DE60311092T3

DE60311092T3 - Luftfilter mit gefalteten filtermedien

Info

Publication number: DE60311092T3
Application number: DE60311092T
Authority: DE
Inventors: R. Larry Savage NEPSUND; A. Bradley Eden Prairie KUEMPEL; F. Donald Prior Lake ENGEL; Allen Bruce Blaine BOEHRS; Sheldon Bloomington ANDERSON; L. Richard Andover BUCHOLTZ; Thomas John Bloomington LUNDGREN
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2009-10-15
Anticipated expiration: 2023-05-09
Also published as: ES2279140T3; US20050229561A1; EP1772180A2; CN1325141C; ES2378566T3; US11185810B2; JP2005524797A; AU2003243210A1; CN1658946A; JP4344687B2; US7635403B2; JP3110215U; EP1509311B1; EP2275188B1; US20180126317A1; ES2279140T5; US8002869B2; DE60311092D1; US10556202B2; US8206479B2

Description

1. Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Filterkonstruktionen für Motore und Verfahren zum Filtern und zur Filterherstellung. Insbesondere betrifft die Erfindung Z-Filter-Anordnungen und Gehäuse mit seitlichem Zugang.
2. Stand der Technik
Gasströme führen oft Material-Partikel mit sich. In vielen Fällen ist es wünschenswert, einen Teil oder alle Material-Partikel aus einem Gasstrom abzuscheiden. Zum Beispiel enthalten Ansaugluftströme zu Motoren für Kraftfahrzeuge oder Energieerzeugungsanlagen, oder Gasströme zu Gasturbinen oder Ansaugluftströme zu verschiedenen Feuerungsanlagen oft Material-Partikel. Würden die Material-Partikel die internen Arbeitsgänge der verschiedenen zugehörigen Maschinen erreichen, könnten sie erhebliche Schäden an diesen verursachen. Es wird deshalb für solche Systeme bevorzugt, die Material-Partikel stromaufwärts von dem Motor, der Turbine, der Feuerungsanlage oder anderen zugehörigen Anlagen aus dem Gasstrom abzuscheiden. Für die Abscheidung der Material-Partikel wurde eine Vielzahl verschiedener Luftfilter- oder Gasfilter-Anordnungen entwickelt.
Viele solcher Filteranordnungen besitzen Filterelemente mit Faltenfiltermedien zur Entfernung von Materialpartikeln aus einem Fluidstrom, wobei die Filterelemente oft eine zylindrische Form besitzen. Üblicherweise durchströmt der Fluidstrom das Faltenfiltermedium in einer radialen Richtung. Beispiele solcher Anordnungen sind in US-B1-6,231,630 ; US-A-3,494,113 ; US-A-5,494,497 , US-A-5,030,264 und vielen anderen beschrieben.
Andere dem Stand der Technik gemässe Filteranordnungen besitzen Filterelemente mit Faltenkanalmedien, die mehrere Faltenkanäle besitzen; wobei die Faltenkanäle einen stromaufwärtigen Teil besitzen, der benachbart zu einer ersten Strömungsfläche angeordnet ist, und einen stromabwärtigen Teil besitzen, der benachbart zu einer zweiten Strömungsfläche angeordnet ist. Ausgewählte Faltenkanäle sind an dem stromaufwärtigen Teil offen und an dem stromabwärtigen Teil geschlossen, während andere ausgewählte der Faltenkanäle an dem stromaufwärtigen Teil verschlossen und an dem stromabwärtigen Teil offen sind. Solche Filtermedien sind als Z-Filtermedien bekannt; in ihnen strömt das Fluid weitgehend entlang der Richtung der Faltenkanäle durch das Z-Filtermedium. Ein Beispiel dieser allgemeinen Konstruktion ist in JP(A)01 171 615 beschrieben.
Aus US-A-5,820,646 ist ein anderes Beispiel der Z-Filtermediumkonstruktion bekannt; dieses Dokument beschreibt zusätzlich eine Vielzahl von Z-Filterelementen und auch Luftfilter mit Filterelementen mit Z-Filtermedien.
Von Luftfiltern mit Filterelementen mit Z-Filtermedia wird angenommen, dass sie zahlreiche Vorteile besitzen, aber auch gleichzeitig mehrere artspezifische Probleme besitzen. Einige dieser Probleme sind: wie kann die grosse Menge der Oberfläche des gebündelten Mediums in einem gegebenen Raum untergebracht werden; wie kann das Filterelement mit der speziellen Art der Filtermedium-Eigenschaften korrekt in einem Gehäuse installiert, in Eingriff gebracht und befestigt werden; wie können ferner z. B. die grosse Anzahl der Dichtungen, die nicht nur zwischen dem Filtergehäuse und dem Filterelement, sondern auch an jedem Faltenkanalende erforderlich sind, untergebracht werden.
Daher werden grundsätzlich weitere Verbesserungen gesucht.
3. Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Luftfilter gemäss Anspruch 1 und den auf Anspruch 1 bezogenen Ansprüche. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Einbau eines Filterelementes in ein Gehäuse eines Luftfilters.
Ein beispielhaftes Gehäuse erlaubt den Einbau des Elementes durch kurvenförmiges Einbringen des Elementes in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse. In einem Beispiel eines Kurvensystems gibt es eine Abschrägung zur Gleitmontage des Filterelementes in dem Gehäuse.
Ein beispielhaftes Gehäuse besitzt ein Fenster, um eine visuelle Inspektion der internen Komponenten des Luftfilters zu gestatten.
Eine beispielhafte Zugangsabdeckung besitzt eine Konstruktion, um die Auflagerung zu unterstützen und den richtigen Sitz des Filterelementes im Gehäuse zu gewährleisten.
In einer beispielhaften Ausführungsform besitzt das Filterelement einen Handgriff. Viele verschiedene Handgriffe sind anwendbar. Ein spezieller Handgriff besitzt ein am Element befestigtes Band. Das Band ist zur Unterstützung beim Ausbauen des Elementes aus dem Gehäuse nützlich.
Ein Verfahren zum Einbauen des Filterelementes in den Luftfilter umfasst das Verschieben eines Teiles des Filterelementes an einer Gleitfläche im Gehäuse.
4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Systems, in dem erfindungsgemäße Luftfilter verwendet werden;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Luftfilters, umfassend ein Gehäuse mit einem darin installierten herausnehmbaren und austauschbaren Filterelement;
3 ist eine Seitenansicht des in 2 dargestellten Luftfilters mit weggebrochenem Teil des Gehäuses, um das funktionell darin eingebaute Filterelement zu zeigen.
4 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Filterelementes, das mit dem in den 2 und 3 dargestellten Luftfilter anwendbar ist,
5 ist eine Draufsicht des in 4 dargestellten Filterelementes, wobei das Medium schematisch dargestellt ist,
6 ist eine fragmentarische Schnittdarstellung, die einen Teil des Filterelementes zeigt, wobei der Schnitt entlang der Linie 6-6 der 5 gemacht wurde;
7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Teiles des Filtermediums, das in dem in den 4 und 5 dargestellten Filterelement anwendbar ist;
8 ist eine perspektivische Ansicht des Luftfiltergehäuses der 2 und 3 mit ausgebauter Wartungsabdeckung und mit dem zum Einbau ausgerichteten Filterelement darin;
9 ist eine Seitenansicht des in den 2 und 3 dargestellten Luftfilters;
10 ist eine Stirnseitenansicht, die ein Eintrittsende des in 9 dargestellten Luftfilters zeigt;
11 ist eine Stirnseitenansicht des in 9 dargestellten Luftfilters und zeigt ein Austrittsende des Luftfilters;
12 ist eine Seitenansicht der für den Luftfilter der 2, 3 und 9–11 verwendeten Gehäuseabdeckung;
13 ist eine Stirnseitenansicht der in 12 dargestellten Gehäuseabdeckung;
14 ist eine Schnittansicht der Gehäuseabdeckung, wobei der Schnitt entlang der Linie 14-14 der 13 gemacht wurde;
15 ist eine perspektivische Ansicht des Gehäuses für den in den 2, 3 und 9–13 dargestellten Luftfilter;
16 ist eine Seitenansicht des Innenteils des in 15 dargestellten Gehäuses;
17 ist eine Stirnseitenansicht des in den 15 und 16 dargestellten Gehäuses;
18 ist eine Draufsicht des in 15 dargestellten Gehäuses;
19 ist eine Seitenansicht der für den in den 2, 3 und 9–13 dargestellten Luftfilter verwendeten Eintrittskonstruktion;
20 ist eine Unteransicht der in 19 dargestellten Gehäuseeintrittskonstruktion;
21 ist eine rechte Stirnseitenansicht der in 19 dargestellten Eintrittskonstruktion;
22 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Eintrittskonstruktion zeigt, die mit einem Teil des Luftfiltergehäuses verbunden ist;
23 ist eine Seitenansicht der mit dem Luftfiltergehäuse der 2, 3 und 9–13 verwendeten Austrittskonstruktion;
24 ist eine Rückansicht der in 23 dargestellten Austrittskonstruktion;
25 ist eine rechte Stirnseitenansicht der in 23 dargestellten Austrittskonstruktion;
26 ist eine schematische, fragmentarische Seitenansicht, die das mit der Gehäuseabdeckung in Wechselwirkung stehende Filterelement zeigt;
27 ist eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Luftfilters, wobei die Ansicht analog der in 3 dargestellten Ansicht ist;
28 ist eine analoge Ansicht zu der in 26 dargestellten Ansicht, zeigt jedoch die alternative Ausführungsform der 27; und
29 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines in dem Luftfilter der 2, 3 und 8–28 anwendbaren Filterelementes.
5. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
5.A Systembeispiel und Übersicht des Luftfilters
Die hierin beschriebenen Filterkonstruktionen und -anordnungen sind in verschiedenen Systemen anwendbar. Ein spezieller Systemtyp ist in 1 allgemein mit 30 schematisch dargestellt. In 1 ist eine Anlage 32, wie zum Beispiel ein Fahrzeug mit einem Motor 33 mit einem definierten Nominalluftstrombedarf, zum Beispiel von mindestens 50 cfm und bis zu 1.800 cfm, schematisch gezeigt. Die Anlage 32 kann ein Bus, ein Fernlaster, ein Geländewagen, ein Traktor, ein leichter oder mittlerer Lastkraftwagen oder eine Marineanwendung, wie zum Beispiel ein Schnellboot, sein. Der Motor 33 treibt die Anlage 32 durch Anwendung eines Luft- und Kraftstoffgemisches an. In 1 ist der an einem Ansaugbereich 35 in den Motor 33 gesaugte Luftstrom dargestellt. In Phantomlinien ist ein optionaler Abgasturbolader 36 gezeigt, um optional die Luftansaugung in den Motor 33 zu unterstützen. Stromaufwärts vom Motor 33 und dem Abgasturbolader 36 befindet sich ein Luftfilter 40 mit einer Filterkonstruktion 42. Während des Betriebes wird im Allgemeinen Luft am Pfeil 44 in den Luftfilter 40 und durch die Filterkonstruktion 42 gesaugt. Dort werden Partikel und Verunreinigungen aus der Luft entfernt. Die reine Luft strömt stromabwärts beim Pfeil 46 in den Ansaugbereich 35. Von dort strömt die Luft in den Motor 33, um die Anlage 32 anzutreiben.
In den 2 und 3 ist nun eine Ausführungsform des Luftfilters 40 gezeigt. Allgemein umfasst der Luftfilter 40 ein Gehäuse 48 mit einem herausnehmbaren und austauschbaren Filterelement 50. In bevorzugten Konstruktionen besitzt das Gehäuse 48 einen abnehmbaren Wartungsdeckel 52. Der Wartungsdeckel 52 erlaubt den Zugang zu einem Innenraum 54 des Gehäuses 48, um die Wartung des Luftfilters 40 zu erlauben. Die Wartung des Luftfilters 40 umfasst den Ausbau des Filterelementes 50 und Einbau und Ersatz eines neuen Filterelementes 50 im Gehäuse 48.
Das Gehäuse 48 umfasst eine Eintrittskonstruktion 56, eine Austrittskonstruktion 58 und ein Gehäuse 60. In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die Eintrittskonstruktion 56, Austrittskonstruktion 58 und das Gehäuse 60 eine Gehäusekonstruktion 62. Der Deckel 52 ist von der Gehäusekonstruktion 62 abnehmbar und austauschbar. In der dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Deckel 52 vom Gehäuse 60 abnehmbar.
In Anwendung bildet die Eintrittskonstruktion 56 ein Eintrittsende 64 zum Gehäuse 48, während die Austrittskonstruktion 58 ein Austrittsende 66 für das Gehäuse 48 bildet. Das Gehäuse 60 umfasst eine Seitenwand 68, die sich zwischen der Eintrittskonstruktion 56 und der Austrittskonstruktion 58 erstreckt. Der Deckel 52 ist vom Gehäuse 60 abnehmbar, um eine Zugangsöffnung 70 (8) im Gehäuse 48 vorzusehen. Die Zugangsöffnung 70 stellt einen seitlichen Zugang 72 (8) in den Luftfilter 40 zur Verfügung.
In 3 ist der Deckel 52 teilweise weggebrochen, um das funktionell darin eingebaute Filterelement 50 zu zeigen. Mit „funktionell eingebaut” oder Varianten hiervon ist gemeint, dass das Filterelement im Gehäuse 48 so ausgerichtet ist, dass eine normale Arbeitsweise des Luftfilters 40 mit durch die Eintrittskonstruktion 56, durch das Filterelement 50 und durch die Austrittskonstruktion 58 hindurchgehender Luft stattfinden kann. Wenn das Filterelement 50 funktionell im Gehäuse 48 eingebaut ist, bildet es eine Dichtung 74 mit dem Gehäuse 48. In der gezeigten besonderen Ausführungsform wird die Dichtung 74 mit der Austrittskonstruktion 58 gebildet.
Mit diesem Überblick wenden wir uns nun den verschiedenen Luftfilter-Komponenten zu.
5.6 Filterelemente
5.B.1. Beispiel: Filterelement 50
In Übereinstimmung mit dieser Offenbarung können eine Reihe von Filterelementen verwendet werden, umfassend Elemente mit tiefem Filtermedium, rohrförmige Elemente mit Faltenmedium, und so weiter. Ein geeignetes Filterelement 50 umfasst die Arten von Filterelementen, die in dem US-Patent Nr. 6,350,291 für Gieseke u. a. beschrieben sind, das durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. Mit Ausnahme eines zusätzlichen Bandes am Filterelement 50 in dieser Anmeldung sind bevorzugte Elemente gemäß den im US-Patent 6,350,291 beschriebenen Prinzipien konstruiert. In der gezeigten Ausführungsform ist das Filterelement 50 ein Filterelement, das eine gerade Luftdurchströmung zulässt. Die dargestellte besondere Ausführungsform wendet gewelltes oder Z-Medium 80 an.
Unter Bezugnahme auf die 4 und 5 umfasst das gezeigte Filterelement 50 nun eine Filtermediumpackung 51, die erste und zweite gegenüberliegende Enden 81, 82 besitzt. Am ersten Ende ist eine erste Strömungsfläche 84 definiert, während das zweite Ende 82 eine zweite Strömungsfläche 86 definiert. In dem gezeigten Beispiel entspricht die erste Strömungsfläche 84 einem Eintrittsende, während die zweite Strömungsfläche 86 einem Austrittsende entspricht. Das Filterelement 50 umfasst auch ein Dichtungssystem 88. In der bevorzugten Ausführungsform scheidet das Filtermedium 80 Feststoffteilchen aus dem durch das Filtermedium 80 hindurchströmenden Fluid, wie zum Beispiel Luft, ab, während das Dichtungssystem 88 das Element 50 am Gehäuse 48 abdichtet. Mit dem Begriff „Dichtung” ist gemeint, dass das Dichtungssystem 88 unter normalen Bedingungen das Passieren des Fluides durch einen Bereich zwischen dem Medium 80 und dem Gehäuse 48 verhindert; d. h., das Dichtungssystem 88 zwingt das Fluid, durch das Filtermedium 80 zu strömen statt an ihm vorbei.
Das Filtermedium 80 ist für geraden Durchfluss konfiguriert. Das heißt, zu filterndes Fluid tritt in eine Richtung 90 durch die erste Strömungsfläche 84 ein und tritt in der gleichen Richtung 91 aus der zweiten Strömungsfläche 86 aus. Das Filtermedium 80 wird hierin auch als „Z-Medium” bezeichnet.
In der dargestellten besonderen Ausführungsform sind die erste Strömungsfläche und die zweite Strömungsfläche 86 als eben und parallel dargestellt. In anderen Ausführungsformen können die erste Strömungsfläche 84 und die zweite Strömungsfläche 86 nicht eben, zum Beispiel kegelstumpfförmig sein. Des Weiteren können die erste Strömungsfläche 84 und die zweite Strömungsfläche 86 abgeschrägt und nicht parallel zueinander sein.
Im Allgemeinen wird das Filterelement 50 eine gewickelte Konstruktion 87 sein. Das heißt, das Filterelement 50 wird typischerweise eine Schicht aus Filtermedium besitzen, die vollständig oder wiederholt um einen Mittelpunkt gewickelt ist. Typischerweise ist die gewickelte Konstruktion 87 eine Rolle, bei der eine Schicht des Filtermediums mehrere Male um einen Mittelpunkt gewickelt wurde. In Anordnungen, in denen eine gewickelte aufgerollte Konstruktion verwendet wird, ist das Filterelement 50 eine Rolle aus Filtermedium, typischerweise durchlässigem gewellten Filtermedium. In anderen Ausführungen ist das Filterelement 50 eine übereinander geschichtete Konfiguration.
Die Aufmerksamkeit wird nun auf 7 gerichtet. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Prinzipien der Funktionsweise bestimmter bevorzugter, in den Filterkonstruktionen hierin anwendbaren Filtermedien darstellt. In 7 ist eine gewellte Konstruktion allgemein mit 94 bezeichnet. Vorzugsweise umfasst die gewellte Konstruktion 94: eine Wellenschicht 96 mit mehreren Wellen 98 und eine Deckschicht 100. Die Ausführungsform der 7 zeigt zwei Abschnitte der Deckschicht 100, bei 100A (dargestellt auf der Oberseite der Wellenschicht 96) und bei 100B (dargestellt unterhalb der Wellenschicht 96). Typischerweise umfasst die in hierin beschriebenen Anordnungen verwendete bevorzugte Filtermediumkonstruktion 102 die an der unteren Deckschicht 100B befestigte Wellenschicht 96. Bei der Anwendung dieser Filtermediumkonstruktion 102 in einer gerollten Konstruktion wird sie typischerweise um sich selbst gewickelt, so dass die untere Deckschicht 1006 die Oberseite der Wellenschicht 96 abdeckt. Die Deckschicht 100, die die Oberseite der Wellenschicht abdeckt, ist als 100A dargestellt. Es sollte verständlich sein, dass die Deckschichten 100A und 100B die gleiche Schicht 100 sind.
Bei Anwendung dieses Typs einer Filtermediumkonstruktion 102 bilden die Faltenkammern 98 vorzugsweise abwechselnde Berge 104 und Täler 106. Die Täler 106 und Berge 104 teilen die Wellen in eine obere Reihe und eine untere Reihe. In der in 7 gezeigten besonderen Konfiguration bilden die oberen Wellen Faltenkammern 108, die am stromabwärts liegenden Ende geschlossen sind, während Faltenkammern 110, deren stromaufwärts liegendes Ende geschlossen ist, die untere Reihe der Wellen bilden. Die Faltenkammern 110 sind durch eine erste Endraupe 112 geschlossen, die einen Teil des stromaufwärts liegenden Endes der Welle zwischen der gewellten Schicht 114 und der zweiten Deckschicht 100B füllt. Gleichermaßen schließt eine zweite Endraupe 113 das stromabwärts liegende Ende von abwechselnden Faltenkammern 108.
