DE3140128A1 - SUCTION AIR FILTER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, COMPRESSORS AND OTHER AIR SUCTION MACHINES - Google Patents
SUCTION AIR FILTER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES, COMPRESSORS AND OTHER AIR SUCTION MACHINESInfo
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Description
Akte 19321932 file
6. Oktober 1981October 6, 1981
Anmelderin: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH,Applicant: FILTERWERK MANN & HUMMEL GMBH,
Hindenburgstraße 37-45, 7140 LudwigsburgHindenburgstrasse 37-45, 7140 Ludwigsburg
Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugendeAir intake filters for internal combustion engines, compressors and other air intake
Maschinenmachinery
. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs,. The invention relates to an air intake filter for Internal combustion engines, compressors and other air-sucking Machines according to the preamble of the main claim,
Für derartige ringförmige, radial durchströmte Filtereinsätze verwendet man als Filtermittel gewöhnlich sternförmig gefaltetes Filterpapier, das stirnseitig mit Endscheiben aus elastisch nachgiebigem Kunststoff vergossen ist. Diese Endscheiben verschließen den Filtereinsatz stirnseitig und ermöglichen auf Grund ihrer elastisch nachgiebigen Werkstoffeigenschaften ein abdichtendes Anliegen an benachbarten festen Wänden des Filtergehäuses, ohne einen besonderen Dichtungsring zwischenfügen zu müssen. Um den hierfür notwendigen axialen Anpreßdruck von der einen Stirnseite des Filtereinsatzes auf die andere übertragen zu können, sieht man gewöhnlich einen luftdurchlässigen Stützmantel vor, der mit den Endscheiben vergossen ist.For such ring-shaped, radially flowed through filter inserts, the filter medium used is usually star-shaped Folded filter paper that is encapsulated on the front with end caps made of elastically flexible plastic. These end disks close the filter insert at the front and make it possible due to their elastically yielding properties Material properties a sealing engagement with adjacent solid walls of the filter housing without one to have to insert a special sealing ring. To the necessary axial contact pressure from the one To be able to transfer the front side of the filter element to the other, one usually sees an air-permeable one Support jacket, which is cast with the end plates.
Bei bekannten Ansaugluftfiltern der hier angesprochenen Gattung ist das Ende des Stützmantels derart in Kunststoff eingebettet, daß die Stirnseite des Stützmantels deutlich von einer Kunststoffschicht abgedeckt wird. UmIn the case of known intake air filters, the one addressed here The end of the support jacket is embedded in plastic in such a way that the end face of the support jacket is clearly covered by a plastic layer. Around
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die Gefahr zu verringern, daß der Stützmantel beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft den elastischen Kunststoff durchschneidet und der Filtereinsatz unzulässig zusammengedrückt wird, hat man das Stützmantelende verdickt. So beschreibt die GB-PS 12 45 419 einen Ansaugluftfilter mit einem Filtereinsatz, bei dem der äußere Stützmantel flanschartig verformt ist. Bei der Fertigung entsprechender Filtereinsätze ergeben sich jedoch insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn man zur Erreichungto reduce the risk that the support jacket will hit the elastic plastic when an axial pressure is applied cuts through and the filter insert is inadmissibly compressed, the end of the support jacket has been thickened. For example, GB-PS 12 45 419 describes an intake air filter with a filter insert in which the outer support jacket is deformed like a flange. In manufacturing corresponding filter inserts, however, arise in particular difficulties when one is to achieve
LO genügender Steifigkeit in Achsrichtung den Stützmantel aus Lochblech herstellt. Leicht bilden sich dann zwischen einem derart verformten stirnseitigen Ende und der äußeren Oberfläche der Endscheibe Luftbläschen, die zu Undichtheiten führen können. Diese Gefahr wächst mit zunehmender radialer Abmessung des flanschartig verformten Stützmantelendes. Wählt man diese Abmessungen aber zu gering, so vergrößert sich die Wahrscheinlichkeit, daß das elastische Kunststoffmaterial auf die Dauer nicht in der Lage ist,' dem Anpreßdruck der schneidenartigen Stirnseite des Stützmantels standzuhalten.LO the support jacket of sufficient rigidity in the axial direction made from perforated sheet metal. Then easily form between such a deformed front end and the outer end Surface of the end cap Air bubbles that can lead to leaks. This risk increases with increasing radial dimension of the flange-like deformed support jacket end. If you choose these dimensions too small, so increases the likelihood that the elastic plastic material will not be able in the long term to ' to withstand the contact pressure of the blade-like face of the support jacket.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Langzeitfestigkeit eines axial eingespannten Filtereinsatzes in einem Ansaugluftfilter der eingangs aufgezeigten Bauart mit einfachen Mitteln zu verbessern.The invention is based on the object of increasing the long-term strength of an axially clamped filter insert in an intake air filter of the type indicated at the beginning to improve with simple means.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß der Stützmantel die elastische Endscheibe vollständig durchdringt und mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine Wand des Filtergehäuses axial anliegt.According to the invention, the object is achieved in that the support jacket completely penetrates the elastic end disk and directly with its adjacent end face rests axially against a wall of the filter housing.
