DE202007011100U1

DE202007011100U1 - filter element

Info

Publication number: DE202007011100U1
Application number: DE200720011100
Authority: DE
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2007-08-08
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2017-08-09
Also published as: WO2009019204A1; EP2173460A1

Abstract

Filterelement (1), insbesondere Luftfilter für ein Kraftfahrzeug, mit einer einen Öffnungsquerschnitt (Q1) aufweisenden Eintrittsöffnung (2), welche von einem Filtermaterial derart umschlossen ist, dass ein zu filterndes Rohfluid (RO) entlang einer Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zu der Eintrittsöffnung (2) in das Filterelement (1) eintritt, wobei in dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) mindestens ein zweiter Öffnungsquerschnitt (Q2) vorgesehen ist, und das Filtermaterial zumindest teilweise zwischen dem ersten Öffnungsquerschnitt (Q1) und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q2) derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereich (34) und einem Reinfluidbereich (35) des Filterelements (1) bildet, dass zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt (Q1, Q2) Rohfluid durch die Grenzfläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbereich (35) strömt; und wobei der zweite Öffnungsquerschnitt (Q2) einen Rohfluideintritt (34) in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich (30) ermöglicht.filter element (1), in particular air filter for a motor vehicle, with an inlet opening having an opening cross-section (Q1) (2), which is enclosed by a filter material such that a raw fluid (RO) to be filtered along an inflow direction substantially perpendicular to the inlet opening (2) in the filter element (1) enters, wherein in the first opening cross-section (Q1) provided at least a second opening cross-section (Q2) is, and the filter material at least partially between the first opening cross-section (Q1) and the second opening cross section (Q2) such an interface between a first raw fluid region (34) and a clean fluid region (35) of the filter element (1) forms that between the first and the second opening cross section (Q1, Q2) raw fluid through the interface substantially radially to the inflow direction flows into the clean fluid region (35); and wherein the second opening cross section (Q2) a raw fluid inlet (34) in an at least partially from the second raw fluid region (30) enclosed in the filter material.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Filterelement, wie zum Beispiel zur Filterung von Luft insbesondere zur Filterung von Verbrennungsluft in Brennkraftmaschinen oder von Luft für den Fahrzeuginnenraum. Ferner betrifft die Erfindung eine Aufnahmeeinrichtung für ein Filterelement sowie eine Filteranordnung.The The invention relates to a filter element, such as for filtering of air, in particular for filtering combustion air in internal combustion engines or air for the vehicle interior. Further concerns the invention a receiving device for a filter element and a filter assembly.

Stand der TechnikState of the art

Insbesondere im Kraftfahrzeugbereich ist es notwendig, die zur Verbrennung von Kraftstoffen benötigte Luft vor der Zuführung in die Brennkraftmaschine zu reinigen. Dies erfolgt in der Regel durch Luftfilter, welche in dem jeweiligen Verbrennungsluftansaugrohr verbaut sind. Dabei ist es oft wegen begrenzter räumlicher Ressourcen gewünscht, eine besonders kompakte Anordnung zu schaffen. Ferner soll ein Austausch von verschmutzten Filtern leicht möglich sein. In der Vergangenheit wurden dazu im Wesentlichen starre Filterelemente aus Faltenpacks in einem passenden Filtergehäuse vorgesehen. Üblicherweise sind derartige Faltenpacks quaderförmig oder in der Art eines Zylinders ausgeführt. Die DE 20 2004 003 326 U1 offenbart zum Beispiel ein entsprechendes Filterelement.Especially in the automotive sector, it is necessary to clean the air required for the combustion of fuels prior to feeding into the internal combustion engine. This is usually done by air filters, which are installed in the respective Verbrennungsluftansaugrohr. It is often desirable because of limited space resources to create a particularly compact arrangement. Furthermore, an exchange of dirty filters should be easily possible. In the past, essentially rigid filter elements from fold packs were provided in a suitable filter housing. Usually, such Faltenpacks are cuboid or executed in the manner of a cylinder. The DE 20 2004 003 326 U1 For example, discloses a corresponding filter element.

Nachteilig ist dabei zum Beispiel der aufwändige Einbau und Austausch entsprechender Filterelemente, da es zwischen kopf- und fußseitigen End scheiben des Zylinders eingeklemmt werden muss. Gewünscht sind ferner leichte und aus wenigen Bestandteilen aufgebaute Filter, um die Herstellungskosten zu senken. Dennoch ist eine ausreichende Stabilität insbesondere des Filtermaterials erforderlich, damit beim Durchfluss des zu filternden Mediums keine Verformung auftritt und die Filterung behindert.adversely This includes, for example, the time-consuming installation and replacement corresponding filter elements, since it is between the head and foot side End discs of the cylinder must be clamped. required are also lightweight and made up of a few components filters, to reduce the manufacturing costs. Nevertheless, sufficient stability especially the filter material required so that the flow of the medium to be filtered no deformation occurs and the filtering with special needs.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Filterelement zu schaffen.It Therefore, an object of the present invention is an improved To create filter element.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a filter element having the features of the patent claim 1 solved.

