KR20240016889A - 필터 및 필터용 클램핑 웨지 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10)에 관한 것으로, 필터 하우징(12), 필터 하우징(12)에서 제거 가능하고 정비 개구부(24)를 통해 필터 하우징(12)으로 삽입 가능한 필터 엘리먼트(26) 및, 필터 하우징(12)의 하우징 스톱(50)과 필터 엘리먼트(26)의 필터 엘리먼트 스톱(52) 사이에 배열되며 필터 하우징(12)에 대해 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)를 클램핑하는, 결합 방향(39)에 대해 반대 방향으로 제거 가능한 클램핑 웨지(38)를 포함한다. 클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)을 향하는 하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 스톱(52)을 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)을 포함하며, 이들은 각각 제1 베어링 표면(67, 69) 및 제2 베어링 표면(68, 70)을 포함한다. 결합 방향(39)은 하우징 웨지 측(64)이 하우징 스톱(50)에 기대어 있는 접촉 평면으로 또는 접촉 평면에 평행하게 연장된다. 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 제2 베어링 표면(70)은 각각 결합 방향(39)에 대해 1°내지 20°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 웨지 베이스 각도(74a, b)로 위치된다. 또한 제1 베어링 표면(67, 69)은 단차(72, 73)에 의해 각각의 웨지 측(64, 66)의 제2 베어링 표면(68, 70)으로부터 분리되며, 하우징 웨지 측(64)의 단차(72)는 결합 방향(39)에서 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 적어도 하나의 단차(73)에 대해 오프셋된다. 또한, 본 발명은 클램핑 웨지(38) 및 필터 엘리먼트(26)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 적어도 하나의 필터 엘리먼트(filter element) 및 필터의 필터 하우징에 필터 엘리먼트를 클램핑하도록 구성된 클램핑 웨지(clamping wedge)를 갖는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(filter)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 필터용 클램핑 웨지 및 필터 엘리먼트에 관한 것이다.
이러한 필터는 예를 들어 내연 기관용 공기, 차량 내부 등을 필터링(filtering)(여과)하는 데 사용된다.
사용된 필터는 전형적으로 여과될 유체 내의 오염물을 분리하기 위한 필터 엘리먼트, 예를 들어 부유 입자용 필터를 포함한다. 필터 엘리먼트를 교환하기 위해 종종 에어 필터(air filter)를 에어 가이드 경로(air guiding path)에서 복잡한 방식으로 제거해야 한다. 이것은 필터 엘리먼트의 교환을 위한 인건비를 증가시킨다.
이러한 단점에 대응하기 위해 일부 필터는 필터가 설치된 상태에서 필터 엘리먼트의 교환을 가능하게 하는 측면 정비(서비스) 개구부(lateral service opening)를 포함한다. 필터 엘리먼트는 필터 엘리먼트를 통과하는 유동 방향에 대해 횡방향으로 측면 정비 개구부를 통해 이들 필터들에서 교환될 수 있다. 이와 관련하여 유체 흐름이 필터 엘리먼트를 우회하는 것을 방지하기 위해 흐름 방향에서 필터 하우징에 대해 필터 엘리먼트를 누르는 데 필요한 접촉 압력이 이루어져야 한다. 이를 위해 일반적으로 측면 정비 개구를 통해 필터 하우징으로 삽입되고 필터 하우징에 필터 엘리먼트를 클램핑하는 웨지(wedge)가 사용된다.
DE 11 2007 002 845 B4는 필터 엘리먼트 장치가 하우징에 도입될 수 있는 에어 필터를 개시한다. 필터 엘리먼트 장치는 바요넷(bayonet)으로 하우징에 고정된다. 바요넷은 종방향으로 하우징에 대해 필터 엘리먼트 장치를 누르는 단차형 베어링 표면을 형성한다.
DE 10 2010 047 491 B4는 필터 하우징에서 필터 인서트(filter insert)를 클램핑하기 위한 복수의 베어링 표면을 포함하는 필터 인서트를 개시한다. 베어링 표면은 클램핑 요소의 클램핑 표면과 상보적으로 결합(complementary engagement)하여 필터 인서트의 클램핑을 달성하는 상이한 높이 프로파일을 형성한다.
그러나, 전술한 시스템은 공통적으로 필터 엘리먼트를 하우징에 삽입 및/또는 하우징에서 분리하기 위해 큰 힘을 소비한다. 따라서 필터 엘리먼트의 교환을 어렵게 만든다.
따라서 본 발명의 목적은 필터 엘리먼트의 교환이 간단하고 신속하게 실현될 수 있는 동시에 필터 엘리먼트의 시일(seal)에 대한 높은 접촉 압력이 달성될 수 있는 필터 및 클램핑 웨지를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 제1항에 개시된 특징을 갖는 필터에 의해 달성된다. 또한, 상기 목적은 청구항 제20항에 개시된 특징을 갖는 클램핑 웨지 및 청구항 제21항에 개시된 특징을 갖는 필터 엘리먼트에 의해 달성된다. 종속항은 바람직한 추가 실시예를 제공한다.
본 발명에 따르면, 필터가 제공된다. 필터는 기체 유체를 필터링(여과)하는 데 적합하다. 필터는 미처리(미여과)측 입구 개구부(raw-side inlet opening), 정화(여과/청정)측 출구 개구부(clean-side outlet opening) 및 정비(서비스) 개구부(service opening)를 갖는 필터 하우징을 포함한다. 정비 개구부는 바람직하게는 필터 하우징에서 측방향으로 구현되며, 특히 필터를 통과하는 유동 방향에 대해 횡방향으로 구현된다.
필터는 필터 엘리먼트를 더 포함한다. 필터 엘리먼트는 입구 개구부와 출구 개구부 사이의 미리 결정된 유동 방향에 대해 배열된다. 필터 엘리먼트는 필터 하우징에서 제거할 수 있으며 정비 개구부(service opening)를 통해 필터 하우징에 삽입할 수 있다. 필터 엘리먼트는 특히 서랍처럼 필터 하우징에 삽입될 수 있다. 필터 엘리먼트는 필터 하우징에 대해 밀봉 표면에 놓인다.
필터는 추가로 클램핑 웨지(clamping wedge)를 포함한다. 클램핑 웨지는 필터 하우징의 하우징 스톱(정지부)(housing stop)과 필터 엘리먼트의 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(filter element stop) 사이에서 결합 방향의 반대 방향으로 제거 가능하도록 배열된다. 클램핑 웨지는 필터 하우징에서 클램핑 방향으로 필터 엘리먼트를 클램핑한다. 클램핑 웨지에서 멀어지는 쪽을 향하는 측면에서 필터 엘리먼트는 일반적으로 필터 하우징에 대해 시일 표면에 놓인다. 클램핑 웨지는 하우징 스톱을 향하는 하우징 웨지 측면과 필터 엘리먼트 스톱을 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측면을 포함한다.
