EP4337851A1 - Filtersystem mit einem resonator - Google Patents

Filtersystem mit einem resonator

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EP4337851A1
EP4337851A1 EP22727068.3A EP22727068A EP4337851A1 EP 4337851 A1 EP4337851 A1 EP 4337851A1 EP 22727068 A EP22727068 A EP 22727068A EP 4337851 A1 EP4337851 A1 EP 4337851A1
Authority
EP
European Patent Office
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resonator
filter
end plate
filter system
seal
Prior art date
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Pending
Application number
EP22727068.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Daniel Schmid
Kevin Kohn
Sven Epli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mann and Hummel GmbH
Original Assignee
Mann and Hummel GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Mann and Hummel GmbH filed Critical Mann and Hummel GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a filter system for filtering a fluid with a resonator, as well as a filter element and a secondary element for such a filter system, in particular an air duct system of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle.
  • An air filter arrangement for an engine is known from US 2014/102304 A1, which includes a filter element, a sound-damping element and an end cap.
  • the filter element is a cylindrical filter element that defines a hollow interior.
  • the sound attenuation element extends into the hollow interior of the cylindrical filter element.
  • the sound attenuation element has a flange at a first end.
  • the flange has a diameter larger than a diameter of the hollow interior.
  • the end cap is attached to the cylindrical filter element and serves to fix the sound absorbing element relative to the filter element.
  • the muffler acts to reduce engine noise that travels through the air cleaner assembly.
  • An object of the invention is to create a filter system for filtering a fluid with a resonator, which enables improved noise damping.
  • a further object is the provision of a filter element for such a filter system, which enables improved noise damping.
  • a further object is the provision of a secondary element for such a filter system which enables improved noise damping.
  • a filter system for filtering a fluid at least comprising a filter housing with at least 2 a housing upper part and a housing lower part, which extend along a housing axis, a filter package that separates a clean fluid side and a raw fluid side, comprising at least one filter element, wherein the at least one filter element comprises a hollow-cylindrical filter bellows arranged around its longitudinal axis, wherein the filter element is attached to at least a first
  • the end face is essentially closed and has a first end plate, which is opposite a second end plate with a fluid passage for the filtered fluid, and a resonator with one end closed by a bottom, the resonator inside the filter pack with its bottom facing the first End plate of the filter element is arranged directed.
  • a filter element for use in a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows arranged around its longitudinal axis, wherein the filter element is designed to be essentially closed on a first end face and the first end face has at least one first end disk, which has a second end disk with facing a fluid passage for the filtered fluid.
  • a secondary element for use in a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows arranged around its longitudinal axis, the secondary element having an end disk on one end face.
  • a filter system for filtering a fluid at least comprising a filter housing with at least one upper housing part and one lower housing part, which extend along a housing axis, a filter package which separates a clean fluid side and a raw fluid side in a fluid-tight manner, comprising at least one filter element , wherein the at least one filter element comprises a filter bellows arranged in the form of a hollow cylinder around its longitudinal axis, and wherein the filter element is designed to be essentially closed on at least one first end face and has a first end plate which has a second end plate 3 faces a fluid passage for the filtered fluid, and a resonator with one end closed by a bottom.
  • the resonator is arranged in the interior of the filter pack with its bottom directed towards the first end plate of the filter element.
  • the filter system which is designed to filter a fluid, in particular an air duct system of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, advantageously has a resonator for noise damping of the flowing fluid when it flows through the filter element of the filter system.
  • the resonator can be arranged as part of the filter housing, firmly connected to it, for example welded, or exchangeable, for example clipped or screwed, on the clean fluid side of the filter system.
  • the resonator can advantageously be designed as a tube that is open on one side and closed with a bottom on the other side.
  • the resonator is arranged inside the filter pack such that its bottom faces the first end plate of the filter pack.
  • the resonator can expediently be arranged concentrically to the housing axis in order to bring about an advantageous acoustic damping of the filter system.
  • the filter pack can, for example, comprise a filter element which is open on both sides along its longitudinal axis, with one side of the filter element sealing off from the filter housing.
  • the hollow-cylindrical filter bellows has a closed peripheral wall that surrounds a longitudinal axis and can have any cross section.
  • the cross section of the filter bellows can be circular, rectangular, triangular, polygonal, oval or the like and can be conveniently adapted to an existing installation space.
  • the filter bladder may comprise pleated filter media or wrapped layers of filter media. A combination of folded and wound filter media is also possible.
  • the second open side of the filter element can be sealed off from the resonator tube.
  • the seal can be made as a two-component (2K) - 4
  • Seal as a polyurethane (PUR) - seal, as an O-ring or plastic-plastic seal, or be designed as a labyrinth seal.
  • the seal can be arranged on the filter element, for example on a central tube or on an end plate or on the resonator.
  • the filter pack can also have a secondary element, which is arranged as a safety element inside the filter element and which also seals the filter housing.
  • the secondary element serves to prevent raw fluid from reaching the clean fluid side and thus the clean fluid outlet.
  • the secondary element can be designed, for example, as a so-called sock element, which is sealed with a tight plastic cover at the end that is not sealed against the filter housing.
  • the secondary element can also be designed as a screwed safety element that is open at the bottom and is then sealed by the resonator.
  • a support structure of the secondary element for supporting the filter bellows can be part of the housing or can be clipped, welded or screwed in as a separate component.
  • the secondary element can be sealed off from the resonator by a sealing device on the open end plate.
  • the seal can be designed, for example, as a 2K seal, as a PUR seal, as an O-ring seal or as a plastic-plastic seal, or as a labyrinth seal.
  • the seal can be arranged on the end plate of the secondary element or on the resonator.
  • Such a resonator can be accommodated in a filter system in a space-saving manner and can be produced inexpensively.
  • the resonator and the filter pack can adjoin one another via a sealing device.
  • the resonator can advantageously be sealed against the filter element or a secondary element, for example on an open end plate.
  • the resonator can seal the filter element and/or the secondary element at the open end disk.
  • the seal can, for example, be a 2-component seal, a PUR seal, an O-ring 5
  • Seal or as a plastic-plastic seal, or as a labyrinth seal, be designed.
  • the seal can be arranged on the end plate of the secondary element or filter element or on the resonator.
  • the filter pack can include a central tube arranged inside the filter bellows, with the base of the resonator being integrated into a base of the central tube of the filter pack.
  • the resonator can be manufactured cheaply and stably fixed in the filter pack.
  • the assembly of the resonator can also be simplified in this way.
  • an open end of the resonator opposite the bottom can be fastened in the area of the second end plate.
  • the resonator can be mounted in a favorable manner on the filter element, for example on the end plate or on a secondary element, and can also be easily removed when changing the filter element and mounted in another filter element. In this way, the resonator, which is subject to little wear, can be cheaply reused.
  • the first end plate can have an opening through which the resonator partially extends, the opening of the end plate closing off the resonator.
  • the opening can be formed centrally in the end disk.
  • the resonator seals the filter element in this way.
  • the resonator can advantageously remain mounted on the filter housing and does not have to be changed with the filter element.
  • the opening of the end plate to the resonator can be fluid-tight. However, a purely acoustic seal can be sufficient if the sealing point is on the clean side of the filter element, in particular the flap element.
  • the first end plate can have a sealing structure surrounding the opening as a sealing device, in particular a PUR seal or an O-ring seal or a 2-component seal, or a labyrinth 6
  • the raw fluid side can advantageously be sealed off from the clean fluid side of the filter system.
  • the sealing structure can be arranged on the end plate since the resonator can be manufactured cheaply in this way. Alternatively, however, the sealing structure can also be arranged on the resonator.
  • the resonator can be connected to the central tube via a snap-in connection.
  • the resonator can be inserted into the filter element in a simple manner and can also be removed when the filter element is changed.
  • the resonator can be reused in a favorable manner, since it is essentially not subject to wear.
  • the resonator can be connected to an end of the central tube that is opposite the first end face of the filter element.
  • the resonator can be connected via a latching connection.
  • the resonator can be arranged so that it can be changed from the clean fluid side.
  • the resonator can be mounted on the filter element in a favorable manner and can also be easily removed when changing the filter element and mounted in another filter element. In this way, the resonator, which is subject to little wear, can be cheaply reused.
  • the resonator can be pushed into the opening of the end plate from the first end face of the filter element.
  • the resonator can be connected to the end plate via a latching connection.
  • a seal between the resonator and the end plate of the filter element can be conveniently arranged on the end plate.
  • a circumferential PUR seal or an O-ring seal or a 2-component seal or a labyrinth seal can expediently be used as the sealing device. In this way, secure sealing is advantageously possible even when the resonator is changed, since the seal is also replaced with each change of the filter element.
  • the filter pack can also have a secondary element with a hollow-cylindrical element arranged around its longitudinal axis 7
  • filter bellows which, in particular concentrically to the housing axis, is arranged within the central tube of the filter element.
  • the resonator can be arranged at least in regions, in particular concentrically to the longitudinal axis, inside the secondary element with the closed end directed towards the first end plate of the filter element.
  • the filter pack can have a secondary element, which is arranged as a safety element inside the filter element and which also seals the filter housing.
  • the secondary element serves to prevent raw fluid from reaching the clean fluid side and thus the clean fluid outlet.
  • the secondary element can be designed, for example, as a so-called sock element, which is sealed with a tight plastic cover at the end that is not sealed against the filter housing.
  • the secondary element can also be designed as a screwed safety element that is open at the bottom and is then sealed by the resonator.
  • the central tube can be part of the housing or clipped in, welded, glued or screwed in as a separate component.
  • the secondary element can have an end disk with an opening through which the resonator partially extends, the opening of the end disk sealingly sealing the resonator.
  • the resonator can properly seal the secondary element.
  • the resonator can remain mounted on the filter housing when the secondary element is changed and does not have to be removed and/or changed at the same time.
  • the end plate can have a sealing structure surrounding the opening, in particular a 2K seal or a PUR seal or an O-ring seal or a labyrinth seal.
  • the secondary element can be sealed off from the resonator by a sealing device on the open end disk.
  • the seal can be designed, for example, as a 2K seal, as a PUR seal, as an O-ring seal or as a plastic-plastic seal, or as a labyrinth seal.
  • the seal can be arranged on the end plate of the secondary element or alternatively on the resonator.
  • the resonator can be connected to a support structure of the secondary element, in particular can be connected in one piece. In this way, the resonator can be manufactured cheaply and stably fixed in the secondary element.
  • the assembly of the resonator can also be simplified in this way, since the resonator can be inserted into the filter housing together with the secondary element.
  • the resonator can be connected to the end plate of the secondary element via a snap-in connection.
  • the resonator can be inserted into the secondary element in a simple manner and can also be removed when the secondary element is changed.
  • the resonator can be reused in a favorable manner, since it is essentially not subject to wear
  • the resonator can be pushed into the opening of the end plate from the end face of the secondary element.
  • the resonator can be connected to the end plate via a latching connection.
  • a seal between the resonator and the end plate of the secondary element can be conveniently arranged on the end plate.
  • a circumferential PUR seal or an O-ring seal or a 2-component seal or a labyrinth seal can expediently be used as the sealing device. A secure seal is thus advantageously possible even when the resonator is changed.
  • the resonator can be connected to an end of the support structure of the secondary element opposite the first end face of the filter element, in particular connected via a latching connection.
  • the resonator can be arranged so that it can be changed from a clean fluid side.
  • the resonator can be mounted on the secondary element in a favorable manner and can also be easily removed when changing the secondary element and mounted in another secondary element.
  • the resonator which is subject to little wear, can be reused favorably.
  • the filter system can advantageously have additional measures for reducing noise emissions on the closed side of the filter pack.
  • a resonator structure can be integrated into the bottom of the filter pack as a shunt resonator.
  • At least one element-side resonator structure for noise damping of a flowing fluid can be formed on the base.
  • the element-side resonator structure can have two grooves that are separated from one another by a partition wall, with at least one of the two grooves being connected to an interior space of the filter pack via an opening.
  • a housing-side resonator structure which is complementary to the element-side resonator structure and has two grooves separated from one another by a partition wall can be formed on an inner side of the housing lower part.
  • the element-side resonator structure When the filter system is assembled as intended, the element-side resonator structure can seal tightly with the housing-side resonator structure.
