DE3705072A1 - Luftfilter fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Luftfilter für Fahrzeuge, insbesondere für Industriefahrzeuge, mit einem äußeren Behälter für ein inneres austauschbares Filterelement, wobei der Behälter eine Verschlußendkappe aufweist, die zum Ein­ setzen und Entnehmen des Filterelements entfernbar ist.

Bekanntlich haben Luftfilter dieser Art eine innerhalb des Behälterkörpers fixierte Stange, und gleichachsig mit dieser ist auf deren Ende eine Flügelmutter aufgeschraubt, um das Filterelement dicht abschließend im Behälter festzulegen; anschließend wird die Verschlußendkappe aufgesetzt, die mittels äußerer Arretierungen am Rand des Behälters herme­ tisch dichtend fixiert wird. Die Tätigkeit des Ersetzens des inneren Filterelements bringt daher die Notwendigkeit mit sich, auf zwei unterschiedliche Arten von Befestigungsele­ menten einzuwirken, nämlich auf die äußeren Arretierungen zwischen dem Verbinder und der Verschlußendkappe und auf die das Filterelement festhaltende Flügelmutter.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbes­ serung für Luftfilter dieser Art zu schaffen, so daß bei einfacher Konstruktion und unter Vermeidung von sperrigen Elementen außerhalb des Behälters ein schnellerer Wechsel des inneren Filterelements möglich ist.

Andere Vorteile, die mit der vorliegenden Erfindung erzielt werden, werden aus der folgenden Beschreibung deutlich.

Erfindungsgemäß ist ein Luftfilter für Fahrzeuge vorgesehen, das einen äußeren Behälter für ein inneres Filterelement aufweist, wobei der Behälter mindestens einen entfernbaren Verschlußkörper zum Einsetzen und Herausziehen des Filter­ elements aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß es ein einzi­ ges Betätigungselement zum abdichtenden Fixieren sowohl des Filterelements innerhalb des Behälters als auch des Ver­ schlußkörpers an dem Behälter aufweist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesent­ liche Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die ein­ zelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.

Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Luftfilters, das gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet ist; und

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Filter nach Fig. 1.

In Fig. 1 und 2 wird das erfindungsgemäße Filter allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, und es weist einen Behälter 2 von zylindrischer Gestalt, aber mit ovalem Quer­ schnitt auf, wie man besser in Fig. 2 sieht, der zweckmäßi­ gerweise aus Kunststoffmaterial hergestellt ist. Im oberen Bereich hat der Behälter 2 eine Abschlußwand 3 mit einem ringförmigen zurückspringenden Abschnitt 4 und radialen Verstärkungsrippen 5 sowie mit einer zentralen Öffnung 6. Am unteren Ende hat der Behälter 2 einen ringförmigen Abschnitt 8 von verringerter Dicke mit einem freien Rand 7, und inner­ halb von dessen innerem Bereich ist ein ringsum verlaufender Vorsprung 9 eines oberen Abschnitts 10 einer Verschlußend­ kappe 11 für den Behälter 2 aufgenommen; diese Endkappe 11 ist ebenfalls von zylindrischer Form mit ovalem Querschnitt, gleich wie der Behälter 2, und ist ebenfalls zweckmäßiger­ weise aus Kunststoff hergestellt. Weiterhin nimmt ein Hohl­ raum im Vorsprung 9 eine ringförmige Dichtung 12 auf, die dem Abschnitt 8 gegenübersteht. In ihrem unteren geschlosse­ nen Bereich hat die Verschlußendkappe 11 einen ringförmigen Abschnitt 13, der in Richtung auf das Innere des Behälters 2 zurückspringt, mit radialen Verstärkungsrippen 14 und mit einem zentralen, nicht zurückspringenden Abschnitt 15, auf dem eine Endfläche eines Handgriffs 16 sitzt, der ein inne­ res, geformtes ringförmiges Element 17 aufweist, in das axial ein Endabschnitt 18 einer Metallstange 19 einge­ schraubt ist, die durch ein axiales Loch des zentralen Abschnitts 15 der Verschlußendkappe 11 hindurchgeht und die weiterhin einen oberen mit Gewinde versehenen Abschnitt 20 aufweist, der in ein mit Gewinde versehenes axiales Loch eines Körpers 21 aus metallischem Material eingreifen kann, der durch einen metallischen Tragkörper 22 starr gehalten wird. Diese Stange 19 ist drehfest mit dem Handgriff 16 dadurch verbunden, daß die äußere Fläche des Endabschnitts 18 mit dem Element 17 vernietet ist. Der Tragkörper 22, dessen Querschnitt in Fig. 1 gezeigt ist, ist aus Blech hergestellt und hat eine U-Form mit einem unteren Teil, an dem der Körper 21 beispielweise durch Schweißen befestigt ist, während die zwei oberen Enden 24 mit einem ringförmigen Element 26 verschweißt sind, dessen oberer Abschnitt umge­ faltet und so zwischen den inneren ringförmigen Abschnitt der Abschlußwand 3 des Behälters 2 und einem Basisabschnitt 27 einer mit der zentralen Öffnung 6 des Behälters 2 gleich­ achsigen Hülse 28 angeordnet ist, daß er festgehalten wird; diese Hülse 28, die ebenfalls zweckmäßigerweise aus Kunst­ stoff hergestellt ist, ist an der Wand 3 des Behälters 2 beispielsweise mittels Schweißens mit einer heißen Klinge am Umfangsabschnitt 31, der mit dem Basisabschnitt 27 der Wand 3 in Berührung ist, befestigt.

