and that the inner diameter in the relaxed state is smaller than the outer diameter of the connecting piece and
- - That the radial sealing ring portion is designed with an integral part of the circumferential ring consisting of a less or non-elastic material, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the connecting piece.
Durch die angegebene Gestaltung der Durchmesser und die beanspruchte Anordnung des Radialdichtringabschnitts wird erreicht, daß der Anschlußstutzen einen Innendurchmesser aufweisen kann, der praktisch genau so groß ist wie der freie Innendurchmesser des Filtereinsatzes. Unerwünschte Strömungswiderstände an dieser Stelle werden dadurch vermieden. Ein sicherer Sitz des Filtereinsatzes auf dem Anschlußstutzen und eine dauerhafte Abdichtung, auch bei starken Erschütterungen und ständigen Vibrationen, wie sie in Kraftfahrzeugen auftreten, werden durch den in den Radialdichtringabschnitt integrierten umlaufenden Ring gewährleistet. Dabei ist der umlaufende Ring unverlierbar und erfordert keinen besonderen Montageaufwand beim Herstellen des Filtereinsatzes. Schließlich ist noch ein Vorteil darin zu sehen, daß für die Sicherstellung der Dichtfunktion kein innerer Stützkörper im Filtereinsatz mehr erforderlich ist ein solcher Stützkörper wird höchstens noch zur Abstützung des Filterstoffkörpers bei besonders hohen Druckdifferenzen benötigt, wobei die Stärke des Stützkörpers dann auf ein diesem Zweck entsprechendes Maß beschränkt werden kann.Due to the specified design of the diameter and the claimed arrangement of the radial seal portion achieved that the connecting branch can have an inner diameter that is practically the same size as the free inside diameter of the filter insert. Undesired flow resistance at this This avoids job. A secure fit of the filter insert on the connector and a permanent seal, even with strong vibrations and permanent Vibrations, as they occur in motor vehicles, are caused by the circumferential ring integrated in the radial sealing ring section guaranteed. The circumferential ring is captive and does not require any special assembly effort when manufacturing the filter insert. Finally is an advantage to see in that for ensuring the sealing function no longer has an inner support body in the filter insert Such a support body is required at the most still for support of the filter cloth body required at particularly high pressure differences, the strength of the Support body then on a measure corresponding to this purpose can be limited.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Luftfilters sieht vor, daß der umlaufende Ring ein in den Radialdichtringabschnitt vollständig oder teilweise eingegossener Kunststoffring aus einem thermoplastischen oder duroplastischen Kunststoff ist. Ein solcher Kunststoffring ist einfach und kostengünstig herstellbar und läßt sich bei der Herstellung der Stirnscheiben leicht in das ela stische Dichtmaterial eingießen. Außerdem kann ein Kunststoffring in einfacher Art und Weise durch entsprechende Materialauswahl und Dimensionierung hinsichtlich seiner Elastizität und der dadurch ausgeübten Radialdichtkraft an unterschiedliche Anwendungsfälle angepaßt und optimiert werden. Schließlich behindert ein Kunststoffring bei einer späteren thermischen Verwertung des Filtereinsatzes nach seiner Nutzung eine vollständige Veraschung nicht.A further development of the air filter according to the invention stipulates that the circumferential ring completely or in the radial sealing ring section partially molded plastic ring made of a thermoplastic or thermosetting plastic. Such a plastic ring is easy and inexpensive to manufacture and can be in the manufacture of the end plates easily in the elastic sealing material pour in. In addition can a plastic ring in a simple manner by appropriate Material selection and dimensioning with regard to its elasticity and exercised thereby Radial sealing force can be adapted to different applications and optimized. Finally hindered a plastic ring at a later one thermal utilization of the filter insert after its use full Ashing not.