Nunmehr werden die axialen Anpreßkräfte von dem Stützmantel unmittelbar auf das Filtergehäuse übertragen. Eine Beschädigung der Kunststoffendscheiben ist sicher unterbunden. Der Stützmantel läßt sich in seiner axialen Abmes-The axial pressing forces are now transmitted directly from the support jacket to the filter housing. Damage the plastic end caps is safely prevented. The support jacket can be adjusted in its axial dimension
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. sung ohne Schwierigkeit mit verhältnismäßig kleinen Toleranzen herstellen, so daß an das Filtergehäuse, das diese axialen Toleranzen übernehmen muß, keine besonderen Anforderungen zu stellen sind. Andererseits kann der axiale Anpreßdruck in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken. Die eine Grenze wird durch die notwendige Abdichtung zwischen der stirnseitigen Endscheibe und der festen Wand des Filtergehäuses bestimmt, die andere Grenze durch die axiale Drucksteifigkeit des Stützmantels.. Solution produce without difficulty with relatively small tolerances, so that the filter housing that must take over these axial tolerances, there are no special requirements. On the other hand, the axial contact pressure fluctuate within relatively wide limits. One limit is the necessary sealing between the front end plate and the fixed wall of the filter housing determined, the other Limit due to the axial compressive rigidity of the support jacket.
Das bei Dauerdruckbeanspruchung auftretende Fließen der für solche -Endscheiben verwendeten Kunststoffe kann sich nun nicht mehr im Sinne eines Lockerns und schließlich■ Undichtwerdens des Filtereinsatzes im Filtergehäuse auswirken.The flow of the plastics used for such end disks, which occurs under constant pressure, can change now no longer in the sense of loosening and finally ■ leaking of the filter insert in the filter housing impact.
Eine Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf ein solches Ansaugluftfilter, bei dem die Endscheibe des Filtereinsatzes mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmantels aufnehmenden Ringwulst versehen ist. Die Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Ringwulst einen konzentrisch zum Stützmantel angeordneten, ringförmigen Dichtungsvorsprung aufweist, der im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels vorsteht. Ein so aufgebauter Filtereinsatz benötigt zur abdichtenden Anlage im Ansaugluftfilter lediglich eine ebene Ringfläche, beispielsweise eine Schulter, gegen die dann sowohl der abdichtende Dichtungsvorsprung als auch die Stirnseite des Stützmantels unmittelbar anliegen können.One embodiment of the invention relates to such an intake air filter in which the end plate of the filter insert with an axially protruding and sealing against a fixed wall of the filter housing, the adjacent end of the support jacket receiving annular bead is provided. The design is characterized by that the annular bead has an annular sealing projection which is arranged concentrically to the support jacket and which in the dismantled state of the filter insert protrudes slightly over the end face of the support jacket. One built in this way The filter insert only needs a flat ring surface, for example, for the sealing system in the intake air filter a shoulder against which both the sealing projection and the face of the Support jacket can be in direct contact.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die zweckmäßige Ausbildung des mit der Endscheibe vergossenen
Stützmantelendes.
35Further refinements of the invention relate to the expedient design of the support jacket end encapsulated with the end plate.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The invention is illustrated below with the aid of a few exemplary embodiments explained in more detail. In the drawing show:
Figur 1 ein Ansaugluftfilter teilweise im Achsschnitt, teilweise in Ansicht,Figure 1 an intake air filter partially in axial section, partially in view,
Figur 2 den beim Ansaugluftfilter der Figur 1 verwendeten, ausgebauten Filtereinsatz im Achsschnitt in vergrößerter Darstellung,FIG. 2 shows that of the intake air filter of FIG. 1 used, dismantled filter insert in axial section in enlarged Depiction,
Figur 3 den beim Filtereinsatz der Figur 2FIG. 3 shows the filter insert of FIG. 2
verwendeten Stützmantel in gestreckter Form in Ansicht und
15used support jacket in stretched form in view and
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Figuren 4 bis 6 abgewandelte Ausführungsbeispiele. Figures 4 to 6 modified embodiments.
