EP1400685A2 - Combined resonator and air filter - Google Patents
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- EP1400685A2 EP1400685A2 EP03102669A EP03102669A EP1400685A2 EP 1400685 A2 EP1400685 A2 EP 1400685A2 EP 03102669 A EP03102669 A EP 03102669A EP 03102669 A EP03102669 A EP 03102669A EP 1400685 A2 EP1400685 A2 EP 1400685A2
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- F02M35/1266—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using resonance comprising multiple chambers or compartments
Definitions
- the invention relates to an air filter, in particular an air filter of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.
- the invention also relates to a modular system with parts for this air filter and a method of making the above Air filter.
- An air filter of the aforementioned type has been disclosed by EP 0 894 190 B1.
- the outer wall of the air filter housing forms the outer wall the resonator chamber.
- the air filter disclosed also results some disadvantages.
- the attachment of the resonator tube is technically difficult to implement, the resonator tube will also tend to vibrate.
- the Helmoltz resonator has only one chamber and cannot be differentiated Adjust operating states.
- a silencer of the aforementioned type is disclosed by DE 199 43 246 A1 Service.
- This silencer is also based on the principle of a Helmholtz resonator.
- a silencer is proposed, which has an inlet, an outlet and a resonator housing arranged between them, wherein the resonator housing has a circular cross section and in the resonator housing a charge air tube with a plurality of continuous recesses, which are used as resonance holes act, is used.
- the resonance holes are all over Circumference of the circular cross section of the charge air pipe distributed.
- the space between the resonator housing and the charge air pipe is formed by segmentation walls divided into individual resonator chambers.
- the resonator housing executed as a casting and resonator housing and charge air tube have a same curved shape.
- the disadvantage of one increased space requirements since the charge air pipe is completely enclosed by the resonator housing becomes.
- the production due to the large number of parts and used materials complex, complicated and expensive.
- the object of the invention is to provide an air filter which has the possibility if necessary, a silencer based on the principle of the Helmholtz resonator integrate and thereby the possibility of varying the frequency range to be attenuated to give. Furthermore, this air filter should take up little space, be compact and easy and economical to manufacture. additionally the task is to develop a method for producing such a silencer to develop.
- the invention relates to an air filter with an inlet and an outlet, which is preferably in Internal combustion engines is used.
- An air filter element seals between the inlet and outlet arranged, which consist of fleece or zigzag folded paper can or also from other filter media known in the prior art.
- the Air filter housing is divided into at least two housing parts, which are detachable Lanyards are connected together. At least one of the housing parts has a receptacle integrated into the geometry of the housing part, which can accommodate a perforated resonator tube.
- This intake port is preferred at least partially tubular and preferably has a slightly conical shape. Furthermore, this receptacle forms at least part of the outer wall Resonatorschalldämpfers.
- the receptacle for the resonator tube arranged inside the air filter housing. Because of the ever lower space in the engine compartments of new cars supports this compact design efficient use of the available space.
- the receptacle is arranged so that the dimensions do not change the outer housing of the air filter compared to an air filter without a resonator and also the air filter element can be retained.
- the resonator tube in the clean air outlet is arranged. Furthermore, it is also possible for the resonator tube To be arranged in the raw air inlet, the sound insulation is given in both cases and the effective frequency range remains the same.
- the air filter remains effective Cross-sectional area, be it from the inlet or outlet, in the receptacle inserted resonator tube the same. This means that the flow resistance from Air filter with or without a resonator tube remains the same. This results in a constant one Air filter performance even after retrofitting with a resonator silencer.
- the air filter is characterized in that that the resonator tube is made of an injection-moldable material, e.g. PA 6.6.
- the resonator tube is made of an injection-moldable material, e.g. PA 6.6.
- PA 6.6 injection-moldable material
- Thermoplastic material are partitions on the resonator tube and on the radial outer diameter the partition walls sealing lips arranged.
- the partitions and The outside sealing lips are different resonator chambers in the receptacle sealed off from each other.
- the partitions also serve for sealing the resonator chambers outwards or inwards into the installation space of the filter housing. Accordingly, the partitions with the sealing lips adapted to the inner shape of the receptacle to create the seal there to be able to.
- the flexible sealing lips are based on the 2-component process molded partitions.
- the air filter includes that the resonator tube is non-destructive is detachably arranged in the filter housing.
- the resonator tube can be retrofitted in the intake port of an air filter housing can and is connected to this via a detachable connection.
- the detachable connection is conceivable as a screw connection or clip connection or other in the stand the types of connection known in the art.
- the configuration of the Resonatorrohres in connection with the receptacle a two-chamber resonator.
- this second partition are in turn circular recesses over the circumference arranged, which of a last, essentially surrounding the resonator tube circular partition with sealing lips molded onto the outer area becomes.
- the recesses are freely selectable, which is advantageous Design, however, as an annular recess, since this increases the tool costs reduce.
- the geometry of the recess has no significant influence on the quality of sound absorption.
- the geometry of the partitions with that in the outer The area of the molded sealing lip must be adapted to the geometry of the socket be so as to seal the chambers from each other and from the outside to realize. So there are two resonator chambers in connection with at least part of the receptacle, which by a different Wall thickness of the resonator tube and a different volume of the resonator chamber can cover different frequency ranges. This allows a wider frequency range lower soundproofing.