  • the element-side and housing-side grooves can be fluidically connected to at least one of the two resonator structures via connection openings in at least one of the partition walls.
  • the housing-side resonator structure can be formed on the inside of the housing lower part and can expediently be formed as a mirror image, complementary to the element-side resonator structure.
  • the two resonator structures interact and form two flea chambers separated by partition walls, which enable a certain fluid exchange with one another via connecting openings in the partition walls for noise dampening.
  • the actual resonator is only formed when the filter system is assembled with the two matching resonator structures.
  • the two resonator structures can be sealed using a suitable sealing material, for example polyurethane (PUR), which is usually used to manufacture an end plate of such a filter element by foaming PUR foam onto the bottom of the filter element.
  • PUR polyurethane
  • Such a shunt resonator can be implemented in a very limited space and can be produced inexpensively.
  • a filter element for use in a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows arranged around its longitudinal axis, the filter element being at least essentially closed on a first end face and the first end face having at least one first end disk which opposed to a second end disk having a fluid passage for the filtered fluid.
  • the filter element On its first end face, the filter element can have an end disk with an opening which, as described above, can be sealed by a resonator.
  • the end plate can also be closed and the resonator can be arranged inside the filter element.
  • the end plate can be made entirely of PUR, for example.
  • the end cap can also be designed as a plastic end cap, as a bonded metal end cap or as a combination of an end cap made of PUR and plastic.
  • a secondary element for use in a filter system, with a hollow-cylindrical filter bellows arranged around its longitudinal axis, with the secondary element having an end disk on one end face.
  • Fig. 1 is an isometric view of a filter system according to a
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a filter system according to an exemplary embodiment of the invention with a resonator which closes an open end plate of a secondary element of a filter pack;
  • FIG. 3 shows an enlarged longitudinal section of the filter system according to FIG. 2 in the area of the end plates of the filter pack;
  • FIG. 4 shows an enlarged detail from FIG. 3;
  • FIG. 5 shows an enlarged longitudinal section of the filter system according to FIG. 2 in the area of the end plates of the filter pack with a sealing device according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 6 shows an enlarged detail from FIG. 5;
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through a filter system according to a further exemplary embodiment of the invention with a resonator which closes an open end plate of a filter element of a filter pack; 12
  • FIG. 8 shows an enlarged detail from FIG. 7 in the region of the end plate of the filter element
  • FIG. 9 shows an enlarged detail from FIG. 7 in the area of the end disk of the filter element with a sealing device according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 10 shows a longitudinal section through a filter system according to a further exemplary embodiment of the invention with a resonator which closes the open end plates of a filter element and a secondary element of a filter pack;
  • FIG. 11 shows an enlarged detail from FIG. 10 in the area of the end plates of the filter pack
  • FIG. 12 shows an enlarged detail from FIG. 10 in the area of the end plates of the filter pack with a sealing device according to a further exemplary embodiment
  • FIG. 13 shows a longitudinal section through a filter element with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is designed as part of the central tube of the filter element;
  • FIG. 14 shows the central tube with an integrated resonator according to the exemplary embodiment from FIG. 13 in a longitudinally sectioned isometric representation
  • 15 shows a longitudinal section through a filter system with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is designed as part of an end plate of a secondary element; 13
  • FIG. 16 shows an exploded view of a filter system with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is formed as part of a support structure of a secondary element;
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional isometric view of the filter system of FIG. 16;
  • FIG. 18 shows the secondary element of the filter system according to FIG. 17;
  • FIG. 19 shows a longitudinal section through a filter system with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is connected to an end plate of a secondary element via a snap-in connection;
  • FIG. 20 shows an enlarged detail of the latching connection of the resonator according to the exemplary embodiment in FIG. 19 in an isometric representation
  • FIG. 21 shows the secondary element of the filter system according to FIG. 19 in a longitudinally sectioned isometric view
  • FIG. 22 shows an exploded view of a filter system with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is connected to an end of the central tube which is opposite the first end face of the filter element;
  • Fig. 23 the filter element of the filter system according to Figure 22 with mounted
  • FIG. 24 shows an enlarged detail of the latching connection of the resonator according to FIG. 23; 14
  • FIG. 25 shows a longitudinal section through a filter system with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is pushed into an opening in an end plate of a secondary element;
  • FIG. 26 shows an enlarged detail of the latching connection of the resonator according to FIG. 25;
  • FIG. 27 shows an enlarged detail of a sealing structure of the resonator according to FIG. 25;
  • FIG. 28 shows a longitudinally sectioned isometric representation of the secondary element of the exemplary embodiment according to FIG. 25 in a plan view of the end disk;
  • FIG. 29 shows an isometric view of the latching connection of the resonator according to FIG. 28;
  • FIG. 30 shows an exploded view of the secondary element with resonator of the exemplary embodiment according to FIG. 25;
  • FIG. 31 shows an isometric view of a filter element with a resonator according to a further exemplary embodiment, in which the resonator is pushed into an opening in an end plate of the filter element;
  • FIG. 32 shows the filter element according to FIG. 31 with a mounted resonator
  • FIG. 33 shows an isometric representation of the latching connection of the resonator according to FIG. 31;
  • FIG. 35 shows an exploded view of the secondary element with resonator of the exemplary embodiment according to FIG. 34;
  • FIG. 36 shows an isometric view of the latching connection of the resonator according to FIG. 34;
  • FIG. 37 shows a further exemplary embodiment of a filter system with an additional shunt resonator with an isometric view of a resonator structure on the filter element side;
  • FIG. 38 shows an isometric view of the filter system with the filter pack from FIG. 37 with a view of an inside of the lower housing part with a housing-side resonator structure.
  • FIG. 1 shows an isometric representation of a filter system 100 according to an exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows an enlarged longitudinal section of the filter system according to FIG. 2 in the area of the end plates 14, 66 of the filter pack 1.
  • FIG. 4 shows an enlarged detail from FIG. 16
  • the filter system 100 for filtering a fluid for filtering a fluid, in particular an air duct system of an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, comprises a filter housing 110 with a housing upper part 112 and a housing lower part 114, which extend along a housing axis M.
  • the two housing parts 112, 114 are connected via connecting elements 118, for example clipped, so that to change the filter element 10 the filter housing 110 can be opened slightly, the lower housing part 114 can be removed and the filter element 10 can be removed from the upper housing part 112.
  • the filter system 100 further comprises a filter pack 1 , which separates a clean fluid side 52 and a raw fluid side 50 in a fluid-tight manner.
  • the filter pack 1 comprises a filter element 10, wherein the filter element 10 comprises a filter bellows 12 arranged in the form of a hollow cylinder around its longitudinal axis L.
  • the filter element 10 has a first end disk 14 on a first end face 26 which is opposite a second end disk 16 on a second end face 28 which has a fluid passage 29 for the filtered fluid.
  • the filter element 10 has a central tube 30 which is arranged concentrically inside the filter bellows 12 and which supports the filter bellows 12 against the pressure of the fluid flowing radially from the outside inwards.
  • the filter pack 1 also includes a secondary element 60 with a hollow-cylindrical filter bellows 62 arranged about its longitudinal axis N, which is arranged inside the central tube 30 of the filter element 10 concentrically to the housing axis M, in particular in the exemplary embodiment shown.
  • the secondary element 60 has a support structure 64 which is arranged inside the filter bellows 62 and supports the filter bellows 62 against forces of the fluid flowing through the filter bellows 62 .
  • the secondary element 60 is screwed to the upper housing part 112 via an internal screw connection 80 and serves, for example, to protect the clean fluid outlet 104 and the further fluid tract from contamination when the filter element 10 is changed.
  • the secondary element 60 can perform at least part of the filtering even if the filter bellows 12 of the filter element 10 fails 17 take over and thus also protect the clean fluid outlet 104 and the other fluid tract from contamination.
  • the secondary element 60 is designed to be open at the upper end directed toward the clean fluid outlet 104 and has an end disk 66 on an end face 68 at its opposite end 77 .
  • the upper housing part 112 has a lateral fluid inlet 102 through which the fluid, for example air, flows into the filter housing 110, through the filter element 10 and the secondary element 60 from the radially outer untreated fluid side 50 to the inner cleaned fluid side 52 and through a fluid outlet at the top 104 can leave the filter housing 110 filtered again.
  • the fluid for example air
  • the filter pack 1 further comprises a resonator 40 with one end closed by a bottom 42 .
  • the resonator 40 is arranged in the interior of the filter pack 1 with its bottom 42 directed towards the first end plate 14 of the filter element 10 .
  • the resonator 40 is designed as a tube that widens conically towards the open end 43 .
  • the resonator 40 is arranged concentrically to the longitudinal axis N inside the secondary element 60 with the closed end 42 directed towards the first end plate 14 of the filter element 10 .
  • the resonator 40 and the filter pack 1 adjoin one another via a sealing device 22 .
  • the open end 43 of the resonator 40 opposite the base 42 is fastened in the area of the second end plate 16, for example at the upper end of the support structure 64 of the secondary element 60.
  • the secondary element 60 has an end plate 66 with a central opening 70 through which the resonator 40 partially extends.
  • the end plate 66 is with the 18
  • Supporting structure 64 of the secondary element 60 is connected and has, for example, a profiled disc with a central opening 70 that is foamed around with PUR.
  • the opening 70 of the end disk 66 closes tightly to the resonator 40 .
  • the sealing device 22 by means of which the resonator 40 is sealed against the end plate 66 of the secondary element 60, has a sealing structure 72 running around the opening 70, which can be used in particular as a 2K seal 73 or a PUR seal 75 or an O-ring Seal 76 or a labyrinth seal can be formed.
  • the sealing structure 72 is designed as a 2K seal 73, as can be seen in particular from the enlarged section in FIG.
  • the sealing structure 72 is injection molded onto the structural material of the end disk 66 and has a plurality of sealing lips resting against the resonator 40 .
  • the resonator 40 seals the opening 70 of the end plate 66 against the interior space 33 of the filter element 10 .
  • the clean fluid outlet 104 is effectively sealed from the environment by the secondary element 60 if the filter element 10 is removed during a change or the filter bellows 12 of the filter element 10 fails.
  • the secondary element 60 can thus effectively fulfill its protective function.
  • FIG. 6 shows an enlarged detail from FIG 19
  • FIG. 7 shows a longitudinal section through a filter system 100 according to a further exemplary embodiment of the invention with a resonator 40 which closes an open end plate 14 of a filter element 10 of a filter pack 1 .
  • the filter system 100 has no secondary element.
  • the first end plate 14 of the filter element 10 has an opening 18 through which the resonator 40 partially extends.
  • the opening 18 of the end disk 14 closes off from the resonator 40 .
  • the opening 18 of the end plate 14 to the resonator 40 can be fluid-tight.
  • An acoustic seal can be sufficient if the sealing point is on the clean side of the filter element, in particular the flap element.
  • the first end plate 14 has a sealing structure 20 running around the opening 18 as a sealing device 22, which is in particular in the form of a PUR seal 24 or an O-ring seal 25 or a 2K seal 23 or as a plastic/plastic seal in the form a labyrinth seal can be formed.
  • Figure 8 shows an enlarged detail from Figure 7 in the area of the end plate 14 of the filter element 10 with a sealing device 22 designed as a 2K seal 23, while Figure 9 shows an enlarged detail from Figure 7 in the area of the end plate 14 of the filter element 10 with a sealing device 22 according to a further embodiment in the form of a PUR seal 24 is shown.
  • FIG. 10 shows a longitudinal section through a filter system 100 according to a further exemplary embodiment of the invention with a resonator 40 which closes the open end disks 14, 66 of a filter element 10 and a secondary element 60 of a filter pack 1.
  • Both end disks 14, 66 of both the filter element 10 and the secondary element 60 have central openings 18 and 70, respectively, through which the resonator 40 reaches and thus closes and seals the end disks 14, 66.
  • Figure 11 shows an enlarged detail from Figure 10 in the region of the end plates 14, 66 of the filter pack 1.
  • Figure 11 shows an enlarged detail from Figure 10 in the region of the end plates 14, 66 of the filter pack 1.
