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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Luftfilteranordnung, wie sie
insbesondere, jedoch nicht ausschließlich in einer Kraftfahrzeugsbelüftungs-, -heiz-
und/oder -klimaanlage zum Einsatz kommt.
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Solch
eine Luftfilteranordnung umfasst üblicherweise einen Luftfilter
mit einem Filterelement und einem zumindest teilweise umlaufenden
Filterrahmen, sowie ein Luftfiltergehäuse zum Stützen des Luftfilters an einem
gewünschten
Ort der Belüftungs-, -heiz-
und/oder -klimaanlage. Angesichts der hohen Lebenserwartung von
Kraftfahrzeugen und der starken Umweltverschmutzung ist es erforderlich,
den Luftfilter austauschbar vorzusehen. Zu diesem Zweck verfügt üblicherweise
das Luftfiltergehäuse über eine
Luftfilteröffnung,
die mittels eines Deckels verschließbar ist, um einen Zugriff
auf den Filter selbst gewährleisten
zu können.
Um die Dichtheit des Luftfiltergehäuses trotz des Vorhandenseins
eines Deckels gewährleisten
zu können,
verfügt üblicherweise
wahlweise das Gehäuse
und/oder der Deckel über
eine peripher umlaufende Dichtung, die z. B. an dem Deckel angespritzt
oder in einer entsprechenden Aufnahme des Luftfiltergehäuses ausgebildet sein
kann.
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Es
hat sich nunmehr jedoch gezeigt, dass es gerade in diesem Bereich
häufig
zu Undichtigkeiten kommt, bedingt entweder durch eine Alterung des Dichtungsmaterials
oder bedingt durch eine Verschmutzung, die sich auf der Dichtung
ablagern kann, wenn z. B. der stark verschmutze Luftfilter gewechselt
wird.
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Es
ist demgemäß Aufgabe
der vorliegenden Erfindung eine Luftfilteranordnung der eingangs
genannten Art, insbesondere für
eine Kraftfahrzeugsbelüftungs-,
-heiz- und/oder -klimaanlage, umfassend einen Luftfilter mit einem
Filterelement und einem zumindest teilweise umlaufenden Filterrahmen,
sowie ein Luftfiltergehäuse,
wobei das Luftfiltergehäuse über eine
mit tels eines Deckels verschließbare
Luftfilteröffnung
verfügt,
um den Luftfilter wechseln zu können,
derart weiterzubilden, dass ein hohes Maß an Dichtheit gewährleistet
werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass dem Luftfilter eine Dichteinrichtung zur Dichtung zwischen
Luftfiltergehäuse
und Deckel zugeordnet ist. Durch die Zuordnung der Dichteinrichtung
zu dem Luftfilter und nicht mehr wie gemäß dem Stand der Technik zu
dem Luftfiltergehäuse
und/oder dem Deckel ist es in besonders einfacher und kosteneffektiver
Weise möglich,
die Dichtheit zwischen dem Luftfiltergehäuse und dem Deckel praktisch
unbegrenzt gewährleisten
zu können,
wobei auch eine Verschmutzung der Dichtung praktisch nicht zu Undichtheiten
führen
kann, da die Dichtung mit dem verschmutzten Filter ausgetauscht
wird. Um einen Eingriff zwischen Deckel. und Luftfiltergehäuse gewährleisten
zu können,
ist die Dichteinrichtung mit zumindest einer Aussparung versehen,
wobei die Aussparung insbesondere zumindest ein Langloch umfasst,
so dass eine Relativbewegung zwischen Deckel und Luftfiltergehäuse ohne
Beschädigung
der Dichteinrichtung dargestellt werden kann.