Bei Anwendung von in Form der Filtermediumkonstruktion 102 ausgebildetem Filtermedium tritt während des Betriebes ungefiltertes Fluid, wie zum Beispiel Luft, in die Faltenkammern 108 ein, wie es durch die schattierten Pfeile 116 dargestellt ist. Die Faltenkammern 108 sind an ihren stromaufwärtigen Enden 118 offen. Der ungefilterte Fluidstrom kann nicht durch die stromabwärtigen Enden 120 der Faltenkammern 108 strömen, weil deren stromabwärtige Enden 128 durch die zweite Endraupe 113 geschlossen sind. Deshalb wird das Fluid gezwungen, durch die Wellenschicht 114 oder Deckschichten 100 weiterzuströmen. Wenn das ungefilterte Fluid die Wellenschicht 114 oder Deckschichten 100 passiert, wird das Fluid gereinigt oder gefiltert. Das gereinigte Fluid ist durch den nicht schattierten Pfeil 124 dargestellt. Das Fluid passiert dann die Faltenkammern 110 (deren stromaufwärtige Enden 126 geschlossen sind), so dass es durch die offenen stromabwärtigen Enden 128 aus der Wellenkonstruktion 94 heraus strömt. Bei der gezeigten Konfiguration kann das ungefilterte Fluid durch die Wellenschicht 114, die obere Deckschicht 100A oder untere Deckschicht 100B und in eine Faltenkammer 110 strömen.
Zum Aufwickeln oder Rollen des Filtermediums können mehrere Verfahren verwendet werden. In einigen bevorzugten Ausführungsformen wird die Filtermediumkonstruktion 102 um einen mittigen Dorn gewickelt, der entfernt oder als Stopfen gelassen werden kann, so dass er als ein Kern in der Mitte des Filterelementes 50 wirkt. Es ist erkennbar, dass nicht runde mittige Wickelelemente zum Herstellen von Filtermediumformen verwendet werden können, wie zum Beispiel Filtermedien, die ein längliches, ovales, rechteckiges oder rennbahnförmiges Profil besitzen. Die Filtermediumkonstruktion 102 kann auch ohne Dorn oder Mittelkern gewickelt sein. Ein Verfahren zum Herstellen eines kernlosen Elementes 50 ist in dem US-Patent 6,416,605 beschrieben, das durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Obwohl die dargestellten Wellen 98 als gerade Wellen gezeigt sind, kann es in anderen Ausführungsformen erwünscht sein, konische Wellen zu haben. Beispiele von konischen Wellen sind in WO 97/40918 beschrieben, die am 6. November 1997 veröffentlicht wurde und durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist. In einigen Ausführungsformen können die Wellen des Weiteren verformte Enden besitzen. Wellen mit verformten Enden sind in WO 97/40918 beschrieben, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Bezugnehmend auf 5 ist nun eine Draufsicht des Filterelementes 50 gezeigt. Wie in 5 zu sehen ist, ist das Filterelement 50 eine nicht zylindrische Konstruktion. Insbesondere hat das Filterelement 50 eine rennbahnartige Konfiguration mit einem Paar paralleler Seiten 130, 131, die durch ein Paar bogenförmiger oder kurvenförmiger Enden 132, 133 verbunden sind. Die Strömungsfläche 86 ist schematisch gezeigt; es sollte verständlich sein, dass die gesamte Strömungsfläche 86 das Ende des Filtermediums 102 zeigt.
Immer noch unter Bezugnahme auf 4 umfasst das Dichtungssystem 88 eine Rahmenkonstruktion 134 und ein Dichtungselement 136. Die Rahmenkonstruktion 134 stellt eine Auflagekonstruktion oder Unterstützung zur Verfügung, an die das Dichtungselement 136 gepresst werden kann, um mit dem Gehäuse 48 eine Dichtung 74 zu bilden.
In dem in 6 gezeigten Beispiel umfasst die Rahmenkonstruktion 134 einen starren Kragen 138, der von mindestens einem Teil der zweiten Strömungsfläche 86 hervorsteht oder sich von dieser erstreckt. Insbesondere erstreckt sich der Kragen 138 axial von der zweiten Strömungsfläche 86. Der Kragen 138 stellt für das Dichtungselement 136 ein Auflager oder eine Unterstützung zur Verfügung, so dass die Dichtung 74 zwischen und am Kragen 138 und einer Dichtungsfläche am Gehäuse 48 ausgebildet werden kann. Wenn diese Art der Konstruktion ver wendet wird, ist der Kragen 138 ein durchgehendes Element, das einen geschlossenen Ring 140 bildet. Das Dichtungselement 136 in der gezeigten Form, greift mit einem Außenteil des Ringes 140 ineinander. Wenn diese Art der Konstruktion verwendet wird, umgibt das Gehäuse 48 den Kragen 138, wobei es das Dichtungselement 136 umschließt, um zwischen und an dem Kragen 138 und dem Gehäuse 48 die Dichtung 74 zu bilden. Insbesondere ist die Dichtung 74 eine radial ausgerichtete Dichtung.
Immer noch unter Bezugnahme auf die 4–6 umfasst die Rahmenkonstruktion 134 einen Rahmen 144, der ein Band, eine Einfassung oder eine abhängige Lippe 146 besitzt. Vorzugsweise ist ein Innenmaß der abhängigen Lippe 146 ungefähr gleich dem Außenmaß der gewickelten Filterkonstruktion 87. Die abhängige Lippe 146 erstreckt sich radial um die zweite Strömungsfläche 86 der Filterkonstruktion 87 herum. Insbesondere ist die Lippe 146 an einem Außenrand oder an einem äußeren Ringteil 148 benachbart zur zweiten Strömungsfläche 86 befestigt.
Das Filterelement 50 definiert eine ringförmige Aussparung 150. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird die Aussparung 150 durch einen Teil der Rahmenkonstruktion 134 begrenzt. Insbesondere wird die Aussparung 150 durch ein winkliges Element 152 begrenzt, das sich zwischen der Lippe 146 und dem Kragen 138 erstreckt. Eine Stirnfläche 154 des Dichtungselementes 136 begrenzt ebenfalls einen Teil der Aussparung 150. Wie unten ausgeführt wird, nimmt die Aussparung 150 einen Vorsprung des Gehäuses 48 auf, um das Stabilisieren des Filterelementes 50 im Gehäuse 48 zu unterstützen.
Der Rahmen 144 umfasst außerdem vorzugsweise Kreuzverstrebungen 156. Kreuzverstrebungen 156 halten den Rahmen 144, indem sie helfen zu verhindern, dass der Rahmen unter den um den Umfang des Rahmens 144 ausgeübten Kräften radial zusammenbricht. Die dargestellten Kreuzverstrebungen 156 bilden ein Fachwerksystem 158, das mehrere starre Streben 160 umfasst, die vorzugsweise als ein einziges Stück mit den restlichen Teilen des Rahmens 144 geformt werden.
Die Aufmerksamkeit wird auf 6 gerichtet. 6 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht eines besonders bevorzugten Dichtungselementes 136 in einem unkomprimierten Zustand. In der gezeigten Ausführungsform ist das Dichtungselement 136 eine abgestufte Querschnittkonfiguration mit abnehmenden Außenmaßen vom ersten Ende 161 zu einem zweiten Ende 162, um eine gewünschte Dichtung zu erreichen. Bevorzugte technische Daten für das Dichtungselement 136 umfassen ein Polyurethanschaummaterial mit mehreren (vorzugsweise mindestens drei) zunehmend größeren Stufen, die zum Anschluss an das Gehäuse 48 konfiguriert sind, um eine fluidundurchlässige Dichtung vorzusehen. In dem gezeigten Beispiel definiert das Dichtungselement 136 drei Stufen 164, 165, 166. Das Querschnittsmaß oder die Breite der Stufen 164, 165, 166 wird größer, je weiter die Stufe vom zweiten Ende 162 des Dichtungselementes 136 entfernt ist. Das kleine Maß am zweiten Ende 162 ermöglicht das leichte Einsetzen in das Gehäuse 48. Das größere Maß am ersten Ende 161 gewährleistet eine undurchlässige Dichtung.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf 4 umfasst das Filterelement 50 außerdem einen Rahmen oder ein Band 168, das die gewickelte Filterkonstruktion 87 umgibt. Vorzugsweise ist das Band 168 an dem äußeren Ringteil 148 des Elementes 50 befestigt. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Band 168 am äusseren Umfang 170 benachbart zur ersten Strömungsfläche 84 befestigt. Das Band 168 hilft, eine Gleitfläche 172 zum Einbau des Filterelementes 50 im Gehäuse 48 zur Verfügung zu stellen. Des Weiteren hilft das Band 168, eine Konstruktion zum Stabilisieren und Halten des Filterelementes 50 zur Verfügung zu stellen, wenn es im Gehäuse 48 funktionell eingebaut ist. Dieses ist zum Beispiel in 26 zu sehen. In 26 ist zu sehen, wie das Band 168 den Deckel 52 umgibt. Dieses wird weiter unten beschrieben.
5.B.2 Beispiel: Filterelement 500
Unter Bezugnahme auf 29 wird nun bei 500 eine weitere Ausführungsform eines in dem Luftfilter 40 anwendbaren Filterelementes 500 gezeigt. Das dargestellte Filterelement 500 hat die gleichen, oben beschriebenen Merkmale wie das Filterelement 50, umfassend ein Z-Medium 502, ein Band 504 und ein Dichtungselement 506. Die Merkmale des Z-Mediums 502, des Bandes 504 und des Dichtungselementes 506 sind bezüglich des Z-Mediums 80, des Bandes 168 und des Dichtungselementes 136 gleich den oben beschriebenen und werden hier nicht wiederholt. Es gibt auch eine Rahmenkonstruktion 508, die ähnlich, jedoch nicht identisch mit der oben beschriebenen Rahmenkonstruktion 134 ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Rahmenkonstruktion 508 gegenüber der Rahmenkonstruktion 134 modifiziert, um einen Handgriff aufzunehmen.