  • 20
  • Sealing structures 20, 72 are designed as 2K seals 23, 73 molded onto the openings 18, 70 of the end disks 14, 66, which when the resonator 40 is pushed in lie tightly against the resonator wall 41 with sealing lips.
  • Figure 12 shows an enlarged detail from Figure 10 in the area of the end plates 14, 66 of the filter pack 1 with a sealing device 22 according to a further exemplary embodiment, in which the sealing structures 20, 72 are designed as PUR seals 24, 75 on the openings 18, 70 of the end plates 14 , 66 are foamed, which lie tightly against the resonator wall 41 when the resonator 40 is pushed in.
  • the sealing structures 20, 72 are designed as PUR seals 24, 75 on the openings 18, 70 of the end plates 14 , 66 are foamed, which lie tightly against the resonator wall 41 when the resonator 40 is pushed in.
  • FIG. 13 shows a longitudinal section through a filter element 10 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is designed as part of the central tube 30 of the filter element 10 .
  • the filter element 10 comprises the hollow-cylindrical filter bellows 12, which is closed off with the end plates 14, 16 on the two opposite end faces 26, 28.
  • the first end plate 14 has individual support elements 36 with which the filter element 10 can rest on the lower housing part 114 of a filter housing 110 .
  • the second end plate 16 has a support structure 34 designed as a circular bead, with which the filter element 10 can be supported on the upper housing part 112 .
  • the filter bellows 12 is supported on the inside by the center tube 30 against the pressure of the flowing fluid, which flows from the untreated fluid side 50 on the outside to the clean fluid side 52 on the inside.
  • the bottom 42 of the resonator 40 is integrated into a bottom 31 of the center tube 30 of the filter pack 1 .
  • the resonator 40 is formed in one piece with the central tube 30 and can be manufactured inexpensively. In addition, the resonator 40 does not have to be assembled in a separate operation.
  • FIG. 14 shows the central tube 30 with an integrated resonator 40 according to the exemplary embodiment from FIG. 13 in a longitudinally sectioned isometric view.
  • Resonator 40 is connected and stabilized to central tube 30 via a plurality of stiffening elements 38 running radially from resonator wall 41 to central tube 30 .
  • the stiffening elements 38 are also connected in one piece to the central tube.
  • the open end 43 of the resonator has a serrated edge. As a result, particularly advantageous acoustic damping properties of the resonator 40 can be achieved.
  • FIG. 15 shows a longitudinal section through a filter system 100 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is designed as part of an end plate 66 of a secondary element 60 .
  • the secondary element 60 arranged in the interior of the filter element 10 has a flea which corresponds to only approximately half the flea of the filter element 10 .
  • the secondary element 60 is arranged in the upper part of the filter housing 110 by means of a screw connection 80 in the central tube 30 on top of the second end plate 16 of the filter element.
  • the end disk 66 of the secondary element 60 arranged in the area of the end face 68 has a central opening 70 which merges into the open end 43 of the resonator 40 .
  • the length of the resonator is arranged outside of the secondary element 60 and is directed towards the first end plate 14 of the filter element 10 with its bottom 42 as the closed end.
  • the resonator 40 can be formed in one piece with the end plate 66 of the secondary element 60 or with a support structure 64 (not shown) of the secondary element 60 .
  • FIG. 16 shows an exploded view of a filter system 100 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is designed as part of a support structure 64 of a secondary element 60.
  • the view is from the side of the housing base 114 of the filter housing 110 .
  • the resonator 40 can only be seen with its base 42.
  • FIG. 17 shows a longitudinally sectioned isometric illustration of the filter system 100 according to FIG. 16, while the secondary element 60 of the filter system 100 with the resonator 40 is shown in FIG. 22
  • the resonator 40 is connected to the support structure 64 of the secondary element 60 and can in particular be formed in one piece with the support structure 64 .
  • the resonator wall 42 of the resonator 40 is connected to the support structure 64 by stiffening elements 38 in order to stabilize the resonator 40 .
  • the stiffening elements 38 can in particular also be formed in one piece with the support structure 64 .
  • the open end 43 of the resonator 40 can be designed as a jagged end for acoustic reasons.
  • the end plate 66 of the secondary element 60 can be foamed onto the support structure 64 with PUR, for example.
  • the secondary element 60 can have a filter bellows 62 radially outside the support structure 64, which can also be designed as a fleece.
  • FIG. 19 shows a longitudinal section through a filter system 100 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is connected to an end plate 66 of a secondary element 60 via a snap-in connection 49 .
  • the resonator 40 is arranged with its base 42 as the closed end in the area of the end plate 66 of the secondary element 60 .
  • the end disk 66 is connected to the support structure 64 of the secondary element 60 .
  • FIG. 20 shows an enlarged detail of the locking connection 49 of the resonator 40 according to the exemplary embodiment in FIG. 19 in an isometric view, while in FIG. 21 the secondary element 60 is shown in a longitudinally sectioned isometric view.
  • the latching connection 49 comprises a plurality of resonator-side latching elements 92 arranged on the circumference of the resonator 40, which can latch via a rotational movement of the resonator 40 about the longitudinal axis N of the secondary element 60 with a plurality of supporting structure-side latching elements 93 designed complementary thereto.
  • the resonator 40 can be connected to the support structure 64 or the end plate 66 of the secondary element 60 by placing the resonator 40 on the end plate 66 inside the secondary element 60 and rotating it around the longitudinal axis N 23 is rotated.
  • the base 42 of the resonator 40 is arranged at the level of the latching connection 49 in order to achieve favorable stiffening of the latching elements 92 on the resonator side.
  • the latching elements 93 on the supporting structure side are firmly connected to the supporting structure 64 of the secondary element 60 .
  • FIG. 22 shows an exploded view of a filter system 100 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is connected to an end 32 of the central tube 30 opposite the first end face 26 of the filter element 10 .
  • FIG. 23 shows the filter element 10 of the filter system 100 according to FIG. 22 with the mounted resonator 40 in an isometric representation.
  • the resonator 40 is connected to the central tube 30 via a latching connection 45 and can thus be exchanged from the clean fluid side 52 .
  • FIG. 24 shows an enlarged detail of the latching connection 45 of the resonator 40 according to FIG.
  • the latching connection 45 comprises a plurality of resonator-side latching elements 84 arranged on the circumference of the resonator 40, which can latch via a rotational movement of the resonator 40 about the longitudinal axis L of the filter element 10 with a plurality of central tube-side latching elements 85 designed to complement it.
  • the resonator 40 can be connected to the central tube 30 of the filter element 10 by rotating the resonator 40 about the longitudinal axis L inside the filter element 10 .
  • the locking elements 85 on the central pipe side are firmly connected to the central pipe 30 of the filter element 10 .
  • FIG. 25 shows a longitudinal section through a filter system 100 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is pushed into an opening 70 in an end plate 66 of a secondary element 60 .
  • the resonator 40 is advantageously connected to the end plate 66 via a latching connection 47 .
  • FIG. 26 shows an enlarged detail of the locking connection 47 of the resonator 40 according to FIG. 25, while an enlarged detail of a sealing structure 72 of the resonator 40 is shown in FIG.
  • the sealing structure 72 includes this 24
  • a PUR seal 75 which is foamed onto the end plate 66 of the secondary element 60 and, when the resonator 40 is mounted, rests tightly against the resonator wall 41 of the resonator 40.
  • FIG. 28 shows a longitudinally sectioned isometric view of the secondary element 60 in a plan view of the end plate 66
  • FIG. 29 shows an isometric view of the latching connection 47 of the resonator 40
  • Figure 30 shows an exploded view of the secondary element 60 with the resonator 40.
  • the latching connection 47 comprises a plurality of resonator-side latching elements 88 arranged on the circumference of the resonator 40, which can latch via a rotational movement of the resonator 40 about the longitudinal axis N of the secondary element 60 with a plurality of end-plate-side latching elements 89 designed complementary thereto.
  • the resonator 40 can be connected to the end plate 66 of the secondary element 60 by rotating the resonator 40 about the longitudinal axis N inside the secondary element 60 .
  • the latching elements 89 on the end disk are firmly connected to the end disk 66 of the secondary element 60 .
  • FIG. 31 shows an isometric view of a filter element 10 with a resonator 40 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is pushed into an opening 18 in an end plate 14 of the filter element 10 .
  • the resonator 40 is pushed into the opening 18 of the end plate 14 from the first end face 26 of the filter element 10 .
  • the resonator 40 is connected to the end plate 14 in particular via a latching connection 46 .
  • FIG. 32 shows the filter element 10 according to FIG. 31 with a mounted resonator 40
  • FIG. 33 shows an isometric representation of the latching connection 46 of the resonator 40.
  • the latching connection 46 comprises a plurality of latching elements 86 on the resonator side which are arranged on the circumference of the resonator 40 and which, via a rotational movement of the resonator 40 about the longitudinal axis L of the filter element 10, have a plurality of complementary 25 designed for this end disc side locking elements 87 can lock.
  • the resonator 40 can be connected to the central tube 30 of the filter element 10 by rotating the resonator 40 about the longitudinal axis L inside the filter element 10 .
  • the latching elements 87 on the end disk are firmly connected to the end disk 14 of the filter element 10 .
  • FIG. 34 shows a longitudinally sectioned isometric illustration of a filter system 100 according to a further exemplary embodiment, in which the resonator 40 is mounted on the secondary element 60 and can be exchanged from a clean fluid side.
  • the resonator 40 is connected to an end 74 of the support structure 64 of the secondary element 60 opposite the first end face 26 of the filter element 10 via a latching connection 48 . In this way, the resonator 40 can advantageously be exchanged from a clean fluid side 52 .
  • FIG. 35 shows an exploded view of the secondary element 60 with the resonator 40 of the exemplary embodiment according to FIG. 34
  • FIG. 36 shows an isometric view of the latching connection 48 of the resonator 40.
  • the latching connection 48 comprises a plurality of resonator-side latching elements 90 arranged on the circumference of the resonator 40, which can latch via a rotational movement of the resonator 40 about the longitudinal axis N of the secondary element 60 with a plurality of supporting structure-side latching elements 91 designed complementary thereto.
  • the resonator 40 can be connected to the support structure 64 of the secondary element 60 by rotating the resonator 40 about the longitudinal axis N inside the secondary element 60 .
  • the latching elements 91 on the supporting structure side are firmly connected to the supporting structure 64 of the secondary element 60 .
  • Figures 37 and 38 show another embodiment of a filter system 100 with an additional shunt resonator outside of the filter package 1.
  • Figure 37 shows an isometric view of a filter element-side resonator structure 220 and
  • Figure 38 is an isometric view of the filter system 100 with the filter package 1 from Figure 26
  • the filter system 100 can advantageously have additional measures for reducing the noise emission on the closed side of the filter pack 1 .
  • a resonator structure 220 can also be integrated into a bottom 31 of the filter pack 1 as a shunt resonator.
  • the bottom 31 can advantageously be designed as the bottom of a central tube 30 of the filter element 10, which supports the filter bellows 12 from an inside against the pressure of the flowing fluid.
  • At least one element-side resonator structure 220 for noise damping of a flowing fluid can be formed on the base 31 .
  • the element-side resonator structure 220 can have two grooves 222, 224 separated from one another by a partition 226, at least one of the two grooves 222, 224 being connected to an interior space 230 of the filter pack 1 via an opening 228.
  • a housing-side resonator structure 120 which is complementary to the element-side resonator structure 220 and has two grooves 122 , 124 separated from one another by a partition 126 can be formed on an inner side 116 of the housing lower part 114 .
  • the element-side resonator structure 220 can seal tightly with the housing-side resonator structure 120 .
  • the element-side and housing-side grooves 222, 224, 122, 124 can be fluidically connected to at least one of the two resonator structures 220, 120 via connection openings 128 in at least one of the partition walls 226, 126.
  • the housing-side resonator structure 120 can be formed on the inside 116 of the housing lower part 114 and can expediently be formed as a mirror image complementary to the element-side resonator structure 220 .
  • the two resonator structures 220, 120 work together and form two cavity spaces separated by partitions 226, 126, which allow a certain fluid exchange via connecting openings 128 in the partitions 226, 126 allow each other to dampen noise.
  • the actual resonator is only formed when the filter system 100 is assembled with the two resonator structures 220, 120 that match one another.