하우징 웨지 측은 하우징을 향하는 제1 베어링 표면 및 하우징을 향하는 제2 베어링 표면을 포함한다. 필터 엘리먼트 웨지 측은 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면 및 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면을 포함한다. 바람직하게는, 필터 엘리먼트 웨지 측은 전적으로 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면과 전적으로 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 하우징 웨지 측은 전적으로 하우징을 향하는 제1 베어링 표면 및 전적으로 하우징을 향하는 제2 베어링 표면을 포함한다. 환언하면, 필터 엘리먼트 웨지 측 및/또는 하우징 웨지 측은 각각 2개의 베어링 표면만을 포함한다. 베어링 표면은 각각 2개 이상의 부분 표면을 포함할 수 있으며, 여기서 베어링 표면의 부분 표면은 공통 평면에 위치된다. 공통 베어링 표면의 부분 표면은 중간 공간에 의해 서로 이격될 수 있다.
본 발명에 따르면, 결합 방향은 하우징 웨지 측면이 하우징 스톱에 기대어 있는 접촉 평면으로 또는 접촉 평면에 평행하게 연장된다. 환언하면, 클램핑 웨지는 하우징 스톱의 접촉면을 따라 필터 하우징에 삽입될 수 있다. 결합 방향은 하우징을 향하는 제1 베어링 표면 및/또는 하우징을 향하는 제2 베어링 표면에 평행하게 구현될 수 있다.
필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면은 각각 결합 방향에 대해 웨지 베이스 각도(wedge base angle)로 위치된다. 웨지 베이스 각도는 각각 1°내지 20°, 특히 1°내지 10°, 특히 1.5° 내지 5°에 이른다. 웨지 베이스 각도에 의해 필터 엘리먼트를 클램핑 및/또는 분리하기 위한 힘 소모가 미리 결정될 수 있다.
하우징을 향하는 제1 베어링 표면은 단차(step)에 의해 하우징을 향하는 제2 베어링 표면으로부터 분리된다. 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면은 추가 단차에 의해 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면으로부터 분리된다. 제1 및 제2 베어링 표면은 결합 방향 및/또는 클램핑 방향으로 각각의 단차에 의해 서로 이격될 수 있다. 하우징 웨지 측의 하우징을 향하는 단차는 결합 방향에서 필터 엘리먼트 웨지 측의 필터 엘리먼트를 향하는 단차에 대해 오프셋된다.
따라서 본 발명에 따른 필터는 2개의 측면에서 베어링 표면이 서로에 대해 미리 결정된 웨지 베이스 각도로 구현되는 클램핑 웨지를 포함한다. 환언하면, 클램핑 웨지는 평행한 제1 베어링 표면 및 평행한 제2 베어링 표면을 포함하지 않는다. 따라서 필터 엘리먼트를 누르기 위해 적용되어야 하는 스트로크(stroke)는 결합 방향에서 클램핑 웨지의 삽입 경로를 가로질러 균일하게 분산되어 구현될 수 있다. 최대로 적용(인가)되는 클램핑 웨지의 삽입력과 해제력은 이러한 방식으로 감소될 수 있다. 그 결과, 측면 정비 개구부를 통해 특히 간단한, 특히 힘 소모가 경감된 필터 엘리먼트의 교환이 실현될 수 있다. 또한, 클램핑 웨지의 잘못된 조립은 오프셋 단차에 의해 효과적으로 방지될 수 있다. 이러한 방식으로 필터 엘리먼트의 교환을 훨씬 더 쉽게 실현할 수 있다.
결합 방향(joining direction)은 클램핑 웨지가 필터 하우징에 삽입되는 클램핑 웨지의 장착 방향으로 이해되어야 한다. 클램핑 방향(clamping direction)은 필터 엘리먼트가 필터 하우징에서 클램핑되는 클램핑 웨지에 의해 달성되는 클램핑력(clamping force)의 작용 방향으로 이해되어야 한다.
클램핑 웨지는 웨지 베이스 각도(wedge base angles)를 포함한다. 웨지 베이스 각도 각각은 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면과 결합 방향 사이에서 구현된다. 환언하면, 웨지 측면은 서로에 대해 기울어져 있다. 웨지 측면은 바람직하게는 하우징 스톱(정지부) 및 필터 엘리먼트 스톱(정지부)에서 클램핑 웨지의 유효 스톱 표면(effective stop surfaces)에 의해 형성되는 섹션으로 이해되어야 한다.
클램핑 웨지는 바람직하게는 결합 방향에서 필터 엘리먼트의 치수(measurement)에 맞춰진다(적응된다). 바람직하게는, 클램핑 웨지는 결합 방향에서 적어도 필터 엘리먼트의 치수를 포함한다. 이러한 방식으로, 영향을 받는 스트로크는 클램핑 웨지의 삽입 경로에 특히 균일하게 분배될 수 있다.
클램핑 웨지 및/또는 필터 엘리먼트의 치수는 결합 방향으로 100 밀리미터 이상에 달할 수 있다. 바람직하게는, 결합 방향에서 클램핑 웨지 및/또는 필터 엘리먼트의 치수는 150 밀리미터 이상에 달한다. 특히 바람직하게는, 결합 방향에서 클램핑 웨지 및/또는 필터 엘리먼트의 치수는 200 밀리미터 이상에 달한다. 이러한 방식으로, 기체 유체를 여과하기 위한 필터 매체 본체(filter medium body)를 위한 충분히 큰 수용 영역이 이용가능하게 될 수 있다.
웨지 베이스 각도는 바람직하게는 필터 엘리먼트에 적용(인가)되어야 하는 가압력에 맞춰진다. 이를 위해, 웨지 베이스 각도는 극복해야 할 필터 엘리먼트의 장착 간극(mounting clearance) 또는 장착 유격(mounting play) 및 사용된 시일 수단(seal means)의 요구되는 압축에 적합하도록 제공될 수 있다. 이를 위해 필요한 행정(stroke)은 클리어런스 행정(clearance stroke)과 압축 행정(compression stroke)으로 나눌 수 있다.
