DE4338100C1 - Filtereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung für Luftführungsgehäuse in Belüftungs-, Heiz- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Heiz- oder Klimaanlage mit einer Filtereinrichtung der eingangs genannten Art (DE 40 04 501 C2) ist der Filterkasten als Teil des Luftführungsgehäuses ausgebildet und am Lufteintrittsstutzen des Luftführungsgehäuses so plaziert, daß er dem Einsatz des im Armaturenbrett angeordneten Handschuhkastens benachbart ist. Der Handschuhkasteneinsatz ist leicht zu entnehmen oder zur Seite schwenkbar oder mit einer verschließbaren Öffnung versehen, wodurch eine eingeschränkte Zugangsöffnung für den Filterwechsel realisiert wird. Aus Platzgründen, z. B. durch versetzte Anordnung des Handschuhkastens oder zu kleinen Abmessungen des Handschuhkastens ist diese freimachbare Zugangsöffnung kleiner als die Gesamtbreite des Filters, quer zur Austausch- oder Wechselrichtung des Filters gesehen, so daß der Filter als Kompletteinheit nicht durch die Zugangsöffnung hindurchgeführt werden kann. Durch die Teilung des Filters in zwei rechteckige Filterelemente können jedoch die beiden Filterelemente nacheinander durch die Zugangsöffnung mit reduzierter Öffnungsbreite geradlinig aus- und eingesetzt werden, wobei das zuerst in den Filterkasten eingesetzte Filterelement oder das zuletzt aus dem Filterkasten herauszuziehende Filterelement im Filterkasten seitlich verschoben wird, um Platz für das nachfolgende Filterelement zu schaffen oder selbst in Wechselposition gebracht zu werden, aus welcher es geradlinig nach vorn herausgezogen werden kann. Will man bei diesem zweigeteilten Filter jedoch sicherstellen, daß die beiden Filterelemente unmittelbar oder über Dichtungen längs ihrer Trennfuge und längs der Kastenwände dicht anliegen, so ergibt sich beim Einschieben des zweiten Filterelements nach Einsetzen und Querverschieben des ersten Filterelements in den Filterkasten eine wesentlich erschwerte Montage, da beim Einschieben zwischen den Filterelementen Flächenpressungen auftreten, die das reibungslose Einsetzen des zweiten Filterelements erheblich beeinträchtigen oder gar verhindern. Das Einsetzen des zweiten Filterelements ist dann meist nur noch mit Hilfswerkzeugen möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß ein schneller und leichter Filterwechsel ohne Hilfswerkzeug möglich und gleichzeitig sichergestellt ist, daß die beiden Filterelemente sowohl dicht aneinander als auch dicht an den Kastenwänden des Filterkastens anliegen.

Die Aufgabe ist bei einer Filtereinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Filtereinrichtung hat den Vorteil, daß infolge der schräg ausgebildeten Längsseiten der beiden Filterelemente jedes Filterelement eine längere und eine kürzere Querseite, quer zur Einschieberichtung gesehen, aufweist. Dadurch kann somit zunächst das erste Filterelement mit seiner größeren Querseite voran und danach das zweite Filterelement mit seiner kleineren Querseite voran in den Filterkasten eingesetzt werden. Flächenpressungen an den beiden einander zugekehrten, in einem spitzen Winkel zur Einschiebrichtung verlaufenden Längsseiten der beiden Filterelemente ergeben sich somit erst am Ende des Einschiebeweges des zweiten Filterelements, wenn dieses seinen Endzustand erreicht hat. Damit kann auch das zweite Filterelement nach vorhergehendem Einsetzen und Plazieren des ersten Filterelements problemlos in den Filterkasten eingeschoben werden. Durch die Konuswirkung der einander zugekehrten schrägen Längsflächen der Filterelemente wird zudem eine hohe Querkraft erzeugt, die die gewünschte Dichtpressung der Filterelemente im Filterkasten wesentlich verbessert. Wie die bekannte Filtereinrichtung kann die erfindungsgemäße überall dort eingesetzt werden, wo wenig Platz zum Filterwechsel gegeben ist. Der Filterkasten mit Filter kann dabei horizontal oder vertikal eingebaut werden.

Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung mit zweckmäßigen Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die beiden Filterelemente flächengleich ausgebildet und weisen eine identische Trapezform mit einer rechtwinklig und einer schräg zu den parallelen Trapez-Grundseiten verlaufenden Längsseite auf. Die beiden Filterelemente werden um 180° gegeneinander gedreht in den Filterkasten eingesetzt. Durch diese Ausbildung der Filterelemente muß nur ein einziger Typ von Filterelementen gefertigt werden. Jeweils zwei identische Filterelemente bilden zusammen den kompletten Filter. Dadurch verringern sich die Herstellungs- und Lagerhaltekosten für den Filter.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Filterkasten in mindestens einer der quer zur Filterkastenachse sich erstreckenden Stirnflächen, welche die Luftdurchtrittsöffnungen freigeben, einen längs der Trennlinie der beiden Filterelemente verlaufenden Mittelsteg auf. Dadurch werden die beiden Filterelemente im Bereich ihrer Längsseiten sowohl beim Einschieben gut geführt als auch nach dem Einsetzen des Filterkastens ausreichend abgestützt.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Kastenwände im Längsschnitt U-Profil auf, wobei der Mittelsteg des U-Profils den Kastenmantel und die U-Schenkel des U-Profils einen oberen und unteren umlaufenden, vom Kastenmantel senkrecht wegstehenden Rahmen bilden. Die Schenkelenden der beiden U-Schenkel sind mit einem Krümmungsradius nach außen abgebogen. Damit ist ein leichtes Eingleiten der Filterelemente in das umlaufende U-Profil der Kastenwände sowohl beim Einsetzen der Filterelemente in den Filterkasten als auch beim Querverschieben des eingesetzten ersten Filterelements innerhalb des Filterkastens sichergestellt.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt einer Filtereinrichtung längs Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Die in Fig. 1 im Querschnitt und in Fig. 2 im Längsschnitt zu sehende Filtereinrichtung für ein Luftführungsgehäuse in einer Belüftungs-, Heiz- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs weist einen Filterkasten 10, der stirnseitig Luftdurchtrittsöffnungen 11 und 12 freigibt, sowie einen im Filterkasten 10 aufgenommenen, die Luftdurchtrittsöffnungen 11,12 überdeckenden Filter 13 auf. Der Filter 13 ist in zwei flächengleiche Filterelemente 14 und 15 unterteilt, die im Filterkasten 10 nebeneinanderliegen. Die beiden Filterelemente 14 und 15 besitzen eine identische Trapezform mit einer längeren Grundseite 141 bzw. 151, einer kürzeren Grundseite 142 bzw. 152, sowie mit einer rechtwinklig zu den beiden parallelen Grundseiten 141, 142 bzw. 151, 152 verlaufenden Längsseite 143 bzw. 153 und einer schräg zu den beiden parallelen Grundseiten 141, 142 bzw. 151, 152 verlaufenden Längsseite 144 bzw. 154. Die beiden Filterelemente 14, 15 sind um 180° gegeneinander gedreht in den Filterkasten 10 eingesetzt, so daß jeweils eine längere Grundseite 141 bzw. 151 mit einer kürzeren Grundseite 142 bzw. 152 fluchtet und die schrägen Längsseiten 144, 154 einander zugekehrt sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, verlaufen dabei alle Flächen der genannten Seiten parallel zur Achse 16 des Filterkastens 10. Jedes Filterelement 14,15 trägt jeweils eine umlaufende Dichtung 17 bzw. 18, die sich vollständig über den Außenumfang des Flächenelements 14 bzw. 15 erstreckt und somit über alle Seiten 141-144 bzw. 151-154 des Filterelements 14 bzw. 15 reicht. Die axiale Höhe der Dichtungen 17, 18 ist wesentlich kleiner als die axiale Höhe der Filterelemente 14, 15, und die Dichtungen 17, 18 sind etwa mittig an den Filterelementen 14, 15 angeordnet. Bei eingesetztem Filter 13 liegen die beiden Dichtungsabschnitte, die sich über die schrägen Längsseiten 144 und 155 der beiden Filterelemente 14, 15 erstrecken längs der Trennlinie 23 zwischen den beiden Filterelementen 14,15 unmittelbar aneinander, während die sich über die anderen Seiten der Filterelemente 14, 15 (Grundseiten 141, 142 bzw. 151, 152 und Längsseite 143 bzw. 153) erstreckenden Dichtungsabschnitte sich am Filterkasten 10 abstützen.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, wird der Filterkasten 10 von einem umlaufenden C-Profil 19 mit einem die axiale Höhe oder Länge des Filterkastens 10 festlegenden Mittelsteg 191 und zwei davon rechtwinklig wegstrebenden U-Schenkeln 192, 193 gebildet. Die Enden der U-Schenkel 192, 193 sind mit einem Krümmungsradius nach außen ausgebogen. In den Stirnflächen des Filterkastens 10, die die beiden Luftdurchtrittsöffnungen 11, 12 freigeben, ist jeweils ein Mittelsteg 21 bzw. 22 angeordnet, der sich längs der Trennlinie 23 der beiden Filterelemente 14, 15 mit einer Stegbreite, die größer ist als die doppelte Dichtungsstärke einer der Dichtungen 17, 18, schräg zu gegenüberliegenden Wänden des Filterkastens 10 verläuft und dort befestigt ist. Die Stegenden der Mittelstege 21, 22 sind in gleicher Weise wie die U-Schenkel 192, 193 des U-Profils 19 des Filterkastens 10 mit einem Krümmungsradius nach außen abgebogen. Der Filterkasten 10 ist entweder als separates Bauteil in ein in Fig. 2 mit 20 angedeutetes Luftführungsgehäuse eingesetzt oder aber unmittelbar im Luftführungsgehäuse 20 ausgebildet, wobei der Mittelsteg 21 und 22 des U-Profils 19 eingespart werden kann.