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Die
Neuerung betrifft auch einen Luftfilter zur Verwendung in einer
erfindungsgemässen
Luftfilteranordnung, ein Filterelement (12, 14)
und einem zumindest teilweise umlaufenden Filterrahmen (14, 16, 17, 18, 20)
umfassend, wobei dem Luftfilter (10) eine Dichteinrichtung
(20) zur Dichtung zwischen Luftfiltergehäuse (30)
und Deckel (40) zugeordnet ist, wobei die Dichteinrichtung
(20) zumindest eine Aussparung (14a, 20a)
aufweist, die einen Eingriff zwischen Deckel (40) und Luftfiltergehäuse (30)
ermöglicht oder
ermöglichen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
bildet die Dichteinrichtung einen zumindest teilweise elastisch
verformbaren Teil des Filterrahmens aus. Auf diese Weise kann die
erfindungsgemäße Luftfilteranordnung
und der erfindungsgemässe
Luftfilter besonders einfach und kostengünstig, z. B. mittels Zwei-Komponenten-Technik
hergestellt werden, indem das elastisch verformbare Material der
Dichteinrichtung an den Filterrahmen angespritzt wird.
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Vorteilhafterweise
verfügt
das Filterelement über
einen Fortsatz, der zwischen dem Luftfiltergehäuse und dem Deckel angeordnet
werden kann. Durch diese Ausgestaltung ist es beispielhaft möglich, das
Filterelement selbst, z. B. in der Form einer in dem Rahmen gefalteten
Filterbahn, über
die gesamte Länge
des Deckels zu fixieren, ohne dass eine diesbezügliche sepa rate Verklebung
erforderlich wäre,
da der Fortsatz einfach mit der Dichteinrichtung zwischen dem Deckel
und das Luftführungsgehäuse geklemmt
werden oder einen Teil derselben ausbilden kann.
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Vorteilhafterweise
kann die Dichteinrichtung, insbesondere der elastisch verformbare
Teil und/oder der Fortsatz die Luftfilteröffnung vollständig überdecken
oder überlappen.
Anders ausgedrückt,
kann die Dichteinrichtung auch einen weichen Deckel ausbilden, der
dann durch den eigentlichen Deckel gestützt und mit dem Luftfiltergehäuse verpresst
werden kann.
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Um
möglichst
wenig Material zu benötigen, ist
es bevorzugt, dass die Dichteinrichtung, insbesondere der elastisch
verformbare Teil und/oder der Fortsatz im wesentlichen bezüglich der
Form und/oder der Abmessungen dem Deckel entspricht. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, dass die Dichteinrichtung von dem darüber angeordneten
Deckel vollständig geschützt wird.
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Um
einen Eingriff zwischen Deckel und Luftfiltergehäuse auch in dem Fall gewährleisten
zu können,
in dem der Fortsatz sich dazwischen erstreckt, ist es bevorzugt,
dass der Fortsatz zumindest eine Aussparung aufweist, wobei die
Aussparung insbesondere zumindest ein Langloch umfasst, so dass eine
Relativbewegung zwischen Deckel und Luftfiltergehäuse ohne
Beschädigung
der Dichteinrichtung und/oder des Fortsatzes dargestellt werden
kann.
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Zum
Eingriff zwischen Deckel und Luftfiltergehäuse sind vorteilhafterweise
Rastmittel vorgesehen. Bei den Rastmitteln kann es sich beispielhaft
um solche handeln, die beim Anordnen des Deckels selbst zu einer
Verrastung führen
oder vorteilhafterweise um solche, die erst nach einer Relativbewegung
im verpressten oder eingepressten Zustand zu einer Verrastung führen. Gerade
im zuletzt genannten Fall ist es wünschenswert, die Rastmittel
durch Aussparungen oder Langlöcher
in dem Dichtelement und/oder dem Fortsatz zu führen, so dass neben der Verrastungsfunktion
zwischen Luftfiltergehäuse
und Deckel auch eine Führung
und zusätzliche
Fixierung des Dichtelementes und des Fortsatzes erhalten wird.
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Zusätzlich oder
alternativ ist es möglich
eine Sicherungseinrichtung vorzusehen, um z. B. ein unbeabsichtigtes
Außereingrifftreten
zwischen Deckel und Luftfiltergehäuse zu verhindern. Ein besonders einfaches
Sicherungsmittel wird gebildet aus zwei Öffnungen, die miteinander in
Flucht gebracht werden können,
und in die ein Sicherheitselement, wie z. B. eine Schraube eingeführt werden
kann.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass der Deckel Versteifungselemente umfasst.