Demgemäß ist ein Filterelement, insbesondere ein Luftfilter für ein Kraftfahrzeug vorgesehen, mit einer einen Öffnungsquerschnitt aufweisenden Eintrittsöffnung. Die Eintrittsöffnung ist von einem Filtermaterial derart umschlossen, dass ein zu filterndes Rohfluid entlang einer Einströmrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Eintrittsöffnung in das Filterelement eintritt. In dem ersten Öffnungsquerschnitt ist mindestens ein zweiter Öffnungsquerschnitt vorgesehen, wobei das Filtermaterial zumindest teilweise zwischen dem ersten Öffnungsquerschnitt und dem zweiten Öffnungsquerschnitt derart eine Grenzfläche zwischen einem ersten Rohfluidbereich und einem Reinfluidbereich des Filterelements bildet, das zwischen dem ersten und dem zweiten Öffnungsquerschnitt Rohfluid durch die Grenzfläche im Wesentlichen radial zu der Einströmrichtung in den Reinfluidbe reich strömt. Der zweite Öffnungsquerschnitt ermöglicht dabei einen Rohfluideintritt in einen zumindest teilweise von dem Filtermaterial umschlossenen zweiten Rohfluidbereich.Accordingly a filter element, in particular an air filter for a Motor vehicle provided with an opening cross-section having inlet opening. The entrance opening is enclosed by a filter material such that a filter to be filtered Raw fluid along an inflow direction substantially enters the filter element perpendicular to the inlet opening. In the first opening cross-section is at least a second opening cross-section provided, wherein the filter material at least partially between the first opening cross section and the second opening cross section such an interface between a first raw fluid area and a clean fluid region of the filter element that forms between the first and the second opening cross-section raw fluid through the interface substantially radially to the inflow direction flows into the Reinfluidbe rich. The second opening cross-section allows while a Rohfluideinstritt in an at least partially from the Filter material enclosed second raw fluid area.

Das Filterelement lässt sich besonders kompakt ausführen, wobei zum Beispiel Rohfluid, wie verunreinigte Luft, longitudinal zu einer Längenausdehnung des Filterelementes einströmt und radial durch Oberflächen des Filtermaterials wie beispielsweise Filtervlies durchströmt. Dadurch, dass mehrere Rohfluidbereiche gebildet sind, ergibt sich eine große Filteroberfläche und damit effiziente Filterung des Rohfluids auf kleinstem Bauraum. Die Öffnungsquerschnitte können dabei in derselben Ebene, beispielsweise der Eintrittsöffnung des Filterelementes liegen, oder aber auch entlang der Längsausdehnung des Filterelementes longitudinal versetzt sein.The Filter element can be made very compact, for example, raw fluid such as contaminated air, longitudinal flows to a longitudinal extent of the filter element and radially through surfaces of the filter material such as filter web flows through. Due to the fact that several raw fluid areas are formed are, results in a large filter surface and thus efficient filtration of the raw fluid in the smallest space. The opening cross sections can in the same Level, for example, the inlet opening of the filter element lie, or along the longitudinal extent of the filter element be longitudinally offset.

Die verschiedenen Rohfluidbereiche bzw. Rohluftbereiche in dem Filterelement bilden im Wesentlichen halbverschlossene Taschen aus Filtermaterial aus, so dass durch den sich aufbauenden Innendruck in den Rohfluidbereichen ein radialer Abfluss des Fluids in die Reinfluidbereiche ergibt. Alternativ kann auch entgegengesetzte Durchflussabfolge, also radial durch das Filtermaterial und longitudinal aus dem Filterelement hinaus, erfolgen. In diesem Fall entsprechen die Rohluftbereiche den Reinluftbereichen der ersten Ausführungsform.The different raw fluid areas or Rohluftbereiche in the filter element essentially form semi-closed pockets of filter material out, so that by the building up internal pressure in the Rohfluidbereichen gives a radial outflow of the fluid into the clean fluid areas. Alternatively, also opposite flow sequence, ie radially through the filter material and longitudinally out of the filter element out, done. In this case, the raw air areas correspond the clean air areas of the first embodiment.

Vorzugsweise sind innerhalb des zweiten Öffnungsquerschnitts liegende weitere Öffnungsquerschnitte vorgesehen, wobei zwischen benachbarten Öffnungsquerschnitten eine jeweilige zumindest teilweise Filtermaterial aufweisende Grenzfläche einen jeweiligen weiteren Rohfluidbereich im Inneren des Filterelementes bildet. Je mehr unabhängige Rohfluidbereiche innerhalb von dem Filterelement gebildet werden, desto größer ist die Filteroberfläche des Filtermaterials und damit die Effizienz des Filterelementes auf kleinen Bauraum.Preferably are within the second opening cross section further opening cross-sections provided, wherein between adjacent opening cross sections a respective at least partially filter material having an interface respective further raw fluid area in the interior of the filter element forms. The more independent raw fluid areas within are formed by the filter element, the larger is the filter surface of the filter material and thus the efficiency of the filter element in a small space.

In bevorzugten Ausführungsformen sind die Öffnungsquerschnitte konzentrisch angeordnet, das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtung Längsfaltungen auf, und/oder das Filtermaterial weist entlang der Einströmrichtungen Querfaltungen auf.In preferred embodiments are the opening cross sections arranged concentrically, the filter material has longitudinal folds along the inflow direction on, and / or the filter material has along the inflow directions Transverse folds on.

In einer Ausführungsform des Filterelementes ist das Filterelement rohrförmig oder zylinderförmig ausgebildet, und die Grenzfläche zwischen einem jeweiligen Rohfluidbereich und einem Reinfluidbereich entspricht der Mantelfläche eines jeweiligen Zylinders, welcher einen jeweiligen Öffnungsquerschnitt als Grundfläche hat. Das Filterelement kann beispielsweise aus ineinander geschachtelten Zylindern ausgebildet werden.In one embodiment of the filter element, the filter element is tubular or cylindrical, and the interface between a respective raw fluid region and a clean fluid Area corresponds to the lateral surface of a respective cylinder, which has a respective opening cross-section as a base. The filter element can be formed, for example, of nested cylinders.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat das Filterelement mehrere ineinander geschobene Kegelstümpfe, deren Mantel-, Deck- und/oder Grundflächen zumindest teilweise das Filtermaterial aufweisen. Das Filterelement kann insbesondere konisch in der Form eines Kegelstumpfes ausgebildet werden. Dabei bildet die Grundfläche eines ersten Kegelstumpfes den ersten Öffnungsabschnitt, und der Umfang der Kegelfläche des ersten Kegelstumpfes entspricht dem Umfang der Grundfläche eines zweiten Kegelstumpfes. Dabei bildet die Deckfläche des zweiten Kegelstumpfes den zweiten Öffnungsquerschnitt, und das Volumen des dritten Kegels oder Kegelstumpfes bildet den zweiten Rohfluidbereich.In a preferred embodiment has the filter element several telescoping truncated cones, whose mantle, Cover and / or base surfaces at least partially have the filter material. The filter element may in particular be conical in the shape of a truncated cone be formed. The base of a first truncated cone the first opening portion, and the Perimeter of the conical surface of the first truncated cone corresponds the circumference of the base of a second truncated cone. The top surface of the second truncated cone forms the second opening cross-section, and the volume of the third Cone or truncated cone forms the second raw fluid area.