Zum Austausch oder Wechsel des Filters 13 ist im Filterkasten 10 eine Zugangsöffnung 24 vorgesehen, durch die hindurch die Filterelemente 14, 15 dem Filterkasten 10 entnommen und wieder in den Filterkasten 10 eingesetzt werden können. Die Austauschrichtung beim Ein- und Ausschieben der Filterelemente 14, 15 fällt dabei mit der Normalen der Zugangsöffnung 24 zusammen und ist in Fig. 1 mit Pfeil 25 gekennzeichnet. Aus Platzgründen ist die Zugangsöffnung 24 asymmetrisch im Filterkasten 10 angeordnet, und ihre quer zur Austauschrichtung 25 sich erstreckende Abmessung ist nur geringfügig größer als die der längeren Grundseiten 151 bzw. 141 der Filterelemente 14, 15. Die Zugangsöffnung 24 kann mittels eines Schließdeckels 27 abgedeckt werden. Der Schließdeckel 27 wird dabei mit mindestens einer Nase 28 in eine Aussparung 29 eingesetzt, die in einem vom Filterkasten 10 nach außen wegstehenden Steg 30 eingebracht ist. Der Schließdeckel 27 steht am Ende der die Zugangsöffnung 24 aufweisenden Kastenwand mit einer Lasche 31 über den Filterkasten 10 über und wird dort an einem von dem Filterkasten 10 wiederum rechtwinklig abstehenden Flansch 32 befestigt. Die Befestigung kann dabei in verschiedener Weise erfolgen. In Fig. 1 ist schematisch eine Schiebeklammer 33 skizziert, die verschlußartig über die Lasche 31 und den Flansch 32 geschoben ist und diese miteinander formschlüssig verbindet.

Zum Filterwechsel wird nach Entfernen der Schiebeklammer 33 der Schließdeckel 27 geöffnet und mit seiner Nase 28 aus der Aussparung 29 herausgezogen. Damit ist die Zugangsöffnung 24 im Filterkasten 10 freigelegt. Nunmehr wird zunächst das Filterelement 14 aus dem Filterkasten 10 in Richtung Pfeil 25 herausgezogen. Danach wird das Filterelement 15 im Filterkasten 10 quer zur Austauschrichtung 25 in die vom Filterelement 14 freigemachte Position verschoben. Die Verschieberichtung für das Filterelement 15 ist in Fig. 1 mit 26 markiert. Danach wird das Filterelement 15 in Austauschrichtung 25 aus dem Filterkasten 10 herausgezogen.