클램핑 웨지는 바람직하게는 요구되는 압축 행정(compression stroke)을 달성하도록 구현된다. 클램핑 웨지는 1 밀리미터와 6 밀리미터 사이, 바람직하게는 2 밀리미터와 5 밀리미터 사이의 압축 행정을 달성하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 그럼에도 불구하고 최소한으로 유지되는 장착 공간(mounting space)을 제공하면서 높은 실링(밀봉) 작용(high sealing action)을 달성할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 클램핑 웨지는 클리어런스 행정(clearance stroke)을 달성하기 위해 구현될 수 있다. 클리어런스 행정은 바람직하게는 2 밀리미터 이상이다. 특히 바람직하게는 클리어런스 행정은 4 mm 이상이다. 이러한 방식으로 필터 엘리먼트를 특히 쉽게 삽입할 수 있다.
시일(밀봉) 수단(seal means)은 탄성을 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게는, 시일 수단은 재료로서 폴리우레탄 및/또는 스티렌, 특히 SEBS 기반의 스티렌 블록 공중합체를 포함한다. 특히, 시일 수단은 폴리우레탄 및/또는 스티렌으로 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 실링(밀봉) 작용(sealing action)이 특히 신뢰 가능하게 실현될 수 있다.
필터는 적어도 하나의 필터 엘리먼트를 포함한다. 또한, 필터는 복수의 필터 엘리먼트를 포함하는 것이 제공될 수 있다. 복수의 필터 엘리먼트는 필터 하우징에서 이를 통한 직렬 흐름(serial flow)을 위해 배열될 수 있다. 바람직하게는, 복수의 필터 엘리먼트는 필터 하우징에서 클램핑 웨지로 적어도 고정되도록, 특히 클램핑되도록 배열되기 위해 구성된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트의 부착은 상기 하나의 클램핑 웨지에 의해 특히 신속하게 실현될 수 있다. 특히 바람직하게는, 복수의 필터 엘리먼트는 필터 하우징 내로 차례로 정비 개구부를 통해 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로 정비 개구부는 치수와 관련하여 작게 유지될 수 있다.
복수의 필터 엘리먼트의 경우, 클램핑 웨지는 필터 엘리먼트의 프레임에 배열되거나 구현될 수 있다. 또한 클램핑 웨지는 필터 엘리먼트를 수용하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로 개별 구성 요소의 수를 더욱 줄이고 장착을 단순화할 수 있다.
필터의 바람직한 실시예에서, 결합 방향에 대한 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면의 웨지 베이스 각도(wedge base angle)는 결합 방향에 대한 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면의 웨지 베이스 각도와 동일하다. 환언하면, 웨지 측면은 결합 방향에 대해 동일한 경사로 구현될 수 있어 클램핑 웨지의 삽입이 용이할 수 있다.
하우징 웨지 측의 제1 베어링 표면이 하우징 웨지 측의 제2 베어링 표면에 평행하게 구현되는 필터의 실시예가 바람직하다. 이러한 방식으로 결합 방향에서 클램핑 웨지의 크기를 통해 필터 엘리먼트의 균일한 리프팅 및 클램핑(uniform lifting and clamping)이 실현될 수 있다.
필터의 바람직한 실시예에서, 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및 제2 베어링 표면은 시일 표면(seal surface)에 평행하게 연장될 수 있다. 이러한 방식으로 필터 하우징에 대한 필터 엘리먼트의 특히 균일한 가압(uniform pressing)이 실현될 수 있다. 이 실시예는 또한 작동 접촉이 시일 표면에 대해 법선 방향으로 정확히 실현되기 때문에 클램핑 웨지로부터 필터 엘리먼트로 클램핑력의 특히 균일한 도입에 이점이 있는 비대칭 실시예로서 설명될 수 있다. 또한 미리 결정된 압축 행정에 도달하는 데 필요한 웨지 베이스 각도를 더 크게 선택할 수 있으며 이것은 장착력/탈착력이 더 작아지는 경향에 기여한다.
대안적인 실시예에 따르면, 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면은 0.5°내지 10°, 특히 0.5°내지 5°, 바람직하게는 0.75°내지 2.5°의 각도로 시일 표면에 대해 위치될 수 있다. 바람직하게는, 웨지 베이스 각도는 시일 표면에 대한 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면 사이의 각도의 두 배에 이른다. 이 실시예는 또한 대칭 실시예로 지칭될 수 있고 웨지 베이스 각도가 기본적으로 필터 엘리먼트 웨지 측면과 하우징 웨지 측면 사이에서 분할되어 미리 결정된 압축 행정에 도달하는 데 필요한 웨지 베이스 각도의 각각의 "부분(part)"이 더 작게 선택될 수 있으며 이는 클램핑 웨지의 자체 잠금 작용(self-locking action)이 개선되는 경향에 기여한다는 이점을 제공한다.
필터의 바람직한 추가 실시예에서, 필터 엘리먼트 웨지 측의 제2 베어링 표면은 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면보다 시일 표면으로부터 더 멀리 이격되어 있다. 이것은 클램핑 웨지의 삽입 경로에 걸쳐 높은 레벨에서 균일하게 분산된 힘 적용을 유지하면서 필터 엘리먼트 웨지 측의 단차형 구성을 가능하게 한다.
필터의 바람직한 실시예에서, 시일 표면은 시일 수단에 형성된다. 시일 수단은 바람직하게는 시일(밀봉) 반력(seal reaction force)을 포함하며, 이것은
- 1 mm의 압축에서 밀리미터 시일(밀봉) 라인당(per millimeter seal line) 0.003 내지 0.023 N(Newton)에 이르며 및/또는
- 2 mm 의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.005 내지 0.068 N에 이르며 및/또는
- 3 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.013 내지 0.133 N에 이르며 및/또는
- 4 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.027 내지 0.252 N에 이르며 및/또는
- 5 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.049 내지 0.415 N에 이르며 및/또는
- 6 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.092 내지 0.639 N에 이르며 및/또는
- 7 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.160 내지 1.296 N에 이른다.
특히 바람직한 실시예에서, 시일(밀봉) 수단(seal means)은 시일(밀봉) 반력(seal reaction force)을 포함하며, 이것은
- 1 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.013 ±20% N에 이르며 및/또는
- 2 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.019 ±20% N에 이르며 및/또는
- 3 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.054 ±20% N에 이르며 및/또는
- 4 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.109 ±20% N에 이르며 및/또는
- 5 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.183 ±20% N에 이르며 및/또는
- 6 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.290 ±20% N에 이르며 및/또는
- 7 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.505 ±20% N에 이른다.
밀리미터 시일 라인당 뉴턴(Newton) 단위로 표시되는 시일 반력은 시일 강성(seal stiffness)에 대한 척도를 나타낸다. 즉, 시일 강성은 소정의 압축 행정에서 1 밀리미터 시일 라인을 압축하는 데 필요한 힘에 대한 파라미터이다. 시일 강성은 재료로 인한 시일 강성과 기하학적으로 발생하는 시일 강성으로 나눌 수 있다.