- the air filter can be integrated with an air filter element adapt to different internal combustion engines, depending on the Requirement profile, a modified resonator tube is used.
- This has the advantage that not a complete for every new engine variant or every new vehicle model new filter housing must be constructed, but it can be made with a constant Air filter housing only different by replacing the resonator tube Internal combustion engines or engine variants are covered.
- a modular system for the assembly of an air filter proposed for the intake air of internal combustion engines contains an air filter housing consisting of at least two housing parts, whereby at least one housing part has a receptacle for a resonator tube, an in the housing arranged filter element and a corresponding to the receptacle designed resonator tube to form a multi-chamber resonator.
- This Modular system with the matching parts has the advantage in different Internal combustion engines with different frequency ranges to be damped to be able to.
- the simple structure also includes simple swapping individual air filter components. So z. B. when the noise requirement changes by changing the resonator tube of the air filter to the new requirements be adjusted.
- such a modular system also meets the requirement economical production and low expenditure for warehouse logistics.
- the resonator tube is via detachable connecting means connected to the receptacle.
- the releasable connection means include e.g. B. a screw connection or a clip connection or other im Connection means known in the art.
- the method according to the invention for manufacturing the air filter includes manufacturing of the air filter housing in the injection molding process, with at least part of the walls the air filter housing forms a receptacle of a resonator tube. in this connection is determined by the tool geometry at the inlet or outlet of the air filter housing Receptacle formed, which neither impedes the air flow nor the size of the air filter element to be used afterwards.
- the so made Air filter housing is sealed between the inlet and outlet with an air filter element provided and can then if necessary in the receptacle with a resonator tube be equipped with a resonator silencer.
- the air filter produced in this way can without any restriction either with resonator silencer or without resonator silencer be used. This gives the advantage of cheaper manufacturing, because only one tool has to be used and lower storage costs, because two different air filter housings are not kept in stock have to.
- An advantageous embodiment of the method for producing the air filter in particular An internal combustion engine is given in that the partitions of the resonator tube Sealing lips are added, which in the releasable connection of the air filter housing and resonator tube a sealing effect between the resulting Effect resonator chambers and to the environment.
- the resonator tube is also in the Injection molding process and so the partitions can be made directly in the injection molding process be produced with.
- the attached to the radial outside of the partitions Sealing lips can be attached there via adhesive or welded connections become.
- These sealing lips are preferably made of a softer thermoplastic Material such as Sanchoprene, a thermoplastic elastomer (TPE) to certain To guarantee deformations with a very high degree of sealing.
- An embodiment of this method is characterized in that the sealing lips be injected onto the partitions of the resonator tube using the 2-component process. This results in an extremely intimate connection between the partition and the sealing lip and the risk of a leak in the area between the sealing lip and the partition is minimized, if not excluded.
- FIG. 1 shows an air filter 10 with an inlet 11 and an outlet 12. Between An air filter element 13 is arranged sealingly at inlet 11 and outlet 12.
- the air filter 10 consists of two air filter housing parts 14a, 14b, which sealingly releasably together are connected. Inlet 11 and outlet 12, the arrows indicate the direction of flow offer the possibility of additional lines or components on the air filter housing to join.
- the housing walls on the air filter housing part 14b Area of the outlet 12 continued convexly into the interior of the air filter 10 and thereby form a receptacle 15. This means that the passage area starting from the outer end of the outlet 12 inwards towards the interior of the air filter 10 enlarged.
- the receptacle 15 has a substantially circular Footprint on.
- This air filter 10 is in the configuration shown here Can be used directly in an internal combustion engine.
- FIG. 2 shows a resonator tube intended for reception in the receiving connection 15 16.
- the resonator tube 16 has a slight curvature to the To be able to follow the contour of the receiving connector 15. Partitions are on the resonator tube 16 17 arranged, which have sealing lips 18 in the outer radial region. Likewise, between the partition walls 17 over the circumference of the resonator tube 16 several circular recesses arranged. The number of recesses 19 and their shape and arrangement have one with the wall thickness of the resonator tube 16 decisive influence on the frequency range to be damped.
- the resonator tube 16 together with the partition walls 17, the sealing lips 18 and the recesses 19th can be manufactured using the thermoplastic injection molding process. While the resonator tube 16 and the partitions 17 made of a solid, hard material such. B. polyamide 66 (glass fiber reinforced) or similar thermoplastic known in the art Plastic materials is manufactured, the sealing lip consists of a soft, elastic material. This is applied to the partitions 17 in the two-component process molded.
- FIG. 3 shows the air filter 10 according to the invention with a resonator tube inserted 16.
- Components corresponding to the previous figures have the same reference numerals Mistake.
- the resonator tube 16 is integrated into the receptacle 15.
- the different diameters of the Partitions 17 including the sealing lips 18 correspond to that of inside expanding receptacle 15 two from each other and with the interior and the outer region sealed resonator chambers.
- the effective Passage diameter of the outlet 12 despite the resonator tube 16 inserted not changed.
