DE3140128C2 - Air intake filters for internal combustion engines, compressors and other machines that suck in air - Google Patents
Air intake filters for internal combustion engines, compressors and other machines that suck in airInfo
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Abstract
Das Ansaugluftfilter (1) hat einen ringförmigen, radial durchströmten und axial in dem Filtergehäuse (1) eingespannten, austauschbaren Filtereinsatz (10). Mindestens an einer Stirnseite ist eine mit dem Filtermittel (11) und dem stirnseitigen Ende des luftdurchlässigen Stützmantels (14) vergossene, axial gegen eine Wand des Filtergehäuses (2) abdichtend anliegende Endscheibe aus elastisch nachgiebigem Kunststoff vorgesehen. Um das Beschädigen der Endscheibe (12) und Zusammendrücken des Filtereinsatzes (10) bei lang andauernder axialer Einspannung im Filtergehäuse (2) zu vermeiden, durchdringt der Stützmantel (14) die elastische Endscheibe (12) vollständig und liegt mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine feste Wand des Filtergehäuses (2) axial an.The intake air filter (1) has an annular, exchangeable filter insert (10) through which there is a radial flow and axially clamped in the filter housing (1). At least one end face is provided with an end plate made of resilient plastic that is cast axially against a wall of the filter housing (2) and is encapsulated with the filter medium (11) and the end of the air-permeable support jacket (14). In order to avoid damaging the end plate (12) and compressing the filter insert (10) during long-term axial restraint in the filter housing (2), the support jacket (14) penetrates the elastic end plate (12) completely and lies with its adjacent end face directly against one fixed wall of the filter housing (2) axially.
Description
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 devices Machines according to the preamble of the main claim.
Bei den in solchen Luftfiltern eingebauten ringförmigen, radial durchströmten Filtereinsätzen 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 aufgrund 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 Anpreßdr uck von der einen Stirnseite des Filtereinsatzes auf die andere übertragen zu können, sieht man gewöhnlich einen luftdurchlässigen Stützmantel vor. der mit den Endscheiben durch Vergießen fest verbunden ist.Used in the ring-shaped, radially flowed through filter inserts built into such air filters The filter paper used is usually a star-shaped folded filter paper, which is elastic at the end with end disks Resilient plastic is potted. These end plates close the filter insert at the front and thanks to their elastically flexible material properties, they allow a sealing fit adjacent fixed walls of the filter housing without inserting a special sealing ring have to. In order to achieve the necessary axial contact pressure from one end face of the filter element to the To be able to transfer others, an air-permeable support jacket is usually provided. the one with the End plates is firmly connected by potting.
Bei einem Filtereinsatz der GB-PS 8 15 959 ist der Stützmantel endseitig zu einem von der Stirnseite der Endscheibe in Abstand gehaltenen Flansch radial nach innen abgebogen und mit Ansätzen versehen, die das Filtermittel abstützen und vom Boden der Endscheiben-Gießform in Abstand halten. Die Enden der Ansätze liegen weit außerhalb des Mantelquerschnitts am Boden der Gießform an und durchdringen die Endscheibe. Eine Übertragung nennenswerter axialer Kräfte vom Filtergehäuse unmittelbar auf den Stützmantel ist damit nicht möglich und auch gar nicht beabsichtigtIn the case of a filter insert of GB-PS 8 15 959, the support jacket is at the end of one of the end faces of the End plate with spaced flange bent radially inward and provided with lugs that Support the filter media and keep it at a distance from the bottom of the end cap mold. The ends of the approaches lie far outside the shell cross-section on the bottom of the casting mold and penetrate the end disk. One Transmission of significant axial forces from the filter housing directly to the support jacket is therefore not possible possible and not even intended
Bei anderen bekannten Ansaugluftfiitern 'GB-PSIn other known intake air filters' GB-PS
ίο 12 45 419, CH-PS 4 29 299) ist das Ende des Stützmantels derart in Kunststoff eingebettet daß die genannte Stirnseite des Stützmantels deutlich von einer Kunststoffschicht abgedeckt wird. Um die Gefahr zu verringern, daß der Stützmamel beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft den elastischen Kunststoff durchschneidet und der Filtereinsatz unzulässig zusammengedrückt wird, hat man das Stützmantelende verdickt oder flanschartig verformt Bei der Fertigung solcher Filtereinsätze ergeben sich jedoch insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn man zur Erreichung genügender Steifigkeit in Achsrichtung den Stützmantel aus Lochblech statt aus Siebgewebe 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 Stützmantdendes. Wählt man diese Abmessungen aber zu gering, so vergrößert sich die Gefahr, daß das elastische Kunststoffmaterial auf die Dauer nicht in der Lage ist, dem Anpreßdruck der schneidenartiger. Stirnseite des Stützmantels standzuhalten. ίο 12 45 419, CH-PS 4 29 299) is the end of the support jacket embedded in plastic in such a way that said end face of the support jacket is clearly