Durch das Vorsehen von Versteifungselementen ist es insbesondere
möglich, den
Deckel mit entsprechenden strukturellen Eigenschaften zu versehen,
wie sie in dem Luftfiltergehäuse
vorliegen. Die Versteifungselemente können z. B. in der Form von
Versteifungsrippen oder ähnlichem ausgebildet
sein.
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Schließlich ist
es bevorzugt, dass der Fortsatz die Dichteinrichtung insgesamt oder
teilweise ausbildet, zumindest diesbezüglich einstöckig ausgebildet ist.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich ferner
aus der lediglich beispielhaft angegebenen Beschreibung einer derzeit
bevorzugten Ausführungsform,
bei welcher auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird,
in welchen gilt:
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1 zeigt in perspektivischer
Darstellung eine Luftfilteranordnung gemäß der bevorzugten Ausführungsform
während
der Montage des Luftfilters.
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2 zeigt eine Schnittansicht
durch die in 1 gezeigte
Filteranordnung nach der Montage.
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3 zeigt in einer Schnittansicht
orthogonal zu der Darstellung von 2,
die in 1 gezeigte Luftfilteranordnung
im montierten Zustand.
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Am
unteren Ende von 1 ist
ein Luftfiltergehäuse 30 dargestellt,
welches z. B. Teil eines Luftführungsgehäuses einer
Kraftfahrzeugsbelüftungs-, -heiz-
und/oder -klimaanlage sein kann. Das Luftführungsgehäuse 30 ist mit einer
Luftfilteröffnung 32 versehen,
die durch einen peripheren Rand 34, 36 begrenzt
wird. Die Luftfilteröffnung
dient dazu, einen Luftfilter einzuführen, wie dies durch den Pfeil
angedeutet ist.
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Der
Luftfilter selbst ist beim Bezugszeichen 10 angedeutet
und umfasst jeweils gegenüberliegende
Filterrahmenabschnitte 16 und 18, die an einem Ende
des Luftfilters über
einen weite ren Filterrahmenabschnitt 17 verbunden sind.
In dem durch die drei Abschnitte 16, 17 und 18 definierten
Raum ist ein Filterelement 12 angeordnet, welches in der
gezeigten Ausführungsform
ein gefaltet vorgesehenes Filterpapier 12 ist. Das Filterelement 12 verfügt in der gezeigten
Ausführungsform über einen
Fortsatz 14, der sich über
die seitlichen Filterrahmenabschnitte 16 und 18 hinaus
erstreckt, wie auch über
die Ebene, die durch die jeweiligen Faltscheitel definiert sind. Oberhalb
des Fortsatzes 14 wird der Luftfilterrahmen durch ein elastisch
verformbares Dichtelement 20 komplettiert, welches in der
gezeigten Ausführungsform
ein flächiges
Gebilde aus einem relativ weichen Material ist. Der Fortsatz kann
selbst auch das Dichtelement ausbilden oder mit diesem als integrales
Teil vorgesehen sein. Sowohl der Fortsatz 14 als auch die Dichteinrichtung 20 sind
mit Aussparungen 14a und 20a in der Form von Langlöchern versehen,
deren Funktion später
im Detail beschrieben wird. Die Langlöcher 14a und 20a sind
vorgesehen an Abschnitten, die rückspringenden
Bereichen 34 des peripheren Randes der Luftfilteröffnung 32 entsprechen.
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Vervollständigt wird
die dargestellte Luftfilteranordnung durch einen Deckel 40,
der im montierten Zustand eine strukturelle Einheit mit dem Luftfiltergehäuse 30 ausbildet
und dazu dient, den Fortsatz 14, sowie die Dichteinrichtung 20 mit
dem Luftfiltergehäuse 30 zu
verklemmen, so dass eine Fixierung des Filterelements und eine Abdichtung
gewährleistet werden.