- the resonator tube 16 can now be a welded connection or a Clip connection not detachable with the air filter housing part 14b and the associated Receptacle 15 are connected or releasably sealing in which the inner Cutting disc 17 is provided with receiving tabs, not shown, and this Recording tabs with the air filter housing part 14b z. B. screwed.
- FIG. 4 shows an enlargement of the resonator tube 16 used in the receptacle 15.
- Components corresponding to the previous figures are the same Provide reference numerals.
- the resulting resonator chambers are clearly shown in FIG 20 recognizable.
- two resonator chambers 20 are sealed from one another separately, these two chambers also being sealed off from the outside are. This measure creates a two-chamber broadband resonator. Due to the flexible design of the sealing lips 18, the seal is also small Manufacturing tolerances still exist.
- the essentially cylindrical embodiment of the resonator tube 16 results in the essentially cylindrical conversion the respective resonator chamber volume through the receptacle. An enlargement or reducing this volume also has an impact on the damping frequencies.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Luftfilter, insbesondere ein Luftfilter einer Brennkraftmaschine, nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Baukastensystem mit Teilen für diesen Luftfilter und ein Verfahren zur Herstellung des oben genannten Luftfilters.The invention relates to an air filter, in particular an air filter of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a modular system with parts for this air filter and a method of making the above Air filter.
Ein Luftfilter der vorgenannten Art ist durch die EP 0 894 190 B1 offenbart worden. Dabei
wird ein Helmholtzresonator im Strömungsverlauf nach einem Luftfilterelement in einem
Luftfiltergehäuse angeordnet. Die Außenwand des Luftfiltergehäuses bildet dabei die Außenwand
der Resonatorkammer. Bei dem offenbarten Luftfilter ergeben sich jedoch auch
einige Nachteile. Die Anbringung des Resonatorrohres ist technisch schwer zu realisieren,
ebenso wird das Resonatorrohr zu Schwingungen neigen. Weiterhin beruht die
Schalldämpfung auf einem starren, einen nur geringen Frequenzbereich abdeckenden,
System. Der Helmoltzresonator besitzt nur eine Kammer und läßt sich nicht an unterschiedliche
Betriebszustände anpassen.An air filter of the aforementioned type has been disclosed by
Weiterhin ist ein Schalldämpfer der vorgenannten Art durch die DE 199 43 246 A1 offenbart worden. Dieser Schalldämpfer basiert ebenso auf dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators. Hierbei wird ein Schalldämpfer vorgeschlagen, welcher mit einem Einlaß, einem Auslaß und einem dazwischen angeordneten Resonatorgehäuse versehen ist, wobei das Resonatorgehäuse einen Kreisquerschnitt aufweist und in dem Resonatorgehäuse ein Ladeluftrohr mit einer Vielzahl durchgehender Ausnehmungen, die als Resonanzbohrungen fungieren, eingesetzt ist. Die Resonanzbohrungen sind über den gesamten Umfang des Kreisquerschnitts des Ladeluftrohrs verteilt. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Raum zwischen Resonatorgehäuse und Ladeluftrohr durch Segmentierwände in einzelne Resonatorkammern aufgeteilt. Weiterhin ist das Resonatorgehäuse als Gußteil ausgeführt und Resonatorgehäuse und Ladeluftrohr weisen eine in gleichem Sinne stetig gekrümmte Form auf. Hier ergibt sich einerseits der Nachteil eines erhöhten Platzbedarfes, da das Ladeluftrohr komplett von dem Resonatorgehäuse umschlossen wird. Andererseits ist die Fertigung aufgrund der Vielzahl von Teilen und der eingesetzten Materialien aufwendig, kompliziert und teuer.Furthermore, a silencer of the aforementioned type is disclosed by DE 199 43 246 A1 Service. This silencer is also based on the principle of a Helmholtz resonator. Here, a silencer is proposed, which has an inlet, an outlet and a resonator housing arranged between them, wherein the resonator housing has a circular cross section and in the resonator housing a charge air tube with a plurality of continuous recesses, which are used as resonance holes act, is used. The resonance holes are all over Circumference of the circular cross section of the charge air pipe distributed. In one embodiment According to the invention, the space between the resonator housing and the charge air pipe is formed by segmentation walls divided into individual resonator chambers. Furthermore, the resonator housing executed as a casting and resonator housing and charge air tube have a same curved shape. On the one hand, there is the disadvantage of one increased space requirements, since the charge air pipe is completely enclosed by the resonator housing becomes. On the other hand, the production due to the large number of parts and used materials complex, complicated and expensive.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftfilter zu schaffen welcher die Möglichkeit hat bei Bedarf einen Schalldämper, basierend auf dem Prinzip des Helmholtz-Resonators, zu integrieren und die dadurch die Möglichkeit einer Variation des zu dämpfenden Frequenzbereiches zu geben. Weiterhin soll dieser Luftfilter einen geringen Platzbedarf benötigen, kompakt aufgebaut und einfach und wirtschaftlich herzustellen sein. Zusätzlich besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schalldämpfers zu entwickeln.The object of the invention is to provide an air filter which has the possibility if necessary, a silencer based on the principle of the Helmholtz resonator integrate and thereby the possibility of varying the frequency range to be attenuated to give. Furthermore, this air filter should take up little space, be compact and easy and economical to manufacture. additionally the task is to develop a method for producing such a silencer to develop.