  • Filter element 10 is used. In this way, sealing can be achieved easily and reliably, and no additional manufacturing steps are required. Supporting elements 236 for supporting the filter element 10 on the inside 116 of the lower housing part 114 when the filter element 10 is installed in the filter housing 110 can also be integrated into the end disk 232 formed in this way.
  • filter element 12 filter bellows 14 first end plate 16 second end plate 18 opening 20 sealing structure

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, wenigstens umfassend ein Filtergehäuse (110) mit wenigstens einem Gehäuseoberteil (112) und einem Gehäuseunterteil (114), die sich entlang einer Gehäuseachse (M) erstrecken, ein Filterpaket (1), das eine Reinfluidseite (52) und eine Rohfluidseite (50) trennt, umfassend wenigstens ein Filterelement (10), wobei das wenigstens eine Filterelement (10) einen um seine Längsachse (L) angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg (12) umfasst, wobei das Filterelement (10) an wenigstens einer ersten Stirnseite (26) im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und eine erste Endscheibe (14) aufweist, die einer zweiten Endscheibe (16) mit einem Fluiddurchlass (29) für das gefilterte Fluid gegenüberliegt, sowie einen Resonator (40) mit einem, durch einen Boden (42) geschlossenen Ende. Figur 2

Description

Beschreibung
Filtersystem mit einem Resonator
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem Resonator, sowie ein Filterelement und ein Sekundärelement für ein solches Filtersystem, insbesondere eines Luftführungssystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs.
Stand der Technik
Aus der US 2014/102304 A1 ist eine Luftfilteranordnung für einen Motor bekannt, welche ein Filterelement, ein Schalldämpfungselement und eine Endkappe umfasst. Das Filterelement ist ein zylindrisches Filterelement, das einen hohlen Innenraum definiert. Das Schalldämpfungselement erstreckt sich in das hohle Innere des zylindrischen Filterelements. Das Schalldämpfungselement weist an einem ersten Ende einen Flansch auf. Der Flansch hat einen Durchmesser, der größer als ein Durchmesser des hohlen Innenraums ist. Die Endkappe ist an dem zylindrischen Filterelement befestigt und dient dazu, das Schalldämpfungselement relativ zum Filterelement zu fixieren. Das Schalldämpfungselement ist wirksam, um Motorgeräusche zu reduzieren, die durch die Luftfilteranordnung wandern.
Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einem Resonator zu schaffen, welches eine verbesserte Geräuschdämpfung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Filterelements für ein solches Filtersystem, welches eine verbesserte Geräuschdämpfung ermöglicht.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Sekundärelements für ein solches Filtersystem, welches eine verbesserte Geräuschdämpfung ermöglicht.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung von einem Filtersystem zum Filtern eines Fluids gelöst, wenigstens umfassend ein Filtergehäuse mit wenigstens 2 einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, die sich entlang einer Gehäuseachse erstrecken, ein Filterpaket das eine Reinfluidseite und eine Rohfluidseite trennt, umfassend wenigstens ein Filterelement, wobei das wenigstens eine Filterelement einen um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg umfasst, wobei das Filterelement an wenigstens einer ersten Stirnseite im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und eine erste Endscheibe aufweist, die einer zweiten Endscheibe mit einem Fluiddurchlass für das gefilterte Fluid gegenüberliegt, sowie einen Resonator mit einem, durch einen Boden geschlossenen Ende, wobei der Resonator im Inneren des Filterpakets mit seinem Boden zu der ersten Endscheibe des Filterelements gerichtet angeordnet ist.
Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Filterelement zur Verwendung in einem Filtersystem, mit einem um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Filterelement an einer ersten Stirnseite im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und die erste Stirnseite wenigstens eine erste Endscheibe aufweist, die einer zweiten Endscheibe mit einem Fluiddurchlass für das gefilterte Fluid gegenüberliegt.
Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Sekundärelement zur Verwendung in einem Filtersystem, mit einem um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Sekundärelement an einer Stirnseite eine Endscheibe aufweist.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren An sprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, wenigstens umfassend ein Filtergehäuse mit wenigstens einem Gehäuseoberteil und einem Gehäuseunterteil, die sich entlang einer Gehäuseachse erstrecken, ein Filterpaket, das eine Reinfluidseite und eine Rohfluidseite fluiddicht trennt, umfassend wenigstens ein Filterelement, wobei das wenigstens eine Filterelement einen um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg umfasst, und wobei das Filterelement an wenigstens einer ersten Stirnseite im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und eine erste Endscheibe aufweist, die einer zweiten Endscheibe mit 3 einem Fluiddurchlass für das gefilterte Fluid gegenüberliegt, sowie einen Resonator mit einem durch einen Boden geschlossenen Ende. Dabei ist der Resonator im Inneren des Filterpakets mit seinem Boden zu der ersten Endscheibe des Filterelements gerichtet angeordnet.
Vorteilhaft weist das Filtersystem, welches zum Filtern eines Fluids, insbesondere eines Luftführungssystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs ausgebildet ist, einen Resonator zur Geräuschdämpfung des strömenden Fluids bei Durchströmen des Filterelements des Filtersystems auf. Der Resonator kann als Teil des Filtergehäuses, mit diesem fest verbunden, beispielsweise verschweißt, oder austauschbar, beispielsweise geklipst oder geschraubt, auf der Reinfluidseite des Filtersystems angeordnet sein.
Der Resonator kann aus akustischen Gründen vorteilhaft als Rohr, das einseitig geöffnet ist und auf der anderen Seite mit einem Boden verschlossen ist, ausgebildet sein. Der Resonator ist im Inneren des Filterpakets so angeordnet, dass sein Boden zu der ersten Endscheibe des Filterpakets hin ausgerichtet ist. Insbesondere kann der Resonator zweckmäßigerweise konzentrisch zu der Gehäuseachse angeordnet sein, um eine vorteilhafte akustische Dämpfung des Filtersystems zu bewirken.
Das Filterpaket kann beispielsweise ein Filterelement umfassen, das entlang seiner Längsachse beidseitig geöffnet ist, wobei eine Seite des Filterelements zum Filtergehäuse abdichtet.
Der hohlzylinderartige Filterbalg weist eine geschlossene Umfangswand auf, die eine Längsachse umgibt und kann einen beliebigen Querschnitt aufweisen. Der Querschnitt des Filterbalgs kann kreisrund, rechteckig, dreieckig, mehreckig, oval oder dergleichen sein und kann günstig an einen vorhandenen Bauraum angepasst werden. Der Filterbalg kann ein gefaltetes Filtermedium oder gewickelte Lagen von Filtermedium umfassen. Auch eine Kombination von gefalteten und gewickelten Filtermedien ist möglich.
Die zweite offene Seite des Filterelements kann in einem Ausführungsbeispiel zum Resonatorrohr abgedichtet sein. Die Dichtung kann dabei als Zweikomponenten (2K) - 4
Dichtung, als Polyurethan (PUR) - Dichtung, als O-Ring- oder Kunststoff-Kunststoff- Dichtung, bzw. als Labyrinth-Dichtung ausgebildet sein. Die Dichtung kann dabei am Filterelement, beispielsweise an einem Mittelrohr oder an einer Endscheibe oder am Resonator angeordnet sein.
Das Filterpaket kann weiter ein Sekundärelement aufweisen, welches als Sicherheitselement im Inneren des Filterelements angeordnet ist und welches auch zum Filtergehäuse hin abdichtet. Das Sekundärelement dient dazu, bei einem Wechsel des Filterelements zu verhindern, dass Rohfluid auf die Reinfluidseite und somit zum Reinfluidausgang gelangen kann. Das Sekundärelement kann beispielsweise ausgeführt als sogenanntes Sockenelement ausgebildet sein, welches am nicht gegen das Filtergehäuse gedichteten Ende mit einem dichten Kunststoffdeckel abgedichtet ist. Alternativ kann das Sekundärelement auch als geschraubtes Sicherheitselement ausgebildet sein, das am Boden geöffnet ist und dann durch den Resonator abgedichtet wird. Beim Sockenelement kann eine Stützstruktur des Sekundärelements zum Stützen des Filterbalgs Teil des Gehäuses sein oder als separates Bauteil eingeklipst, geschweißt oder geschraubt werden.
Das Sekundärelement kann durch eine Dichtungseinrichtung an der offenen Endscheibe gegenüber dem Resonator abgedichtet sein. Die Dichtung kann dabei beispielsweise als 2K-Dichtung, als PUR-Dichtung, als O-Ring-Dichtung oder als Kunststoff-Kunststoff- Dichtung, bzw. als Labyrinth-Dichtung, ausgeführt sein. Die Dichtung kann dabei an der Endscheibe des Sekundärelements oder am Resonator angeordnet sein.
Ein solcher Resonator lässt sich in einem Filtersystem bauraumsparend unterbringen und kann kostengünstig hergestellt werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems können der Resonator und das Filterpaket über eine Dichteinrichtung aneinandergrenzen. Der Resonator kann vorteilhaft gegen das Filterelement oder ein Sekundärelement, beispielsweise an einer offenen Endscheibe abgedichtet sein. Auf diese Weise kann der Resonator das Filterelement und/oder das Sekundärelement an der offenen Endscheibe abdichten. Die Dichtung kann dabei beispielsweise als 2K-Dichtung, als PUR-Dichtung, als O-Ring- 5
Dichtung oder als Kunststoff-Kunststoff-Dichtung, bzw. als Labyrinth-Dichtung, ausgeführt sein. Die Dichtung kann dabei an der Endscheibe des Sekundärelements oder Filterelements oder am Resonator angeordnet sein.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann das Filterpaket ein im Inneren des Filterbalgs angeordnetes Mittelrohr umfassen, wobei der Boden des Resonators in einen Boden des Mittelrohrs des Filterpakets integriert ist. Auf diese Weise kann der Resonator günstig gefertigt und stabil im Filterpaket fixiert werden. Auch die Montage des Resonators kann so vereinfacht werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann ein dem Boden gegenüber liegendes offenes Ende des Resonators im Bereich der zweiten Endscheibe befestigt sein. Dadurch kann der Resonator auf günstige Weise an dem Filterelement, beispielsweise an der Endscheibe oder an einem Sekundärelement montiert werden und lässt sich beim Wechsel des Filterelements bei Bedarf ebenfalls leicht entfernen und in ein anderes Filterelement montieren. Auf diese Weise kann der Resonator, der wenig Verschleiß unterliegt, günstig wiederverwendet werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann die erste Endscheibe eine Öffnung aufweisen, durch welche der Resonator teilweise durchgreift, wobei die Öffnung der Endscheibe zu dem Resonator abschließt. Die Öffnung kann insbesondere bei einer konzentrischen Anordnung des Resonators zentral in der Endscheibe ausgebildet sein. Der Resonator dichtet das Filterelement auf diese Weise ab. Bei einem Wechsel des Filterelements kann der Resonator vorteilhaft an dem Filtergehäuse montiert bleiben und muss nicht mit dem Filterelement gewechselt werden.