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Der
Deckel 40 verfügt
in der gezeigten Ausführungsform über Rasthaken 42,
die durch die Aussparungen 14a und 20a in der
Dichteinrichtung 20 und dem Fortsatz 14 treten
können,
um im Wege einer Translationsbewegung des Deckels 40 den
peripheren Rand 34, 36 der Luftfilteröffnung rastartig
hintergreifen zu können.
Ferner umfasst der Deckel 40 Versteifungsrippen 46,
sowie Laschen 44, die als Sicherungeinrichtung über eine Öffnung verfügen, die jeweils
mit Öffnungen 31 des
Luftfiltergehäuses
in Flucht gebracht werden können,
so dass eine Fixierung mittels, z. B. von Schrauben, möglich ist.
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Wie
es insgesamt deutlich zu erkennen ist, entsprechen die Dichteinrichtung 20 sowie
der Fortsatz 14 im wesentlichen in Form und Größe dem Deckel 40,
so dass sie im montierten Zustand vollständig von dem Deckel bedeckt
und somit durch diesen geschützt
werden. Gleichzeitig sind der Fortsatz 14 und das elastisch
verformbare Teil 20 dergestalt, dass sie die Luftfilteröffnung 32 vollständig überdecken
oder überlappen,
so dass sie flach an einer Fläche
anliegen können,
die jenseits des peripheren Randes 34, 36 am Luftfiltergehäuse besteht.
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Obwohl
in der Darstellung von der 1 zu Darstellungszwecken
der Fortsatz 14 und das Dichtelement 20 als beabstandet
dargestellt sind, ist es ebenso möglich diese aneinander anliegend
vorzusehen. In Erweiterung ist es ebenfalls möglich, den Fortsatz 14 gleitfähig an den
Seitenabschnitten 16, 18 des Filterrahmens zu
lagern, so dass bei der Montage der Fortsatz 14 an das
Dichtelement 20 herangeführt werden kann. Bei einer
noch weiteren Alternative ist ein Stegabschnitt zwischen dem Fortsatz 14 und
dem Dichtelement 20 ausgebildet, der ebenfalls verformbar
ist, wie die Dichteinrichtung 20 selbst.
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Bei
der Montage der dargestellten Luftfilteranordnung wird somit der
Luftfilter entsprechend dem in 1 gezeigten
Pfeil in die Luftfilteröffnung
eingeführt,
bis der Fortsatz 14 bezüglich
des Luftfiltergehäuses
in Anlage gelangt. Anschließend
wird ein leichter Druck auf die Dichteinrichtung 20 ausgeübt, z. B.
mittels des Deckels oder auch eines anderen geeigneten Werkzeuges,
um insoweit vorhanden die Beabstandung zwischen dem Fortsatz 14 und
der Dichteinrichtung 20 zu eliminieren. Sollte die Druckbeaufschlagung
mittels des Deckels 40 selbst erfolgt sein, so wird durch
die Rastnasen 42 gewährleistet, dass
beim Niederdrücken
die Ausrichtung der Dichteinrichtung 20 und des Fortsatzes 14 aufrechterhalten
wird, da die Rastnasen 42 in die entsprechenden Langlöcher 20a und 14a eingreifen.
Somit wird die in 2 gezeigte
Konfiguration erreicht, bei der an dem Luftfiltergehäuse der
Fortsatz 14 anliegt, an welchem die Dichteinrichtung 20 anliegt,
wobei an dem Dichtelement der Deckel 40 eben aufliegt.
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Wie
es in 2 deutlich zu
erkennen ist, wird somit eine sandwichartige Konstruktion im Randbereich
herum um die Luftfilteröffnung
bereitgestellt, die eine effektive Abdichtung bewirkt, und zwar
jedesmal mit einem unverschmutzten Dichtelement, welches über die
gewünschten
Verformungseigenschaften verfügt,
da ein Alterungsprozess noch nicht eingesetzt hat.