Das Ansaugluftfilter 1 hat ein topfförmiges Filtergehäuse 2 mit Gehäusemantel 3 und Gehäuseboden 4. An seiner oberen offenen Stirnseite ist das Filtergehäuse 2 durch einen Gehäusedeckel 5 verschlossen, wobei nicht dargestellte übliche Spannhaken den Gehäusedeckel 5 gegen einen an der Stirnseite des Gehäusemantels 3 abdichtend anliegenden Dichtring 6 pressen. Aus dem Gehäusemantel 3 mündet das Ansaugrohr 7, aus dem Gehäuseboden 4 der Reinluftstutzen 9.The intake air filter 1 has a cup-shaped filter housing 2 with housing jacket 3 and housing base 4. The filter housing is on its upper open end face 2 closed by a housing cover 5, conventional clamping hooks (not shown) holding the housing cover 5 Press against a sealing ring 6 resting on the end face of the housing shell 3 in a sealing manner. From the casing shell 3, the suction pipe 7 opens out, and the clean air nozzle 9 opens out of the housing base 4.
In dem Filtergehäuse 2 ist axial zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuseboden 4 ein Filtereinsatz 10 abgedichtet eingespannt und durch die Absätze 16 und 17 von Gehäusedeckel 5 und Gehäuseboden 4 zentriert. Das Filtermittel 11 des Filtereinsatzes 10 besteht aus einem sternförmig gefalteten, an der oberen Stirnseite mit einer Endscheibe 12 und an der unteren StirnseiteIn the filter housing 2, a filter insert 10 is axially sealed between the housing cover 5 and the housing base 4 clamped and centered by paragraphs 16 and 17 of housing cover 5 and housing base 4. That Filter means 11 of the filter insert 10 consists of a star-shaped folded one on the upper end face with an end plate 12 and on the lower face
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mit einer Endscheibe 13 vergossenen Filterpapier. Am Innenumfang ist das Filtermittel 11 von einem luftdurchlässigen Stützmantel 14 abgestützt, dessen stirnseitige Enden gleichfalls mit den Endscheiben 12 bzw. 13 vergössen sind. Beide Endscheiben 12 und 13 bestehen aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff, der in bekannter Weise ein abgedichtetes Anliegen an starren Gehäuseteilen ohne Zwischenfügen eines Dichtrings ermöglicht.with an end plate 13 cast filter paper. At the The inner circumference of the filter medium 11 is air-permeable Support jacket 14 is supported, the front ends of which are also cast with the end disks 12 and 13, respectively are. Both end plates 12 and 13 are made of an elastically flexible plastic which, in a known manner, has a sealed contact with rigid housing parts made possible without interposing a sealing ring.
Die angesaugte Luft strömt in Pfeilrichtung durch das Ansaugrohr 7 in das Innere des Filtergehäuses 2, durchquert den Filtereinsatz 10 radial von außen nach innen und verläßt das Ansaugluftfilter 1 durch den Reinluftstutzen 9 zur nicht dargestellten luftansaugenden Maschine. The sucked in air flows in the direction of the arrow through the suction pipe 7 into the interior of the filter housing 2, traversed the filter insert 10 radially from the outside to the inside and leaves the intake air filter 1 through the clean air nozzle 9 to the air-sucking machine, not shown.
Wie aus Figur 2 deutlich hervorgeht, durchdringt der Stützmantel 14 die Endscheibe 12 vollständig, so daß er mit seiner Stirnseite beim eingebauten Zustand entsprechend Figur 1 unmittelbar gegen den Gehäusedeckel 5 axial anliegt. Demgegenüber hat die Stirnseite des Filtermittels 11 einen deutlichen Abstand zur axial äußeren Oberfläche der Endscheibe 12.As can be clearly seen from Figure 2, the support jacket 14 penetrates the end plate 12 completely, so that it with its end face in the installed state according to FIG. 1 directly against the housing cover 5 rests axially. In contrast, the end face of the filter means 11 is at a significant distance from the axially outer one Surface of the end plate 12.
Die Endscheibe 12 ist mit einer Ringwulst 20 versehen, die das benachbarte Ende des Stützmantels 14 aufnimmt und einen im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels 14 vorstehenden ringförmigen Dichtungsvorsprung 21 aufweist.The end plate 12 is provided with an annular bead 20, which receives the adjacent end of the support jacket 14 and one in the removed state of the filter insert slightly protruding over the end face of the support jacket 14 Has annular sealing projection 21.
Dieser Dichtungsvorsprung 21 wird bei eingespanntem Filtereinsatz 10 von der Ringschulter 19 des Gehäusedeckels 5 flachgedrückt, so daß dann der Stützmantel 14 unmittelbar an dem Gehäusedeckel 5 anliegt, wie dies die Figur 1 zeigt.This sealing projection 21 is when the filter insert is clamped 10 flattened by the annular shoulder 19 of the housing cover 5, so that then the support jacket 14 directly rests against the housing cover 5, as FIG. 1 shows.
