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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Filtereinrichtung mit einem Filtergehäuse zur
Aufnahme eines Filterelements.
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Stand der Technik
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Filtereinrichtungen
wie z. B. Gasfilter oder Flüssigkeitsfilter
in Kraftfahrzeugen müssen
am Fahrzeug bzw. an einem Aggregat des Fahrzeuges lösbar bzw.
austauschbar befestigt werden. Dies kann dadurch erfolgen, dass
das Filtergehäuse über geeignete
Verbindungselemente wie beispielsweise Klipse, Schrauben oder dergleichen
unmittelbar mit dem betreffenden Fahrzeugbauteil verbunden wird. Zu
beachten ist hierbei aber, dass beengte Einbauverhältnisse
die Befestigungsmöglichkeiten
erheblich einschränken,
wodurch der Einbau und auch der Austausch der Filtereinrichtung
bzw. des Filterelementes erheblich erschwert ist.
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Ein
weiteres Problem liegt in der Verwendung einer Filtereinrichtung
für verschiedene
Fahrzeugmodelle. Auf Grund unterschiedlicher Dimensionen ist es
in der Regel erforderlich, die Befestigungseinrichtungen anzupassen, über die
die Filtereinrichtung im Fahrzeug gehalten ist.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven
Maßnahmen
eine leicht montierbare und austauschbare Filtereinrichtung zu schaffen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den
Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Unteransprüche
geben zweckmäßige Weiterbildungen
an.
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Die
erfindungsgemäße Filtereinrichtung weist
ein Filtergehäuse
zur Aufnahme eines Filterelementes auf und wird vorzugsweise in
Fahrzeugen eingesetzt, beispielsweise als Gasfilter oder als Flüssigkeitsfilter,
wobei im Falle eines Gasfilters eine Anwendung als Luftfilter im
Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine oder zur Filtration der dem Innenraum
zuzuführenden
Luft in Betracht kommt und im Falle eines Flüssigkeitsfilters entweder eine Ölfiltration
oder eine Kraftstofffiltration. Auf der Außenseite des Filtergehäuses ist
eine Halteeinrichtung zur Aufnahme und Halterung eines Befestigungsteils
angeordnet, über
das das Filtergehäuse
mit einem weiteren Bauteil an seinem Einsatzort verbunden werden
kann, beispielsweise im Fahrzeug. Die Halteeinrichtung erstreckt
sich über
zumindest eine Teillänge
des Filtergehäuses
und weist über
diese Teillänge
gesehen einen gleichbleibenden Querschnitt auf.
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Die
Ausführung
der Halteeinrichtung mit gleichbleibendem Querschnitt über eine
Teillänge des
Filtergehäuses
eröffnet
die Möglichkeit,
das Befestigungsteil an einer beliebigen Position der Halteeinrichtung
zu fixieren. Es ist möglich,
das Befestigungsteil entweder vorab, also vor dem Einbau der Filtereinrichtung
am Einsatzort, an der gewünschten Position
an der Halteeinrichtung zu fixieren und anschließend mit dem Bauteil am Ein satzort
zu verbinden. Alternativ hierzu kann das Befestigungsteil auch lediglich
lose mit der Halteeinrichtung verbunden werden, so dass in Achsrichtung
der Halteeinrichtung eine Verschiebung des Befestigungsteils möglich ist, wobei
die endgültige
Fixierung des Befestigungsteils erst unmittelbar am Einbauort erfolgt.
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Die
Halteeinrichtung erstreckt sich vorzugsweise in Längsrichtung
des Filtergehäuses,
was eine axiale Verschiebung des Befestigungsteils, bezogen auf
die Achsrichtung des Filtergehäuses
ermöglicht. Grundsätzlich kommt
aber auch eine Erstreckung in Umfangsrichtung in Betracht oder ein
spiralförmiger Verlauf
der Halteeinrichtung entlang der Mantelfläche des Filtergehäuses. Des
Weiteren ist es möglich,
die Halteeinrichtung an einer oder an beiden Stirnseiten eines beispielsweise
zylindrischen Filtergehäuses vorzusehen;
in diesem Fall verläuft
die Halteeinrichtung senkrecht zur Längsachse des Filtergehäuses.
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Die
Halteeinrichtung kann sich über
lediglich eine Teillänge
des Filtergehäuses
erstrecken, beispielsweise im Falle einer axialen Ausrichtung der Halteeinrichtung
entsprechend über
eine axiale Teillänge
des Filtergehäuses.
Grundsätzlich
ist es aber auch möglich,
dass die Halteeinrichtung die gleiche Erstreckung wie das Filtergehäuse aufweist,
sich also beispielsweise über
die gesamte axiale Länge erstreckt
oder komplett in Umfangsrichtung an der Außenwand des Filtergehäuses umläuft.