Das Filterelement 500 weicht vom Filterelement 50 dadurch ab, dass es einen daran befestigten Handgriff 510 besitzt, um die Wartung des Luftfilters 40 zu unterstützen. Es sind viele verschiedene Ausführungsformen des Handgriffes 510 anwendbar. Ein besonderer Handgriff ist als Bezugszeichen 512 dargestellt. Der Handgriff 512 ist als ein nicht starres, flexibles Band 514 gezeigt. Das Band 514 ist an einem Teil des Elementes 500 befestigt. Das Band 514 kann auf unterschiedliche Art und Weise befestigt werden. In der dargestellten Ausführungsform wird das Band 514 an der Rahmenkonstruktion 508 befestigt. In bevorzugten Anwendungen ist das Band 514 an der Lippe 516 (gleich der Lippe 146) befestigt. In der in 29 gezeigten Art und Weise begrenzt die Lippe 516 einen durchgehenden Schlitz 518 und einen vorstehenden Vorsprung 520. Das Band 514 erstreckt sich durch den Schlitz 518 und wird durch Eingriff zwischen einem Teil 522 des Bandes 514 und dem Vorsprung 520 darin gehalten. Insbesondere umfasst der Bandabschnitt 522 einen T-Abschnitt 524, der breiter ist als das größte Maß des Schlitzes 518, und kann somit nicht durch den Schlitz 518 hindurch gehen. Der T-Abschnitt 524 greift mit dem Vorsprung 520 ineinander, so dass er in der Position gehalten wird.
Das beispielhaft dargestellte Band 514 definiert außerdem mehrere Öffnungen 526. Die Öffnungen 526 tragen zu einem guten Griff des Bandes 514 durch den Anwender bei. In einigen Ausführungsformen kann das Band 514 umgeschlagen werden, so dass eine geschlossene Schlaufe gebildet wird. Der Begriff „Band” bedeutet hierin ein einzelnes Band oder mehrere Bänder, Riemen, Gurte sowie solche, die gefaltet oder umgeschlagen werden, so dass geschlossene Schlaufen gebildet werden. Für das Band 514 anwendbare Materialien umfassen Kunststoff, wie zum Beispiel flexibles Nylon, und andere flexible Polymermaterialien; natürlich können andere Materialien verwendet werden. Das Band 514 kann unterschiedlich groß sein. Eine geeignete Größe umfasst: eine Länge von min destens 5 cm, zum Beispiel 8–30 cm, einschließlich 10–20 cm; eine Breite von mindestens 0,5 cm, zum Beispiel 0,75–10 cm, einschließlich 1–5 cm.
Der Handgriff 510 ermöglicht das Ausüben einer Zugkraft auf das Element 500 in eine Richtung von ungefähr 70–110°, normalerweise ungefähr 90°, in Bezug auf die Strömungsfläche 530. Wenn das Element 500 im Gehäuse 48 eingebaut ist, erlaubt der Handgriff 510 das Ausüben der Zugkraft auf das Element 500, um das Lösen der Radialdichtung 142 (3) zwischen dem Dichtungselement 506 und der Dichtungsfläche 176 (die Dichtungsfläche 176 wird nachfolgend beschrieben) zu unterstützen. Sobald die Radialdichtung 142 gelöst ist, kann das Element 500 aus dem Gehäuse 48 herausgenommen werden.
Das Element 500 ist in gleicher Art und Weise wie das Element 50 für den Luftfilter 40 anwendbar, mit Ausnahme des Herausnehmens des Elementes 50/500 aus dem Luftfilter 40. Der Unterschied in dem Herausnahmeprozess betrifft die Anwendung des Handgriffes 510, der im Element 500 vorhanden ist und im Element 50 nicht. Andererseits ist in allen Fällen in dieser Offenbarung, wenn auf das Element 50 Bezug genommen wird, das Element 500 ebenfalls anwendbar und sollte als indirekt erwähnt verstanden werden.
5.0 Beispiel: Gehäuse 48
Wie oben erwähnt wurde, umfassen bevorzugte Gehäuse 48 eine Gehäusekonstruktion 62 und einen abnehmbaren Deckel 52. Die Gehäusekonstruktion 62 umfasst ein Gehäuse 60, eine Eintrittskonstruktion 56 und eine Austrittskonstruktion 58.
In 3 ist zu sehen, wie die Gehäusekonstruktion 62 eine Dichtungsfläche 176 zur Verfügung stellt, an die das Dichtungselement 136 gedrückt wird, um eine Radialdichtung 142 zu bilden. In der gezeigten besonderen Ausführungsform definiert die Austrittskonstruktion 58 die Dichtungsfläche 176. Unter Bezugnahme auf die 23–25 wird nun die Austrittskonstruktion 58 im Einzelnen dargestellt. Die gezeigte besondere Ausführungsform der Austrittskonstruktion 58 umfasst ein Austrittsgehäuse 178. Das Austrittsgehäuse 178 definiert einen Innenraum 180 und eine Austrittsöffnung 182. Die Austrittsöffnung 182 ist von ei nem Rohr 184 umgeben, das normalerweise an eine andere Rohranordnung angeschlossen ist. Das Austrittsgehäuse 178 umfasst einen Außenrand 186, der an das Gehäuse 60 anschließt. In bevorzugten Anwendungen ist das Austrittsgehäuse 178 in permanenter Art und Weise am Gehäuse 60 befestigt, wie zum Beispiel durch Heizspiegelschweißen (hot plate welding). Der Rand 186 sorgt außerdem für den Eingriff mit dem Wartungsdeckel 52. Das Austrittsgehäuse 178 definiert die Dichtungsfläche 176. Die Dichtungsfläche 176 ist eine ringförmige Fläche neben dem Rand 186. Benachbart zur Dichtungsfläche 176 und abgewinkelt zu dieser (vorzugsweise senkrecht dazu abgewinkelt) befindet sich eine Anschlagfläche 188. Die Anschlagfläche 188 stellt für das Dichtungselement 136 eine Stirnfläche zum Eingreifen zur Verfügung, wenn das Filterelement 50 richtig im Gehäuse 48 sitzt.
Von einer Außenwand 190 der Dichtungsfläche 176 erstreckt sich ein Befestigungsarm 192. Der Befestigungsarm 192 umfasst Montageöffnungen 193, 194 zum Aufnehmen von Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln. Der Befestigungsarm 192 ist optional anwendbar, um den Luftfilter 40 an der Anlage 32 zu befestigen. Wie nachfolgend beschrieben wird, befindet sich ein weiterer Befestigungsarm an der Eintrittskonstruktion 56, der auch zum Befestigen des Luftfilters 40 verwendet werden kann. Das Vorsehen von mehr als einem Befestigungsarm entweder an der Eintrittskonstruktion 56 oder an der Austrrittskonstruktion 58 sorgt für einen ambidexteren Luftfilter 40. Dass heißt, der Luftfilter 40 kann entweder an seiner Eintrittskonstruktion 56 oder an seiner Austrittskonstruktion 58 befestigt werden.
In 11 ist eine Stirnseitenansicht der Austrittskonstruktion 58 zu sehen. Die Austrittskonstruktion 58 umfasst in bevorzugten Ausführungsformen Vorkehrungen für einen Wärmesensor 196; es gibt außerdem eine Aufnahme 198, die für einen Strömungswiderstands-Sensor verfügbar ist.
Als nächstes wir die Aufmerksamkeit auf die 3, 10 und 19–21 gelenkt. Es ist eine Ausführungsform einer Eintrittskonstruktion 56 dargestellt. Die gezeigte Eintrittskonstruktion 56 umfasst ein Eintrittsgehäuse 202, das ein Eintrittsrohr 204 umfasst, das eine Eintrittsöffnung 206 definiert. Das Eintrittsgehäuse 202 definiert außerdem einen Innenraum 208. Ein Außenrand 210, der mit dem Ge häuse 60 und dem Deckel 52 in Wechselbeziehung steht und mit diesen ineinander greift, umgibt den Innenraum 208. In bevorzugten Ausführungsformen ist das Eintrittsgehäuse 202 durch Verschweißen am Gehäuse 60 entlang des Randes 210 dauerhaft am Gehäuse 60 befestigt.
Ein Befestigungsarm 212 erstreckt sich vom Rand 210. Der Befestigungsarm 212 ist in der gezeigten Ausführungsform gleich dem Arm 192 am Austrittsgehäuse 178 aufgebaut. Der Arm 212 umfasst einen Flansch 214 und erste und zweite Befestigungsöffnungen 215, 216. Die Öffnungen 215, 216 sind zum Aufnehmen geeigneter Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Schrauben, zum Befestigen des Armes 212 und des Gehäuses 48 an der gewünschten Anlage 32. Vom Rand 210 erstreckt sich eine Befestigungsplatte 219 und ist in Bezug auf den Flansch 214 angewinkelt. Eine Anschlussblechkonstruktion 218 zwischen der Platte 219 und dem Flansch 214 hält den Flansch 214.
Alle Befestigungsarme 212 und 192 sind so konstruiert und angeordnet, dass sie mit dem Gehäuse 60 gleiten und ineinandergreifen, was eine Anpassungsfähigkeit bezüglich der Befestigungsstellen und -art zulässt. Die Aufmerksamkeit wird auf 22 gerichtet. 22 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Wechselwirkung zwischen dem Eintrittsgehäuse 202 und dem Gehäuse 60 zeigt. Der Arm 212 definiert mehrere Nuten 220. Die Nuten 220 nehmen konische Rippen 222 auf (18), die sich von einer Seitenwand 224 des Gehäuses 60 erstrecken. Wie in 18 zu sehen ist, sind die Rippen 222 von einem schmalen Abschnitt 226 zu einem breiten Abschnitt 228 abgeschrägt oder abgewinkelt. Der schmale Abschnitt 226 ist näher zur Eintrittskonstruktion 56 ausgerichtet, als der breite Abschnitt 228. Die Schräge der Rippen 222 ermöglicht das leichtere Hineingleiten der Rippen 222 in die Nuten 220, weil der schmale Abschnitt 226 zuerst in der Nut 220 aufgenommen wird.