Die Erfindung betrifft einen Luftfilter mit einem Einlaß und einem Auslaß, der bevorzugt in Brennkraftmaschinen eingesetzt wird. Zwischen Einlaß und Auslaß ist dichtend ein Luftfilterelement angeordnet, welches aus Vlies oder zick-zack-förmig gefaltetem Papier bestehen kann oder auch aus sonstigen im Stand der Technik bekannte Filtermedien. Das Luftfiltergehäuse ist in wenigstens zwei Gehäuseteile unterteilt, welche mittels lösbaren Verbindungsmitteln miteinander verbunden werden. Wenigstens eines der Gehäuseteile weist einen in die Geometrie des Gehäuseteils integrierten Aufnahmestutzen auf, welcher ein perforiertes Resonatorrohr aufnehmen kann. Dieser Aufnahmestutzen ist bevorzugt zumindest teilweise rohrförmig aufgebaut und hat bevorzugt eine leicht konische Form. Weiterhin bildet dieser Aufnahmestutzen wenigstens einen Teil der Außenwand eines Resonatorschalldämpfers. Dies bedeutet, dass hier zwischen eingeschobenem Resonatorrohr und Aufnahmestutzen wenigstens eine Resonatorkammer gebildet wird. Da dieser Aufnahmestutzen in eines der Luftfiltergehäuseteile integriert ist und dadurch keinen zusätzlichen Herstellungs- oder Montageaufwand beinhaltet, ergibt sich hieraus ein großer wirtschaftlicher und montagetechnischer Vorteil gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Da sich, trotz des Aufnahmestutzens, der wirksame Querschnittt des Auslaßes nicht ändert, ergeben sich auch keinerlei Nachteile im möglichen Luftvolumenstrom und dadurch auch in dem Leistungsvermögen des Luftfilters. Aufgrund dieser Tatsache läßt sich der Luftfilter mit oder ohne Resonatorrohr betreiben, um an verschiedene Brennkraftmaschinen angepaßt zu werden, bei welchen unterschiedliche Anforderungen an die Geräuschentwicklungen gestellt werden. Die Anzahl der Einlaß- und Auslaßöffnungen am Luftfiltergehäuse hat dabei keinen Einfluß auf die Auslegung des Aufnahmestutzens. The invention relates to an air filter with an inlet and an outlet, which is preferably in Internal combustion engines is used. An air filter element seals between the inlet and outlet arranged, which consist of fleece or zigzag folded paper can or also from other filter media known in the prior art. The Air filter housing is divided into at least two housing parts, which are detachable Lanyards are connected together. At least one of the housing parts has a receptacle integrated into the geometry of the housing part, which can accommodate a perforated resonator tube. This intake port is preferred at least partially tubular and preferably has a slightly conical shape. Furthermore, this receptacle forms at least part of the outer wall Resonatorschalldämpfers. This means that here between inserted resonator tube and receiving socket at least one resonator chamber is formed. Because of this Receptacle is integrated in one of the air filter housing parts and therefore no additional Manufacturing or assembly costs involved, this results in a large economic and assembly technology advantage over the previous state of Technology. Because, despite the receptacle, the effective cross-section of the outlet does not change, there are no disadvantages in the possible air volume flow and thereby also in the performance of the air filter. Because of this fact the air filter can operate with or without a resonator tube in order to connect to various internal combustion engines to be adapted, in which different demands on the Noise developments are made. The number of inlet and outlet openings on Air filter housing has no influence on the design of the receptacle.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmestutzen für das Resonatorrohr im Inneren des Luftfiltergehäuses angeordnet. Aufgrund des immer geringer werdenden Raumes in Motorräumen von neuen Pkw unterstützt diese kompakte Bauform eine effiziente Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes. In dem erfindungsgemäßen Luftfilter ist der Aufnahmestutzen derart angeordnet, dass sich die Dimensionen des Außengehäuses des Luftfilters gegenüber einem Luftfilter ohne Resonator nicht ändern und auch das Luftfilterelement beibehalten werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, the receptacle for the resonator tube arranged inside the air filter housing. Because of the ever lower space in the engine compartments of new cars supports this compact design efficient use of the available space. In the invention Air filter, the receptacle is arranged so that the dimensions do not change the outer housing of the air filter compared to an air filter without a resonator and also the air filter element can be retained.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Resonatorrohr im reinluftseitigen Auslaß angeordnet ist. Weiterhin ist es auch möglich, dass Resonatorrohr im rohluftseitigen Einlaß anzuordnen, die Geräuschdämmung ist in beiden Fällen gegeben und auch der wirksame Frequenzbereich bleibt gleich. Hier spielt die Anordnung des Filterelements im Luftfiltergehäuse und der dadurch zur Verfügung stehende innere Bauraum, sei es auf Auslaß- oder auf Einlaßseite, eine Rolle.Another embodiment of the invention is that the resonator tube in the clean air outlet is arranged. Furthermore, it is also possible for the resonator tube To be arranged in the raw air inlet, the sound insulation is given in both cases and the effective frequency range remains the same. Here the arrangement of the Filter element in the air filter housing and the resulting internal installation space, be it on the outlet or inlet side, a role.