Die Öffnung der Endscheibe zu dem Resonator kann fluiddicht abschließen. Eine lediglich akustische Abdichtung kann jedoch ausreichend sein, wenn die Dichtstelle auf der Reinseite des Filterelements, insbesondere des Flauptelements, liegt.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann die erste Endscheibe eine um die Öffnung umlaufende Dichtstruktur als Dichteinrichtung, insbesondere eine PUR- Dichtung oder eine O-Ring-Dichtung oder eine 2K-Dichtung, oder eine Labyrinth- 6
Dichtung aufweisen. Dadurch kann die Rohfluidseite vorteilhaft gegen die Reinfluidseite des Filtersystems abgedichtet werden. Die Dichtstruktur kann an der Endscheibe angeordnet sein, da sich so der Resonator günstig fertigen lässt. Alternativ kann die Dichtstruktur jedoch auch an dem Resonator angeordnet sein.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator über eine Rastverbindung mit dem Mittelrohr verbunden sein. Auf diese Weise kann der Resonator auf einfache Art in das Filterelement eingesetzt werden und bei einem Wechsel des Filterelements auch entnommen werden. Dadurch lässt sich der Resonator günstig wiederverwenden, da er im Wesentlichen keinem Verschleiß unterliegt.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator mit einem der ersten Stirnseite des Filterelements gegenüber liegenden Ende des Mittelrohrs verbunden sein. Insbesondere kann der Resonator über eine Rastverbindung verbunden sein. Insbesondere kann der Resonator von der Reinfluidseite aus wechselbar angeordnet sein. Dadurch kann der Resonator auf günstige Weise an dem Filterelement montiert werden und lässt sich beim Wechsel des Filterelements ebenfalls leicht entfernen und in ein anderes Filterelement montieren. Auf diese Weise kann der Resonator, der wenig Verschleiß unterliegt, günstig wiederverwendet werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator von der ersten Stirnseite des Filterelements in die Öffnung der Endscheibe eingeschoben sein. Insbesondere kann der Resonator über eine Rastverbindung mit der Endscheibe verbunden sein. Auf diese Weise kann der Resonator einfach montiert und auch bei Bedarf wieder entfernt werden. Eine Abdichtung zwischen Resonator und Endscheibe des Filterelements kann günstig an der Endscheibe angeordnet sein. Dabei kann zweckmäßig eine umlaufende PUR-Dichtung oder eine O-Ring-Dichtung oder eine 2K- Dichtung oder eine Labyrinth-Dichtung als Dichteinrichtung eingesetzt werden. Damit ist eine sichere Abdichtung auch bei einem Wechsel des Resonators vorteilhaft möglich, da hierbei bei jedem Wechsel des Filterelements auch die Dichtung mit ausgetauscht wird.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann das Filterpaket ferner ein Sekundärelement mit einem um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen 7
Filterbalg umfassen, welches, insbesondere konzentrisch zu der Gehäuseachse, innerhalb des Mittelrohrs des Filterelements angeordnet ist. Dabei kann der Resonator wenigstens bereichsweise, insbesondere konzentrisch zu der Längsachse, im Inneren des Sekundärelements mit dem geschlossenen Ende zu der ersten Endscheibe des Filterelements gerichtet angeordnet sein.
Das Filterpaket kann ein Sekundärelement aufweisen, welches als Sicherheitselement im Inneren des Filterelements angeordnet ist und welches auch zum Filtergehäuse hin abdichtet. Das Sekundärelement dient dazu, bei einem Wechsel des Filterelements zu verhindern, dass Rohfluid auf die Reinfluidseite und somit zum Reinfluidausgang gelangen kann. Das Sekundärelement kann beispielsweise ausgeführt als sogenanntes Sockenelement ausgebildet sein, welches am nicht gegen das Filtergehäuse gedichteten Ende mit einem dichten Kunststoffdeckel abgedichtet ist. Alternativ kann das Sekundärelement auch als geschraubtes Sicherheitselement ausgebildet sein, das am Boden geöffnet ist und dann durch den Resonator abgedichtet wird. Beim Sockenelement kann das Mittelrohr Teil des Gehäuses sein oder als separates Bauteil eingeklipst, geschweißt, verklebt oder geschraubt werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann das Sekundärelement eine Endscheibe mit einer Öffnung aufweisen, durch welche der Resonator teilweise durchgreift, wobei die Öffnung der Endscheibe zu dem Resonator dicht abschließt. Auf diese Weise kann der Resonator das Sekundärelement zweckmäßig abdichten. Dadurch kann der Resonator bei einem Wechsel des Sekundärelements an dem Filtergehäuse montiert bleiben und muss nicht mit ausgebaut und/oder gewechselt werden.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann die Endscheibe eine um die Öffnung umlaufende Dichtstruktur, insbesondere eine 2K-Dichtung oder eine PUR- Dichtung oder eine O-Ring-Dichtung oder eine Labyrinth-Dichtung aufweisen. Das Sekundärelement kann durch eine Dichtungseinrichtung an der offenen Endscheibe gegenüber dem Resonator abgedichtet sein. Die Dichtung kann dabei beispielsweise als 2K-Dichtung, als PUR-Dichtung, als O-Ring-Dichtung oder als Kunststoff-Kunststoff- Dichtung, bzw. als Labyrinth-Dichtung, ausgeführt sein. Die Dichtung kann dabei an der Endscheibe des Sekundärelements oder alternativ auch am Resonator angeordnet sein. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator mit einer Stützstruktur des Sekundärelements verbunden, insbesondere einteilig verbunden sein. Auf diese Weise kann der Resonator günstig gefertigt und stabil im Sekundärelement fixiert werden. Auch die Montage des Resonators kann so vereinfacht werden, da der Resonator zusammen mit dem Sekundärelement in das Filtergehäuse eingesetzt werden kann.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator mit der Endscheibe des Sekundärelements über eine Rastverbindung verbunden sein. Auf diese Weise kann der Resonator auf einfache Art in das Sekundärelement eingesetzt werden und bei einem Wechsel des Sekundärelements auch entnommen werden. Dadurch lässt sich der Resonator günstig wiederverwenden, da er im Wesentlichen keinem Verschleiß unterliegt
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator von der Stirnseite des Sekundärelements in die Öffnung der Endscheibe eingeschoben sein. Insbesondere kann der Resonator über eine Rastverbindung mit der Endscheibe verbunden sein. Auf diese Weise kann der Resonator einfach montiert und auch bei Bedarf wieder entfernt werden. Eine Abdichtung zwischen Resonator und Endscheibe des Sekundärelements kann günstig an der Endscheibe angeordnet sein. Dabei kann zweckmäßig eine umlaufende PUR-Dichtung oder eine O-Ring-Dichtung oder eine 2K- Dichtung oder eine Labyrinth-Dichtung als Dichteinrichtung eingesetzt werden. Damit ist eine sichere Abdichtung auch bei einem Wechsel des Resonators vorteilhaft möglich.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung des Filtersystems kann der Resonator mit einem der ersten Stirnseite des Filterelements gegenüber liegenden Ende der Stützstruktur des Sekundärelements verbunden sein, insbesondere über eine Rastverbindung verbunden sein. Insbesondere kann der Resonator von einer Reinfluidseite aus wechselbar angeordnet sein. Dadurch kann der Resonator auf günstige Weise an dem Sekundärelement montiert werden und lässt sich beim Wechsel des Sekundärelements ebenfalls leicht entfernen und in ein anderes Sekundärelement montieren. Auf diese 9
Weise kann der Resonator, der wenig Verschleiß unterliegt, günstig wiederverwendet werden.
Vorteilhaft kann das Filtersystem an der geschlossenen Seite des Filterpakets zusätzliche Maßnahmen zur Reduktion der Schallemission aufweisen. So kann in den Boden des Filterpakets zusätzlich eine Resonatorstruktur als Nebenschlussresonator integriert sein. An dem Boden kann wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet sein. Die elementseitige Resonatorstruktur kann zwei durch eine Trennwand voneinander getrennten Nuten aufweisen, wobei wenigstens eine der beiden Nuten über eine Öffnung mit einem Innenraum des Filterpakets verbunden ist. Auf einer Innenseite des Gehäuseunterteils kann ein zu der elementseitigen Resonatorstruktur komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur ausgebildet sein, welche zwei durch eine Trennwand voneinander getrennte Nuten aufweist. Beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems kann die elementseitige Resonatorstruktur mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur dicht abschließen. Die elementseitigen und gehäuseseitigen Nuten können wenigstens einer der beiden Resonatorstrukturen über Verbindungsöffnungen in wenigstens einer der Trennwände fluidisch verbunden sein.
Die gehäuseseitige Resonatorstruktur kann auf der Innenseite des Gehäuseunterteils ausgebildet sein und kann zweckmäßigerweise spiegelbildlich komplementär zu der elementseitigen Resonatorstruktur ausgebildet sein. Beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse und Verschließen des Filtergehäuses mit dem Gehäuseunterteil wirken die beiden Resonatorstrukturen zusammen und bilden zwei durch Trennwände getrennte Flohlräume, welche über Verbindungsöffnungen in den Trennwänden einen gewissen Fluidaustausch miteinander zur Geräuschdämpfung ermöglichen. So wird der eigentlich Resonator erst beim Zusammenbau des Filtersystems mit den zwei zueinander passenden Resonatorstrukturen gebildet.
Die Abdichtung der beiden Resonatorstrukturen kann über ein geeignetes Dichtmaterial erfolgen, beispielsweise Polyurethan (PUR), welches üblicherweise zur Fertigung einer Endscheibe eines solchen Filterelements durch Anschäumen von PUR-Schaum an den Boden des Filterelements verwendet wird. Auf diese Weise kann die Abdichtung einfach 10 und zuverlässig erreicht werden, und es sind keine zusätzlichen Fertigungsschritte erforderlich.
Ein solcher Nebenschlussresonator lässt sich auf sehr begrenztem Bauraum umsetzen und kann kostengünstig hergestellt werden.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Filterelement zur Verwendung in einem Filtersystem vorgeschlagen, mit einem um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Filterelement an einer ersten Stirnseite zumindest im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und die erste Stirnseite wenigstens eine erste Endscheibe aufweist, die einer zweiten Endscheibe mit einem Fluiddurchlass für das gefilterte Fluid gegenüberliegt. Mit dem erfindungsgemäßen Filterelement ist eine vorteilhafte Verwendung eines Resonators in dem Filtersystem möglich, um so eine wirksame Geräuschdämpfung des strömenden Fluids in dem Filtersystem zu erreichen. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Anwendung in einem Luftführungssystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Das Filterelement kann an seiner ersten Stirnseite eine Endscheibe mit einer Öffnung aufweisen, welche wie vorstehend beschrieben, durch einen Resonator abgedichtet sein kann. In einer alternativen Ausführungsform kann die Endscheibe jedoch auch geschlossen ausgebildet sein und der Resonator im Inneren des Filterelements angeordnet sein.