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Sobald
die Konfiguration von 2 erreicht ist,
genügt
eine Translationsbewegung des Deckels 40 in der Ebene des
Filterelementes um die Konfiguration zu erreichen, wie sie in 3 gezeigt ist. Wie dort
deutlich zu erkennen ist, greifen die Rastnasen 42 hinter
die vorsprin genden Abschnitte 36 des peripheren Randes
der Luftfilteröffnung,
die in der gezeigten Ausführungsform
zusätzlich über Rastvorsprünge 35 verfügen. Wie
deutlich zu erkennen, wird durch die Rastnasen 42 die Dichteinrichtung 20 und der
Fortsatz 14 zwischen dem Deckel 4 und dem Luftfiltergehäuse 30 verpresst,
so dass eine umlaufende Dichtheit gewährleistet wird. Aus der Ansicht von 3 erkennt der Fachmann unmittelbar
warum die Aussparungen 20a und 14a in der Form
von Langlöchern
ausgebildet sind, nämlich
um die entsprechende Translationsbewegung gewährleisten zu können. In
der in 3 gezeigten Konfiguration
ist es abschließend
möglich,
eine Schraube durch die Lasche 44 zu führen, um diese mit der Öffnung 31 in Eingriff
zu bringen, die bezüglich
der Lasche 44 nach der Translationsbewegung fluchtet, um
ein ungewünschtes
Lösen des
Deckels zu verhindern.
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Jedesmal
wenn nun der Luftfilter zu wechseln ist, genügt es die oben angegebenen
Schritte in umgekehrter Reihenfolge rückgängig zu machen. Nach erfolgtem
Ausbau des Luftfilters wird ein neuer Luftfilter mit einer neuen
unverschmutzten ihr zugeordneten, z. B. einstückig ausgebildeten Dichteinrichtung
eingesetzt, und nach erfolgter Remontage liegt eine Abdichtung vor,
die sich von einer Erstmontage praktisch nicht unterscheidet.
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Obwohl
vorangehend darauf eingegangen wurde, daß im Bereich der Luftfilteröffnung ein
sandwichartiger Aufbau vorgesehen ist, sollte verstanden werden,
daß der
Filterrahmen abschnittsweise oder auch insgesamt aufgebaut sein
kann aus zwei Schichten mit unterschiedlichen Materialeigenschaften.
Insbesondere ist es möglich,
das Filtermedium in einem formgebenden Textilrahmen zu stützen, der sandwichartig
von einem Textilvlies oder Schaum umgeben wird um gehäuseinnenseitig
eine umlaufende Abdichtung bereitstellen zu können. Durch den Einsatz eines
Textilvlieses oder eines Schaumes kann sowohl eine Abdichtung in
der Strömungsrichtung
als auch in der Streckungsrichtung des Filtermediums bereitgestellt
werden, indem man z.B. ein geeignetes Übermaß vorsieht. Selbstverständlich kann auch
der elastisch verformbare Teil, wie er in dem Detail beschriebene
Ausführungsformen
genannt wird, aus einem Fliesmaterial oder einem Schaumstoff gebildet
sein.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorangehend vollständig und beispielhaft unter
Bezugnahme auf eine derzeit bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde,
sollte der Fachmann erkennnen, dass verschiedenste Veränderungen
und Modifikationen im Rahmen der Ansprüche möglich sind. So ist zu verstehen,
dass beispielsweise auf die Rastmittel verzichtet wer den könnte, um
eine noch homogenere und größere Auflagefläche bereitzustellen,
auf der die Dichteinrichtung 20 und/oder der Fortsatz 14 zwischen
dem Luftfiltergehäuse
und dem Deckel einklemmbar ist. Wesentlich ist letztendlich, dass
entgegen den bisherigen Ansätzen
eine Luftfilteranordnung angegeben wird, die bei jedem Luftfilterwechsel automatisch
einen Dichtungswechsel mit sich bringt, da die Dichtung dem Filterelement
selbst zugeordnet ist.