Eine derartige Ausführungsform entspricht einem Filterelement, bei dem ineinander Kegelstümpfe mit abwechselnd entgegengesetzter Orientierung und zum inneren Kegelstumpf hin abnehmenden Grundflächenquerschnitten. Ein entsprechendes Filterelement lässt sich beispielsweise aus einem aus Filtermaterial gefertigten Kegel ausbilden, der mehrfach in seinen Innenraum umgestülpt wird.A such embodiment corresponds to a filter element, in which one another truncated cones with alternately opposite Orientation and to the inner truncated cone decreasing base area cross sections. A corresponding filter element can be, for example form from a cone made of filter material, the multiply turned inside out.

In weiteren Ausführungsformen des Filterelementes ist eine jeweilige Mantelfläche des Zylinderkegels oder Kegelstumpfs aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial gebildet. Insofern sind die jeweiligen Grundflächen der Zylinder oder Kegel aus Polygonzügen gebildet, welche dem Profil der zickzackförmigen Faltung entsprechen.In Further embodiments of the filter element is a respective lateral surface of the cylindrical cone or truncated cone formed from zigzag folded filter material. In this respect, the respective base surfaces of the cylinder or cones formed from polygons, which the profile correspond to the zigzag folding.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Filterelement ausschließlich aus einem geeignet gefalteten und/oder verklebten Bogen oder Bögen eines flachen faltbaren Filtervlieses ausgeführt.In a particularly preferred embodiment is the filter element exclusively from a suitably folded and / or glued Bow or bows of a flat foldable filter fleece executed.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Filterelement balgenförmig entlang einer Symmetrieachse des Filterelements umstülpbares Filtermaterial mit Querfaltungen aufweisen. Das Filtermaterial ist dabei mindestens einmal umgestülpt.In In another embodiment, the filter element can be bellows-shaped umstülpbares along an axis of symmetry of the filter element Have filter material with transverse folds. The filter material is here everted at least once.

Vorzugsweise sind Fixiermittel zur Stützung von Faltungen des Filtermaterials vorgesehen. Dabei sind zum Beispiel Verstärkungen oder Verstrebungen aus Kunststoff oder Metallmaterial im Innenraum des Filterelementes denkbar. Ebenfalls lassen sich die Ein- und Austrittsöffnungen des Filterelementes beispielsweise durch geschäumtes Kunststoffmaterial oder durch geschäumtes Silikon oder PUR-Schaum ausführen und damit die Faltungen und die Stabilität des Filtermaterials verstärken. Auch ist es denkbar, die Ein- und Austriebsöffnungen aus dem Filtermaterial selbst zu bilden. Vorzugsweise ist die Form der Grenzflächen und/oder der Form der Faltungen durch Stützmittel stabilisiert. Beispielsweise kann ein in den Innenraum eines jeweiligen Filterelementes eingeführtes Gerüst aus Kunststoff, Metall oder weiteren geeigneten Materialien die Form und/oder Faltungen stabilisieren.Preferably are fixatives for supporting folds of the filter material intended. These are, for example, reinforcements or Struts of plastic or metal material in the interior of the filter element conceivable. Likewise, the inlet and outlet openings can be the filter element, for example by foamed plastic material or through foamed silicone or PUR foam and thus the folds and the stability of the filter material strengthen. It is also conceivable, the inlet and Austriebsöffnungen from the filter material itself. Preferably, the shape the interfaces and / or the shape of the folds Stabilized proppant. For example, in the Interior of a respective filter element imported Scaffolding made of plastic, metal or other suitable Materials that stabilize the shape and / or folds.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele.Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims and the embodiments described below.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Es zeigt dabei:in the The invention is based on preferred embodiments explained in more detail with reference to the accompanying figures. It shows:

1 eine perspektivische, Querschnitts- und Längsschnittsansicht einer ersten Ausführungsform eines Filterelementes; 1 a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view of a first embodiment of a filter element;

2 eine perspektivische, Querschnitts- und Längsschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform eines Filterelementes; 2 a perspective, cross-sectional and longitudinal sectional view of a second embodiment of a filter element;

3 eine perspektivische Ansicht eines kegelstumpfförmigen Filterelementes; 3 a perspective view of a frusto-conical filter element;

4 eine Ausführungsform mit längsgefaltetem Filtermaterial eines Filterelementes; 4 an embodiment with longitudinally folded filter material of a filter element;

5 eine Querschnitts- und perspektivische Ansicht eines balgenförmigen Filterelementes; 5 a cross-sectional and perspective view of a bellows-shaped filter element;