Die Endscheibe kann beispielsweise komplett aus PUR ausgebildet sein. In alternativen Ausführungsformen kann die Endscheibe jedoch auch als Kunststoffendscheibe, als geklebte Metallendscheibe oder als Kombination einer Endscheibe aus PUR und Kunststoff ausgebildet sein.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Sekundärelement zur Verwendung in einem Filtersystem vorgeschlagen, mit einem um seine Längsachse angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg, wobei das Sekundärelement an einer Stirnseite eine Endscheibe aufweist. Mit dem erfindungsgemäßen Sekundärelement ist eine vorteilhafte Verwendung eines Resonators in dem Filtersystem möglich, um so eine wirksame Geräuschdämpfung des strömenden Fluids in dem Filtersystem zu erreichen. Dies ist 11 besonders vorteilhaft bei einer Anwendung in einem Luftführungssystem einer Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinn vollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen beispielhaft:
Fig. 1 eine isometrische Darstellung eines Filtersystems nach einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Resonator, welcher eine offene Endscheibe eines Sekundärelements eines Filterpakets verschließt;
Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt des Filtersystems nach Figur 2 im Bereich der Endscheiben des Filterpakets;
Fig. 4 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 3;
Fig. 5 einen vergrößerten Längsschnitt des Filtersystems nach Figur 2 im Bereich der Endscheiben des Filterpakets mit einer Dichteinrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 5;
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Resonator, welcher eine offene Endscheibe eines Filterelements eines Filterpakets verschließt; 12
Fig. 8 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 7 im Bereich der Endscheibe des Filterelements;
Fig. 9 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 7 im Bereich der Endscheibe des Filterelements mit einer Dichteinrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 10 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Resonator, welcher die offenen Endscheiben eines Filterelements und eines Sekundärelements eines Filterpakets verschließt;
Fig. 11 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 10 im Bereich der Endscheiben des Filterpakets;
Fig. 12 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 10 im Bereich der Endscheiben des Filterpakets mit einer Dichteinrichtung nach einem weiteren Ausführungsbeispiel;
Fig. 13 einen Längsschnitt durch ein Filterelement mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator als Teil des Mittelrohrs des Filterelements ausgebildet ist;
Fig. 14 das Mittelrohr mit integriertem Resonator nach dem Ausführungsbeispiel aus Figur 13 in längsgeschnittener isometrischer Darstellung;
Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator als Teil einer Endscheibe eines Sekundärelements ausgebildet ist; 13
Fig. 16 eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator als Teil einer Stützstruktur eines Sekundärelements ausgebildet ist;
Fig. 17 eine längsgeschnittene isometrische Darstellung des Filtersystems nach Figur 16;
Fig. 18 das Sekundärelement des Filtersystems nach Fig. 17;
Fig. 19 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator über eine Rastverbindung mit einer Endscheibe eines Sekundärelements verbunden ist;
Fig. 20 eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung des Resonators nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 19 in isometrischer Darstellung;
Fig. 21 das Sekundärelement des Filtersystems nach Figur 19 in längsgeschnittener isometrischer Darstellung;
Fig. 22 eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator mit einem der ersten Stirnseite des Filterelements gegenüber liegenden Ende des Mittelrohrs verbunden ist;
Fig. 23 das Filterelement des Filtersystems nach Figur 22 mit montiertem
Resonator in isometrischer Darstellung;
Fig. 24 eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung des Resonators nach Figur 23; 14
Fig. 25 einen Längsschnitt durch ein Filtersystem mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator in eine Öffnung einer Endscheibe eines Sekundärelements eingeschoben ist;
Fig. 26 eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung des Resonators nach Figur 25;
Fig. 27 eine Ausschnittvergrößerung einer Dichtstruktur des Resonators nach Figur 25;
Fig. 28 eine längsgeschnittene isometrische Darstellung des Sekundärelements des Ausführungsbeispiels nach Figur 25 in Draufsicht auf die Endscheibe;
Fig. 29 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung des Resonators nach Figur 28;
Fig. 30 eine Explosionsdarstellung des Sekundärelements mit Resonator des Ausführungsbeispiels nach Figur 25;
Fig. 31 eine isometrische Darstellung eines Filterelements mit Resonator nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator in eine Öffnung einer Endscheibe des Filterelements eingeschoben ist;
Fig. 32 das Filterelement nach Figur 31 mit montiertem Resonator;
Fig. 33 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung des Resonators nach Figur 31 ;
Fig. 34 eine längsgeschnittene isometrische Darstellung eines Filtersystems nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator am Sekundärelement montiert und von einer Reinfluidseite aus wechselbar ist; 15
Fig. 35 eine Explosionsdarstellung des Sekundärelements mit Resonator des Ausführungsbeispiels nach Figur 34;
Fig. 36 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung des Resonators nach Figur 34;
Fig. 37 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filtersystems mit einem zusätzlichen Nebenschlussresonator mit isometrischer Ansicht auf eine filterelementseitige Resonatorstruktur; und
Fig. 38 eine isometrische Ansicht des Filtersystems mit dem Filterpaket aus Figur 37 mit Sicht auf eine Innenseite des Gehäuseunterteils mit einer gehäuseseitigen Resonatorstruktur.
Ausführungsformen der Erfindung
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu ver stehen.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“ „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.
Figur 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filtersystems 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, während in Figur 2 ein Längsschnitt durch das Filtersystem mit Resonator 40 dargestellt ist, welcher eine offene Endscheibe 14 eines Sekundärelements 60 eines Filterpakets 1 verschließt. Figur 3 zeigt einen vergrößerten Längsschnitt des Filtersystems nach Figur 2 im Bereich von Endscheiben 14, 66 des Filterpakets 1. In Figur 4 ist eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 3 erkennbar. 16
Das Filtersystem 100 zum Filtern eines Fluids, insbesondere eines Luftführungssystems einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, umfasst ein Filtergehäuse 110 mit einem Gehäuseoberteil 112 und einem Gehäuseunterteil 114, die sich entlang einer Gehäuseachse M erstrecken. Die beiden Gehäuseteile 112, 114 sind über Verbindungselemente 118 verbunden, beispielsweise verklipst, sodass zum Wechsel des Filterelements 10 das Filtergehäuse 110 leicht geöffnet, das Gehäuseunterteil 114 abgenommen und das Filterelement 10 dem Gehäuseoberteil 112 entnommen werden kann.
Das Filtersystem 100 umfasst weiter ein Filterpaket 1 , das eine Reinfluidseite 52 und eine Rohfluidseite 50 fluiddicht trennt. Das Filterpaket 1 umfasst ein Filterelement 10, wobei das Filterelement 10 einen um seine Längsachse L angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg 12 umfasst. Das Filterelement 10 weist an einer ersten Stirnseite 26 eine erste Endscheibe 14 aufweist, die einer zweiten Endscheibe 16 an einer zweiten Stirnseite 28 gegenüberliegt, die einen Fluiddurchlass 29 für das gefilterte Fluid aufweist.
Das Filterelement 10 weist ein konzentrisch im Inneren des Filterbalgs 12 angeordnetes Mittelrohr 30 auf, welches den Filterbalg 12 gegen den Druck des von radial außen nach innen strömenden Fluids abstützt.
Das Filterpaket 1 umfasst ferner ein Sekundärelement 60 mit einem um seine Längsachse N angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg 62, welcher, insbesondere in dem gezeigten Ausführungsbeispiel konzentrisch zu der Gehäuseachse M, innerhalb des Mittelrohrs 30 des Filterelements 10 angeordnet ist. Das Sekundärelement 60 weist eine im Inneren des Filterbalgs 62 angeordnete Stützstruktur 64 auf, welche den Filterbalg 62 gegen Kräfte des durch den Filterbalg 62 strömenden Fluids abstützt.
Das Sekundärelement 60 ist über eine innen liegende Verschraubung 80 mit dem Gehäuseoberteil 112 verschraubt und dient beispielsweise dazu, bei einem Wechsel des Filterelements 10 den Reinfluidauslass 104 und den weiteren Fluidtrakt vor Verschmutzung zu schützen. Außerdem kann das Sekundärelement 60 auch bei einem Versagen des Filterbalgs 12 des Filterelements 10 zumindest einen Teil der Filterung 17 übernehmen und so ebenfalls den Reinfluidauslass 104 und den weiteren Fluidtrakt vor Verschmutzung schützen.
Das Sekundärelement 60 ist am oberen, zum Reinfluidauslass 104 gerichteten Ende offen ausgebildet und weist an einer Stirnseite 68 an seinem gegenüber liegenden Ende 77 eine Endscheibe 66 auf.
Das Gehäuseoberteil 112 weist einen seitlichen Fluideinlass 102 auf, durch den das Fluid, beispielsweise Luft, in das Filtergehäuse 110 einströmen, durch Filterelement 10 und Sekundärelement 60 von der radial außen liegenden Rohfluidseite 50 auf die innen liegende Reinfluidseite 52 strömen und durch einen oben liegenden Fluidauslass 104 das Filtergehäuse 110 gefiltert wieder verlassen kann.
Das Filterpaket 1 umfasst weiter einen Resonator 40 mit einem, durch einen Boden 42 geschlossenen Ende. Der Resonator 40 ist im Inneren des Filterpakets 1 mit seinem Boden 42 zu der ersten Endscheibe 14 des Filterelements 10 gerichtet angeordnet.
Der Resonator 40 ist als ein sich konisch zum offenen Ende 43 weitendes Rohr ausgebildet.
Bei dem in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Resonator 40 konzentrisch zu der Längsachse N im Inneren des Sekundärelements 60 mit dem geschlossenen Ende 42 zu der ersten Endscheibe 14 des Filterelements 10 gerichtet angeordnet.
Der Resonator 40 und das Filterpaket 1 grenzen über eine Dichteinrichtung 22 aneinander. Das dem Boden 42 gegenüber liegende offene Ende 43 des Resonators 40 ist im Bereich der zweiten Endscheibe 16 befestigt, beispielsweise am oberen Ende der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60.
Das Sekundärelement 60 weist eine Endscheibe 66 mit einer zentralen Öffnung 70 auf, durch welche der Resonator 40 teilweise durchgreift. Die Endscheibe 66 ist mit der 18
Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 verbunden und weist beispielsweise eine mit PUR umschäumte profilierte Scheibe mit der zentralen Öffnung 70 auf.
Die Öffnung 70 der Endscheibe 66 schließt zu dem Resonator 40 dicht ab.
Die Dichteinrichtung 22, mittels welcher der Resonator 40 gegen die Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 gedichtet ist, weist eine um die Öffnung 70 umlaufende Dichtstruktur 72 auf, welche insbesondere als eine 2K-Dichtung 73 oder eine PUR- Dichtung 75 oder eine O-Ring-Dichtung 76 oder eine Labyrinth-Dichtung ausgebildet sein kann.
Bei dem in den Figuren 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtstruktur 72 als 2K-Dichtung 73 ausgebildet, wie insbesondere der Ausschnittvergrößerung in der Figur 4 zu entnehmen ist. Die Dichtstruktur 72 ist an das Strukturmaterial der Endscheibe 66 angespritzt und weist mehrere an dem Resonator 40 anliegende Dichtlippen auf.
Der Resonator 40 dichtet in diesem Ausführungsbeispiel die Öffnung 70 der Endscheibe 66 gegen den Innenraum 33 des Filterelements 10 ab. Auf diese Weise ist der Reinfluidauslass 104 durch das Sekundärelement 60 wirksam gegen die Umgebung abgedichtet, wenn das Filterelement 10 bei einem Wechsel entfernt wird oder der Filterbalg 12 des Filterelements 10 versagt. Das Sekundärelement 60 kann so seine Schutzfunktion wirksam erfüllen.
In Figur 5 ist in einem vergrößerten Längsschnitt des Filtersystems 100 nach Figur 2 im Bereich der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 eine Dichteinrichtung 22 mit einer Dichtstruktur 72 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt, welche als PUR- Dichtung 75 ausgebildet ist. Die Endscheibe 66 selbst ist wie bei dem vorigen Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Figur 6 zeigt dazu eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 5. Die PUR-Dichtung 75 ist an das Strukturmaterial der Endscheibe 66 angeschäumt und liegt bei durch die Öffnung 70 geschobenem Resonator 40 an der Resonatorwand 41 an und dichtet so gegen die 19
Resonatorwand 41 ab. Damit ist das Sekundärelement 60 wirksam gegen den Innenraum 33 des Filterelements 10 abgedichtet.
In Figur 7 ist ein Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Resonator 40 dargestellt, welcher eine offene Endscheibe 14 eines Filterelements 10 eines Filterpakets 1 verschließt. Das Filtersystem 100 weist in diesem Beispiel kein Sekundärelement auf.
Die erste Endscheibe 14 des Filterelements 10 weist eine Öffnung 18 auf, durch welche der Resonator 40 teilweise durchgreift. Dabei schließt die Öffnung 18 der Endscheibe 14 zu dem Resonator 40 ab. Die Öffnung 18 der Endscheibe 14 zu dem Resonator 40 kann fluiddicht abschließen. Eine akustische Abdichtung kann ausreichend sein, wenn die Dichtstelle auf der Reinseite des Filterelements, insbesondere des Flauptelements, liegt. Die erste Endscheibe 14 weist dazu eine um die Öffnung 18 umlaufende Dichtstruktur 20 als Dichteinrichtung 22 auf, welche insbesondere als eine PUR-Dichtung 24 oder eine O- Ring-Dichtung 25 oder eine 2K-Dichtung 23 oder als Kunststoff-Kunststoff-Dichtung in Form einer Labyrinth-Dichtung ausgebildet sein kann.
Figur 8 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 7 im Bereich der Endscheibe 14 des Filterelements 10 mit einer als 2K-Dichtung 23 ausgebildeten Dichteinrichtung 22, während in Figur 9 eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 7 im Bereich der Endscheibe 14 des Filterelements 10 mit einer Dichteinrichtung 22 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel in Form einer PUR-Dichtung 24 dargestellt ist.
Figur 10 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Resonator 40, welcher die offenen Endscheiben 14, 66 eines Filterelements 10 und eines Sekundärelements 60 eines Filterpakets 1 verschließt. Beide Endscheiben 14, 66 sowohl des Filterelements 10 als auch des Sekundärelements 60 weisen zentrale Öffnungen 18, bzw. 70 auf, durch welche der Resonator 40 durchgreift und so die Endscheiben 14, 66 verschließt und abdichtet.