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Luftfilters bleibt die für den Luftdurchgang wirksame Querschnittsfläche, sei es von Einlaß oder Auslaß, bei in den Aufnahmestutzen eingesetztem Resonatorrohr gleich. Dies bedeutet, dass der Strömungswiderstand vom Luftfilter mit oder ohne Resonatorrohr gleich bleibt. Daraus ergibt sich ein gleichbleibendes Leistungsvermögen des Luftfilters auch nach der Nachrüstung mit einem Resonatorschalldämpfer.According to a further embodiment of the air filter, the air filter remains effective Cross-sectional area, be it from the inlet or outlet, in the receptacle inserted resonator tube the same. This means that the flow resistance from Air filter with or without a resonator tube remains the same. This results in a constant one Air filter performance even after retrofitting with a resonator silencer.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Luftfilter dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr aus einem spritzgießfähigen Material, wie z.B. PA 6.6, besteht. Hieraus ergibt sich eine leichte und wirtschaftliche Fertigung des Resonatorrohrs ebenso wie ein im Sinne der Altautoverordnung recyclingfähiger Luftfilter inklusive Resonatorschalldämpfer, sofern beide aus einem spritzgießfähigen, thermoplastischen Material bestehen.In a further advantageous embodiment, the air filter is characterized in that that the resonator tube is made of an injection-moldable material, e.g. PA 6.6. This also results in easy and economical manufacture of the resonator tube like an air filter including resonator silencer that is recyclable in accordance with the end-of-life vehicle regulation, provided both are made of an injection-moldable, thermoplastic material consist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Resonatorrohrs aus einem spritzgießfähigen, thermoplastischen Material sind am Resonatorrohr Trennwände und am radialen Außendurchmesser der Trennwände Dichtlippen angeordnet. Mittels dieser Trennwände und der außen angeordneten Dichtlippen werden im Aufnahmestutzen verschiedene Resonatorkammern dichtend voneinander abgetrennt. Des weiteren dienen die Trennwände zur Abdichtung der Resonatorkammern nach außen bzw. nach innen in den Bauraum des Filtergehäuses hinein. Dementsprechend sind die Trennwände mit samt der Dichtlippen an die innere Form des Aufnahmestutzens angepaßt, um dort die Abdichtung herstellen zu können. Die flexiblen Dichtlippen sind im 2-Komponenten-Verfahren an die festen Trennwände angespritzt.According to a further embodiment of the resonator tube from an injection-moldable, Thermoplastic material are partitions on the resonator tube and on the radial outer diameter the partition walls sealing lips arranged. By means of these partitions and The outside sealing lips are different resonator chambers in the receptacle sealed off from each other. The partitions also serve for sealing the resonator chambers outwards or inwards into the installation space of the filter housing. Accordingly, the partitions with the sealing lips adapted to the inner shape of the receptacle to create the seal there to be able to. The flexible sealing lips are based on the 2-component process molded partitions.
Eine weitere Ausgestaltung des Luftfilters beinhaltet, dass das Resonatorrohr zerstörungsfrei lösbar in dem Filtergehäuse angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Resonatorrohr nachträglich in den Aufnahmestutzen eines Luftfiltergehäuses eingesetzt werden kann und über eine lösbare Verbindung mit diesem verbunden wird. Die lösbare Verbindung ist denkbar als Schraubverbindung oder Klipsverbindung oder sonstige im Stand der Technik bekannten Verbindungsarten.Another embodiment of the air filter includes that the resonator tube is non-destructive is detachably arranged in the filter housing. This means that the resonator tube can be retrofitted in the intake port of an air filter housing can and is connected to this via a detachable connection. The detachable connection is conceivable as a screw connection or clip connection or other in the stand the types of connection known in the art.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Luftfilters ergibt die Ausgestaltung des Resonatorrohres in Verbindung mit dem Aufnahmestutzen einen Zweikammer-Resonator. Dazu ist am Resonatorrohr an einem axialen Ende eine im wesentlichen kreisringförmige, das Resonatorrohr umgebende Trennwand mit im äußeren Bereich angespritzten Dichtlilppen angeordnet, wobei im weiteren Verlauf des Resonatorrohres über den Umfang kreisringförmige Aussparungen angeordnet sind und wobei im weiteren Verlauf hierauf anschließend wiederum eine im wesentlichen kreisringförmige Trennwand mit im äußeren Bereich angespritzten Dichtlippen angeordnet ist. Im axialen Verlauf nach dieser zweiten Trennwand sind wiederum über den Umfang kreisringförmige Aussparungen angeordnet, welche von einer letzen, das Resonatorrohr umgebenden im wesentlichen kreisringförmigen Trennwand mit im äußeren Bereich angespritzen Dichtlippen abgeschlossen wird. Hierbei sind jedoch die Aussparungen frei wählbar, vorteilhaft ist die Ausgestaltung jedoch