Die Aufmerksamkeit wird nun auf die 8 und 15–18 gelenkt. Es wird eine Ausführungsform des Gehäuses 60 dargestellt. Wie oben erwähnt wurde, umfasst das Gehäuse 60 eine Seitenwand 224. In 17 ist zu sehen, wie die Seitenwand 224 in einer Form gewölbt ist, die im Wesentlichen der Form des Filterelementes 50 entspricht. In diesem Fall ist die Seitenwand 224 U-förmig. Als solche umfasst die Seitenwand 224 einen Buchtabschnitt, der ein geschlossenes Ende 234 bildet, und einen Mund oder offenes Ende 236. Das offene Ende 236 ist ausreichend groß, um das Filterelement 50 dort hindurch aufzunehmen. Das offene Ende 236 entspricht in dieser Ausführungsform außerdem dem Seiteneingang 72. Die Seitenwand 224 begrenzt auch ein Eintrittsende 238, das benachbart zur Eintrittskonstruktion 56 befestigt ist, und ein Austrittsende 240, das benachbart zur Austrittskonstruktion 58 befestigt ist. Die Ränder 252, 254 erstrecken sich zwischen dem Eintrittsende 238 und dem Austrittsende 240. Ein paar Befestigungsflansche 242, 243 erstrecken sich von der Seitenwand 224. Die Befestigungsflansche 242, 243 umfassen jeweils eine Öffnung 244, 245 zum Aufnehmen von Befestigungsmitteln 246, 247 (3) zum lösbaren Befestigen des Deckels 52 am Gehäuse 60.
Die Seitenwand 224 umfasst auch mehrere Rippen 250, die sich vom Rand 252 zum Rand 254 erstrecken, vorzugsweise fortlaufend an der Wand 224 entlang. Die Rippen 250 geben dem Gehäuse 60 Festigkeit. Der Rand 252 und der Rand 254 begrenzen den Mund oder das offene Ende 236. Die Ränder 252, 254 stehen außerdem mit dem Deckel 52 in Wechselwirkung und greifen mit diesem ineinander.
Der Luftfilter 40 umfasst ein System 259 zum funktionellen Befestigen des Filterelementes 50 in der Gehäusekonstruktion 62. Allgemein ist das Luftfiltersystem 259 so konstruiert und angeordnet, dass das Filterelement 50 kurvenförmig in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse gelangt. In einem Beispiel umfasst das System 259 ein Gleitlager 260. Das Gleitlager 260 ermöglicht es, das Filterelement 50 bequem und gleichmäßig durch den Mund oder die Öffnung 236 einzusetzen und mit dem Dichtungselement 136 auszurichten, das an die Dichtungsfläche 176 gedrückt wird, um die Radialdichtung 142 zu bilden. Es sind eine Reihe verschiedener Werkzeuge möglich. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten besonderen Werkzeug umfasst das Gleitlager 260 eine Rampe 262. In der bevorzugten Ausführungsform definiert die Rampe 262 eine winklige Gleitfläche 264, die vom offenen Ende 236 zum geschlossenen Ende 234 nach unten abgewinkelt ist. Mit dem Begriff „abgewinkelt” ist gemeint, dass die Gleitfläche 264 am offenen Ende 236 neben den Rändern 252, 254 dichter am Eintrittsende 238 ist, als die Gleitfläche 264 am Suchtabschnitt oder geschlossenen Ende 234 der Seitenwand 224 zum Eintrittsende 238 ist. Dieses ist zum Beispiel in 18 zu se hen. 18 ist die Außenansicht der Rampe 262, aber die Form der Rampe 262 ist als die schräge Gleitfläche 264 zu sehen, die vom geschlossenen Ende 234 zum offenen Ende 236 abgeschrägt ist. Ein anderer Weg, es einzusetzen ist, dass die Rampe 262 am geschlossenen Ende 234 am tiefsten ist, so dass sie einen tiefen schrägen Abschnitt 265 bildet, und am engsten am offnen Ende 236 ist, so dass sie einen flachen schrägen Abschnitt 266 bildet. Zwischen dem offenen Ende 236 und dem geschlossenen Ende 234 bildet die Rampe 262 eine gerade und fortlaufende Gleitfläche 264.
Die Rampe 262 stellt eine Kurvenfläche zum Eingriff des Filterelementes 50 zur Verfügung, um das Filterelement 50 an seinen Platz mit der mit dem Gehäuse 48 gebildeten Radialdichtung 142 zu drücken oder zu schieben. Insbesondere wandelt die Rampe 262 die Richtung der auf das Filterelement 50 ausgeübten Kraft, von einer Kraft in eine durch den Pfeil 268 (8) gezeigten Richtung (eine seitliche Richtung), die zum geschlossenen Ende 234 gerichtet ist, in eine durch den Pfeil 270 gezeigte Richtung (eine Axialrichtung), in eine Richtung zur Austrittskonstruktion 58. In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform hat die Rampe 262 eine Neigung von weniger als 30 Grad, typischerweise 5–25 Grad, und vorzugsweise 10–20 Grad.
In bevorzugten Ausführungsformen ist das Band 168 am Filterelement 50 zum Eingreifen und Gleiten an der Gleitfläche 264 entlang vorgesehen, um das Filterelement 50 in funktioneller Anordnung im Gehäuse 48 einzubauen.
Als nächstes wir die Aufmerksamkeit auf die 3, 9, 12–14 und 26 gerichtet. Der Deckel 52 ist in verschiedenen Ansichten dargestellt. Wie oben erwähnt wurde, ist der Deckel 52 wahlweise vom Gehäuse 60 abnehmbar, um die Zugangsöffnung 70 wahlweise zu öffnen und abzudecken. In dieser Ausführungsform entspricht die Zugangsöffnung 70 außerdem dem Mund oder dem offenen Ende 236 des Gehäuses 60. Obwohl funktionell gleich, unterscheidet sich der Deckel 52 in den 9 und 26 etwas von der in den 3 und 12–14 gezeigten Abdeckung, indem die Abdeckung 52 in den 9 und 26 ein Teil zum Aufnehmen einer Produktbezeichnung besitzt.
Der Deckel 52 umfasst eine gewölbte Seitenwand 276. In der in 13 gezeigten Ausführungsform ist die Seitenwand 276 im wesentlichen C-förmig. Der Deckel umfasst ein Eintrittsende 278, das sich benachbart zur Eintrittskonstruktion 56 befindet; und ein gegenüberliegendes Austrittsende 280, das sich benachbart zur Austrittskonstruktion 58 befindet; und ein paar Ränder 282, 283, die sich zwischen dem Eintrittsende 278 und dem Austrittsende 280 erstrecken. Die Seitenwand 276 ist vorzugsweise zwischen dem Eintrittsende 278, dem Austrittsende 280, dem Rand 282 und dem Rand 283 durchgehend und ununterbrochen. Von jedem der Ränder 282, 283 erstrecken sich Befestigungsflansche 286, 288. Die Flansche 286, 288 sind so ausgerichtet, dass sie sich mit den Flanschen 242, 243 am Gehäuse 60 überlappen. Die Flansche 286, 288 nehmen Befestigungsmittel 246, 247 zum lösbaren Befestigen des Deckels 52 am Gehäuse 60 auf.
Die Seitenwand 276 umfasst mehrere Verstärkungsrippen 290, die sich durchgehend vom Rand 282 zum Rand 283 erstrecken. Die Rippen 290 sind vorzugsweise gleichmäßig voneinander beabstandet.
Der Deckel 52 umfasst auch ein System zum Halten und Stabilisieren des Filterelementes 50. In einer bevorzugten Ausführungsform definiert die Seitenwand 276 des Deckels 52 eine Schulter oder Rippe 292. Die Rippe 292 umfasst eine Ringfläche 294, die sich von einem Elementabdeckteil 296 der Seitenwand 276 zu einem Hals 298 erstreckt. Der Hals 298 befindet sich benachbart zum Eintrittsende 278 der Seitenwand 276, während sich das Elementabdeckteil 296 benachbart zum Austrittsende 280 befindet. Die Rippe 292 greift mit dem Filterelement 50 ineinander, insbesondere mit dem Band 168 des Filterelementes 50. Als solches greift die Rippe 292 mit dem Band 168 ineinander. 26 zeigt das Band 168 im Eingriff mit der Rippe 292.
Es sollte verständlich sein, dass das gegenüberliegende Ende 302 (8) des Elementes 50 durch Eingriff zwischen dem Band 168 und dem tiefen geneigten Abschnitt 265 am geschlossenen Ende 234 des Gehäuses 60 gehalten wird.
Der Deckel 52 unterstützt außerdem das Tragen und Halten des Filterelementes 50, das im Gehäuse 48 in funktioneller Anordnung auf der an richtiger Stelle angeordneten Radialdichtung 142 aufliegend ausgerichtet ist. Insbesondere um fasst der Deckel 52 einen Vorsprung 304, der sich zum Innenraum 54 des Gehäuses 48 erstreckt oder hervorsteht, wenn der Deckel 52 funktionell am Gehäuse 60 befestigt ist. In der in 14 gezeigten Ausrichtung ist der Vorsprung 304 hakenförmig oder J-förmig. Wie in 26 zu sehen ist, erstreckt sich der Vorsprung 304 in die und aus der Aussparung 150 im Filterelement 50. Mit dem Begriff „in die und aus der” ist gemeint, dass der Vorsprung 304 ein Teil 306 besitzt, das sich in die Aussparung 150 erstreckt, als auch ein Teil 308, das vom Teil 306 zur Außenseite der Aussparung 150 führt. Wie in 26 zu sehen ist, befindet sich der Teil 308 des Vorsprunges 304 benachbart zu und unterhalb der Stirnfläche 154 des Dichtungselementes 136.