Figur 11 zeigt dazu eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 10 im Bereich der Endscheiben 14, 66 des Filterpakets 1. In diesem Ausführungsbeispiel sind die 20
Dichtstrukturen 20, 72 als 2K-Dichtungen 23, 73 an den Öffnungen 18, 70 der Endscheiben 14, 66 angespritzt ausgebildet sind, welche bei eingeschobenem Resonator 40 mit Dichtlippen an der Resonatorwand 41 dicht anliegen.
Figur 12 zeigt eine Ausschnittvergrößerung aus Figur 10 im Bereich der Endscheiben 14, 66 des Filterpakets 1 mit einer Dichteinrichtung 22 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem die Dichtstrukturen 20, 72 als PUR-Dichtungen 24, 75 an den Öffnungen 18, 70 der Endscheiben 14, 66 angeschäumt ausgebildet sind, welche bei eingeschobenem Resonator 40 an der Resonatorwand 41 dicht anliegen.
In Figur 13 ist ein Längsschnitt durch ein Filterelement 10 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Resonator 40 als Teil des Mittelrohrs 30 des Filterelements 10 ausgebildet ist.
Das Filterelement 10 umfasst den hohlzylinderartigen Filterbalg 12, welcher mit an den beiden gegenüber liegenden Stirnseiten 26, 28 mit den Endscheiben 14, 16 abgeschlossen ist. Die erste Endscheibe 14 weist einzelne Abstützelemente 36 auf, mit welcher das Filterelement 10 auf dem Gehäuseunterteil 114 eines Filtergehäuses 110 aufliegen kann. Die zweite Endscheibe 16 weist eine als kreisförmige Wulst ausgebildete Abstützstruktur 34 auf, mit welcher das Filterelement 10 am Gehäuseoberteil 112 abgestützt werden kann.
Der Filterbalg 12 wird auf der Innenseite von dem Mittelrohr 30 gegen den Druck des strömenden Fluids, welches von der außen liegenden Rohfluidseite 50 auf die innen liegende Reinfluidseite 52 strömt, abgestützt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Boden 42 des Resonators 40 in einen Boden 31 des Mittelrohrs 30 des Filterpakets 1 integriert. So ist der Resonator 40 einteilig mit dem Mittelrohr 30 ausgebildet und kann kostengünstig gefertigt werden. Außerdem muss der Resonator 40 so nicht in einem separaten Arbeitsgang montiert werden.
Figur 14 zeigt dazu das Mittelrohr 30 mit integriertem Resonator 40 nach dem Ausführungsbeispiel aus Figur 13 in längsgeschnittener isometrischer Darstellung. Der 21
Resonator 40 ist über mehrere radial von der Resonatorwand 41 zu dem Mittelrohr 30 verlaufende Versteifungselemente 38 mit dem Mittelrohr 30 verbunden und stabilisiert. Die Versteifungselemente 38 sind ebenfalls einteilig mit dem Mittelrohr verbunden.
Das offene Ende 43 des Resonators weist einen gezackten Rand auf. Dadurch können besonders vorteilhafte akustische Dämpfungseigenschaften des Resonators 40 erreicht werden.
In Figur 15 ist ein Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Resonator 40 als Teil einer Endscheibe 66 eines Sekundärelements 60 ausgebildet ist.
Das im Inneren des Filterelements 10 angeordnete Sekundärelement 60 weist eine Flöhe auf, welche nur ungefähr der halben Flöhe des Filterelements 10 entspricht. Das Sekundärelement 60 ist im oberen Teil des Filtergehäuses 110 mittels einer Verschraubung 80 in das Mittelrohr 30 auf Flöhe der zweiten Endscheibe 16 des Filterelements angeordnet. Die im Bereich der Stirnseite 68 angeordnete Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 weist eine zentrale Öffnung 70 auf, welche in das offene Ende 43 des Resonators 40 übergeht. Der Resonator ist in seiner Länge außerhalb des Sekundärelements 60 angeordnet und ist mit seinem Boden 42 als geschlossenem Ende zu der ersten Endscheibe 14 des Filterelements 10 gerichtet. Vorteilhaft kann der Resonator 40 mit der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 oder mit einer (nicht abgebildeten) Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 einteilig ausgebildet sein.
Figur 16 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems 100 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 als Teil einer Stützstruktur 64 eines Sekundärelements 60 ausgebildet ist. Die Ansicht ist von der Seite des Gehäuseunterteils 114 des Filtergehäuses 110 dargestellt. Der Resonator 40 ist als Teil des Sekundärelements 60 nur mit seinem Boden 42 erkennbar.
In Figur 17 ist dazu eine längsgeschnittene isometrische Darstellung des Filtersystems 100 nach Figur 16 dargestellt, während in Figur 18 das Sekundärelement 60 des Filtersystems 100 mit Resonator 40 dargestellt ist. 22
Der Resonator 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 verbunden, und kann insbesondere einteilig mit der Stützstruktur 64 ausgebildet sein. Die Resonatorwand 42 des Resonators 40 ist mit Versteifungselementen 38 mit der Stützstruktur 64 zur Stabilisierung des Resonators 40 verbunden. Die Versteifungselemente 38 können insbesondere auch einteilig mit der Stützstruktur 64 ausgebildet sein. Das offene Ende 43 des Resonators 40 kann aus akustischen Gründen als gezacktes Ende ausgebildet sein.
Die Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 kann an die Stützstruktur 64 beispielsweise mit PUR angeschäumt sein. Das Sekundärelement 60 kann radial außerhalb der Stützstruktur 64 einen Filterbalg 62 aufweisen, der auch als Vlies ausgebildet sein kann.
Figur 19 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 über eine Rastverbindung 49 mit einer Endscheibe 66 eines Sekundärelements 60 verbunden ist. Der Resonator 40 ist mit seinem Boden 42 als geschlossenem Ende im Bereich der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 angeordnet. Die Endscheibe 66 ist mit der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 verbunden.
Figur 20 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung 49 des Resonators 40 nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 19 in isometrischer Darstellung, während in Figur 21 das Sekundärelement 60 in längsgeschnittener isometrischer Darstellung dargestellt ist.
Die Rastverbindung 49 umfasst mehrere auf dem Umfang des Resonators 40 angeordnete resonatorseitige Rastelemente 92, welche über eine Drehbewegung des Resonators 40 um die Längsachse N des Sekundärelements 60 mit mehreren komplementär dazu ausgebildeten stützstrukturseitigen Rastelementen 93 verrasten können. So kann der Resonator 40 mit der Stützstruktur 64, bzw. der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 verbunden werden, indem der Resonator 40 im Inneren des Sekundärelements 60 auf die Endscheibe 66 gestellt wird und um die Längsachse N 23 gedreht wird. Der Boden 42 des Resonators 40 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf Höhe der Rastverbindung 49 angeordnet, um eine günstige Versteifung der resonatorseitigen Rastelemente 92 zu erreichen. Die stützstrukturseitigen Rastelemente 93 sind mit der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 fest verbunden.
Figur 22 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Filtersystems 100 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 mit einem der ersten Stirnseite 26 des Filterelements 10 gegenüber liegenden Ende 32 des Mittelrohrs 30 verbunden ist. In Figur 23 ist dazu das Filterelement 10 des Filtersystems 100 nach Figur 22 mit montiertem Resonator 40 in isometrischer Darstellung gezeigt. Der Resonator 40 ist bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Rastverbindung 45 mit dem Mittelrohr 30 verbunden und kann so von der Reinfluidseite 52 aus gewechselt werden.
Figur 24 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung 45 des Resonators 40 nach Figur 23.
Die Rastverbindung 45 umfasst mehrere auf dem Umfang des Resonators 40 angeordnete resonatorseitige Rastelemente 84, welche über eine Drehbewegung des Resonators 40 um die Längsachse L des Filterelements 10 mit mehreren komplementär dazu ausgebildeten mittelrohrseitigen Rastelementen 85 verrasten können. So kann der Resonator 40 mit dem Mittelrohr 30 des Filterelements 10 verbunden werden, indem der Resonator 40 im Inneren des Filterelements 10 um die Längsachse L gedreht wird. Die mittelrohrseitigen Rastelemente 85 sind mit dem Mittelrohr 30 des Filterelements 10 fest verbunden.
Figur 25 zeigt einen Längsschnitt durch ein Filtersystem 100 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 in eine Öffnung 70 einer Endscheibe 66 eines Sekundärelements 60 eingeschoben ist. Vorteilhaft ist der Resonator 40 dabei über eine Rastverbindung 47 mit der Endscheibe 66 verbunden.
Figur 26 zeigt eine Ausschnittvergrößerung der Rastverbindung 47 des Resonators 40 nach Figur 25, während in Figur 27 eine Ausschnittvergrößerung einer Dichtstruktur 72 des Resonators 40 dargestellt ist. Die Dichtstruktur 72 umfasst bei diesem 24
Ausführungsbeispiel eine PUR-Dichtung 75, welche an die Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 angeschäumt ist und bei montiertem Resonator 40 an der Resonatorwand 41 des Resonators 40 dicht anliegt.
Figur 28 zeigt eine längsgeschnittene isometrische Darstellung des Sekundärelements 60 in Draufsicht auf die Endscheibe 66, während in Figur 29 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung 47 des Resonators 40 dargestellt ist. Figur 30 zeigt eine Explosionsdarstellung des Sekundärelements 60 mit Resonator 40.
Die Rastverbindung 47 umfasst mehrere auf dem Umfang des Resonators 40 angeordnete resonatorseitige Rastelemente 88, welche über eine Drehbewegung des Resonators 40 um die Längsachse N des Sekundärelements 60 mit mehreren komplementär dazu ausgebildeten endscheibenseitigen Rastelementen 89 verrasten können. So kann der Resonator 40 mit der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 verbunden werden, indem der Resonator 40 im Inneren des Sekundärelements 60 um die Längsachse N gedreht wird. Die endscheibenseitigen Rastelemente 89 sind mit der Endscheibe 66 des Sekundärelements 60 fest verbunden.
Figur 31 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 mit Resonator 40 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 in eine Öffnung 18 einer Endscheibe 14 des Filterelements 10 eingeschoben ist.
Der Resonator 40 ist von der ersten Stirnseite 26 des Filterelements 10 in die Öffnung 18 der Endscheibe 14 eingeschoben. Dabei ist der Resonator 40 insbesondere über eine Rastverbindung 46 mit der Endscheibe 14 verbunden.
Figur 32 zeigt das Filterelement 10 nach Figur 31 mit montiertem Resonator 40, während in Figur 33 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung 46 des Resonators 40 dargestellt ist.
Die Rastverbindung 46 umfasst mehrere auf dem Umfang des Resonators 40 angeordnete resonatorseitige Rastelemente 86, welche über eine Drehbewegung des Resonators 40 um die Längsachse L des Filterelements 10 mit mehreren komplementär 25 dazu ausgebildeten endscheibenseitigen Rastelementen 87 verrasten können. So kann der Resonator 40 mit dem Mittelrohr 30 des Filterelements 10 verbunden werden, indem der Resonator 40 im Inneren des Filterelements 10 um die Längsachse L gedreht wird. Die endscheibenseitigen Rastelemente 87 sind mit der Endscheibe 14 des Filterelements 10 fest verbunden.
Figur 34 zeigt eine längsgeschnittene isometrische Darstellung eines Filtersystems 100 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem der Resonator 40 am Sekundärelement 60 montiert und von einer Reinfluidseite aus wechselbar ist.
Der Resonator 40 ist mit einem der ersten Stirnseite 26 des Filterelements 10 gegenüber liegenden Ende 74 der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 über eine Rastverbindung 48 verbunden. Auf diese Weise kann der Resonator 40 günstigerweise von einer Reinfluidseite 52 aus gewechselt werden.
Figur 35 zeigt eine Explosionsdarstellung des Sekundärelements 60 mit Resonator 40 des Ausführungsbeispiels nach Figur 34, während in Figur 36 eine isometrische Darstellung der Rastverbindung 48 des Resonators 40 dargestellt ist.