본 발명에 따라 제안된 파라미터 범위의 시일 강성 값은 특히 클램핑 웨지가 일반적인 수동 힘(typical manual forces)으로 문제 없이 장착 및 분리될 수 있도록 클램핑 웨지의 장착 및 탈착력이 허용 범위 내에서 유지될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 필터의 기능에 특히 유리하다. 일반적인 수동 힘은 최대 70 N 내지 150 N 범위일 수 있다. 본 명세서에서 제안된 시일 강성 값의 파라미터 범위는 특히 PUR 시일과 같이 종래 기술로부터 공지된 에어 필터용 시일과는 상당히 다르며, 특히 적어도 10배, 바람직하게는 적어도 20배만큼 다르다.
필터의 바람직한 추가 실시예는 시일 수단이 적어도 하나의 시일(밀봉) 립(seal lip)을 포함하는 것을 제공한다. 바람직하게는, 시일 수단은 하나 이상의 시일 립, 특히 3개의 시일 립을 포함한다. 시일 립은 실링(밀봉)할 부품의 구조적 탄성 접촉에 사용될 수 있다. 따라서 시일 립을 갖는 시일 수단은 시일 수단의 재료로 인한 시일 강성보다 작은 기하학적 시일 강성을 가질 수 있다. 따라서 시일 립을 갖는 시일 수단의 사용은 효과적인 실링 작용에 필요한 시일 수단의 시일 강성을 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로 클램핑 웨지에 적용되는 장착 및/또는 탈착력이 감소될 수 있고 수리 및 정비가 단순화될 수 있다.
바람직하게는, 시일 수단은 1 밀리미터와 6 밀리미터 사이, 특히 2 밀리미터와 5 밀리미터 사이의 압축 행정을 위해 구성된다. 이러한 방식으로 가능한 최소한의 압축 행정으로 우수한 실링(밀봉) 작용이 달성될 있다.
필터 엘리먼트가 분리 불가능하게 배열된 필터 매체 본체를 포함하는 필터의 실시예가 바람직하다. 필터 매체 본체는 특히 접착에 의해 필터 엘리먼트에 고정되거나 필터 엘리먼트는 플라스틱 재료로 성형된 필터 매체 본체로서 구성된다. 이러한 방식으로 개별 부품의 수를 줄일 수 있으므로 필터 엘리먼트의 교환을 훨씬 더 쉽게 실현할 수 있다.
필터 엘리먼트 스톱(정지부)이 필터 엘리먼트의 프레임에 구현되는 필터의 실시예가 더 바람직하다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)은 특히 견고하게 구현될 수 있으며 클램핑 웨지에 의한 필터 엘리먼트에 대한 직접적인 힘 도입을 용이하게 한다.
필터의 바람직한 실시예에서, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)은 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면과 접촉하도록 구현된 적어도 2개의 정지 돌출부(stop projection)를 포함한다. 바람직하게는, 정지 돌출부는 리브 형상으로 구성된다. 이러한 방식으로 클램핑 웨지는 필터 엘리먼트 스톱에서 점 접촉을 실현할 수 있으므로 마찰력이 감소될 수 있다. 이는 클램핑 웨지의 삽입 및 제거를 단순화한다.
필터의 바람직한 추가 실시예에서, 적어도 2개, 특히 리브 형상의 스톱 돌출부는 각각 결합 방향에 반대되는 상이한 돌출 높이를 포함한다. 바람직하게는, 돌출 높이는 클램핑 웨지의 필터 엘리먼트 웨지 측면의 윤곽에 매칭되며, 여기서 동일한 돌출 높이의 스톱(정지) 돌출부는 필터 엘리먼트 웨지 측면의 제1 또는 제2 베어링 표면에 대해서만 안착하게 된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)을 형성하기 위한 재료 사용이 감소될 수 있어 필터가 더 가볍게 제조될 수 있다. 또한, 필터 엘리먼트 스톱의 몰드 제거가능성을 개선할 수 있어 필터 제조를 단순화할 수 있다.
또한, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(filter element stop)이 복수의 특히 리브 형상의 스톱 돌출부(stop projection)를 포함하는 필터의 추가 실시예가 바람직하다. 이러한 방식으로 스톱 돌출부의 최대 하중을 줄일 수 있다. 바람직하게는, 이웃하는 스톱 돌출부는 결합 방향으로 등거리로 이격된다. 환언하면, 스톱 돌출부는 각각의 이웃하는 스톱 돌출부와 동일한 간격을 갖는다. 이러한 방식으로 필터 엘리먼트를 누르는 것이 특히 균일하게 실현될 수 있다.
필터의 바람직한 실시예에서, 클램핑 웨지는 2개의 웨지 플랭크(wedge flank)와 웨지 플랭크를 연결하는 웨지 스테이(wedge stay)를 포함한다. 2개의 웨지 플랭크는 바람직하게는 필터 엘리먼트의 반대 위치 측면에 배열된다. 환언하면, 클램핑 웨지는 필터 엘리먼트 주위에 둘레 방향으로 맞물리거나 필터 엘리먼트의 프레임의 3면과 접촉할 수 있다. 이러한 방식으로, 클램핑 웨지의 삽입 및 그에 따른 필터 엘리먼트의 클램핑이 장착과 관련하여 특히 신뢰 가능하게 실현될 수 있다.
필터가 클램핑 웨지를 결합 방향으로 측면 안내하기 위한 웨지 가이드(wedge guide)를 포함하는 필터의 실시예가 더 바람직하다. 웨지 가이드는 클램핑 웨지의 적어도 일부와 적어도 부분적으로 맞물린다. 바람직하게는, 웨지 가이드는 적어도 하나의 웨지 플랭크 주위에 맞물린다. 웨지 가이드는 클램핑 방향과 반대로 구성할 수 있다. 이러한 방식으로, 클램핑 웨지의 움직임의 자유는 결합 방향 및 클램핑 방향으로 제한될 수 있다. 환언하면, 삽입 시 클램핑 웨지의 포지셔닝(positioning)이 단순화될 수 있다.
필터의 바람직한 추가 실시예에서, 웨지 가이드는 하우징 스톱(정지부) 및/또는 필터 엘리먼트 스톱(정지부)에서 구성된다. 바람직하게는, 웨지 가이드는 필터 엘리먼트 및/또는 필터 하우징의 2개의 대향 배치된 측면에 형성된다. 이러한 방식으로 특히 안전한 가이드 작용이 가능해질 수 있다.