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Am
Filtergehäuse
können
mehrere Halteeinrichtungen vorgesehen sein, die entweder zur Aufnahme
oder Halterung eines Befestigungsteils oder mehrerer Befestigungsteile
dienen. Beispielsweise kann ein Befestigungsteil an zwei nebeneinander
angeordneten Halteeinrichtungen gehalten sein, was die Verbindung
zwischen dem Befestigungsteil und dem Filtergehäuse verbessert. Des Weiteren
ist es möglich,
an unterschiedlichen Halteeinrichtungen auch unterschiedliche Befestigungsteile
vorzusehen. Schließlich
können
auch an einer einzigen Halteeinrichtung zwei oder mehrere Befestigungsteile
angeordnet sein.
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Die
Halteeinrichtung ist vorzugsweise als eine auf der Außenseite
des Filtergehäuses
verlaufende Halteschiene ausgeführt,
die sich insbesondere gegenüber
der Mantelfläche
des Filtergehäuses radial
erhebt. Auf die Halteschiene kann das Befestigungsteil aufgeschoben
oder aufgesetzt werden, beispielsweise aufgeklipst, wobei eine Verschiebung entlang
der Achse der Halteschiene möglich
ist. Das Befestigungsteil weist eine zur Halteschiene komplementäre Ausführung auf,
also eine Ausnehmung, mit der das Befestigungsteil auf die Halteschiene
aufgesetzt wird.
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Alternativ
zu einer Haltschiene kommt auch eine Haltenut in Betracht, die in
den Außenmantel des
Filtergehäuses
eingebracht ist, wobei in diesem Fall das Befestigungsteil einen
an den Querschnitt der Haltenut angepassten Vorsprung besitzt, der
im montierten Zustand in die Haltenut eingreift.
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Die
Befestigung des Befestigungsteils an der Halteeinrichtung erfolgt
vorteilhafterweise mit Formschluss, wobei der Formschluss in Radialrichtung
erfolgt, so dass das Befestigungsteil in Radialrichtung unverlierbar
an der Halteeinrichtung und damit am Filtergehäuse gesichert ist, zugleich
aber eine Verschiebung in Achsrichtung möglich ist. Das Aufsetzen des
Befestigungsteils an der Halteeinrichtung erfolgt in Achsrichtung
der Halteeinrichtung. In Achsrichtung ist das Befestigungsteil vorzugsweise
mit Reibschluss an der Halteeinrichtung gesichert, wobei der Reibschluss
ein loses Verschieben des Befestigungsteils entlang der Achse der
Halteeinrichtung verhindert. Andererseits ermöglicht der Reibschluss eine
Sicherung gegen Verlieren in Achsrichtung bei Überwindung der Reibung ein
gewünschtes
Verschieben des Befestigungsteils bis zur vorgesehenen Einbauposition.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführung
weist das Befestigungsteil eine geringere Erstreckung auf als die
Halteeinrichtung, was die Positionierung des Befestigungsteils an
verschiedenen Achspositionen entlang der Halteeinrichtung ermöglicht.
Außerdem können in
dieser Ausführung
mehrere Befestigungsteile axial hintereinander liegend auf der Halteeinrichtung
angeordnet werden.
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Grundsätzlich kann
das Befestigungsteil aber zumindest annähernd auch die gleiche Erstreckung
wie die Halteeinrichtung aufweisen. Zum Erreichen der Montageposition
muss in diesem Fall das Befestigungsteil komplett auf die Halteeinrichtung aufgeschoben
werden.
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Gemäß bevorzugter
Ausführung
sind mindestens zwei schienenförmige
Halteeinrichtungen auf der Außenseite
des Filtergehäuses
angeordnet, die sich in Richtung der Längsachse des Filtergehäuses erstrecken.
Das Befestigungsteil weist in Umfangsrichtung gesehen eine Erstreckung über ein Winkelsegment
von zumindest 15° auf
und wird vorteilhaft mit zwei nebeneinander liegenden, parallel verlaufenden
Halteschienen verbunden.
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Um
das Befestigungsteil mit dem weiteren Bauteil verbinden zu können, welches
zur Aufnahme der gesamten Filtereinrichtung dient, besitzt das Befestigungsteil
entsprechend angepasste Befestigungseinrichtungen, beispielsweise
eine sich in Radialrichtung erstreckende Ausnehmung, die ein Aufsetzen
des Befestigungsteils auf einen entsprechend ausgebildeten Vorsprung
an dem Drittbauteil ermöglicht.