Der zentrale Abschnitt der Verschlußendkappe 11 hat einen ringförmigen Abschnitt 32, der sich in Richtung auf das Innere des Behälters 2 erstreckt und oberhalb von dem eine ringförmige Metallscheibe 33 angeordnet ist, die auf die Stange 19 aufgeschraubt und mit dieser verschweißt ist, und die weiterhin einen ringförmigen Dichtkörper 34 trägt, auf dem ein inneres ringförmiges Gebiet 35 einer unteren metal­ lischen Endkappe 36 eines Filterelements 37 anliegt, das zweckmäßigerweise von bekannter Art ist und beispielsweise aus gefaltetem Papier gebildet ist. Dieses Filterelement 37 weist weiterhin eine obere metallische Endkappe 38 auf, während eine ringförmige Dichtung 39 zwischen dieser Endkap­ pe 38 und dem zurückspringenden ringförmigen Abschnitt 4 des Behälters 3 eingeklemmt ist. Das Filterelement 37 ist im Behälter 2 durch im Abstand voneinander angeordnete radiale Rippen 40 positioniert, die nahe dem inneren oberen Bereich des Behälters 2 und nahe dem unteren inneren Bereich der Verschlußendkappe 11 gebildet sind, und die entlang ihres Umfangs unterschiedliche Abmessungen haben, derart, daß dieses Filterelement 37, dessen Querschnitt kreisförmig ist, gleichachsig mit der zentralen Öffnung 6 und mit der Stange 19 angeordnet wird, so daß, weil der Querschnitt des Behäl­ ters 2 oval ist, ein größerer Abstand zwischen der Außen­ fläche des Filterelements 37 und der Innenfläche des Behäl­ ters 2 in einer Zone 42 besteht, die in räumlicher Überein­ stimmung mit einer Einlaßöffnung 43 des Behälters 2, die mittels einer nach außen weisenden und an der Seitenfläche des Behälters 2 gebildeten Hülse 44 gebildet wird, angeord­ net ist.