als kreisringförmige Aussparung, da sich hierdurch die Werkzeugkosten verringern. Die Geometrie der Aussparung hat jedoch keinen wesentlichen Einfluß auf die Qualität der Schalldämpfung. Die Geometrie der Trennwände mit der im äußeren Bereich angespritzten Dichtlippe muß der Geometrie des Aufnahmestutzens angepaßt sein, um so eine dichtende Abgrenzung der Kammern zueinander und jeweils nach außen zu verwirklichen. Hier ergeben sich also zwei Resonatorkammern in Verbindung mit wenigstens einem Teil des Aufnahmestutzens, welche durch eine unterschiedliche Wandstärke des Resonatorrohrs und ein unterschiedliches Volumen der Resonatorkammer verschiedene Frequenzbereiche abdecken kann. Dadurch läßt sich ein breiterer Frequenzbereich schalldämmend absenken.In a further advantageous embodiment of the air filter, the configuration of the Resonatorrohres in connection with the receptacle a two-chamber resonator. For this purpose, there is essentially one on the resonator tube at one axial end annular partition wall surrounding the resonator tube with molded parts in the outer area Sealing lip arranged, whereby in the further course of the resonator tube the circumference annular recesses are arranged and in the further Then, in turn, an essentially circular partition is arranged with molded sealing lips in the outer region. In the axial course this second partition are in turn circular recesses over the circumference arranged, which of a last, essentially surrounding the resonator tube circular partition with sealing lips molded onto the outer area becomes. Here, however, the recesses are freely selectable, which is advantageous Design, however, as an annular recess, since this increases the tool costs reduce. However, the geometry of the recess has no significant influence on the quality of sound absorption. The geometry of the partitions with that in the outer The area of the molded sealing lip must be adapted to the geometry of the socket be so as to seal the chambers from each other and from the outside to realize. So there are two resonator chambers in connection with at least part of the receptacle, which by a different Wall thickness of the resonator tube and a different volume of the resonator chamber can cover different frequency ranges. This allows a wider frequency range lower soundproofing.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung läßt sich der Luftfilter mit integriertem Luftfilterelement an verschiedene Brennkraftmaschinen adaptieren, dadurch dass je nach Anforderungsprofil ein geändertes Resonatorrohr eingesetzt wird. Dieses birgt den Vorteil, dass nicht zu jeder neuen Motorvariante oder jedem neuen Fahrzeugmodel ein komplett neues Filtergehäuse konstruiert werden muß, sondern es können bei einem gleichbleibenden Luftfiltergehäuse nur über den Austausch des Resonatorrohrs verschiedene Brennkraftmaschinen bzw. Motorvarianten abgedeckt werden.In a further embodiment of the invention, the air filter can be integrated with an air filter element adapt to different internal combustion engines, depending on the Requirement profile, a modified resonator tube is used. This has the advantage that not a complete for every new engine variant or every new vehicle model new filter housing must be constructed, but it can be made with a constant Air filter housing only different by replacing the resonator tube Internal combustion engines or engine variants are covered.
Gemäß Anspruch 12 wird ein Baukastensystem für den Zusammenbau eines Luftfilters
für die Ansaugluft von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Dieses Baukastensystem
enthält ein Luftfiltergehäuse bestehend aus wenigstens zwei Gehäuseeinzelteilen, wobei
wenigstens ein Gehäuseteil einen Aufnahmestutzen für ein Resonatorrohr aufweist, ein in
dem Gehäuse angeordnetes Filterelement und ein korrespondierend zum Aufnahmestutzen
ausgelegtes Resonatorrohr zur Ausbildung eines Mehrkammerresonators. Dieses
Baukastensystem mit den zueinander passenden Teilen hat den Vorteil, in verschiedenen
Brennkraftmaschinen mit verschiedenen zu dämpfenden Frequenzbereichen eingesetzt
werden zu können. Der einfache Aufbau beinhaltet weiterhin ein einfaches Tauschen
einzelner Luftfilterkomponenten. So kann z. B. bei einer Änderung der Geräuschanforderung
über einen Wechsel des Resonatorrohres der Luftfilter an die neuen Forderungen
angepaßt werden. Zusätzlich entspricht ein solches Baukastensystem auch der Forderung
einer wirtschaftlichen Fertigung und eines geringen Aufwandes für eine Lagerlogistik.According to