separated from a plastic layer is covered. In order to reduce the risk that the support mamel when an axial Contact pressure cuts through the elastic plastic and the filter insert is inadmissibly compressed the end of the support jacket has been thickened or deformed like a flange when manufacturing such filter inserts However, difficulties arise especially when one tries to achieve sufficient Rigidity in the axial direction makes the support jacket from perforated sheet metal instead of screen fabric. Easily form then between a front end deformed in this way and the outer surface of the end disk air bubbles, which can lead to leaks. This risk increases with increasing radial dimension of the flange-like deformed support jacket end. If one chooses these dimensions too small, however, then enlarged there is a risk that the elastic plastic material will not be able to withstand the contact pressure in the long run the cutting edge. To withstand the face of the support jacket.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Langzeitfestigkeit der Abdichtung zwischen dem Gehäuse und einem in ihm axial eingespannten Filtereinsatz eines Ansaugluftfilters der eingangs aufgezeichneten Bauart mit einfachen Mitteln zu verbessern.The invention is based on the object of ensuring the long-term strength of the seal between the housing and a filter insert, axially clamped in it, of an intake air filter of the type recorded at the outset to improve with simple means.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Stützmantel mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine Wand des Filtergehäuses Kxial anliegt.The solution to the problem is that the support jacket with its adjacent end face directly against a wall of the filter housing rests axially.
Nunmehr werden die axialen Anpreßkräfte von dem Stützmantel unmittelbar auf das Filtergehäuse, übertragen. Eine Beschädigung der Kunststoffscheiben ist sicher unterbunden. Der Stützmantel läßt sich in seiner axialen Abmessung 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. Das bei Dauerdruckbeanspruchung auftretende Fließen der für solche Endscheiben verwendeten Kunststoffe kann sich nun nicht mehr im Sinne eines Lochkerns und schließlich Undichtwerdens des Filtereinsatzes im Filtergehäuse auswirken.The axial pressing forces are now transmitted directly from the support jacket to the filter housing. Damage to the plastic panes is safely prevented. The support coat can be in his produce axial dimensions without difficulty with relatively small tolerances, so that the filter housing, that must take over these axial tolerances, no special requirements are to be made. On the other hand, the axial contact pressure can be relatively vary widely. One of the boundaries is determined by the necessary sealing between the end plate and the fixed wall of the filter housing determined, the other limit by the axial compressive stiffness of the support jacket. That under constant pressure Occurring flow of the plastics used for such end plates can now no longer in the sense of a perforated core and finally leaking of the filter insert in the filter housing impact.
Eine Ausgestaltung der Erfindung bezeiht sich auf ein solches Ansaugluftfiiter, bei dem die Endscheibe des Filtereinsatzes mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmanteis aufnehmenden Ringwulst versehen ist. Die Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Ringwulst einen konzentrisch zum Stützmantel angeordneten, ringförmigen Dichtungsvorsprung aufweist, der im auspebau-One embodiment of the invention relates to such an intake air filter in which the end disk 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 is provided with an annular bead receiving it. The design is characterized in that the annular bead is an annular ring arranged concentrically to the support jacket Has sealing protrusion, which in the expansion
ten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels vorsteht. Ein so aufgebauter Filtereinsatz benötigt zur abdichtenden Anfage 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.th state of the filter insert protrudes slightly over the face of the support jacket. A structured like this Filter insert required for sealing in the intake air filter only a flat ring surface, for example a shoulder, against which both the sealing Sealing projection as well as the end 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.Further refinements of the invention relate to the practical design of the with the end plate encapsulated support jacket end.
Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispieie näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with the aid of some exemplary embodiments. In the drawing shows
F i g. 1 einen Ansaugluftfiher teilweise im Achsschnitt, teilweise in Ansicht,F i g. 1 an intake air guide, partially in axial section, partly in view,
F i g. 2 den beim Ansaugluftfilter der F i g. 1 verwendeten, ausgebauten Filtereinsatz im Achsschnitt in vergrößerter Darstellung,F i g. 2 for the intake air filter in FIG. 1 used, dismantled filter insert in axial section in enlarged Depiction,
F i g. 3 den beim Filtereinsatz der F i g. 2 verwendeten Stützmantel in gestreckter Form in Ansicht und F i g. 4 bis 6 abgewandelte Ausführungsbeispiele.F i g. 3 the filter insert of FIG. 2 used support jacket in stretched form in view and F i g. 4 to 6 modified embodiments.