6 eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes mit sechseckiger Eintrittsöffnung. 6 a perspective view of a filter element with hexagonal inlet opening.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.In The figures are the same or functionally identical elements with the same Unless otherwise indicated.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes 1 dargestellt. Das Filterelement ist zylindrisch aufgebaut und hat eine Symmetrieachse S. Das zylindrische oder rohrförmige Filterelement 1 weist eine Eintrittsöffnung 2 und eine Austrittsöffnung 3 auf. Zu filterndes Fluid wie beispielsweise Rohluft RO tritt im Wesentlichen längs zur Symmetrieachse S in die Eintrittsöffnung 2 ein. Gefilterte Luft, also Reinluft RE, tritt zum einen aus der Austrittsöffnung 3 aus, kann jedoch auch aus dem äußeren Zylindermantel radial austreten, da der äußere Zylindermantel 4 beispielsweise aus einem Filtervliesmaterial ausgeführt ist.In 1A is a perspective view of a filter element 1 shown. The filter element is cylindrical and has an axis of symmetry S. The cylindrical or tubular filter element 1 has an inlet opening 2 and an exit opening 3 on. Fluid to be filtered, such as raw air RO, for example, enters the inlet opening substantially along the axis of symmetry S. 2 one. Filtered air, so pure air RE, on the one hand emerges from the outlet opening 3 but can also emerge radially from the outer cylinder shell, since the outer cylinder shell 4 for example, is made of a filter nonwoven material.

Das Filterelement 1 weist konzentrisch gegenüber der Symmetrieachse S angeordnete rohrförmige oder schlauchförmige Mantelflächen 5, 6, 7 aus Filtervlies auf. Die Fläche innerhalb des Umfangs des äußeren Mantels 4 bildet den Öffnungsquerschnitt der Eintrittsöffnung 2.The filter element 1 has concentrically with respect to the axis of symmetry S arranged tubular or tubular lateral surfaces 5 . 6 . 7 made of filter fleece. The area within the perimeter of the outer shell 4 forms the opening cross section of the inlet opening 2 ,

Die 1B zeigt einen Querschnitt durch die Eintrittsöffnung 2. Zwischen dem äußeren Mantel 4 und dem zweiten Mantel 5 ist ein Zwischenraum, der zum achsparallelen Einströmen von Rohluft als erster Rohluftbereich 8 dient. Zwischen dem zweiten Mantel 5 und dem dritten Mantel 6 ist ein zum Beispiel fluiddichter Ring 16 vorgesehen, der einerseits verhindert, dass in den Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Mantel 5, 6 Rohluft einfließt, und der andererseits zur Formstabilität der Mantelflächen beiträgt.The 1B shows a cross section through the inlet opening 2 , Between the outer coat 4 and the second coat 5 is a gap, the paraxial inflow of unfiltered air as the first Rohluftbereich 8th serves. Between the second coat 5 and the third coat 6 is a fluid-tight ring, for example 16 provided, on the one hand prevents in the space between the second and third sheath 5 . 6 Raw air flows in, and on the other hand contributes to the dimensional stability of the lateral surfaces.

Der Zwischenraum zwischen dem zweiten und dritten Mantel 5, 6 dient entlang der Längsausdehnung des Filterelementes 1 als Reinluftbereich 11. Dies ist anhand der Querschnittsansicht in der 1C der Austrittsöffnung 3 ersichtlich. An der Austrittsöffnung ist der Zwischenraum zwischen dem äußeren Mantel 4 und dem zweiten Mantel 5 durch einen Ring 13 verschlossen. Beim Einströmen von Luft in den Rohluftbereich 8 baut sich somit ein Innendruck auf, so dass das zu filternde Fluid bzw. die verschmutzte Luft, durch die äußere Wandung 4 in den Außenraum 17 eintritt oder in den zwischen der zweiten und dritten Wandung 5, 6 gebildeten Reinluftbereich 11 austritt. Von dort kann die Reinluft abgegriffen werden.The space between the second and third mantle 5 . 6 serves along the longitudinal extent of the filter element 1 as clean air area 11 , This is based on the cross-sectional view in the 1C the outlet opening 3 seen. At the exit opening is the space between the outer shell 4 and the second coat 5 through a ring 13 locked. When air flows into the unfiltered air area 8th thus an internal pressure builds up, so that the fluid to be filtered or the polluted air, through the outer wall 4 in the outside space 17 enters or between the second and third walls 5 . 6 formed clean air area 11 exit. From there, the clean air can be tapped.

Ähnlich ist wie in 1B ersichtlich zwischen dem dritten und vierten Mantel 6, 7 ein weiterer Rohluftbereich 9 vorgesehen, wobei der Querschnitt, welcher durch die Kanten in Richtung der Eintrittsöffnung 2 des vierten Mantelbogens 7 gebildete Querschnitt verschlossen ist. Dies erfolgt beispielsweise über eine geeignete Kunststoffplatte 14. Auf der Austrittsöffnungsseite hingegen ist der Bereich zwischen der dritten und vierten Mantelfläche 6, 7 über einen ringförmigen Abschluss 15 verschlossen. Der ringförmige Abschluss 15 umschließt auf der Austrittsöffnungsseite den zweiten Reinluftbereich 12, welcher durch den inneren schlauchförmigen Mantel 7 gebildet wird.Similar is like in 1B apparent between the third and fourth mantle 6 . 7 another raw air area 9 provided, wherein the cross-section, which through the edges in the direction of the inlet opening 2 of the fourth coat bow 7 formed cross section is closed. This is done for example via a suitable plastic plate 14 , On the outlet side, on the other hand, is the area between the third and fourth lateral surfaces 6 . 7 over an annular conclusion 15 locked. The annular finish 15 encloses the second clean air area on the outlet opening side 12 passing through the inner tubular jacket 7 is formed.