In Betrieb wird der Deckel 52, nachdem das Filterelement 50 (oder 500) funktionell in der Gehäusekonstruktion 62 eingebaut ist, über dem offenen Teil des Filterelementes 50 ausgerichtet und am Gehäuse 60 befestigt. Wenn das Filterelement 50 nicht richtig im Gehäuse 48 mit ausgebildeter Radialdichtung 142 eingesetzt ist, wird ausgeschlossen oder verhindert, dass der Deckel 52 am Gehäuse 60 montiert oder richtig befestigt wird. Wenn das Filterelement 50 richtig in der Gehäusekonstruktion 62 befestigt ist, wird der Deckel 52 zur richtigen Befestigung mittels Eingriff zwischen dem Band 168 und der Rippe 292 geführt. Außerdem wird der Vorsprung 304 durch die Aussparung 150 im Filterelement 50 aufgenommen. Außerdem passen die Befestigungsflansche 286, 288 mit den Flanschen 242, 243 aufeinander, so dass die Befestigungsmittel 246, 247 darin befestigt werden können.
Die 27 und 28 zeigen eine alternative Ausführungsform des Deckels 52, der mit 52' bezeichnet ist. Es wird eine Methode zum visuellen Identifizieren der Anwesenheit des Filterelementes 50 im Gehäuse 48 ohne Entfernung des Deckels durch Aufnehmen eines Fensters 320 im Gehäuse 48 vorgesehen. Das Fenster 320 ist so ausgerichtet, dass das Filterelement 50 durch das Fenster 320 sichtbar ist, wenn das Filterelement im Gehäuse 48 eingebaut ist. Obwohl das Fenster 320 an vielen Stellen angeordnet sein kann, ist das Fenster in der dargestellten besonderen Ausführungsform im Deckel 52' angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das Fenster 320 eine durchsichtige Linse 322, die in einer Öffnung 324 in der Seitenwand 276' des Deckels 52' sitzt. Die Linse 322 kann aus dauerhaften, durchsichtigen Materialien hergestellt sein, wie zum Beispiel Polykarbonaten. In bevorzugten Anwendungen hat das Äußere des Filterelementes 50 eine helle Farbe, so dass das Element 50 durch das Fenster 320 gut sichtbar ist. Für Donaldson Company, dem Rechtsnachfolger dieser Offenbarung, ist die Farbe außerdem vorzugsweise herkunftshinweisend, so dass der Anwender weiß, dass das verwendete Element 50 ein Donaldson-Filterelement ist. Für Donaldson würde Donaldson-Blau bevorzugt werden. Das gezeigte Fenster 320 hat eine runde Form (einen Kreis), in anderen Ausführungsformen kann das Fenster 320 jedoch andere Formen haben, wie zum Beispiel unregelmäßig, polygonal, rechteckig, sternexplosionsförmig (starburst), spiralförmig, und so weiter.
5.D Betriebs-, Montage- und Wartungs-Verfahren
Um das Filterelement 50 im Gehäuse 48 einzubauen, wird der Deckel 52 von der Gehäusekonstruktion 62 entfernt, um die Zugangsöffnung 70 zu öffnen. Das Filterelement 50 wird so ausgerichtet, dass das zweite Ende 82 des Elementes 50 benachbart zur Austrittskonstruktion 58 ausgerichtet ist, während das erste Ende 81 benachbart zur Eintrittskonstruktion 56 ausgerichtet ist. Das Band 168 wird so ausgerichtet, dass es mit der Rampe 262 ineinander greift. Das Filterelement 50 wird durch den Seiteneingang 72 entlang des Gleitlagers 260 in Richtung des Pfeiles 268 geschoben. Der Eingriff der Gleitfläche 264 mit dem Band 168 verschiebt das Filterelement in Richtung zur Austrittskonstruktion 58 hin, um das Dichtungselement 136 an die Dichtungsfläche 176 der Austrittskonstruktion 58 zu drücken. Schließlich erreicht das Filterelement 50 das geschlossene Ende 234 und den tiefen geneigten Abschnitt 265. An diesem Punkt sollte das Dichtungselement 136 richtig angeordnet sein, so dass es die Radialdichtung 142 zwischen und an der Dichtungsfläche 176 des Gehäuses 48 und dem starren Kragen 138 an der Rahmenkonstruktion 134 des Filterelementes 50 bildet. Der Deckel 52 wird dann über dem offenen Teil des Filterelementes 50 ausgerichtet. Die Rippe 292 greift mit dem Band 168 ineinander, um das Filterelement 50 zu halten, während sich der Vorsprung 304 in die Aussparung 150 im Filterelement 50 erstreckt und von dieser aufgenommen wird. Die Befestigungsmittel 246, 247 werden eingesetzt, um den Deckel 52 mit dem Gehäuse 60 zu verbinden. Der Luftfilter ist dann bereit für einen Filtervorgang.
Bei Anwendung des Luftfilters 40 strömt Schmutzluft durch den Ansaugbereich 35 (1) in das Rohr und schließlich durch das Eintrittsrohr 204 der Eintrittskonstruktion 56. Die Luft strömt dann zum Filterelement 50 und passiert die erste Strömungsfläche 84. Die Schmutzluft wird dann gezwungen, durch das Filtermedium 80 zu strömen, wo die Luft zumindest teilweise vom teilchenförmigen Material gereinigt wird. Die Reinluft tritt durch Strömen aus der zweiten Strömungsfläche 86 aus dem Filterelement 50 aus. Von dort strömt die Reinluft durch die Austrittskonstruktion 58 und durch das Austrittsrohr 184. Die Reinluft wird dann von der Anlage 32 verwendet, wie zum Beispiel ein Verbrennungsmotor 33.
Nach einer Betriebsdauer wird das Filterelement 50 mit einem unakzeptabel hohen Grad des Widerstandes verstopfen oder verschlossen werden. Die Wartung des Luftfilters 40 wird notwendig. Mit „Wartung” ist der Ausbau des Filterelementes 50 und Ersatz durch ein neues Filterelement 50 gemeint.
Zur Wartung des Luftfilters 40 wird der Deckel 52 vom Gehäuse 48 durch Entfernen der Befestigungsmittel 246, 247 abgenommen. Der Deckel 52 wird abgenommen, um die durch den Mund oder das offene Ende 236 des Gehäuses 60 definierte Zugangsöffnung 70 zu öffnen. Das alte Filterelement 50/500 wird dann aus dem Gehäuse 48 durch die Zugangsöffnung 70 herausgenommen. Dieses wir dadurch ausgeführt, dass die Radialdichtung 142 zwischen dem Filterelement 50/500 und dem Gehäuse 48 gelöst oder getrennt wird. Für das Element 50 wird die Radialdichtung 142 durch Halten des offenen Randes des Filterelementes 50 und Aufbringen einer Kraft in Richtung der Eintrisskonstruktion 56 gelöst. Für das Element 500 greift ein Anwender das Band 514 mit der Hand und übt eine Zugkraft um ungefähr 90 Grad in Bezug auf die Strömungsfläche 530 aus (z. B. in Richtung zur Eintrittskonstruktion 56 hin). Für das Element 50 oder 500 greift das Band 168 mit dem tiefen Abschnitt 265 der Rampe 262 ineinander, wenn in diese Richtung eine Kraft aufgebracht wird. Dieses erlaubt das Neigen des Filterelementes 50/500 um den durch den Eingriff zwischen dem Band 168 und dem tiefen Abschnitt 265 der Rampe 262 erzeugten Drehbereich. Dieser Kippvorgang zieht das Filterelement 50/500 aus der Dichtungsfläche 176, um die Radialdichtung 142 freizugeben. Das Filterelement 50/500 kann dann durch den Seiteneingang 72 zur Außenseite des Luftfilters 40 herausgenommen werden.
Das alte Filterelement 50/500 wird dann entsorgt. Ein zweites neues Filterelement 50/500 ist vorgesehen. Das neue Filterelement 50/500 wird im Luftfilter 40 durch seine Montage durch den Seiteneingang 72 und Verschieben des Elementes 50/500 in funktioneller Anordnung mit dem Gehäuse 48 eingebaut. Der Deckel 52 wird dann über dem offenen Teil des Filterelementes 50/500 angeordnet und am Gehäuse 60 befestigt.
5.E Allgemeine Grundsätze und Beispiele
Allgemein ist ein Verfahren zum Warten eines Luftfilters vorgesehen, wobei der Luftfilter ein in einem Gehäuse eingebautes Filterelement umfasst; wobei das Verfahren umfasst: das Kippen des Filterelementes an einer schrägen Fläche im Gehäuse zum Freigeben einer Dichtung zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse, wobei das Filterelement erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen besitzt; das Filterelement ein Filtermedium umfasst, das mehrere Wellen besitzt; jede der Wellen ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche besitzt; ausgewählte Wellen am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen sind; und ausgewählte Wellen am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen sind.
Der Schritt des Kippens des Filterelements an einer schrägen Fläche im Gehäuse zum Freigeben einer Dichtung umfasst das Freigeben einer Radialdichtung zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse.
Nach dem Schritt des Kippens gibt es einen Schritt des Herausnehmens des Filterelementes durch eine Öffnung in einer Seite des Gehäuses.
Nach dem Schritt des Herausnehmens wird ein zweites Filterelement bereitgestellt und das zweite Filterelement im Gehäuse eingebaut; das zweite Filterelement besitzt erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen; das zweite Filterelement umfasst ein Filtermedium, das mehrere Wellen besitzt; jede der Wellen hat ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsflä che; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen.
Das Gehäuse umfasst eine Abschrägung; die Abschrägung bildet einen Teil der schrägen Fläche; und der Schritt des Einbauens umfasst das Gleiten eines Teiles des zweiten Filterelementes auf der Abschrägung im Gehäuse zum Bilden einer Dichtung zwischen einem Dichtungselement am zweiten Filterelement und einer Dichtungsfläche im Gehäuse.
Vor dem Schritt des Kippens gibt es einen Schritt des Abnehmens eines Deckels von einer Seite im Gehäuse zum Öffnen einer Öffnung in der Seite des Gehäuses.