Das Ersetzen des Filterelements 37 erfolgt daher dadurch, daß der Handgriff 16 abgeschraubt wird, so daß der obere mit Gewinde versehene Abschnitt 20 der Stange 19 zunehmend aus dem Körper 21 entfernt wird und die Verschlußendkappe 11 zunehmend von dem Behälter 2 entfernt wird, bis die Stange 19 mit dem zugeordneten Handgriff 16 und der darauf gehalte­ nen Verschlußendkappe 11 vollständig gelöst ist. Das Filter­ element 37 kann daher aus dem Behälter 2 herausgezogen und durch ein neues ersetzt werden. Das nachfolgende Ver­ schließen erfolgt durch Betätigen des Handgriffs 16 mittels vollständigen Einschraubens des oberen mit Gewinde versehe­ nen Abschnitts 20 der Stange 19 in den Körper 21, und bei diesem Schritt erfolgt sowohl ein Zusammenpressen der ring­ förmigen Dichtung 34 gegen die ringförmige innere Zone 35 der unteren Endkappe 36 als auch ein Zusammenpressen der ringförmigen Dichtung 39 zwischen der Endkappe 38 und der oberen Wand 4 des Behälters 2, und gleichzeitig erfolgt ein vollständiges abgedichtetes Einsetzen des oberen Abschnitts 10 mit dem Vorsprung 9 und der ringförmigen Dichtung 12 der Endkappe 11 in den unteren Abschnitt 8 des Behälters 2. Der mit dem erfindungsgemäßen Luftfilter erzielte Vorteil ist daher aus der obigen Beschreibung offensichtlich; tatsäch­ lich wird mit einer einzigen Betätigung des Handgriffs 16 sowohl das abgedichtete Positionieren des Filterelements 37 innerhalb des Behälters 2 als auch das abgedichtete Festle­ gen der Verschlußendkappe 11 an dem Behälter 2 selbst er­ reicht. Weiterhin müssen nicht länger zusätzliche sperrige äußere Elemente das den Verschließen der Endkappe 11 verwen­ det werden. Ein weiterer erzielter Vorteil liegt in der Tatsache, daß deswegen, weil während des Ersetzens des Filterelements 37 die Stange 19 vollständig entfernt wird, dieses Filterelement 37 nur bis zur Unterkante des Körpers 21 gleichachsig aus dem Behälter 2 herausgezogen werden muß, wodurch eine Verringerung des für die Wartung des Filters erforderlichen axialen freien Raums außerhalb des Behälters 2 erreicht wird.

Der Behälter 2 mit der Endkappe 11 wird zweckmäßigerweise aus Kunststoff hergestellt, aber die Widerstandsfähigkeit gegen Kräfte, die von dem Verschließen mittels des Hand­ griffs 16 verursacht werden, wird durch Metallelemente garantiert, die die zugeordneten Reaktionskräfte aufnehmen, und solche Elemente sind tatsächlich die Stange 19, der Körper 21, der Tragkörper 22, das ringförmige Element 26, die obere und untere metallische Endkappe 38 und 36 mit den inneren Metallwänden 45 des Filterelements 37, und die ringförmige Metallscheibe 33. Die Reaktionskräfte der zwischen dem ringförmigen Element 26 und der oberen Metall­ kappe 38 wirkenden Kräfte wirken auch auf einem kurzen Abschnitt auf den ringförmigen Abschnitt 4 der oberen Wand 3 des Behälters 2, aber dies verringert wegen der angemessenen Festigkeit dieser dünneren Zone nicht die Festigkeitseigen­ schaften des Filters. Schließlich sind Druckverluste durch das Filter 1 selbst verringert, weil die Luft, die an der Einlaßöffnung 43 eintrifft, sich in räumlicher Übereinstim­ mung mit der Anfangszone 42 größerer radialen Breite befin­ det.

Schließlich ist deutlich, daß die beschriebene und darge­ stellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Luftfilters zahlreiche Modifikationen und Abweichungen haben kann, die nicht vom Kern der Erfindung selbst abweichen.

Zweckmäßigerweise kann der Abschnitt 20 der Stange 19 mit einem gerollten Gewinde derart hergestellt sein, daß er einen größeren Durchmesser als der des mittleren Hauptteils der Stange 19 hat, so daß ein Herausziehen der ringförmigen Dichtung 34 während des Herausnehmens und des Eintsetzens der Stange 19 selbst verhindert wird.