In 1D ist ein Längsschnitt durch das Filterelement 1 dargestellt. Dabei ist die Symmetrieachse S eingezeichnet sowie die zwischen den Mantelflächen 4, 5, 6, 7 liegenden Rein- und Rohluftbereiche 8, 9, 11, 12 im Querschnitt dargestellt. Die fetten, in der Darstellung der 1D senkrechten Strecken 13, 14, 15, 16 stellen Querschnitte der ringförmigen Abschlüsse dar, wie sie in den 1B und 1C gezeigt sind. Die gepunkteten vertikalen Strecken deuten fluiddurchlässige Bereiche der Eintrittsöffnung 2 bzw. Austrittsöffnung 3 an.In 1D is a longitudinal section through the filter element 1 shown. In this case, the axis of symmetry S is located as well as between the lateral surfaces 4 . 5 . 6 . 7 lying clean and Rohluftbereiche 8th . 9 . 11 . 12 shown in cross section. The fat, in the presentation of the 1D vertical routes 13 . 14 . 15 . 16 represent cross sections of the annular terminations, as in the 1B and 1C are shown. The dotted vertical sections indicate fluid-permeable areas of the inlet opening 2 or outlet opening 3 at.

Von links eintretende Rohluft RO tritt somit in den ersten Rohluftbereich 8 und den zweiten Rohluftbereich 9 ein. Wie durch die Pfeile L dargestellt ist, kann die Rohluft beim Durchtritt durch die aus Filtervlies aufgebauten Grenzflächen 4, 5, 6, 7 in die jeweils unabhängigen Reinluftbereiche 11, 12 und den Außenraum 17 eintreten. Die ringförmigen Bereiche 13, 14, 15, 16 können auch jeweils an der Eintritts- oder Austrittsöffnung 2, 3 über Streben miteinander verbunden sein und eine jeweilige Endscheibe bilden. In der Ausführungsform der 1 sind somit konzentrische Reinluft- und Rohluftbereiche 8, 9, 11, 12 gebildet, die abwechselnd entweder eintrittsöffnungsseitig oder austrittsöffnungsseitig fluiddicht abgeschlossen sind. Somit muss Rohluft RO, die von der Eintrittsöffnungsseite in das Filterelement im Wesentlichen parallel zur Symmetrieachse S einströmt, radial die Filtermaterialschichten durchströmen, um auf der Austrittsöffnungsseite als Reinluft RE abzufließen.From the left entering raw air RO thus enters the first Rohluftbereich 8th and the second raw air area 9 one. As shown by the arrows L, the raw air can pass through the built-up of filter fabric interfaces 4 . 5 . 6 . 7 into the respective independent clean air areas 11 . 12 and the outside space 17 enter. The annular areas 13 . 14 . 15 . 16 can also each at the inlet or outlet opening 2 . 3 be connected by struts together and form a respective end plate. In the embodiment of the 1 are thus concentric clean air and raw air areas 8th . 9 . 11 . 12 formed, which are completed alternately either inlet opening side or outlet opening side fluid-tight. Thus, unfiltered air RO, which flows from the inlet opening side into the filter element substantially parallel to the axis of symmetry S, must flow radially through the filter material layers in order to discharge on the outlet opening side as clean air RE.

Das Filterelement lässt sich besonders günstig in eine rohrförmige Aufnahmeeinrichtung bzw. ein Filtergehäuse einsetzen. Durch die mehrfachen Rohluftbereiche ist die Filteroberfläche besonders groß, so dass eine hohe Effizienz erreicht wird auf geringen Bauraum.The Filter element can be particularly favorable in a tubular receiving device or a filter housing deploy. Due to the multiple raw air areas is the filter surface particularly large, so that a high efficiency is achieved in a small space.

Die 2A–2D zeigen eine zweite Ausführungsform eines Filterelementes, welches ebenfalls mehrere Rein- und Rohluftbereiche aufweist.The 2A - 2D show a second embodiment of a filter element, which also has a plurality of clean and Rohluftbereiche.

In der 2A ist eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes 1 dargestellt. Dabei ist der äußere Mantel 18 von einem fluid- bzw. luftdichten Material gebildet, wie beispielsweise einem Kunststoff. Die äußere Mantelfläche 18 kann zum Beispiel in der Art eines Luftzuführrohres für einen Brennstoffmotor ausgeführt sein. Im Inneren des Mantels 18 sind abwechselnd konzentrisch angeordnete Reinluft- und Rohluftbereiche vorgesehen. Die äußere Mantelfläche 18 weist eine Eintrittsöffnung 2 mit einem Öffnungsquerschnitt und einer Austrittsöffnung 3 auf.In the 2A is a perspective view of a filter element 1 shown. Here is the outer jacket 18 formed by a fluid or airtight material, such as a plastic. The outer lateral surface 18 For example, it may be implemented in the manner of an air supply pipe for a fuel engine. Inside the coat 18 alternately concentrically arranged clean air and raw air areas are provided. The outer lateral surface 18 has an inlet opening 2 with an opening cross-section and an outlet opening 3 on.

An der Kante 19 der Eintrittsöffnung 2 liegt eine Kante eines Kegelstumpfes 20 aus Filtermaterial an. In der perspektivischen Darstellung der 2A sind die perspektivisch verdeckten Flächen gestrichelt dargestellt. Es wird somit eine Mantelfläche eines Kegelstumpfes durch Filtermaterial 20 gebildet. Die Grundfläche des Kegels entspricht dabei wie in der 2B dargestellt ist, dem Öffnungsquerschnitt der Eintrittsöffnung 2. Austrittsöffnungsseitig hat die Deckfläche des Kegelstumpfes einen Umfang 24, der geringer ist als der Umfang bzw. die Querschnittsfläche der Austrittsöffnung 3.At the edge 19 the entrance opening 2 is an edge of a truncated cone 20 from filter material. In the perspective view of 2A the perspective hidden areas are shown in dashed lines. It is thus a lateral surface of a truncated cone through filter material 20 educated. The base of the cone corresponds as in the 2 B is shown, the opening cross-section of the inlet opening 2 , Outlet opening side, the top surface of the truncated cone has a circumference 24 , which is less than the circumference or the cross-sectional area of the outlet opening 3 ,