In einer Ausgestaltung des Baukastensystems ist das Resonatorrohr über lösbare Verbindungsmittel mit dem Aufnahmestutzen verbunden. Die lösbaren Verbindungsmittel beinhalten z. B. eine Schraubverbindung oder eine Klipsverbindung oder sonstige im Stand der Technik bekannte Verbindungsmittel.In one embodiment of the modular system, the resonator tube is via detachable connecting means connected to the receptacle. The releasable connection means include e.g. B. a screw connection or a clip connection or other im Connection means known in the art.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Luftfilters beinhaltet die Herstellung des Luftfiltergehäuses im Spritzgießprozeß, wobei wenigstens ein Teil der Wandungen des Luftfiltergehäuses einen Aufnahmestutzen eines Resonatorrohres bildet. Hierbei wird durch die Werkzeuggeometrie am Einlaß oder Auslaß des Luftfiltergehäuses ein Aufnahmestutzen gebildet, welcher weder die Luftströmung behindert noch die Größe des im Nachhinein einzusetzenden Luftfilterelementes einschränkt. Das so gefertigte Luftfiltergehäuse wird dichtend zwischen Einlaß und Auslaß mit einem Luftfilterelement versehen und kann bei Bedarf dann im Aufnahmestutzen mit einem Resonatorrohr zu einem Resonatorschalldämpfer ausgerüstet werden. Der so hergestellte Luftfilter kann ohne jegliche Einschränkung entweder mit Resonatorschalldämpfer oder ohne Resonatorschalldämpfer eingesetzt werden. Dies ergibt den Vorteil einer kostengünstigeren Fertigung, da nur ein Werkzeug verwendet werden muss, und geringeren Lagerhaltungskosten, da nicht zwei verschiedenen Luftfiltergehäuse auf Lager vorgehalten werden müssen.The method according to the invention for manufacturing the air filter includes manufacturing of the air filter housing in the injection molding process, with at least part of the walls the air filter housing forms a receptacle of a resonator tube. in this connection is determined by the tool geometry at the inlet or outlet of the air filter housing Receptacle formed, which neither impedes the air flow nor the size of the air filter element to be used afterwards. The so made Air filter housing is sealed between the inlet and outlet with an air filter element provided and can then if necessary in the receptacle with a resonator tube be equipped with a resonator silencer. The air filter produced in this way can without any restriction either with resonator silencer or without resonator silencer be used. This gives the advantage of cheaper manufacturing, because only one tool has to be used and lower storage costs, because two different air filter housings are not kept in stock have to.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung des Luftfilters insbesondere einer Brennkraftmaschine ist dadurch gegeben, dass an die Trennwände des Resonatorrohres Dichtlippen angefügt werden, welche bei der lösbaren Verbindung von Luftfiltergehäuse und Resonatorrohr eine dichtende Wirkung zwischen den so entstehenden Resonatorkammern und zur Umgebung bewirken. Das Resonatorrohr wird auch im Spritzgießverfahren hergestellt und so können die Trennwände direkt im Spritzgießvorgang mit hergestellt werden. Die an den radialen Außenseiten der Trennwände angebrachten Dichtlippen können dort über Kleb- oder Schweißverbindungen angebracht werden. Diese Dichtlippen bestehen bevorzugt aus einem weicheren thermoplastischen Material wie z.B. Sanchopren, einem thermoplastischen Elastomer (TPE), um gewisse Verformungen bei sehr hohem Abdichtungsgrad zu gewährleisten.An advantageous embodiment of the method for producing the air filter in particular An internal combustion engine is given in that the partitions of the resonator tube Sealing lips are added, which in the releasable connection of the air filter housing and resonator tube a sealing effect between the resulting Effect resonator chambers and to the environment. The resonator tube is also in the Injection molding process and so the partitions can be made directly in the injection molding process be produced with. The attached to the radial outside of the partitions Sealing lips can be attached there via adhesive or welded connections become. These sealing lips are preferably made of a softer thermoplastic Material such as Sanchoprene, a thermoplastic elastomer (TPE) to certain To guarantee deformations with a very high degree of sealing.
Eine Ausgestaltung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen an den Trennwänden des Resonatorrohrs im 2-Komponenten-Verfahren angespritzt werden. Dadurch ergibt sich eine äußerst innige Verbindung zwischen Trennwand und Dichtlippe und die Gefahr einer Undichtigkeit im Bereich zwischen Dichtlippe und Trennwand wird dadurch minimiert, wenn nicht sogar ausgeschlossen.An embodiment of this method is characterized in that the sealing lips be injected onto the partitions of the resonator tube using the 2-component process. This results in an extremely intimate connection between the partition and the sealing lip and the risk of a leak in the area between the sealing lip and the partition is minimized, if not excluded.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention go beyond from the claims also from the description and the drawing, wherein the individual characteristics individually or in groups in the form of sub-combinations realized in the embodiment of the invention and in other fields be and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt
- Figur 1
- eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Luftfilters ohne Resonatorrohr,
- Figur 2
- eine schematische Ansicht des Resonatorrohres,
- Figur 3
- eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Luftfilters mit Resonatorrohr und
- Figur 4
- ein relevanter Ausschnitt des Resonatorrohres in eingebautem Zustand.
- Figure 1
- 2 shows a schematic view of the air filter according to the invention without a resonator tube,
- Figure 2
- 1 shows a schematic view of the resonator tube,
- Figure 3
- a schematic view of the air filter according to the invention with resonator tube and
- Figure 4
- a relevant section of the resonator tube in the installed state.