Das Ansaugluftfilter 1 hat ein topfförmiges filtergehäuse 2 mit Gehäusemantel 3 und Gehäusebodtn 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 a housing jacket 3 and a housing base 4. An its upper open end face, the filter housing 2 is closed by a housing cover 5, but not The usual tensioning hooks shown in the figure press the housing cover 5 against one on the end face of the housing jacket 3 Press the sealing ring 6 in a sealing manner. From the housing jacket 3, the suction pipe 7 opens, from the Housing bottom 4 of the clean air nozzle 9.
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 Stirnseite 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 vergossen sind. Beide Endscheiben 12 und 13 bestehen aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff, der in bekannter Weise ein abgedichtetes Anliegen an starren Gehäuseteilen ohne Zwisc.henfügen eines Dichtrings ermöglicht. In the filter housing 2 is axially between the housing cover 5 and the housing bottom 4, a filter element 10 is clamped in a sealed manner and by the paragraphs 16 and 17 centered by housing cover 5 and housing base 4. The filter medium 11 of the filter insert 10 consists of a star-shaped folded one with an end plate 12 on the upper face and on the lower face with an end plate 13 cast filter paper. On the inner circumference, the filter medium 11 is air-permeable Support jacket 14 supported, the front ends of which are also encapsulated with the end disks 12 and 13, respectively are. Both end plates 12 and 13 are made of an elastically flexible plastic that is known in Way enables a sealed fit on rigid housing parts without interposing a sealing ring.
Die angesaugte Luft strömt in Pfeilrichtung durch das Ansaugrohr 7 in das Innere des Filtergehäuses 2. durchquert den Filiereinsatz 10 radial von außen nach innen und verläßt das Ansaugluttfilter 1 durch den Reinluftstutzen 9 zur nicht dargestellten luftansaugenden Maschine. The sucked air flows in the direction of the arrow through the suction pipe 7 into the interior of the filter housing 2 the filler insert 10 radially from the outside to the inside and leaves the suction air filter 1 through the clean air nozzle 9 to the air-sucking machine, not shown.
Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, durchdringt der Slützmanlel 14 die Fndscheibe 12 vollständig, so daß er mit seiner Stirnseite beim eingebauten Zustand entspre chcnd F i g. 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 Fig. 2, the penetrates Slützmanlel 14 the disk 12 completely, so that it corresponds with its end face when installed chcnd F i g. 1 rests axially directly against the housing cover 5. In contrast, the end face of the filter medium 11 a clear distance to the axially outer Surface of the end plate 12.
Die Endscheibc 12 ist mit einer Ringwulst 20 verse- mi hen, die das benachbarte Ende des Siütxmantels 14 aufnimmt und einen im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes 10 geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels 14 vorstehenden ringförmigen Dichtungsvorsprung 21 aufweist. Dieser DLhtungsvorsprurig 21 wird bei ein- *-. gespanntem Filtcreinsa'z 10 von der Ringschuiter 19 des Gehäusedcekels 5 flachgedrückt, so daß dann der Stülzmantel 14 unmittelbar an dem Gchüuscdeekel 5 anliegt, wie dies die F i g. 1 zeigt.The end disk 12 is provided with an annular bead 20 hen that the adjacent end of the Siütxmantels 14 receives and one when the filter element is removed 10 slightly over the end face of the support jacket 14 protruding annular sealing projection 21 has. This DLhtungsvorsprurig 21 is with a * -. Tense Filtcreinsa'z 10 from the Ringschuiter 19 of the housing cover 5 pressed flat, so that then the Stülzmantel 14 directly on the Gchüuscdeekel 5 is applied, as shown in FIG. 1 shows.