필터의 바람직한 실시예에서, 클램핑 방향으로 연장되는 포지셔닝 돌출부(positioning projection)가 필터 엘리먼트 스톱에 구현된다. 환언하면, 포지셔닝 돌출부는 클램핑 방향과 평행하게 연장되도록 구현된다. 포지셔닝 돌출부는 필터 엘리먼트를 삽입하는 동안 하우징 스톱(정지부)에 접촉하고 클램핑 방향으로 필터 엘리먼트를 사전 포지셔닝(pre-positioning)하기 위해 구성될 수 있다. 환언하면, 삽입 시 필터 엘리먼트는 클램핑 방향으로 이미 이동될 수 있다. 이러한 방식으로 클리어런스 행정은 필터 엘리먼트에 의해 실현될 수 있다. 이어서 클램핑 웨지를 감소된 힘 소모로 필터 하우징에 삽입할 수 있다.
클램핑 웨지가 적어도 하나의 고정 요소(securing element), 특히 스냅 후크(snap hook)를 포함하는 필터의 추가 실시예가 바람직하다. 고정 요소는 바람직하게 웨지 스테이(wedge stay)에 배열되거나 구현된다. 고정 요소는 바람직하게는 완전히 삽입된 클램핑 웨지를 위해 이 위치에서 클램핑 웨지의 고정에 영향을 달성한다. 필터 하우징은 일반적으로 상보적인 고정 요소(complementary securing element), 예를 들어 스냅 후크용 맞물림 컷아웃(engagement cutout)을 포함한다. 환언하면, 고정 요소는 클램핑 웨지의 삽입 상태에서 필터 하우징에서 클램핑 웨지의 계류(고정) 유지(captive holding)를 위해 구현된다. 이러한 방식으로 클램핑 웨지가 우발적으로 제거되는 것을 방지할 수 있다.
또한 하우징 스톱과 클램핑 웨지가 클램핑 방향으로 구현된 평행한 보강 리브를 포함하는 필터의 실시예가 바람직하며, 여기서 클램핑 웨지의 보강 리브와 하우징 스톱의 보강 리브는 바람직하게는 클램핑 웨지의 삽입 상태에서 클램핑 방향으로 정렬된다. 이러한 방식으로 클램핑력과 반대되는 방향인 베어링력이 특히 필터 하우징으로 잘 전달될 수 있다.
근본적인 목적은 필터 내에서 필터 엘리먼트를 클램핑하기 위한 클램핑 웨지로 추가로 달성된다. 클램핑 웨지는 위에서 그리고 이하에서 설명된 클램핑 웨지일 수 있다. 필터는 위에서 그리고 이하에서 설명된 필터일 수 있다. 필터에 장착된 상태에서 클램핑 웨지는 하우징 스톱을 향하는 하우징 웨지 측면과 필터 엘리먼트 스톱을 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측면을 포함한다. 하우징 웨지 측면 및 필터 엘리먼트 웨지 측면 각각은 단차에 의해 분리된 제1 베어링 표면 및 제2 베어링 표면을 포함한다. 하우징 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 제2 베어링 표면은 클램핑 웨지의 결합 방향으로 구현되거나 클램핑 웨지의 결합 방향에 평행하게 구현된다. 필터 엘리먼트 웨지 측의 제1 베어링 표면 및/또는 필터 엘리먼트 웨지 측의 제2 베어링 표면은 각각 결합 방향에 대해 1°내지 20°, 특히 1°내지 10°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 웨지 베이스 각도로 위치된다. 하우징 웨지 측의 적어도 하나의 단차는 결합 방향에서 필터 엘리먼트 웨지 측의 적어도 하나의 단차에 대해 오프셋(offset)된다.
근본적인 목적은 상술한 바와 같은 클램핑 웨지로 상술한 바와 같은 필터에 배열하기 위한 필터 엘리먼트에 의해 추가로 달성된다. 필터 엘리먼트는 시일 표면과 필터 엘리먼트 스톱을 포함한다. 시일 표면은 필터의 필터 하우징에 대해 충분히 기밀하게(gas-tightly) 필터 엘리먼트의 장착된 상태에 놓인다. 필터 엘리먼트는 시일 표면에서 멀어지는 쪽을 향하는 측면에 있는 필터 엘리먼트 스톱을 포함한다. 바람직하게는, 필터 엘리먼트 스톱은 필터 엘리먼트에 구현된다. 필터 엘리먼트 스톱은 클램핑 웨지의 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면의 접촉을 위해 구현된 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션을 포함한다. 또한, 필터 엘리먼트 스톱은 클램핑 웨지의 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면의 접촉을 위해 제공되는 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션을 포함한다. 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션과 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션은 클램핑 웨지의 필터 엘리먼트 웨지 측의 단차가 그 사이에 수용될 수 있도록 결합 방향에서 서로에 대해 오프셋 배치된다. 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션 및/또는 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션 각각은 결합 방향에 대해 1°내지 20°, 특히 1°내지 10°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 스톱 섹션 베이스 각도로 위치된다.
본 발명에 따른 필터와 관련하여 본 명세서에 개시된 특징 및 특징 조합 뿐만 아니라 그 특정 이점은 본 발명에 따른 필터 엘리먼트에 적용될 수 있고 그 반대도 가능하다.
필터 엘리먼트의 바람직한 실시예에서, 필터 엘리먼트는 필터 하우징에 필터 엘리먼트를 삽입하는 동안 클램핑 방향으로 필터 엘리먼트를 사전 포지셔닝(pre-positioning)하기 위한 적어도 하나의 포지셔닝 돌출부(positioning projection)를 포함한다.
본 발명은 필터 엘리먼트의 교환이 간단하고 신속하게 실현될 수 있는 동시에 필터 엘리먼트의 시일(seal)에 대한 높은 접촉 압력이 달성될 수 있는 필터 및 클램핑 웨지를 제공하는 효과가 있다.
본 발명의 추가 특징 및 이점은 본 발명에 따른 세부 사항을 보여주는 도면의 도움으로 뿐만 아니라, 특허청구범위로부터, 본 발명의 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 나온다. 전술한 그리고 여전히 설명될 특징은 본 발명의 변형에서 임의의 적절한 조합으로 그 자체로 각각 개별적으로 또는 여러 가지로 실현될 수 있다. 도면에 도시된 특징은 본 발명에 따른 특성을 명확하게 볼 수 있도록 도시되어 있다.