Nach dem Schritt des Einbauens gibt es einen Schritt des Anordnens eines Deckels über der Öffnung im Gehäuse.
Nach dem Schritt des Anordnens eines Deckels ist das Filterelement im Gehäuse durch ein Fenster entweder im Deckel oder im Gehäuse zu sehen.
Der Schritt des Kippens des Filterelementes an der schrägen Fläche umfasst das Ausüben einer Zugkraft auf das Element in eine Richtung um ungefähr 70–110 Grad in Bezug auf die zweite Strömungsfläche. In einem Beispiel wird das Element in eine Richtung von ungefähr 90 Grad in Bezug auf die zweite Strömungsfläche gezogen.
Der Schritt des Ausübens einer Zugkraft umfasst das Ziehen eines am Filterelement befestigten Handgriffes.
Der Schritt des Ziehens eines Handgriffes umfasst das Ziehen eines am Filterelement befestigten flexiblen Bandes.
Das Filterelement umfasst eine daran befestigte Rahmenkonstruktion; und der Schritt des Ziehens eines flexiblen Bandes umfasst das Ziehen eines an der Rahmenkonstruktion befestigten flexiblen Bandes.
Ein Filterelement ist vorgesehen. Ein anwendbares Filterelement umfasst eine Filtermediumpackung, die erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen besitzt; die Filtermediumpackung umfasst Filtermedium mit mehreren Wellen; jede der Wellen besitzt ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen; an der Filtermediumpackung ist ein Dichtungselement befestigt; an einem Teil des Filterelementes ist ein flexibles Band befestigt.
An der Filtermediumpackung ist eine Rahmenkonstruktion befestigt; die Rahmenkonstruktion trägt das Dichtungselement; das flexible Band ist an der Rahmenkonstruktion befestigt.
Die Rahmenkonstruktion besitzt eine an ihrem einen Ende befestigte Lippe und eine Verlängerung, die von der zweiten Strömungsfläche axial hervorsteht; das Dichtungselement wird durch die Verlängerung der Rahmenkonstruktion gehalten; das flexible Band ist an der Lippe der Rahmenkonstruktion befestigt; Die Lippe definiert einen Durchgangsschlitz; und das flexible Band erstreckt sich durch den Durchgangsschlitz.
Es ist ein Luftfilter vorgesehen, umfassend: ein Gehäuse mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden und einer Seitenwand zwischen den ersten und zweiten Enden; in einigen Ausführungsformen umfasst das erste Ende ein Lufteintrittsende und das zweite Ende umfasst ein Luftaustrittsende; die Seitenwand begrenzt eine Zugangsöffnung; eine Zugangsabdeckung ist lösbar über der Zugangsöffnung angeordnet; und ein Filterelement ist funktionell im Gehäuse eingebaut; das Filterelement besitzt erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen; das Filterelement umfasst ein Filtermedium mit mehreren Wellen; jede der Wellen besitzt ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen; das Gehäuse ist so konstruiert und angeordnet, dass es das Filterelement durch die Zugangsöffnung in der Seitenwand aufnimmt und das Filterelement kurvenförmig in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse bringt.
In einer Ausführungsform umfasst die Gehäuseseitenwand eine Abschrägung, die angeordnet ist, um das Filterelement kurvenförmig in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse einzubauen. In einigen Ausführungsformen hat die Gleitbefestigung die Form einer Abschrägung in der Seitenwand.
Die Zugangsabdeckung umfasst einen Vorsprung, der sich in eine durch das Filterelement definierte Aussparung erstreckt.
Das Filterelement umfasst ein Dichtungselement und eine Rahmenkonstruktion; die Rahmenkonstruktion besitzt eine Verlängerung, die von der zweiten Strömungsfläche axial hervorsteht; das Dichtungselement wird durch die Verlängerung der Rahmenkonstruktion gehalten; das Dichtungselement wird zwischen der Verlängerung der Rahmenkonstruktion und dem Gehäuse zum Ausbilden einer radialen Dichtung zusammengedrückt und an diese gedrückt.
Die Aussparung im Filterelement befindet sich nahe am Dichtungselement;
Das Filterelement umfasst ein Band um einen Rand der ersten Strömungsfläche herum; und die Zugangsabdeckung umfasst eine Rippe, die mit dem Band ineinander greift, um das Filterelement zu halten.
Die Zugangsabdeckung umfasst eine Rippe, die sich zu einem Innenraum im Gehäuse erstreckt; und das Filterelement wird an der ersten Strömungsfläche durch die Abschrägung und durch die Rippe an der Zugangsabdeckung gehalten.
Das Filterelement umfasst ein Band um einen Rand der ersten Strömungsfläche herum; das Band greift mit der Abschrägung und der Rippe ineinander.
Die Zugangsabdeckung umfasst ein Fenster, um visuellen Zugang zu einem Innenraum des Gehäuses vorzusehen.
Ein Luftfilter ist vorgesehen, umfassend ein Gehäuse mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden und einer Seitenwand zwischen den ersten und zweiten Enden; und ein funktionell im Gehäuse eingebautes Filterelement; das Filterelement besitzt erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen; das Filterelement umfasst ein Filtermedium mit mehreren Wellen; jede der Wellen besitzt ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen; das Filterelement umfasst eine Dichtungsmanschette benachbart zur zweiten Strömungsfläche; das Filterelement begrenzt eine Randaussparung benachbart zur Dichtungsmanschette; das Gehäuse umfasst einen Vorsprung, der sich in die Randaussparung hinein und aus dieser heraus erstreckt.
Das Filterelement umfasst eine Rahmenkonstruktion; die Rahmenkonstruktion besitzt eine an einem Ende derselben befestigte Lippe und eine Verlängerung, die von der zweiten Strömungsfläche axial hervorsteht; die Dichtungsmanschette wird durch die Verlängerung der Rahmenkonstruktion gehalten; die Dichtungsmanschette wird zwischen der Verlängerung der Rahmenkonstruktion und dem Gehäuse zum Ausbilden einer Radialdichtung zusammengedrückt und an diese gedrückt; die Randaussparung wird durch die Rahmenkonstruktion definiert und liegt zwischen der Lippe und der Verlängerung.
Das Filterelement umfasst ein Band um einen Rand der ersten Strömungsfläche herum; und das Gehäuse umfasst eine Rippe, die mit dem Band ineinander greift, um das Filterelement zu halten.
Es ist ein Verfahren zum Einbauen eines Filterelementes in ein Luftfiltergehäuse vorgesehen; das Verfahren umfasst: Ausrichten eines Filterelementes in einem Gehäuse; wobei das Filterelement erste und zweite gegenüberliegende Strömungsflächen besitzt; das Filterelement umfasst Filtermedium mit mehreren Wellen; jede der Wellen besitzt ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen; das Filterelement definiert eine Aussparung in einem äußeren, ringförmigen Teil des Filterelementes; Ausbilden einer Dichtung zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse; und Ausrichten eines Abdeckelementes über dem Gehäuse; wobei das Abdeckelement einen Vorsprung umfasst; der Schritt des Ausrichten eines Abdeckelementes umfasst das Anordnen des Vorsprunges, so dass er sich in die und aus der Aussparung im Filterelement erstreckt.
Es ist eine Gehäusekonstruktion vorgesehen, umfassend: eine Gehäusewand, wobei die Gehäusewand ein Rohr umfasst, das eine Fluidöffnung definiert; die Gehäusewand einen Rand besitzt; ein Befestigungsarm sich vom Rand der Wand erstreckt; wobei der Arm umfasst: einen Flansch, der eine Befestigungsmittelaufnahmeöffnungsanordnung definiert; eine Befestigungsplatte, die sich zwischen dem Flansch und dem Rand erstreckt; wobei der Flansch in Bezug auf den Flansch geneigt ist; die Befestigungsplatte mehrere Rippen aufnehmende Nuten definiert; und eine Keilanordnung zwischen der Befestigungsplatte und dem Flansch zum Halten des Flansches.
Die Wand definiert außerdem eine ringförmige Dichtungsfläche benachbart zum Rand und eine hierzu geneigte Anschlagfläche.
Ein Motor hat einen Nennluftstrom von mindestens 50 cfm und ein Luftansaugrohr; und eine Luftfilterkonstruktion ist vorgesehen, die in Strömungsverbindung mit dem Luftansaugrohren angeordnet ist; die Luftfilterkonstruktion umfasst ein Gehäuse mit ersten und zweiten gegenüberliegenden Enden und einer Seitenwand zwischen den ersten und zweiten Enden; die Seitenwand definiert eine Zugangsöffnung und eine Abschrägung, die sich von der Öffnung zu einem ge schlossenen Teil des Gehäuses erstreckt; eine Zugangsabdeckung ist über der Zugangsöffnung lösbar angeordnet; und ein Filterelement ist im Gehäuse funktionell eingebaut; das Filterelement besitzt erste und zweite gegenüberliegende Strömungflächen; das Filterelement umfasst ein Filtermedium mit mehreren Wellen; jede der Wellen besitzt ein stromaufwärts liegendes Teil benachbart zur ersten Strömungsfläche und ein stromabwärts liegendes Teil benachbart zur zweiten Strömungsfläche; ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil offen und am stromabwärts liegenden Teil geschlossen; und ausgewählte Wellen sind am stromaufwärts liegenden Teil geschlossen und am stromabwärts liegenden Teil offen;.
Ein Verfahren zum Ermitteln der Anwesenheit eines Filterelementes in einem Luftfilter wird vorgesehen; das Verfahren umfasst: visuelles Prüfen eines Luftfiltergehäuses mit darauf befestigtem Deckel; und Schauen durch ein Fenster entweder im Deckel oder dem Gehäuse, um zu bestimmen, ob ein Filterelement durch das Fenster im Gehäuse sichtbar ist.