Der Zwischenraum zwischen der Mantelfläche 18 und der Kegelfläche 20 bildet daher einen ersten Reinluftbereich 25. Ein ringförmiges Element 26, welches die Deckfläche des äußeren Kegelstumpfes bildet, stützt auf der Austrittsöffnungsseite die Kante des Filtermaterials 20 und eine Grundfläche eines weiteren entgegengesetzt am ersten Kegelstumpf orientierten zweiten Kegelstumpfes aus Filtermaterial 21, dessen Deckfläche bzw. die Kante der Deckfläche reicht zur Eintrittsöffnung 2. Es bestehen somit zwei ineinander geschachtelte Kegelstümpfe 20, 21, wobei der dazwischen liegende Raum 8 ein Rohluftbereich ist.The space between the Mantelflä che 18 and the conical surface 20 therefore forms a first clean air area 25 , An annular element 26 , which forms the top surface of the outer truncated cone, supports the edge of the filter material on the outlet opening side 20 and a base of another second truncated cone of filter material oriented oppositely to the first truncated cone 21 whose top surface or the edge of the top surface extends to the inlet opening 2 , There are thus two nested truncated cones 20 . 21 , the space between them 8th is a raw air area.

An der Eintrittsöffnung 2 ist wiederum ein ringförmiges Element 16 vorgesehen, welches einen Teil der Deckfläche des zweiten Kegelstumpfes bildet und fluiddicht ist. Im Inneren des Ringes ist eine rohr- oder schlauchförmige Grenzfläche 22 aus Filtermaterial gebildet, die von der Eintrittsöffnung 2 bis zur Austrittsöffnung 3 reicht und dort von einem Abschluss 27 verschlossen ist. Die Grenzfläche 22 kann in einer anderen Ausführung ebenfalls kegelförmig und/oder spitz zulaufen, so dass der Abschluss 27 nur noch punktförmig ausgebildet ist. Der ringförmige Bereich 16 an der Eintrittsöffnung 2 ist über Streben 23 an der Mantelfläche 18 fixiert. Ähnlich ist auf der Austrittsöffnungsseite der ringförmige Bereich 26 und der kreisförmige Bereich 27 über Streben 23 verbunden.At the entrance 2 is again an annular element 16 provided, which forms a part of the top surface of the second truncated cone and is fluid-tight. Inside the ring is a tubular or tubular interface 22 made of filter material coming from the inlet 2 to the outlet 3 ranges and there from a degree 27 is closed. The interface 22 may also be tapered and / or tapered in another embodiment, so the conclusion 27 only punctiform is formed. The annular area 16 at the entrance 2 is about striving 23 on the lateral surface 18 fixed. Similarly, on the exit port side, the annular area 26 and the circular area 27 about striving 23 connected.

In der 2D ist ein Längsschnitt durch das Filterelement 1 dargestellt. Im Inneren um die Symmetrieachse S des rohrförmigen Filterelementes 1 verläuft ein rohrförmiger Rohluftbereich 9, der austrittsöffnungsseitig durch den runden Abschluss 27, wie zum Beispiel mit einem Stopfen, verschlossen ist. Der Querschnitt des öffnungsseitigen Rohluftbereiches 9 ist von dem Ring 16 umschlossen. Daran schließt sich ein Kegelstumpfmantel aus Filtermaterial 21 an, der sich in Richtung auf die Austrittsöffnung 3 weitet. Dadurch wird ein unabhängiger Reinluftbereich 28, der konzentrisch um den Rohluftbereich 9 angeordnet ist, geschaffen. Eine weitere kegelstumpfartige Grenzfläche 20 schließt am Umfang bzw. der Kante 19 der Eintrittsöffnung 2 an, umschließt konzentrisch den Kegelstumpfmantel 21 und verjüngt sich in Richtung zur Öffnungsseite 3. An der Öffnungsseite 3 bildet der ringförmige Bereich 26 einen Abschluss des aus den Mantelflächen 20, 21 gebildeten Rohluftbereichs 8.In the 2D is a longitudinal section through the filter element 1 shown. Inside the axis of symmetry S of the tubular filter element 1 runs a tubular Rohluftbereich 9 , the exit opening side by the round conclusion 27 , such as with a stopper, is closed. The cross-section of the opening-side raw air area 9 is from the ring 16 enclosed. This is followed by a truncated cone shell of filter material 21 on, pointing towards the exit opening 3 expands. This will become an independent clean air area 28 concentric around the raw air area 9 arranged, created. Another truncated cone-like interface 20 closes on the circumference or the edge 19 the entrance opening 2 concentrically surrounds the truncated cone mantle 21 and tapers towards the opening side 3 , At the opening side 3 forms the annular area 26 a conclusion of from the lateral surfaces 20 . 21 formed Rohluftbereichs 8th ,

In der 3 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Filterelementes 1 dargestellt. Dabei ist das Filterelement aus einem von Filtermaterial gebildeten Kegel, der mehrfach umgestülpt ist, ausgebildet. Ein entsprechender Kegel kann aus Filtervliesmaterialbogen in der Form eines Halbkreises gebildet werden. In 3 sind die perspektivisch verdeckten Konturen gepunktet dargestellt. Ausgehend von einem vollständigen Kegelmantel aus Filtermaterial wird zunächst in einer Höhe H die Spitze des Kegels umgestülpt, so dass sich ein Kegelstumpf wie in der 3 dargestellt ist, ergibt.In the 3 is a perspective view of another filter element 1 shown. In this case, the filter element is formed from a cone formed by filter material, which is everted several times. A corresponding cone may be formed from nonwoven filter material sheet in the form of a semicircle. In 3 the perspective concealed contours are shown dotted. Starting from a complete cone of filter material, the tip of the cone is first inverted at a height H, so that a truncated cone as in the 3 is shown results.