도면에서:
도 1은 필터 엘리먼트 및 클램핑 웨지의 제1 실시예를 갖는 기체 유체를 여과하기 위한 본 발명에 따른 필터를 장착되지 않은 상태에서 도시하며;
도 2는 필터의 필터 하우징과 필터 엘리먼트 사이에 배열된 클램핑 웨지를 갖는 도 1의 필터를 장착된 상태에서 부분 단면도로 도시하며;
도 3은 웨지 플랭크 및 웨지 스테이를 갖는 선행 도면의 클램핑 웨지를 측면도로 도시하며;
도 4는 도 1, 도 2의 필터 엘리먼트를 유입측의 사시도로 도시하며;
도 5는 미리 장착된 상태에서 내부에 삽입된 필터 엘리먼트를 갖는 필터 하우징을 도시하며;
도 6은 도 5의 내부에 삽입된 필터 엘리먼트를 갖는 필터 하우징을 부분 단면도로 도시하며;
도 7은 시일 립을 포함하는 시일 수단을 갖는 필터 엘리먼트의 제2 실시예를 도시하며;
도 8은 복수의 시일 립을 포함하는 시일 수단을 갖는 필터 엘리먼트의 제3 실시예를 도시하며;
도 9는 종래 기술의 필터의 시일 수단의 시일 반력 뿐만 아니라 본 발명에 따른 필터에 사용 가능한 시일 수단의 시일 반력을 나타내는 다이어그램을 도시한다.
도면에서:
도 1은 필터 엘리먼트 및 클램핑 웨지의 제1 실시예를 갖는 기체 유체를 여과하기 위한 본 발명에 따른 필터를 장착되지 않은 상태에서 도시하며;
도 2는 필터의 필터 하우징과 필터 엘리먼트 사이에 배열된 클램핑 웨지를 갖는 도 1의 필터를 장착된 상태에서 부분 단면도로 도시하며;
도 3은 웨지 플랭크 및 웨지 스테이를 갖는 선행 도면의 클램핑 웨지를 측면도로 도시하며;
도 4는 도 1, 도 2의 필터 엘리먼트를 유입측의 사시도로 도시하며;
도 5는 미리 장착된 상태에서 내부에 삽입된 필터 엘리먼트를 갖는 필터 하우징을 도시하며;
도 6은 도 5의 내부에 삽입된 필터 엘리먼트를 갖는 필터 하우징을 부분 단면도로 도시하며;
도 7은 시일 립을 포함하는 시일 수단을 갖는 필터 엘리먼트의 제2 실시예를 도시하며;
도 8은 복수의 시일 립을 포함하는 시일 수단을 갖는 필터 엘리먼트의 제3 실시예를 도시하며;
도 9는 종래 기술의 필터의 시일 수단의 시일 반력 뿐만 아니라 본 발명에 따른 필터에 사용 가능한 시일 수단의 시일 반력을 나타내는 다이어그램을 도시한다.
도 1은 기체 유체, 특히 공기를 여과하기 위한 필터(10)를 도시한다. 도 1의 예시에 따른 필터(10)는 장착되지 않은 상태로 도시되어 있다. 필터(10)는 필터 하우징(12)을 포함한다. 필터 하우징(12)은 다중 부품 구성일 수 있고 특히 상부 쉘(top shell)(14) 및 하부 쉘(bottom shell)(16)을 포함한다. 상부 쉘(14) 및 하부 쉘(16)은 도시된 바와 같이 잠금 요소(locking elements)(18)에 의해 서로 분리가능하게 체결될 수 있다. 명료함을 위해, 하나의 잠금 요소(18)에만 참조 부호가 제공된다.
필터(10)는 미처리(미여과)측 입구 개구부(raw-side inlet opening), 정화(여과)측 출구 개구부(clean-side outlet opening)를 포함한다. 도면에 따르면, 입구 개구부(20)는 하부 쉘(16)에 형성되고 출구 개구부(22)는 상부 쉘(14)에 형성된다. 필터(10)는 입구 개구부(20) 위의 상부 쉘(14)에 구현된 정비(서비스) 개구부(service opening)(24)를 추가로 포함한다.
정비 개구부(24)를 통해, 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12)에 삽입되거나 필터 하우징(12)으로부터 제거될 수 있다. 이러한 맥락에서, 필터 엘리먼트(26)는 바람직하게는 종방향(28)으로 필터 하우징(12)에 삽입된다. 바람직하게는, 필터 엘리먼트(26)는 서랍처럼 필터 하우징(12)에 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)의 포지셔닝(위치 설정)(positioning)이 특히 용이하게 실현될 수 있다.
정비 개구부(24)를 통해, 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12)에 삽입되거나 필터 하우징(12)으로부터 제거될 수 있다. 이러한 맥락에서, 필터 엘리먼트(26)는 바람직하게는 종방향(28)으로 필터 하우징(12)에 삽입된다. 바람직하게는, 필터 엘리먼트(26)는 서랍처럼 필터 하우징(12)에 삽입될 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)의 포지셔닝이 특히 용이하게 실현될 수 있다.
필터 엘리먼트(26)는 프레임(30) 및 필터 매체 본체(filter medium body)(32)를 포함할 수 있다. 필터 매체 본체(32)는 프레임(30)에 배열될 수 있다. 바람직하게는, 필터 매체 본체(32)는 프레임(30)에 고정된다. 특히 바람직한 실시예에서, 필터 매체 본체(32)는 프레임(30)에서 분리 불가능하게 배열된다. 필터 엘리먼트(26)는 예를 들어 플라스틱 오버몰딩된 필터 매체 본체(32)로서 구현될 수 있다. 또한, 필터 매체 본체(32)는 프레임(30)에 접착될 수 있으며, 예를 들어, 프레임(30)은 바람직하게는 내굴곡성(bending-resistant) 플라스틱 재료, 특히 경질 플라스틱 재료로 구성된다. 이러한 필터 엘리먼트(26)는 필터 매체 본체(32)와 프레임(30) 사이에서 특히 높은 실링(밀봉) 작용을 나타낸다.
도시된 바와 같이 필터 엘리먼트(26)는 플랜지(34)를 포함할 수 있다. 플랜지(34)는 바람직하게는 프레임(30)에 배열되고, 특히 바람직하게는 프레임에 형성된다. 이러한 방식으로 개별 부품들의 수를 줄일 수 있으며, 이는 필터(10)의 조립을 단순화한다.
필터 엘리먼트(26)는 시일 수단(seal means)(36)을 포함할 수 있다. 시일 수단(36)은 유출측에서 필터 엘리먼트(26)를 실링하는 역할을 할 수 있고 필터(10)의 장착 상태에서 필터 하우징(12)에 기대어 있다. 도시된 바와 같이, 시일 수단(36)은 특히 분리 가능하게 플랜지(34)에 배치될 수 있다.