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Das
Befestigungsteil kann auch eine Abstützfunktion für die Filtereinrichtung
ausüben,
indem die dem Filtergehäuse
abgewandte Außenseite
des Befestigungsteils eine flächige
Geometrie aufweist, die an die Geometrie des Drittbauteils angepasst
ist, in das die Filtereinrichtung eingebaut werden soll. Zur Verbesserung
der Abstützfunktion
besitzt das Befestigungsteil beispielhaft einen Grundkörper und
zwei am Grundkörper
angeordnete und sich in Umfangsrichtung erstreckende Seitenteile,
wobei Grundkörper
und Seitenteile auf der dem Filtergehäuse abgewandten Seite eine
ebene Abschlussfläche
bilden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen,
der Figurenbeschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Filtereinrichtung mit einem zylindrischen
Filtergehäuse, auf
dessen äußerer Mantelfläche über den
Umfang verteilt eine Mehrzahl von radial überstehenden Halteschienen
angebracht sind, die sich in Achslängsrichtung des Filtergehäuses erstrecken,
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2 die
Filtereinrichtung aus 1 mit mehreren Befestigungsteilen,
die auf die Halteschienen auf der Außenseite des Filtergehäuses aufgesetzt
sind,
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3 ein
Befestigungsteil in einer ersten perspektivischen Darstellung,
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4 das
Befestigungsteil in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
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5 eine
stirnseitige Ansicht der Filtereinrichtung mit aufgesetzten Befestigungsteilen,
dargestellt in Einbauposition an einem weiteren Bauteil mit Abstützung am
Boden und an der Seite,
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6 die
Filtereinrichtung in Einbauposition mit Abstützung am Boden über zwei
Befestigungsteile,
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7 ein
Befestigungsteil in einer weiteren Ausführung,
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8 eine
Filtereinrichtung mit dem Befestigungsteil nach 7 am
Filtergehäuse.
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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Die
in 1 dargestellte Filtereinrichtung 1 zur
Filtration eines gasförmigen
oder flüssigen
Mediums, insbesondere für
einen Einbau in einem Kraftfahrzeug, umfasst ein zylindrisches Filtergehäuse 2 zur
Aufnahme eines Filterelementes, wobei am Filtergehäuse 2 ein
radial verlaufender Zulaufstutzen 3 für die Zufuhr des zu reinigenden
Mediums und ein axialer Ablaufstutzen für die Ableitung des gereinigten
Mediums vorgesehen ist. An der äußeren Mantelfläche des
Filtergehäuses 2 sind über den
Umfang verteilt eine Mehrzahl von schienenförmigen Halteeinrichtungen 5 angeordnet,
die einteilig mit dem Filtergehäuse 2 ausgebildet
sind und sich radial über die äußere Mantelfläche des
Filtergehäuses
erheben. Die schienenförmigen
Halteeinrichtungen 5 verlaufen parallel zur Längsachse
des Filtergehäuses 2 und
erstrecken sich im Wesentlichen über
die axiale Länge
des Filtergehäuses,
soweit dieses eine zylindrische Mantelfläche aufweist. Die schienenförmigen Halteeinrichtungen 5 liegen
parallel zueinander, über den
Umfang verteilt sind beispielsweise zwölf oder mehr derartiger Halteeinrichtungen
vorgesehen, so dass diese untereinander in einem Winkelabstand von
beispielsweise 30° oder
weniger angeordnet sind. Die schienenförmigen Halteeinrichtungen 5 besitzen
einen kreisförmigen
oder teilkreisförmigen Querschnitt,
wobei ggf. auch ein nicht-runder Querschnitt in Betracht kommt,
beispielsweise ein ovaler oder ein eckiger Querschnitt.
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Wie 2 zu
entnehmen, dienen die schienenförmigen
Halteeinrichtungen 5 zur Aufnahme und Halterung von Befestigungsteilen 6, über die
die gesamte Filtereinrichtung 1 mit einem weiteren Bauteil, beispielsweise
einem Luft führenden
Gehäusebauteil zu
verbinden ist. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 2 sind
insgesamt vier Befestigungsteile 6 an den Halteeinrichtungen 5 gehalten,
wobei sich jedes Befestigungsteil 6 über zwei parallel und nebeneinander liegenden
Halteeinrichtungen 5 erstreckt und mit diesen verbunden
ist. Außerdem
liegen in Achsrichtung gesehen jeweils zwei Befestigungsteile 6 an
gleichen Halteeinrichtungen 5 hintereinander. Die Befestigungsteile 6 sind
vorzugsweise formschlüssig
mit den schienenförmigen
Halteeinrichtungen 5 verbunden, wobei der Formschluss in
Radialrichtung besteht, so dass die Befestigungsteile 6 in
Radialrichtung unverlierbar an den Halteeinrichtungen 5 und damit
auch am Filtergehäuse 2 fixiert
sind. Die Befestigung erfolgt durch axiales Aufschieben der Befestigungsteile 6 auf
die Halteeinrichtungen 5 über die frei liegenden Stirnseiten
der Halteeinrichtungen.