Die entsprechende Deckfläche entspricht einem Öffnungsquerschnitt der Austrittsöffnung 3. Auf der Höhe der Grundfläche, also der Eintrittsöffnung 2 wird erneut die Spitze in Richtung zur Austrittsöffnung 3 umgestülpt. Somit ergibt sich eine Eintrittsöffnung mit einem Öffnungsquerschnitt Q1 in dem ein zweiter Öffnungsquerschnitt Q2 vorliegt, welcher von der Faltkante 29 umschlossen ist. Dieser Öffnungsquerschnitt ermöglicht das Einströmen von Rohluft in das Innere der Kegelspitze, welche einen Rohluftbereich 30 realisiert. Die beiden Mantelflächen 31 und 32 der ineinander gesteckten Kegelstümpfe bilden einen zweiten Rohluftbereich 34.The corresponding top surface corresponds to an opening cross section of the outlet opening 3 , At the height of the base, ie the entrance opening 2 again the tip towards the outlet 3 turned inside out. This results in an inlet opening with an opening cross-section Q1 in which a second opening cross-section Q2 is present, which is from the folded edge 29 is enclosed. This opening cross-section allows the inflow of raw air into the interior of the apex, which a Rohluftbereich 30 realized. The two lateral surfaces 31 and 32 the nested truncated cones form a second Rohluftbereich 34 ,

Wie in der 3 mittels der Pfeile L dargestellt ist, kann Rohluft RO durch die beiden Öffnungsquerschnitte Q1, Q2 in das Filterelement einströmen, durch die Grenzflächen aus Filtermaterial in den Reinluftbereich einströmen und als Reinluft RE abgegriffen werden.Like in the 3 represented by the arrows L, unfiltered air RO can flow through the two opening cross-sections Q1, Q2 in the filter element, flow through the interfaces of filter material in the clean air area and are tapped as clean air RE.

In 4 ist eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes 36 dargestellt, das ähnlich aufgebaut ist wie das in der 3 dargestellte. Allerdings sind die Mantelflächen aus entlang der Symmetrieachse S längs gefaltetem Filtermaterial gebildet. Die Faltkanten 37 laufen im Wesentlichen entlang der Längsausdehnung des Filterelementes 36. Durch die Faltkanten 37 kann das Filterelement 36 beim Einführen in beispielsweise eine rohrförmige Aufnahme zunächst komprimiert werden. Dies erleichtert die Handhabung des Filterelementes 36 beim Ein- und Austausch.In 4 is another embodiment of a filter element 36 represented, which is similar to that in the 3 shown. However, the lateral surfaces are formed along the symmetry axis S longitudinally folded filter material. The folding edges 37 Run substantially along the longitudinal extent of the filter element 36 , Through the fold edges 37 can the filter element 36 be initially compressed when inserted into, for example, a tubular receptacle. This facilitates the handling of the filter element 36 when entering and exchanging.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform eines Filterelementes im Querschnitt und perspektivisch dargestellt. Das Filterelement 38 ist aus konzentrisch gefalztem und gefaltetem Filtermaterial gebildet. In 5A ist ein Querschnitt einer runden Scheibe von Filtermaterial mit konzentrischen Falzungen 39 angedeutet. Durch Umstülpen des Filtervlieses, optional mit weiteren balgenförmigen, zickzackförmig gefalteten Filtervliesteilen ergibt sich prinzipiell dieselbe Struktur wie in 3 dargestellt wurde. Allerdings ist das Filtermaterial balgenförmig ausgestaltet und dabei mehrfach ineinander umgestülpt.In 5 is a further embodiment of a filter element in cross section and shown in perspective. The filter element 38 is formed of concentric folded and folded filter material. In 5A is a cross section of a round disc of filter material with concentric folds 39 indicated. By inverting the filter fleece, optionally with further bellows-shaped, zig-zag folded filter fleece parts results in principle the same structure as in 3 was presented. However, the filter material is designed bellows-shaped and thereby everted several times into each other.

Es ergeben sich so ebenfalls eintrittsöffnungsseitig 2 zwei ineinander liegende Querschnitte Q1, Q2 als Eintrittsöffnung in Rohluftbereiche 30, 34. Die gefilterte Luft tritt dann in radialer Richtung zur Symmetrieachse in den Außenraum 17 oder perspektivisch verdeckte Reinluftbereiche aus. Es ist selbstverständlich auch eine Kombination von Querfaltungen, wie sie in 5 dargestellt ist und Längsfaltungen, wie sie in 4 dargestellt sind, möglich. Es ist ebenfalls denkbar, dass abweichend von den runden Querschnitten unterschiedliche Querschnittstypen ausgeführt werden.This also results on the entrance opening side 2 two nested cross sections Q1, Q2 as an inlet opening in Rohluftbereiche 30 . 34 , The filtered air then passes in the radial direction to the axis of symmetry in the outer space 17 or perspectively hidden clean air areas. It is of course also a combination of transverse folds, as in 5 is shown and longitudinal folds, as in 4 are shown possible. It is also conceivable that deviating from the round cross sections different types of cross sections are executed.

In 6 ist beispielsweise ein Filterelement 40 mit sechseckigem Querschnitt dargestellt. Dabei sind prismenartige konzentrische Mantelflächen aus Filtermaterial realisiert. Auf der Eintrittsöffnung 2 sind über Streben fixierte ringförmige Bereiche 41, 42 dargestellt, welche eintrittsöffnungsseitig die Reinluft von den Rohluftbereichen trennen. Die eintrittsöffnungsseitig vorliegenden ringförmigen Abschlüsse 42, 41 sind austrittsöffnungsseitig invers dazu angebracht. Ein jeweiliger Zwischenraum zwischen konzentrischen Mantelflächen ist nur zu einer Seite (Eintritt bzw. Austritt) abgedichtet, und zwei zu derselben Seite abgedichtete Zwischenräume sind nicht benachbart. Dies ist in 6 nicht näher dargestellt.In 6 is for example a filter element 40 shown with hexagonal cross-section. In this case, prismatic concentric lateral surfaces are realized from filter material. On the entrance 2 are strut-fixed annular areas 41 . 42 shown, which on the inlet opening side, the clean air from the raw air areas separate. The inlet opening side present annular terminations 42 . 41 are inversely mounted on the outlet opening side. A respective space between concentric lateral surfaces is sealed to only one side (entrance or exit), and two spaces sealed to the same side are not adjacent. This is in 6 not shown in detail.