필터 엘리먼트(26)가 필터 하우징(12)에 삽입된 후, 클램핑 웨지(clamping wedge)(38)가 필터 엘리먼트(26)에 추가하여 결합 방향(39)으로 필터 하우징(12)에 삽입될 수 있다. 결합 방향(39)은 필터 엘리먼트(26)의 종방향(28)에서 벗어날 수 있다. 환언하면, 필터 엘리먼트(26)는 클램핑 웨지(38)에 대해 편향된 삽입 및/또는 제거 방향을 포함할 수 있다. 클램핑 웨지(38)는 예시된 실시예에서 웨지 스테이(wedge stay)(42)에 의해 서로 연결되는 2개의 웨지 플랭크(wedge flanks)(40)를 포함한다. 클램핑 웨지(38)는 장착된 상태에서 필터 엘리먼트(26) 둘레에 부분적으로 둘레 방향으로 맞물릴 수 있다. 이와 관련하여 웨지 플랭크(40)는 필터 엘리먼트(26)의 반대편에 위치된 측면에 배열될 수 있다.
또한, 클램핑 웨지(38)는 클램핑 웨지(38)의 장착 상태에서 필터 하우징(12)에서 대응하는 고정 컷아웃(securing cutout)(46)에 맞물리는 고정 요소(securing element)(44) - 여기서는 스냅 후크 형태임 -를 포함할 수 있다. 클램핑 웨지(38)는 이러한 방식으로 필터 하우징(12)의 장착 위치에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 2는 장착된 상태의 도 1의 필터(10)를 도시한다. 필터 하우징(12)은 예시적인 설명을 위해 부분 단면도로 도시되어 있다.
도시된 상태에서, 필터 엘리먼트(26)는 입구 개구부(20)와 출구 개구부(22) 사이에 배열된다. 여과되지 않은 가스(도시되지 않음)는 출구 개구부(22)를 통해 필터 하우징(12)을 떠나기 전에 필터 엘리먼트(26)에 의해 차후에 여과되기 위해 입구 개구부(20)를 통해 필터 하우징(12)으로 흐를 수 있다. 필터 엘리먼트(26)의 우회를 방지하기 위해, 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12)에 대해 시일(밀봉) 표면(48)을 형성하는 시일(밀봉) 수단(36)과 함께 안착된다. 시일 표면(48)은 일반적으로 필터 엘리먼트(26)의 종방향(28)에 평행하게 및/또는 결합 방향(39)에 대해 횡방향으로연장된다.
균일한 실링 효과(uniform sealing effect)는 클램핑 웨지(38)에 의해 이와 관련하여 보장된다. 예시된 바와 같이 클램핑 웨지(38)는 필터 하우징(12)(여기서는 상부 쉘(14))과 필터 엘리먼트(26) 사이에 배열된다. 클램핑 웨지(38)의 접촉을 위해 여기서 웨지 플랭크(40), 하우징 스톱(정지부)(50)는 필터 하우징(12)에 배열되고 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(52)는 필터 엘리먼트(26)에 배열된다. 바람직하게는, 하우징 스톱(정지부)(50)는 필터 하우징(12)에 구현된다. 더 바람직하게는, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(52)는 필터 엘리먼트, 특히 플랜지(34)에 구현된다.
클램핑 웨지(38)의 삽입 시, 클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)과 필터 요소 스톱(52) 사이의 필터 하우징(12) 내로 하우징 스톱(50)의 접촉면을 따라 결합 방향(39)으로 밀려진다. 이와 관련하여, 결합 방향(39)을 가로지르는 그 크기로 인해, 클램핑 웨지(38)는 필터 엘리먼트(26)의 느슨한 상태에서 하우징 스톱(50)과 필터 엘리먼트 스톱(52) 사이에서 이용 가능한 공간보다 더 큰 공간 요구를 포함한다. 따라서 클램핑 웨지(38)는 필터 엘리먼트 스톱(52) 및 하우징 스톱(50)의 부분 섹션과 먼저 접촉한다. 클램핑 웨지(38)의 추가 삽입 시, 클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)에서 지지되고 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)를 들어올린다. 그렇게 함으로써, 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12)에 대한 시일 표면(48)과 함께 클램핑 방향(54)으로 가압된다. 이와 관련하여, 시일 수단(36)이 적어도 부분적으로 압축되어 실링(밀봉) 작용이 증가될 수 있다는 것이 제공될 수 있다.
클램핑 방향(54)은 결합 방향(39)에 대해 실질적으로 횡방향으로 연장된다. 클램핑 방향은 바람직하게는 시일 표면(48)에 대해 법선 방향 또는 수직 방향으로 연장된다. 더욱 바람직하게는, 클램핑 방향(54)은 결합 방향(39)에 대해 91°내지 100°, 특히 바람직하게는 91.5°내지 95°범위의 각도로 연장된다. 이러한 방식으로, 필터 하우징(12)에 대한 필터 엘리먼트(26)의 특히 균일한 가압이 실현될 수 있다.
필터 엘리먼트(26)는 예시된 실시예에 따라 플랜지(34)에 구현된 측방향 웨지 가이드(lateral wedge guide)(56)를 포함한다. 예시된 바와 같이 웨지 가이드(56)는 플랜지(34) 및 프레임(30)과 함께 적어도 섹션에서 클램핑 웨지(8) 주위에 맞물리는 U-프로파일을 형성할 수 있다. 이러한 방식으로, 클램핑 웨지(38)는 필터 엘리먼트 스톱(52)에 특히 신뢰 가능하게 위치될 수 있다.
또한, 필터 엘리먼트(26)는 포지셔닝 돌출부(positioning projection)(58)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 필터 엘리먼트(26)는 종방향(28) 전방에 포지셔닝 돌출부(58)를 포함한다. 포지셔닝 돌출부(58)는 프레임(30)에, 플랜지(34)에, 및/또는 도시된 바와 같이, 웨지 가이드(56)에 배열되거나 구현될 수 있다. 포지셔닝 돌출부(58)는 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(52)를 지나 클램핑 방향(54)에 반대되는 돌출 높이로 돌출할 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)의 삽입 시, 포지셔닝 돌출부(58)가 하우징 스톱(50)과 접촉하고, 이러한 방식으로 하우징 스톱(50)과 필터 엘리먼트 스톱(52) 사이에 클램핑 웨지(38)를 위한 삽입 공간을 개방하는 것이 달성될 수 있다. 환언하면, 필터 엘리먼트(26)는 삽입 시 클램핑 방향(54)으로 포지셔닝 돌출부(58)에 의해 들어올려질 수 있다. 이러한 방식으로, 클램핑 웨지(38)의 후속하는 삽입이 단순화될 수 있다. 유리하게는, 포지셔닝 돌출부(58)는 특히 강성을 증가시키는 웨지 가이드(56)와 함께 일체형으로 설계될 수 있다.