Der Stützmantel 14 kann an seinen stirnseitigen En den ungelocht sein. Er kann aber auch so ausgeführt sein, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Wesentlich ist, daß das mit der Endscheibe 12 vergossene Ende des Stützmantels 14 Durchbrechungen 22 und/oder Ausnehmungen 23 aufweist, die ermöglichen, daß beim Verbinden der Endscheibe 12 mit dem Stützmantel 14 Material durchtreten kann, um den vom Stützmantel umschlossenen Ring 24 der Endscheibe 12 mit dem ihn umgebenden Ring 23 zu verbinden.The support jacket 14 can be unperforated at its frontal En. But it can also be carried out that way be as shown in FIG. 3 is shown. It is essential that the end of the support jacket encapsulated with the end disk 12 14 has openings 22 and / or recesses 23 that allow that when connecting the end plate 12 with the support jacket 14 material can pass through to that enclosed by the support jacket To connect ring 24 of the end plate 12 to the ring 23 surrounding it.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 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 Fig. 1, the lower end plate 13 is designed in the same way and opposite the adjacent rigid housing parts are sealed and centered like the upper end plate 12.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig.4 hat der Filtereinsatz 30 gleichfalls ein als sternförmig gefaltetes Filterpapier augebildetes Filtermittel 31, das am Innenumfang von ein;m inneren Stützmantel 32 und am äußeren Umfang von einem äußeren Stützma ■.'> 33 eingefaßt ist. Die stirnseitigen Enden des Filtermittels 31, des inneren Stützmantels 32 und des äußeren Stützmantels 33 sind mit einer Endscheibe 34 aus elastischem Kunststoffmaterial vergossen. Die Enden der Stützmäntel 32 und 33 durchdringen die Endscheibe 34 vollständig, so daß sie im dargestellten eingespannten Zustand gegen den gleichfalls aus Kunststoff, jedoch aus einer härteren Sorte bestehenden Gehäusedeckel 35 unmittelbar anliegen. Die Stirnseite des Filtermittels 31 nat demgegenüber einen deutlichen Abstand zur stirnseitigen äußeren Oberfläche der Endscheibe 34. Der Gehäusedeckel 35 ist mit einer Ringrippe 36 versehen, die sich im eingebauten Zustand des Filtereinsatzes 30 in die ursprünglich ebene Stirnseite der Endscheibe 34 eindrückt und eine sichere Abdichtung des Filtereinsatzes 30 gegenüber dem Gehäusedeckel 35 gewährleistet.In the embodiment of Figure 4, the filter insert 30 has also an eye-formed as a star-shaped folded filter paper filter means 31 on the inner circumference of a; is bordered m inner support casing 32 and the outer periphery of an outer Stützma ■ '> 33rd. The front ends of the filter means 31, the inner support jacket 32 and the outer support jacket 33 are encapsulated with an end plate 34 made of elastic plastic material. The ends of the support jackets 32 and 33 penetrate the end plate 34 completely, so that in the clamped state shown they bear directly against the housing cover 35, which is also made of plastic, but of a harder type. The end face of the filter medium 31, on the other hand, is at a significant distance from the end face outer surface of the end plate 34. The housing cover 35 is provided with an annular rib 36 which, when the filter insert 30 is installed, is pressed into the originally flat end face of the end plate 34 and ensures a secure seal Filter insert 30 with respect to the housing cover 35 guaranteed.
Die Ausführungsbeispieie der Fig. 5 und 6 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel der F ig.2 im wesentlichen durch die Ausbildung des mit der Endscheibe 44 bzw. 54 vergossenen stirnseitigen Endes des Stüt;:mantels 42 bzw. 52. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 ist das mit der Endscheibe vergossene Ende des Stützmantels 42 zu einem Flansch 45 abgebogen. Beim Ausführuügsbeispiel der F i g. 6 ist das mit der Endscheibe 54 vergossene Ende des Stülzmanteis 52 mit einem Umschlag 56 versehen. Flansch 45 und Umschlag 56 sollen die Auflageflache der die F.ndscheiben 44 und 54 vollständig durchdringenden Stützmäntel 42 und 52 vergrößern, um eine Beschädigung des angrenzenden starren Filtergehäuseteils zu vermeiden.The exemplary embodiments of FIGS. 5 and 6 differ from the exemplary embodiment of FIG. 2 essentially through the formation of the end face of the encapsulated with the end plate 44 or 54 Stüt;: mantels 42 and 52. In the embodiment of F i g. 5, the end of the support jacket 42 encapsulated with the end disk is bent to form a flange 45. At the Exemplary embodiment of FIG. 6 is the end of the Stülzmanteis 52 encapsulated with the end plate 54 with a Envelope 56 provided. Flange 45 and envelope 56 are intended to be the contact surface of the end disks 44 and 54 fully penetrating support jackets 42 and 52 enlarge to avoid damaging the adjoining rigid To avoid filter housing part.
Hierzu 1 Bit;tt ZeichnungenFor this 1 bit; tt drawings
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