Eintrittsöffnungsseitig sind in der 6 drei unabhängige Rohluftbereiche 43, 44, 45 sichtbar. Entsprechend ergeben sich im inneren des Filterelementes 40 neben dem Außenraum 17 zwei weitere Reinluftbereiche, die zwischen dem äußeren Rohluftbereich und dem mittleren Rohluftbereich 44 sowie zwischen dem mittleren Rohluftbereich 44 und dem inneren Rohluftbereich 43 liegen.Eintrittsöffnungsseitig are in the 6 three independent raw air areas 43 . 44 . 45 visible, noticeable. Accordingly arise inside the filter element 40 next to the outside space 17 Two further clean air areas, between the outer Rohluftbereich and the middle Rohluftbereich 44 and between the middle Rohluftbereich 44 and the inner raw air area 43 lie.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. Es können andere als die dargestellten Geometrien für Filterelemente gewählt werden. Dabei können die Gegebenheiten beim Einbau des Filters berücksichtigt werden. Die genannten Materialien für das Filterelement oder die Gehäuse sind ebenfalls nur beispielhaft zu verstehen. Neben der dargestellten Anwendungsmöglichkeit als Luftfilter für Verbrennungskraftmaschinen, bzw. zur Filterung der Ansaugluft, können die vorgeschlagenen Filterelemente, Aufnahmeeinrichtungen und Filteranordnungen auch anderweitig verwendet werden. Insbesondere kann die im Wesentlichen radiale Durchströmrichtung entgegengesetzt der Beispiele folgen, also von außen nach innen. Dennoch ergeben sich dann unabhängige Roh- und/oder Reinluftbereiche.Even though the present invention with reference to preferred embodiments has been explained in more detail, it is not restricted to but variously modifiable. There may be others chosen as the illustrated geometries for filter elements become. The circumstances during installation of the Filters are taken into account. The materials mentioned for the filter element or the housing are also only to be understood as an example. In addition to the illustrated application as an air filter for internal combustion engines, or for Filtering the intake air, the proposed filter elements, Receiving devices and filter assemblies also used elsewhere become. In particular, the substantially radial throughflow direction contrary to the examples follow, so from the outside Inside. Nevertheless, independent raw and / or Clean air areas.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 202004003326 U1 [0002]

Claims

Filter element ( 1 ), in particular air filter for a motor vehicle, having an opening cross-section (Q1) having an inlet opening ( 2 ), which is enclosed by a filter material such that a raw fluid (RO) to be filtered along an inflow direction substantially perpendicular to the inlet opening (FIG. 2 ) in the filter element ( 1 ), wherein in the first opening cross section (Q1) at least one second opening cross section (Q2) is provided, and the filter material at least partially between the first opening cross section (Q1) and the second opening cross section (Q2) such an interface between a first Rohfluidbereich ( 34 ) and a clean fluid area ( 35 ) of the filter element ( 1 ) forms between the first and the second opening cross section (Q1, Q2) raw fluid through the interface substantially radially to the inflow direction into the clean fluid area (FIG. 35 ) flows; and wherein the second opening cross-section (Q2) enters a raw fluid inlet ( 34 ) in a second raw fluid region (at least partially enclosed by the filter material) ( 30 ).

Filter element ( 1 ) according to claim 1, wherein within the second opening cross-section (Q2) lying further opening cross-sections are provided, wherein between adjacent opening cross sections, a respective at least partially filter material having boundary surface a respective further Rohfluidbereich inside the filter element ( 1 ).

Filter element ( 36 ) according to any one of claims 1-2, wherein the filter material along the inflow direction longitudinal folds ( 37 ) having.

Filter element ( 38 ) according to any one of claims 1-3, wherein the filter material along the inflow direction transverse folds ( 39 ) having.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-4, wherein the filter element ( 1 ) is tubular or cylindrical in shape and the interface between a respective raw fluid region ( 8th . 9 ) and a clean fluid area ( 25 . 28 ) corresponds to the lateral surface of a respective cylinder having a respective opening cross-section as a base.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-5, wherein the filter element comprises a plurality of truncated cones pushed into one another, whose mantle, cover and / or base surfaces at least partially comprise the filter material.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-6, wherein the filter element ( 1 ) is conically formed in the shape of a truncated cone, the base of a first truncated cone forms the first opening cross-section (Q1) and the circumference ( 33 ) of the top surface of the first truncated cone corresponds to the circumference of the base surface of a second truncated cone, wherein the top surface of the second truncated cone forms the second opening cross section (Q2), and the volume of a third cone or truncated cone the second raw fluid region ( 30 ).

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 6-7, wherein a respective lateral surface of the cylinder, cone or truncated cone is formed of zigzag folded filter material.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-8, wherein the filter element comprises only a suitably folded and / or glued sheet or sheets of a flat foldable filter mat.

Filter element ( 38 ) according to any one of claims 1-9, wherein the filter element is bellows-shaped along an axis of symmetry (S) of the filter element ( 38 ) umstülpbares filter material having transverse folds and the filter material is everted at least once.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 4-10, wherein fixing means are provided for supporting convolutions of the filter material.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-11, wherein the shape of the interfaces and / or folds are stabilized by supporting means.

Filter element ( 1 ) according to any one of claims 1-12, wherein the filter material comprises a flexible non-woven material, in particular with synthetic plastic fibers.