Das beschriebene Luftfilter 1 für Fahrzeuge weist einen äußeren Behälter 2 für ein inneres Filterelement 37 auf, wobei dieser Behälter 2 mindestens einen Verschlußkörper 11, der zum Einsetzen und Entfernen des Filterelements 37 ent­ fernbar ist, und ein einziges Betätigungselement 16 zum dichten Befestigen sowohl des Filterelements 37 innerhalb des Behälters 2 als auch des Verschlußkörpers 11 am Behälter 2 aufweist.

Claims (11)

1. Luftfilter (1) für Fahrzeuge, mit einem äußeren Behäl­ ter (2) für ein inneres Filterelement (37), wobei der Behälter (2) mindestens einen Verschlußkörper (11) aufweist, der zum Einsetzen und zum Herausziehen des Filterelements (37) entfernbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es ein einziges Betätigungselement (16) zum dichten Befestigen sowohl des Filterelements (37) innerhalb des Behälters (2) als auch des Verschlußkör­ pers (11) an dem Behälter (2) aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement ein einziges von Hand betätig­ bares Element (16) aufweist, das auf den Verschlußkör­ per (11) derart einwirken kann, daß es ihn abgedichtet gegen den Behälter (2) preßt, und das auf das Filter­ element (37) derart einwirken kann, daß es dieses innerhalb des Behälters (2) abgedichtet positioniert.

3. Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die manuelle Betätigung des einzigen Elements (16) dessen Einsetzen oder Entfernen in den bzw. aus dem Behälter (2) bewirkt.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Element die Form eines Handgriffs (16) hat und drehfest mit einer Stange (19) verbunden ist, die einen Gewindeabschnitt (20) aufweist, der in ein Loch in einem Körper (21) eingreifen kann, der in dem Behälter (2) fixiert ist.

5. Filter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Element (16) direkt auf den Verschluß­ körper (11) einwirkt und weiterhin auf ein erstes Dichtelement (34) einwirkt, das eine erste Dichtzone auf dem Filterelement (37) bildet und es in Richtung auf ein zweites Dichtelement (39) drückt, das eine zweite Dichtzone an dem Filterelement (37) bildet.

6. Filter nach Anspruch 4 oder nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der fixierte Körper (21) in einem inneren zentralen Gebiet des Behälters (2)geordnet ist und durch einen Träger (22) gehal­ ten wird, der an dem Behälter (2) befestigt ist, und daß die Stange (19) vertikal innerhalb des Behälters (2) angeordnet ist.

7. Filter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (19), der fixierte Körper (21), der Träger (22) und die Endelemente (36, 38) des Filterelements (37), mit denen das erste (34) und das zweite (38) Dichtelement in Eingriff sind, aus metallischem Mate­ rial hergestellt sind, während der Behälter (2) und der Verschlußkörper (11) aus Kunststoffmaterial herge­ stellt sind.

8. Filter nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (19) vollständig aus dem Behälter (2) entfernbar ist.

9. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Behäl­ ters (2) oval ist, während der Querschnitt des Filter­ elements (37) ringförmig ist, und daß der Behälter (2) in seinem Inneren Positionierelement (40) für das Filterelement (37) an solchen Stellen aufweist, daß ein größerer Zwischenraum (42) zwischen der Außenflä­ che des Filterelements (37) und der Innenfläche des Behälters (2) im Einlaßgebiet (43) für die von außen kommenden Luft vorhanden ist.

10. Filter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterkörper (2) an seiner Seitenfläche eine Öffnung (44) zum Eintritt der zu filternden Luft und an einer Endfläche (3) eine Öffnung (6) für den Aus­ tritt der gefilterten Luft aufweist.

11. Filter nach einem der Ansprüche 5 bis 10 und nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (19) einen Endabschnitt (20) mit radial größeren Abmessungen hat, um ein versehentliches Entfernen des ersten Dichtelements (34) zu verhindern.