Die Rastverbindung 48 umfasst mehrere auf dem Umfang des Resonators 40 angeordnete resonatorseitige Rastelemente 90, welche über eine Drehbewegung des Resonators 40 um die Längsachse N des Sekundärelements 60 mit mehreren komplementär dazu ausgebildeten stützstrukturseitigen Rastelementen 91 verrasten können. So kann der Resonator 40 mit der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 verbunden werden, indem der Resonator 40 im Inneren des Sekundärelements 60 um die Längsachse N gedreht wird. Die stützstrukturseitigen Rastelemente 91 sind mit der Stützstruktur 64 des Sekundärelements 60 fest verbunden.
Die Figuren 37 und 38 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filtersystems 100 mit einem zusätzlichen Nebenschlussresonator außerhalb des Filterpakets 1. Figur 37 zeigt eine isometrische Ansicht auf eine filterelementseitige Resonatorstruktur 220 und Figur 38 eine isometrische Ansicht des Filtersystems 100 mit dem Filterpaket 1 aus Figur 26
37 mit Sicht auf eine Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 mit einer gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120.
Vorteilhaft kann das Filtersystem 100 an der geschlossenen Seite des Filterpakets 1 zusätzliche Maßnahmen zur Reduktion der Schallemission aufweisen. So kann in einen Boden 31 des Filterpakets 1 zusätzlich eine Resonatorstruktur 220 als Nebenschlussresonator integriert sein. Der Boden 31 kann vorteilhaft als Boden eines Mittelrohrs 30 des Filterelements 10 ausgebildet sein, welches den Filterbalg 12 von einer Innenseite gegen den Druck des strömenden Fluids abstützt. An dem Boden 31 kann wenigstens eine elementseitige Resonatorstruktur 220 zur Geräuschdämpfung eines strömenden Fluids ausgebildet sein. Die elementseitige Resonatorstruktur 220 kann zwei durch eine Trennwand 226 voneinander getrennten Nuten 222, 224 aufweisen, wobei wenigstens eine der beiden Nuten 222, 224 über eine Öffnung 228 mit einem Innenraum 230 des Filterpakets 1 verbunden ist. Auf einer Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 kann ein zu der elementseitigen Resonatorstruktur 220 komplementäre gehäuseseitige Resonatorstruktur 120 ausgebildet sein, welche zwei durch eine Trennwand 126 voneinander getrennte Nuten 122, 124 aufweist. Beim bestimmungsgemäßen Zusammenbau des Filtersystems 100 kann die elementseitige Resonatorstruktur 220 mit der gehäuseseitigen Resonatorstruktur 120 dicht abschließen. Die elementseitigen und gehäuseseitigen Nuten 222, 224, 122, 124 können wenigstens mit einer der beiden Resonatorstrukturen 220, 120 über Verbindungsöffnungen 128 in wenigstens einer der Trennwände 226, 126 fluidisch verbunden sein.
Die gehäuseseitige Resonatorstruktur 120 kann auf der Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 ausgebildet sein und kann zweckmäßigerweise spiegelbildlich komplementär zu der elementseitigen Resonatorstruktur 220 ausgebildet sein. Beim Einbau des Filterelements 10 in das Filtergehäuse 110 und Verschließen des Filtergehäuses 110 mit dem Gehäuseunterteil 114 wirken die beiden Resonatorstrukturen 220, 120 zusammen und bilden zwei durch Trennwände 226. 126 getrennte Flohlräume, welche über Verbindungsöffnungen 128 in den Trennwänden 226, 126 einen gewissen Fluidaustausch miteinander zur Geräuschdämpfung ermöglichen. So wird der eigentliche Resonator erst beim Zusammenbau des Filtersystems 100 mit den zwei zueinander passenden Resonatorstrukturen 220, 120 gebildet. 27
Die Abdichtung der beiden Resonatorstrukturen 220, 120 kann über eine Dichtstruktur 234 mit einem geeigneten Dichtmaterial erfolgen, beispielsweise Polyurethan (PUR), welches üblicherweise zur Fertigung einer Endscheibe 232 eines solchen Filterelements 10 durch Anschäumen von PUR-Schaum an einer Stirnseite 216 des Bodens 31 des
Filterelements 10 verwendet wird. Auf diese Weise kann die Abdichtung einfach und zuverlässig erreicht werden, und es sind keine zusätzlichen Fertigungsschritte erforderlich. In die so gebildete Endscheibe 232 können auch Abstützelemente 236 zur Abstützung des Filterelements 10 auf der Innenseite 116 des Gehäuseunterteils 114 bei der Montage des Filterelements 10 im Filtergehäuse 110 integriert sein.
28
Bezugszeichen
1 Filterpaket
10 Filterelement 12 Filterbalg 14 erste Endscheibe 16 zweite Endscheibe 18 Öffnung 20 Dichtstruktur
22 Dichteinrichtung
23 2K-Dichtung
24 PUR-Dichtung
25 O-Ring-Dichtung
26 erste Stirnseite
28 zweite Stirnseite
29 Fluiddurchlass
30 Mittelrohr
31 Boden
32 Ende
33 Innenraum
34 Abstützstruktur 36 Abstützelement
38 Versteifungselement
40 Resonator
41 Resonatorwand
42 Boden
43 Ende
45 Rastverbindung
46 Rastverbindung
47 Rastverbindung
48 Rastverbindung
49 Rastverbindung
50 Rohfluidbereich 52 Reinfluidbereich 29
Sekundärelement
62 Filterbalg
64 Stützstruktur
66 Endscheibe
68 Stirnseite
70 Öffnung
72 Dichtstruktur
73 2K-Dichtung
74 Ende
75 PUR-Dichtung
76 O-Ring-Dichtung
77 Ende
80 Verschraubung
84 Rastelement
85 Rastelement
86 Rastelement
87 Rastelement
88 Rastelement
89 Rastelement
90 Rastelement
91 Rastelement
92 Rastelement
93 Rastelement
100 Filtersystem
102 Einlass
104 Auslass
110 Filtergehäuse
112 Gehäuseoberteil
114 Gehäuseunterteil
116 Innenseite
118 Verbindungselement
120 gehäuseseitige Resonatorstruktur
122 Nut 30
124 Nut
126 Trennwand
128 Verbindungsöffnungen
130 Ausgang
134 Dichtstruktur
136 Ringnut
216 Stirnseite
220 Resonatorstruktur
222 Nut
224 Nut
226 Trennwand
228 Öffnung
230 Innenraum
232 Endscheibe
234 Dichtstruktur
236 Abstützelement
L Längsachse Filterelement
M Gehäuseachse
N Längsachse Sekundärelement

Claims

31 Ansprüche
1. Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, wenigstens umfassend
- ein Filtergehäuse (110) mit wenigstens einem Gehäuseoberteil (112) und einem Gehäuseunterteil (114), die sich entlang einer Gehäuseachse (M) erstrecken,
- ein Filterpaket (1), das eine Reinfluidseite (52) und eine Rohfluidseite (50) fluiddicht trennt, umfassend wenigstens ein Filterelement (10), wobei das wenigstens eine Filterelement (10) einen um seine Längsachse (L) angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg (12) umfasst, wobei das Filterelement (10) an wenigstens einer ersten Stirnseite (26) im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und eine erste Endscheibe (14) aufweist, die einer zweiten Endscheibe (16) mit einem Fluiddurchlass (29) für das gefilterte Fluid gegenüberliegt,
- sowie einen Resonator (40) mit einem, durch einen Boden (42) geschlossenen Ende, wobei der Resonator (40) im Inneren des Filterpakets (1) mit seinem Boden (42) zu der ersten Endscheibe (14) des Filterelements (10) gerichtet angeordnet ist.
2. Filtersystem nach Anspruch 1 , wobei der Resonator (40) und das Filterpaket (1) über eine Dichteinrichtung (22) aneinandergrenzen.
3. Filtersystem nach Anspruch 1, wobei das Filterpaket (1) ein im Inneren angeordnetes Mittelrohr (30) umfasst, wobei der Boden (42) des Resonators (40) in einen Boden (31) des Mittelrohrs (30) des Filterpakets (1) integriert ist.
4. Filtersystem nach Anspruch 1 , wobei ein dem Boden (42) gegenüber liegendes offenes Ende (43) des Resonators (40) im Bereich der zweiten Endscheibe (16) befestigt ist.
5. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Endscheibe (14) eine Öffnung (18) aufweist, durch welche der Resonator (40) teilweise durchgreift, wobei die Öffnung (18) der Endscheibe (14) zu dem Resonator (40) abschließt. 32
6. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Endscheibe (14) eine um die Öffnung (18) umlaufende Dichtstruktur (20) als Dichteinrichtung (22), insbesondere eine PUR-Dichtung (24) oder eine O-Ring- Dichtung (25) oder eine 2K-Dichtung (23) oder eine Labyrinth-Dichtung, aufweist.
7. Filtersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei der Resonator (40) über eine Rastverbindung (45) mit dem Mittelrohr (30) verbunden ist.
8. Filtersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Resonator (40) mit einem der ersten Stirnseite (26) des Filterelements (10) gegenüber liegenden Ende (32) des Mittelrohrs (30) verbunden ist, insbesondere über eine Rastverbindung (45) verbunden ist, insbesondere wobei der Resonator (40) von der Reinfluidseite (52) aus wechselbar angeordnet ist.
9. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Resonator (40) von der ersten Stirnseite (26) des Filterelements (10) in die Öffnung (18) der Endscheibe (14) eingeschoben ist, insbesondere über eine Rastverbindung (46) mit der Endscheibe (14) verbunden ist.
10. Filtersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei das Filterpaket (1) ferner ein Sekundärelement (60) mit einem um seine Längsachse (N) angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg (62) umfasst, welches, insbesondere konzentrisch, zu der Gehäuseachse (M), innerhalb des Mittelrohrs (30) des Filterelements (10) angeordnet ist, wobei der Resonator (40) wenigstens bereichsweise, insbesondere konzentrisch, zu der Längsachse (N), im Inneren des Sekundärelements (60) mit dem geschlossenen Ende (42) zu der ersten Endscheibe (14) des Filterelements (10) gerichtet angeordnet ist.
11. Filtersystem nach Anspruch 10, wobei das Sekundärelement (60) eine Endscheibe (66) mit einer Öffnung (70) aufweist, durch welche der Resonator (40) teilweise durchgreift, wobei die Öffnung (70) der Endscheibe (66) zu dem 33
Resonator (40) dicht abschließt.
12. Filtersystem nach Anspruch 11 , wobei die Endscheibe (66) eine um die Öffnung (70) umlaufende Dichtstruktur (72), insbesondere eine 2K-Dichtung (73) oder eine PUR-Dichtung (75) oder eine O-Ring-Dichtung (76) oder eine Labyrinth-Dichtung aufweist.
13. Filtersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei der Resonator (40) mit einer Stützstruktur (64) des Sekundärelements (60) verbunden, insbesondere einteilig verbunden ist.
14. Filtersystem nach Anspruch 13, wobei der Resonator (40) mit der Endscheibe (66) des Sekundärelements (60) über eine Rastverbindung (49) verbunden ist.
15. Filtersystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei der Resonator (40) von der Stirnseite (68) des Sekundärelements (60) in die Öffnung (70) der Endscheibe (66) eingeschoben ist, insbesondere über eine Rastverbindung (47) mit der Endscheibe (66) verbunden ist.
16. Filtersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 15, wobei der Resonator (40) mit einem der ersten Stirnseite (26) des Filterelements (10) gegenüber liegenden Ende (74) der Stützstruktur (64) des Sekundärelements (60) verbunden ist, insbesondere über eine Rastverbindung (48) verbunden ist, insbesondere wobei der Resonator (40) von einer Reinfluidseite (52) aus wechselbar angeordnet ist.
17. Filterelement (10) zur Verwendung in einem Filtersystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einem um seine Längsachse (L) angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg (12), wobei das Filterelement (10) an einer ersten Stirnseite (26) zumindest im Wesentlichen geschlossen ausgebildet ist und die erste Stirnseite (26) wenigstens eine erste Endscheibe (14) aufweist, die einer zweiten Endscheibe (16) mit einem Fluiddurchlass (29) für das gefilterte Fluid gegenüberliegt. 34 Sekundärelement (60) zur Verwendung in einem Filtersystem (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, mit einem um seine Längsachse (N) angeordneten hohlzylinderartigen Filterbalg (62), wobei das Sekundärelement (60) an einer Stirnseite (68) eine Endscheibe (66) aufweist.
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