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Wie
den 3 und 4 zu entnehmen, weist das Befestigungsteil 6 eine
teilkreisförmige
Innenfläche 7 auf,
deren Radius an den Radius der äuße ren Mantelfläche des
Filtergehäuses
angepasst ist, so dass in der montierten Position die Innenfläche 7 des
Befestigungsteils 6 flächig
auf der äußeren Mantelfläche des
Filtergehäuses
aufliegt. Im Seitenbereich der Innenfläche 7 befinden sich
zwei Ausnehmungen 8, die an gegenüberliegenden Seiten der Innenfläche 7 positioniert
sind. Der Querschnitt der Ausnehmungen 8, die zur Innenseite
hin offen sind, ist an den Querschnitt der schienenförmigen Halteeinrichtungen 5 angepasst.
Zweckmäßigerweise
erstrecken sich die Ausnehmungen 8 über einen Winkelbereich größer als
180°, so
dass im auf die Halteeinrichtungen 5 aufgeschobenen Zustand
die die Ausnehmungen 8 begrenzenden Wandungen am Befestigungsteil 6 die
Halteinrichtungen 5 formschlüssig übergreifen und in Radialrichtung
der Formschluss realisiert ist, wobei in Achsrichtung eine freie
Verschiebung ermöglicht
ist.
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Die
der Innenfläche 7 gegenüberliegende Außenseite 9 des
Befestigungsteils 6 ist flächig bzw. eben ausgeführt und
bildet eine Stützfläche zur
Abstützung
gegenüber
dem Drittbauteil, an dem der Einbau der Filtereinrichtung erfolgt.
Die Außenseite 9 besitzt
insgesamt drei zueinander winklig angeordnete Außenflächen, die jeweils in sich eben
ausgebildet sind. In jede Außenfläche ist
eine Befestigungsausnehmung 10 eingebracht, die die Außenwand
im Bereich der Außenwand 9 des
Befestigungsteils durchbricht und zur Befestigung mit dem Drittbauteil
dient, indem bei spielsweise ein Vorsprung am Drittbauteil in der
Montageposition in eine der Befestigungsausnehmungen 10 einragt.
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In
den 5 und 6 ist die Filtereinrichtung 1 in
Einbauposition an einem Drittbauteil 11 dargestellt. Gemäß 5 stützen sich
die an der äußeren Mantelfläche des
Filtergehäuses 2 angeordneten Befestigungsteile 6 an
einem Boden und an einer Seitenwand des Bauteiles 11 ab.
Die Befestigungsteile 6 am Filtergehäuse 2 sind in einem
Winkelabstand von 90° zueinander
angeordnet. Über
die flächig am
Boden bzw. der Seitenwand aufliegenden Befestigungsteile 6 kann über zusätzliche
Verbindungseinrichtungen eine feste Verbindung mit den Befestigungsteilen 6 und
damit mit der Filtereinrichtung 1 erfolgen.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 stützt sich
die Filtereinrichtung 1 lediglich am Boden des Bauteiles 11 ab.
Die Befestigungsteile 6 sind in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel
nach 5 im 90° Winkelabstand
zueinander auf der Außenseite des
Filtergehäuses 2 angeordnet.
Da die Außenseite der
Befestigungsteile 6 mehrere winklig zueinander angeordnete
Außenflächen besitzt,
sind zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende Außenflächen an den benachbarten Befestigungsteilen 6 gegeben,
die sich beide am Boden des Bauteiles 11 abstützen können.
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Im
Ausführungsbeispiel
gemäß 7 und 8 weist
das Befestigungsteil 6 eine größere axiale Erstreckung auf,
die zumindest im Wesentlichen der axialen Erstreckung des Filtergehäuses 2 entspricht.
Das Befestigungsteil 6 besteht aus einem Grundkörper 12 und
zwei einteilig mit dem Grundkörper
ausgebildeten, sich seitlich links und rechts erstreckenden Seitenteilen 13 und 14,
die jeweils eine geringere axiale Erstreckung als der Grundkörper 12 aufweisen.
Diese Ausnehmungen 8 sind nutförmig ausgeführt und erstrecken sich über die
gesamte axiale Länge
des Grundkörpers 12.
Die Innenfläche 7 sowohl
des Grundkörpers 12 als
auch der beiden Seitenteile 13 und 14 ist teilkreisförmig ausgeführt und
an den Radius der äußeren Mantelfläche des
Filtergehäuses
angepasst. Die Außenseite 9 sowohl des
Grundkörpers 12 als
auch der beiden Seitenteile 13 und 14 bildet eine
gemeinsame, ebene Abstützfläche, die
es in der montierten Position gemäß 8 erlaubt,
die Filtereinrichtung 1 verhältnismäßig großflächig am Boden eines Drittbauteils
abzustützen.