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Der Stützmantel 14 kann an seinen stirnseitigen Enden ungelocht sein. Er kann aber auch so ausgeführt sein, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Wesentlich ist, daß das mit der Enscheibe 12 vergossene Ende des Stützmantels 14 Durchbrechungen 22 und/oder Ausnehmungen 23 aufweist, die ermöglichen, daß beim Verbinden der Endscheibe 1 2 mit dem Stützmantel 14 Material durchtreten kann, um den vom Stützmantel umschlossenen Ring 24 der Endscheibe 12 mit dem ihn umgebenden Ring 25 zu verbinden.The support jacket 14 can be unperforated at its front ends. But it can also be designed as this is shown in FIG. It is essential that the end of the support jacket encapsulated with the end disk 12 14 has openings 22 and / or recesses 23, which enable material to pass through when connecting the end disk 1 2 to the support jacket 14, in order to connect the ring 24 of the end plate 12, which is enclosed by the support jacket, to the ring 25 surrounding it.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist die untere Endscheibe 13 in gleicher Weise ausgeführt und gegenüber den benachbarten starren Gehäuseteilen abgedichtet und zentriert wie die obere Endscheibe 12.In the embodiment of Figure 1, the lower end plate 13 executed in the same way and sealed against the adjacent rigid housing parts and centered like the upper end plate 12.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 4 hat der Filtereinsatz 30 gleichfalls ein als sternförmig gefaltetes Filterpapier ausgebildetes Filtermittel 31, das am Innenumfang von einem inneren Stützmantel 32 und am äußeren Umfang von einem äußeren Stützmantel· 33 eingefaßt ist. Die stirnseitigen Enden des Filtermittels 31, des inneren Stützmanteis 32 und des äußeren Stützmantels sind mit einer Endscheibe 34 aus elastischem Kunststoffmaterial vergossen. Die Enden der Stützmäntel· 32 und durchdringen die Endscheibe 34 vo^ständig, so daß sie im dargeste^ten eingespannten Zustand gegen den gieichfa^s aus Kunststoff, jedoch aus einer härteren Sorte bestehenden Gehäusedeckel· 35 unmittelbar anliegen. Die Stirnseite des Filtermitteis 31 hat demgegenüber einen deutiichen Abstand zur stirnseitigen äußeren Oberfiäche der Endscheibe 34. Der Gehäusedeckel· 35 ist mit einer Ringrippe 36 versehen, die sich im eingebauten Zustand des Fiitereinsatzes 30 in die ursprüngiich ebene Stirnseite der Endscheibe 34 eindrückt und eine sichere Abdichtung des Fiitereinsatzes 30 gegenüber dem Gehäuse-In the exemplary embodiment in FIG. 4, the filter insert 30 likewise has a filter paper folded in a star shape formed filter means 31, which on the inner circumference of an inner support jacket 32 and on the outer Perimeter of an outer support jacket · 33 is bordered. The front ends of the filter medium 31, des inner support jacket 32 and the outer support jacket are potted with an end plate 34 made of elastic plastic material. The ends of the support jackets 32 and penetrate the end disk 34 completely, so that they in the shown clamped state against the gieichfa ^ s made of plastic, but made of a harder type of housing cover 35 are in direct contact. the In contrast, the end face of the filter medium 31 has one clear distance to the frontal outer surface of the end disk 34. The housing cover 35 is provided with an annular rib 36 which, when installed of the filter insert 30 into the originally flat end face the end plate 34 and a secure seal of the filter insert 30 against the housing
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deckel 35 gewährleistet.cover 35 guaranteed.
Die Ausführungsbeispiele der Figuren 5 und 6 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel der Figur 2 im wesentlichen durch die Ausbildung des mit der Endscheibe 44 bzw. 54 vergossenen stirnseitigen Endes des Stützmantels 42 bzw. 52. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 5 ist das mit der Endscheibe vergossene Ende des Stützmantels 42 zu einem Flansch 45 abgebogen. Beim Ausführungsbeispiel der Figur 6 ist das mit der Endscheibe 54 vergossene Ende des Stützmantels 52 mit einem Umschlag 56 versehen. Flansch 45 und Umschlag 56 sollen die Auflagefläche der die Endscheiben 44 und 54 vollständig durchdringenden Stützmäntel 42 und 52 vergroßem, um eine Beschädigung des angrenzenden starren Filtergehäuseteils zu vermeiden.The exemplary embodiments in FIGS. 5 and 6 differ from the exemplary embodiment in FIG. 2 essentially through the formation of the front end of the encapsulated with the end plate 44 or 54 Support jacket 42 or 52. In the embodiment of Figure 5, the end of the encapsulated with the end plate Support jacket 42 bent to form a flange 45. In the embodiment of Figure 6, that is with the end plate 54 the encapsulated end of the support jacket 52 is provided with an envelope 56. Flange 45 and envelope 56 are intended to be the bearing surface of the end disks 44 and 54 fully penetrating support jackets 42 and 52 enlarged, in order to avoid damage to the adjacent rigid filter housing part.
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