Um einen guten Zusammenhalt zwischen dem umlaufenden Ring und dem übrigen Teil der zugehörigen Stirnscheibe auch unter erschwerten Betriebsbedingungen, insbesondere bei starken Erschütterungen, zu gewährleisten, ist vorzugsweise der umlaufende Ring mit mindestens einem in den Radialdichtringabschnitt und/oder in die Stirnscheibe ragenden und darin eingebetteten Verankerungsfortsatz ausgebildet.To maintain good cohesion between the encircling ring and the rest Part of the associated Face washer even under difficult operating conditions, in particular in case of strong vibrations, to ensure, is preferably the circumferential ring with at least one in the radial sealing ring section and / or anchoring extension projecting into the end disk and embedded therein educated.
Der zuvor erwähnte Verankerungsfortsatz kann vorteilhaft als Hohlzylinder ausgeführt sein, dessen in Radialrichtung gemessene Dicke geringer ist als die des umlaufenden Ringes an sich. Damit ergibt sich eine gute Verankerung und zugleich hat der Verankerungsfortsatz nur einen relativ geringen Einfluß auf die Funktion, da er aufgrund seiner geringeren Materialstärke in seiner Wirkung hinter die Wirkung des Ringes an sich zurücktritt. Zur Verbesserung der Verankerung kann der Verankerungsfortsatz mit Unterbrechungen oder Durchbrechungen ausgeführt sein.The anchoring process mentioned above can advantageously be designed as a hollow cylinder, its radial direction measured thickness is less than that of the circumferential ring itself. This results in good anchoring and, at the same time, the anchoring extension only a relatively small influence on the function as it is due to its lower material thickness the effect of the ring itself lags behind. To improve the anchoring, the anchoring extension can be used Interruptions or breakthroughs.
Eine hinsichtlich des Ringquerschnitts erste bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, daß der umlaufende Ring einen runden Queschnitt aufweist. Ein solcher Ring ist einfach herstellbar und dementsprechend besonders kostengünstig.One with regard to the ring cross-section first preferred embodiment provides that the circumferential ring one has a round cross-section. Such a ring is easy to manufacture and accordingly particularly inexpensive.
Eine alternative Ausführung sieht vor, daß der umlaufende Ring einen drei- oder mehreckigen Querschnitt aufweist und daß die in Radialrichtung gemessene Dicke des Ringes in Axialrichtung gesehen vom Filterstoffkörper weg kleiner wird. Diese Ausführung erfordert zwar eine etwas aufwendigere Formgebung des Ringes, hat aber den Vorteil, daß das Aufstecken des Filtereinsatzes auf den zugehörigen Anschlußstutzen erleichtert ist, weil der Ring an seiner beim Aufstecken des Filtereinsatzes vorderen Seite schwächer ist, so daß zunächst die zwischen dem Anschlußstutzen und dem Filtereinsatz auftretenden Reibungskräfte geringer sind. Je weiter der Filtereinsatz auf den Anschlußstutzen aufgesteckt wird, desto größer wird die Wirkung des Ringes und damit auch die Kraft, die den Filtereinsatz auf dem Anschlußstutzen sichert und dichtet.An alternative execution looks before that circumferential ring has a triangular or polygonal cross section and that the Radial thickness of the ring seen in the axial direction from the filter cloth body gets smaller. This execution requires a somewhat more complex shape of the ring but the advantage that Attach the filter insert to the associated connection piece is relieved because the ring on his when inserting the filter insert front side weaker is, so that first between the connecting piece and the friction forces occurring to the filter insert are lower. The farther the filter insert is attached to the connecting piece, the bigger it gets the effect of the ring and thus also the force that the filter insert on the connector secures and seals.