6. Zusammenfassung
Ein Luftfilter (40) besitzt ein Gehäuse (48) und eine Zugangsabdeckung. Der Innenraum des Gehäuses (48) kann durch eine Öffnung (70) in einer Seitenwand des Gehäuses (48) erreicht werden. Ein Filterelement (50) mit gewelltem Filtermedium ist aus dem Luftfilter (40) herausnehmbar und austauschbar. Das Gehäuse (48) ist so konstruiert und angeordnet, dass es den Einbau des Filterelementes (50) durch kurvenförmiges Einbringen des Filterelementes (50) in Dichtungseingriff mit dem Gehäuse (48) ermöglicht. Die Zugangsabdeckung besitzt eine Konstruktion, die die korrekte Positionierung des Filterelementes (50) in dem Gehäuse (48) unterstützt und sicher stellt. Ein Verfahren zum Einbau des Filterelementes (50) in den Luftfilter (40) beinhaltet das Gleiten eines Teiles des Filterelementes (50) entlang einer Gleitfläche in dem Gehäuse (48). Ein Verfahren zum Warten eines Luftfilters (40) beinhaltet das Neigen des Filterelementes (50) gegen eine Neigungsfläche in dem Gehäuse (48), um eine Dichtung zwischen dem Filterelement (50) und dem Gehäuse (48) zu lösen. Das Filterelement (50) kann einen Handgriff besitzen, um die Wartung des Luftfilters (40) zu erleichtern. Das Gehäuse (48) kann ein Fenster besitzen, um eine visuelle Inspektion der internen Komponenten des Gehäuses (48) zu gestatten, und um visuell zu überprüfen, ob ein Filterelement in dem Gehäuse installiert ist.

Claims

Luftfilter mit: (a) einem Gehäuse (48) mit einem Eintrittsende (64), einem gegenüber liegenden Austrittsende (66), und einer sich zwischen dem Eintrittsende und dem Austrittsende erstreckenden Seitenwand (68), wobei: (i) die Seitenwand (68) eine Zugangsöffnung (70) als Zugang zu einem Innenraum (54) des Gehäuses (48) aufweist; und die Zugangsöffnung (70) zwischen dem Eintrittsende (64) und dem Austrittsende (66) angeordnet ist; (b) einem Filterelement (50), (i) das eine erste Strömungsfläche (84) und eine gegenüberliegende zweite Strömungsfläche (86) besitzt, und (ii) mit einem Dichtungselement (136), das operativ in das Gehäuse (48) eingebaut und abgedichtet (74) ist, wobei: (A) das Gehäuse (48) so konstruiert und angeordnet ist, dass es das Filterelement (50) durch die Zugangsöffnung (70) in der Seitenwand (68) aufnehmen kann; (c) einem Wartungsdeckel (52), der lösbar zwischen dem Eintrittsende (64) und dem Austrittsende (66) auf der Zugangsöffnung (70) angeordnet ist, wobei: (i) der Wartungsdeckel (52) von dem Gehäuse (48) lösbar ist, ohne dass das Filterelement (50) entfernt wird; dadurch gekennzeichnet, dass: (d) das Dichtungselement (136) dazu ausgebildet ist, zur Bildung einer Radialdichtung (142) gegen eine Dichtfläche (176) des Gehäuses (48) komprimiert zu werden; und dass (e) das Filterelement (50) mehrere Faltenkammern (98) besitzt; jede der Faltenkammern (98) benachbart zu der ersten Strömungsfläche (84) einen stromaufwärtigen Teil (118) und benachbart zu der zweiten Strömungsfläche (86) einen stromabwärtigen Teil (120) besitzt; ausgewählte Faltenkammern (108) an dem stromaufwärtigen Teil (118) offen und an dem stromabwärtigen Teil (120) geschlossen sind; und ausgewählte Faltenkammern (110) an dem stromaufwärtigen Teil (126) geschlossen und an dem stromabwärtigen Teil (128) offen sind, wobei: (i) das Filterelement (50) operativ so installiert ist, dass Luft durch das Eintrittsende (64) des Gehäuses (48), durch die erste Strömungsfläche (84), durch die zweite Strömungsfläche (86) strömt und durch das Austrittsende (66) des Gehäuses (48) austritt; (ii) das Filterelement (50) ein an der äußeren Peripherie des Filtermediums und benachbart zu der ersten Strömungsfläche (84) befestigtes Band (168) besitzt und ein Teil des Bandes (168) in die Peripherie der ersten Strömungsfläche (84) ragt; und (f) der Wartungsdeckel (52) eine Schulter (292) besitzt, die sich in Richtung auf den Innenraum des Gehäuses (48) erstreckt und das Filterelement (50) trägt, wenn das Filterelement (50) operativ in dem Gehäuse (48) installiert ist; die Schulter (292) des Wartungsdeckels (52) mit dem Band (168) in Eingriff ist und der ersten Strömungsfläche (84) gegenüber liegt, um das Filterelement (50) zu halten.
Luftfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Seitenwand (68) des Gehäuses (48) ein Gleitlager (260) besitzt.
Luftfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Gleitlager (260) eine Rampe (262) besitzt, die sich von dem offenen Ende (236) zu einem geschlossenen Ende (234) des Gehäuses erstreckt.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Seitenwand (68) in einer Form gekrümmt ist, die der Form des Filterelementes (50) entspricht.
Luftfilter nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Seitenwand (68) U-förmig ist, mit einer Einbuchtung mit einem geschlossenen Ende (234) und einem offenen Ende (236), das die Wartungsöffnung (70) bildet.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1–5 dadurch gekennzeichnet, dass (a) das Austrittsende (66) des Gehäuses (48) von einer Austrittskonstruktion (178) gebildet wird, wobei: (i) die Austrittskonstruktion (178) eine Anschlagfläche (188) besitzt; (ii) die Anschlagfläche (188) eine Stirnfläche bildet, die mit dem Dichtungselement (136) in Eingriff kommt, wenn das Filterelement (50) operativ in dem Gehäuse (48) installiert ist.
Luftfilter nach einem der Ansprüche 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Filterelement (50) eine Rahmenkonstruktion (134) besitzt; die Rahmenkonstruktion (134) einen Kragen (138) besitzt, der axial von der zweiten Strömungsfläche (86) wegragt; das Dichtungselement (136) von dem Kragen (138) der Rahmenkonstruktion (134) getragen wird; das Dichtungselement (136) eine Radialdichtung (142) mit dem Gehäuse (48) bildet, wenn das Filterelement (50) in dichtenden Eingriff gebracht wird.
Luftfilter nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) der Rahmen (168) mit der Rampe (262) und der Schulter (292) in Eingriff kommt.
Verfahren zur Installierung eines Filterelementes in ein Filtergehäuse, wobei das Filtergehäuse (48) ein Eintrittsende (64), ein gegenüber liegendes Austrittsende (66) und eine Seitenwand (68), die sich zwischen dem Eintrittsende (64) und dem Austrittsende (66) erstreckt, besitzt; die Seitenwand (68) eine Zugangsöffnung (70) als Zugang zu einem Innenraum (54) des Gehäuses (48) bildet; die Zugangsöffnung (70) zwischen dem Eintrittsende (64) und dem Austrittsende (66) angeordnet ist; ein Wartungsdeckel (52) lösbar an der Zugangsöffnung (70) positioniert ist; und der Wartungsdeckel (52) zwischen dem Eintrittsende (64) und dem Austrittsende (66) angeordnet ist; gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: (a) Bereitstellen eines Filterelementes (50) mit einem Dichtungselement (136), wobei: das Filterelement (50) eine Filtermediumpackung (51) mit einer ersten Strömungsfläche (84) und einer gegenüber liegenden zweiten Strömungsfläche (86) und einem äusseren Umfang (170) besitzt; die Filtermediumpackung (51) mehrere Faltenkammern (98) besitzt; jede der Faltenkammern (98) einen der ersten Strömungsfläche (84) benachbarten stromaufwärtigen Teil (118) und einen der zweiten Strömungsfläche (86) benachbarten stromabwärtigen Teil (120) besitzt; ausgewählte Faltenkammern (108) an dem stromaufwärtigen Teil (118) offen und an dem stromabwärtigen Teil (120) geschlossen sind; und ausgewählte Faltenkammern (110) an dem stromaufwärtigen Teil (126) geschlossen und an dem stromabwärtigen Teil (128) offen sind; und ein Teil eines Rahmens (168) den äusseren Umfang der Filtermediumpackung (51) umgibt und in die Peripherie der ersten Strömungsfläche (84) ragt; (b) Entfernen des Wartungsdeckels (52), um die Zugangsöffnung (70) frei zu geben; (c) Einsetzen des Filterelementes (50) durch die Zugangsöffnung (70); und (d) Schließen des Wartungsdeckels (52) über der Zugangsöffnung (70) derart, dass eine Schulter (292) des Wartungsdeckels (52) mit einem Teil des Rahmens (168) in Eingriff kommt, und dass die Schulter (292) des Wartungsdeckels (52) an der ersten Strömungsfläche (84) anliegt, um das Filterelement (50) zu halten; wodurch: (i) das Filterelement (50) operativ derart installiert ist, dass Luft durch das Eintrittsende (64) des Gehäuses (48) durch die erste Strömungsfläche (84), durch die zweite Strömungsfläche (86) strömt und durch das Austrittsende (66) des Gehäuses (48) aus dem Gehäuse (48) ausströmt.
Verfahren nach Anspruch 9 gekennzeichnet durch: (a) Verwenden einer Gleitfläche (264) des Rahmens (168), um das Filterelement (50) in dem Gehäuse (48) abzudichten.
Verfahren nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Austrittsende (66) des Gehäuses (48) von einer Austrittskonstruktion (178) gebildet wird, wobei: (i) die Austrittskonstruktion (178) eine Anschlagfläche (188) besitzt; und (b) die Abdichtung des Filterelementes (50) in dem Gehäuse (48) durch den Kontakt des Dichtungselementes (136) mit der Anschlagfläche (188) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Gehäuse (48) eine Rampe (262) besitzt und (b) der Verfahrensschritt des Verwendens einer Gleitfläche (264) des Rahmens (168) ein Gleiten des Rahmens (168) entlang der Rampe (262) beinhaltet.