Das Einsetzen neuer Filterelemente erfolgt in umgekehrter Weise. Zunächst wird das Filterelement 15 mit seiner längeren Grundseite 151 voran in Pfeilrichtung 25 in den Filterkasten 10 eingeschoben, und zwar so, daß seine schräge Längsseite 154 nahe der einen, in Fig. 1 linken Kastenwand des Filterkastens 10 liegt. Stößt die längere Grundseite 151 an der hinteren Kastenwand des Filterkastens 10 an, so wird nunmehr das Filterelement 15 längs Pfeil 26 soweit quer verschoben, bis der Dichtungsabschnitt der Dichtung 18 an der Längsseite 153 an die Kastenwand des Filterkastens 10 anstößt. Das Filterelement 15 nimmt wiederum seine in Fig. 1 dargestellte Position innerhalb des Filterkastens 10 ein. Nunmehr wird das Filterelement 14 mit seiner kürzeren Grundseite 142 voran so in den Filterkasten 10 eingeschoben, daß seine schräge Längsseite 144 der schrägen Längsseite 154 des bereits eingesetzten Filterelements 15 zugekehrt ist. Beim Einschieben des zweiten Filterelements 14 gleitet der auf dessen Längsseite 143 befindliche Dichtungsabschnitt der Dichtung 17 an der in Fig. 1 linken Kastenwand entlang und der sich über die schräge Längsseite 144 erstreckende Dichtungsabschnitt der Dichtung 17 an dem Dichtungsabschnitt 18 auf der schrägen Längsseite 154 des Filterelements 15 entlang. Am Schluß der Einschubbewegung des Filterelements 14 setzt durch die Konuswirkung der längs der Trennlinie 23 sich erstreckenden Längsseiten 144 und 154 der beiden Filterelemente 14, 15 eine Querpressung in Richtung Pfeil 26 ein, wodurch die beiden Filterelemente 14,15 über ihre Dichtungen 17, 18 mit hoher Dichtpressung an dem Filterkasten 10 und aneinander liegen. Die Krümmungsradien an den U-Schenkeln 192, 193 und an den Mittelstegen 21, 22 bewirken ein leichtes Eingleiten der Filterelemente 14, 15 in das umlaufende U-Profil 19 des Filterkastens 10. Die Mittelstege 21,22 stellen eine gute Führung für die beiden Filterelemente 14, 15 sicher.

Claims (9)

1. Filtereinrichtung für Luftführungsgehäuse in Belüftungs-, Heiz- oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen mit einem stirnseitig Luftdurchtrittsöffnungen freigebenden Filterkasten, mit einem im Filterkasten aufgenommenen, die Luftdurchtrittsöffnungen überdeckenden Filter, der in zwei nebeneinanderliegende Filterelemente unterteilt ist, und mit einer den Austausch der Filterelemente quer zur Filterachse ermöglichenden Zugangsöffnung, deren quer zur Austauschrichtung sich erstreckende Abmessung kleiner ist als die diesbezügliche Abmessung des Filters, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Filterelemente (14, 15) je eine schräg zur Austauschrichtung (25) verlaufende Längsseite (144, 154) aufweisen, und daß die Filterelemente (14, 15) so in den Filterkasten (10) eingesetzt sind, daß deren schräge Längsseiten (144, 154) einander zugekehrt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Filterelemente (14, 15) flächengleich sind und eine identische Trapezform mit einer rechtwinklig und einer schräg zu den parallelen Grundseiten (141, 142, 151, 152) verlaufenden Längsseite (143, 144, 153, 154) aufweisen und daß die beiden Filterelemente (14, 15) um 180° gegeneinander gedreht in den Filterkasten (10) eingesetzt sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Filterelement (14, 15) von einer Dichtung (17, 18) umschlossen ist, die etwa parallel zu den trapezförmigen Stirnflächen des Filterelements (14, 15) verläuft, und daß die an den einander zugekehrten Längsseiten (144, 154) befindlichen Dichtungsabschnitte bei in den Filterkasten (10) eingesetzten Filterelementen (14, 15) aneinandergepreßt sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die übrigen, jeweils über eine der Seiten der Filterelemente (14, 15) erstreckenden Dichtungsabschnitte bei in den Filterkasten (10) eingesetzten Filterelementen (14, 15) sich an den Filterkasten (10) anpressen.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterkasten (10) in mindestens einer seiner quer zur Filterkastenachse (16) sich erstreckenden Stirnflächen einen sich längs der Trennlinie (23) zwischen den beiden Filterelementen (14, 15) verlaufenden Mittelsteg (21, 22) aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenwände des Filterkastens (10) im Längsschnitt U-Profil (19) mit einem der Kastenhöhe entsprechenden Mittelsteg (191) und zwei daran rechtwinklig wegstehenden U-Schenkeln (192, 193) aufweisen und daß die Schenkelenden der beiden U-Schenkel (192, 193) mit einem Krümmungsradius nach außen ausgebogen sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugangsöffnung (24) im Filterkasten (10) angeordnet und mit einem Schließdeckel (27) abdeckbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließdeckel (27) mit mindestens einer Nase (28) in eine Aussparung (29) in einem vom Filterkasten (10) nach außen wegstehenden Steg (30) eingesetzt ist und auf der der Nase (28) gegenüberliegenden Deckelseite am Filterkasten (10), vorzugsweise mit einer Schiebeklammer (33), befestigt ist.

9. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Zugangsöffnung (24) im Filterkasten (10) wenig größer ist als die Länge der größeren Grundseite (141, 151) der trapezförmigen Filterelemente (14, 15).