Eine dritte Ausgestaltung schlägt vor, daß der umlaufende Ring einen Winkel- oder L-förmigen Querschnitt aufweist, wobei dessen einer Schenkel in Radialrichtung nach außen und dessen anderer Schenkel in Axialrichtung vom Filterstoffkörper weg weist. Diese Ausführung des Ringes ist besonders materialsparend, ohne daß die Funktion des Ringes darunter leidet. Außerdem ergibt sich bei der beschriebenen Ausrichtung der Schenkel des Ringes der gleiche Vorteil, wie er sich bei der zuvor beschriebenen Ausführung des Ringes beim Aufstecken des Filtereinsatzes auf den Anschlußstutzen ergibt.A third embodiment suggests that the circumferential ring has an angular or L-shaped cross section, one leg of which is directed radially outwards and whose other leg points away from the filter material body in the axial direction. This execution the ring is particularly material-saving, without the function the ring suffers from it. In addition results in the described alignment of the legs of the ring same advantage as in the previously described version of the Ring when the filter insert is placed on the connecting piece results.
Eine alternative Ausgestaltung des Luftfilters nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß der umlaufende Ring durch ein den radial äußeren Teil des Radialdichtringabschnitts bildendes, auf eine geringere Elastizität eingestelltes Dichtmaterial gebildet ist. Bei dieser Ausführung des Luftfilters kann für den umlaufenden Ring grundsätzlich das gleiche Material verwendet werden wie für den übrigen Teil des Radialdichtringabschnitts und die Stirnscheibe, wobei lediglich die entsprechende Elastizität eingestellt werden muß. Diese Einstellung der Elastizität kann relativ einfach durch Veränderung von Komponenten-Mischungsverhältnissen oder Zugabe von Zuschlagstoffen beim Anmischen des elastischen Dichtmaterials bewirkt werden.An alternative embodiment of the air filter according to claim 1 is characterized in that the circumferential ring is formed by a sealing material which forms the radially outer part of the radial sealing ring section and is set to a lower elasticity. In this embodiment of the air filter, basically the same material can be used for the circumferential ring as for the remaining part of the radial sealing ring section and the end plate, only the corresponding elasticity being set must become. This adjustment of the elasticity can be effected relatively easily by changing component mixing ratios or adding additives when mixing the elastic sealing material.
Bevorzugt ist das Dichtmaterial eine Vergußschaummasse, die an sich bekannt ist und die auch für den Filtereinsatz des erfindungsgemäßen Luftfilters gut geeignet ist, weil sie ein problemloses Eingießen des Ringes erlaubt und weil sie ein geringes Gewicht, eine einfache Verarbeitbarkeit und eine problemlose Entsorgbarkeit bietet.The sealing material is preferably a Vergußschaummasse, which is known per se and also for the filter insert of the air filter according to the invention is well suited because it is easy to pour the Ringes allowed and because they are lightweight, a simple one Processability and easy disposal.
Besonders bevorzugt ist die Vergußschaummasse eine Polyurethan-Schaum, der als Material ebenfalls an sich bekannt ist und der alle gewünschten Eigenschaften bietet. Insbesondere kann bei einem Polyurethan-Schaum mit geringem Aufwand die Elastizität auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden, was die Herstellung des oben erläuterten Radialdichtringabschnitts mit zwei Bereichen unterschiedlicher Elastizität erleichtert.The potting foam compound is particularly preferred a polyurethane foam, which is also known as a material and is all you want Offers properties. In particular, with a polyurethane foam with little effort the elasticity to a desired Dimension set be what the manufacture of the radial sealing ring section explained above facilitated with two areas of different elasticity.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand einer Zeichnung erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:Embodiments of the invention are explained below using a drawing. The figures of the drawing demonstrate:
Im oberen Teil der
Wie aus
Wie die
In der rechten Hälfte der
Um das Aufstecken des Filtereinsatzes
Wie die
Im Ausführungsbeispiel gemäß der linken Hälfte der
Im Ausführungsbeispiel gemäß der rechten Hälfte der
Die Wirkung des Radialdichtringabschnitts
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Legal Events
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Owner name: HENGST GMBH & CO.KG, 48147 MUENSTER, DE |
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