Die Figur 1 zeigt einen Luftfilter 10 mit einem Einlaß 11 und einem Auslaß 12. Zwischen
Einlaß 11 und Auslaß 12 ist dichtend ein Luftfilterelement 13 angeordnet. Der Luftfilter 10
besteht aus zwei Luftfiltergehäuseteilen 14a, 14b, welche dichtend lösbar miteinander
verbunden sind. Der Einlaß 11 und der Auslaß 12, die Pfeile geben die Strömungsrichtung
an, bieten jeweils die Möglichkeit, weitere Leitungen bzw. Bauteile am Luftfiltergehäuse
anzuschließen. Die Gehäusewandungen am Luftfiltergehäuseteil 14b werden im
Bereich des Auslasses 12 konvex in den Innenraum des Luftfilters 10 weitergeführt und
bilden dadurch einen Aufnahmestutzen 15. Dies bedeutet, dass sich die Durchgangsfläche
ausgehend vom äußeren Ende des Auslasses 12 nach innen in Richtung Innenraum
des Luftfilters 10 vergrößert. Der Aufnahmestutzen 15 weist eine im wesentlichen kreisförmige
Grundfläche auf. Dieser Luftfilter 10 ist in der hier dargestellten Konfiguration
direkt in einer Brennkraftmaschine einsetzbar.FIG. 1 shows an
Die Figur 2 zeigt ein für die Aufnahme im Aufnahmestutzen 15 gedachtes Resonatorrohr
16. Der vorhergehenden Figur entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Das Resonatorrohr 16 weist eine geringfügige Krümmung auf, um der
Kontur des Aufnahmestutzens 15 folgen zu können. Am Resonatorrohr 16 sind Trennwände
17 angeordnet, welche im äußeren radialen Bereich Dichtlilppen 18 aufweisen.
Ebenso sind zwischen den Trennwänden 17 über den Umfang des Resonatorrohrs 16
mehrere kreisringförmige Aussparungen angeordnet. Die Anzahl der Aussparungen 19
und deren Form und Anordnung haben mit der Wandstärke des Resonatorrohres 16 einen
entscheidenden Einfluß auf den zu dämpfenden Frequenzbereich. Das Resonatorrohr
16 mitsamt den Trennwänden 17, den Dichtlippen 18 und den Aussparungen 19
kann im thermoplastischen Spritzgießverfahren hergestellt werden. Während das Resonatorrohr
16 und die Trennwände 17 aus einem festen, hartem Material wie z. B. Polyamid
66 (glasfaserverstärkt) oder ähnlichen im Stand der Technik bekannten thermoplastischen
Kunststoffmaterialien hergestellt wird, besteht die Dichtlippe aus einem weichen,
elastischen Material. Diese wird im 2-Komponenten-Verfahren an die Trennwände 17
angespritzt. FIG. 2 shows a resonator tube intended for reception in the receiving
Die Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen Luftfilter 10 mit eingesetztem Resonatorrohr
16. Den vorhergehenden Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Hier ist deutlich zu erkennen, auf welche Weise das Resonatorrohr 16
in den Aufnahmestutzen 15 integriert wird. Die unterschiedlichen Durchmesser der
Trennwände 17 inklusive der Dichtlippen 18 ergeben korrespondierend mit dem nach
innen hin sich aufweitenden Aufnahmestutzen 15 zwei voneinander und mit dem Innenraum
und dem äußeren Bereich abgedichtete Resonatorkammern. Hier ist deutlich zu
erkennen, dass sich bei einer passenden Auslegung des Resonatorrohrs 16 der wirksame
Durchgangsdurchmesser des Auslasses 12 trotz eingesetztem Resonatorrohr 16
nicht verändert. Das Resonatorrohr 16 kann nun über eine Schweißverbindung oder eine
Klipsverbindung nicht lösbar mit dem Luftfiltergehäuseteil 14b und dem damit verbundenen
Aufnahmestutzen 15 verbunden werden oder lösbar dichtend in dem die innere
Trennscheibe 17 mit hier nicht dargestellten Aufnahmelaschen versehen wird und diese
Aufnahmelaschen mit dem Luftfiltergehäuseteil 14b z. B. verschraubt werden.FIG. 3 shows the
Die Figur 4 zeigt eine Vergrößerung des eingesetzten Resonatorrohres 16 im Aufnahmestutzen
15. Den vorhergehenden Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen. In Figur 4 sind deutlich die entstehenden Resonatorkammern
20 zu erkennen. Im dargestellten Beispiel sind zwei Resonatorkammern 20 dichtend voneinander
getrennt, wobei diese beiden Kammern auch jeweils nach außen dichtend verschlossen
sind. Durch diese Maßnahme wird ein Zweikammer-Breitbandresonator realisiert.
Durch die flexible Gestaltung der Dichtlippen 18 ist die Abdichtung auch bei geringen
Fertigungstoleranzen weiterhin gegeben. Die im wesentlichen zylindrische Ausführungsform
des Resonatorrohres 16 ergibt mit der in wesentlichen zylindrischen Umwandung
durch den Aufnahmestutzen das jeweilige Resonatorkammervolumen. Eine Vergrößerung
oder Verkleinerung dieses Volumens hat ebenfalls einen Einfluß auf die zu
dämpfenden Frequenzen.FIG. 4 shows an enlargement of the
Claims (16)
wobei wenigstens ein Gehäuseteil einen Aufnahmestutzen (15) für ein Resonatorrohr (16) aufweist,
at least one housing part having a receptacle (15) for a resonator tube (16),
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