필터(10)의 도시된 실시예에 따르면, 클램핑 웨지(38)가 특히 보강 리브(reinforcement ribs)(60)를 포함하는, 특히 형성하는 것이 추가로 제공될 수 있다. 또한, 하우징 스톱(50)은 특히 보강 리브(62)를 포함하는, 특히 형성하는 것이 제공될 수 있다. 클램핑 웨지(38) 및/또는 하우징 스톱(50)은 특히 복수의 보강 리브(60, 62)를 포함할 수 있다. 명확성을 위해, 하나의 보강 리브(60) 및 하나의 보강 리브(62)에만 참조 부호가 제공된다. 보강 리브(60) 및/또는 보강 리브(62)는 클램핑 방향(54)으로 연장될 수 있다. 특히 바람직하게는, 이웃하는 보강 리브(60) 및/또는 이웃하는 보강 리브(62)는 서로로부터 등거리로 이격된다. 특히 바람직하게는, 보강 리브(60)는 클램핑 웨지(38)의 장착 상태에서 보강 리브(62)와 정렬된다. 이러한 방식으로, 힘 도입이 특히 효과적으로 실현될 수 있다.
도 3은 웨지 플랭크(40) 및 웨지 스테이(42)의 측면도로 도 1 및 도 2의 클램핑 웨지(38)를 도시한다.
클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)을 향하는 하우징 웨지 측(64)(도 2 참조) 및 필터 엘리먼트 스톱(52)를 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)(도 2 참조)을 포함한다. 하우징 웨지 측(64)은 하우징을 향하는 제1 베어링 표면(67) 및 하우징을 향하는 제2 베어링 표면(68)을 포함한다. 필터 엘리먼트 웨지 측(66)은 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면(69) 및 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면(70)을 포함한다. 클램핑 웨지(38)의 장착된 상태에서, 제1 베어링 표면(67, 69) 및 제2 베어링 표면(68, 70)은 적어도 부분적으로 하우징 스톱(50) 또는 필터 엘리먼트 스톱(52)과 접촉한다. 클램핑 웨지의 삽입 동안, 제1 베어링 표면(67, 69) 및/또는 제2 베어링 표면(68, 70)은 하우징 스톱(50) 또는 필터 엘리먼트 스톱(52)과 슬라이딩 접촉한다. 하우징을 향하는 제1 베어링 표면(67) 및 하우징을 향하는 제2 베어링 표면(68)은 각각 하우징 스톱(50)과 함께 접촉 평면을 형성한다. 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면(69) 및 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면(70)은 각각 필터 엘리먼트 스톱(52)과 함께 접촉 평면을 형성한다.
하우징 웨지 측(64)의 하우징을 향하는 제1 베어링 표면(67) 및 하우징을 향하는 제2 베어링 표면(68)은 하우징을 향하는 단차(72)에 의해 분리되며 필터 엘리먼 웨지 측(66)의 필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면(69) 및 필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면(70)은 필터 엘리먼트를 향하는 단차(73)에 의해 분리된다. 환언하면, 하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 웨지 측(66)은 클램핑 웨지(38)의 삽입 동안 및 클램핑 웨지(38)의 장착 상태에서 하우징 스톱(50) 및/또는 필터 엘리먼트 스톱(52)과 접촉하지 않을 수 있는 오프셋을 포함한다.
하우징 웨지 측(64)의 하우징을 향하는 단차(72)는 결합 방향(39)에서 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 필터 엘리먼트를 향하는 단차(73)에 대해 오프셋된다. 이러한 방식으로, 클램핑 웨지(38)가 필터 하우징(12)에 거꾸로 삽입되는 것을 방지할 수 있어(도 1, 2 참조), 장착 신뢰성(mounting reliability)이 향상될 수 있다.
하우징 웨지 측(64)의 제1 베어링 표면(67) 및/또는 하우징 웨지 측(64)의 제2 베어링 표면(68)은 도시된 바와 같이 결합 방향(39)에 평행하게 연장될 수 있다. 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69)은 웨지 베이스 각도(74a)로 결합 방향(39)에 대해 위치된다. 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제2 베어링 표면(70)은 웨지 베이스 각도(74b)로 결합 방향(39)에 대해 위치된다. 웨지 베이스 각도(74a, 74b)는 도시된 바와 같이 동일할 수 있다. 환언하면, 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및 제2 베어링 표면(70)은 서로 평행하게 연장될 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에 따르면, 제1 베어링 표면(67, 69), 제2 베어링 표면(68, 70) 및 다른 웨지측(64, 66)의 제2 베어링 표면(68, 70)에 대한 제1 베어링 표면(67, 69)은 각각 동일한 웨지 베이스 각도(74a, 74b)로 위치된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)의 클램핑은 결합 방향(39)에서 더 긴 삽입 경로에 걸쳐 분배되어 실현될 수 있어 클램핑 웨지(38)의 삽입 시 삽입력 및/또는 클램핑 웨지(38)의 제거를 위한 해제력이 감소될 수 있다. 이는 실링 수단(36), 예를 들어 높은 반력을 가질 수 있는 PUR 발포체와 관련하여 특히 유리한 효과를 갖는다.
클램핑 웨지(38)가 장착된 상태에서 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및 제2 베어링 표면(70)은 시일 표면(48)에 바람직하게 평행하게 구현된다. 이 상태에서, 제1 베어링 표면(69)은 제2 베어링 표면(70)보다 시일 표면(48)으로부터 더 멀리 이격되는 것이 특히 바람직하다.
도 4는 유입 측(76)의 사시도로 도 1, 2의 필터 엘리먼트(26)를 도시한다.
필터 엘리먼트(26)는 필터 매체 본체(32)를 포함한다. 도시된 바와 같이 필터 매체 본체(32)는 주름지거나 접힌 필터 매체 본체(32)를 포함할 수 있다.
도시된 실시예에 따르면, 필터 엘리먼트(26)는 그에 형성된 플랜지(34)를 갖는 프레임(30)을 포함한다. 플랜지(34)는 프레임(30)을 지나 칼라(collar)와 같이 측방향으로 돌출한다. 이러한 방식으로, 프레임(30)의 프레임 내부 영역은 필터 매체 본체(32)에 의해 완전히 점유될 수 있다.
플랜지(34)는 복수의 체결 컷아웃(fastening cutouts)(78)을 포함할 수 있다. 체결 컷아웃(78)은 바람직하게는 관통 통로로서 형성된다. 체결 컷아웃(78)은 시일 수단(36)의 영구적인 배열을 위해 구현될 수 있다. 바람직하게는, 시일 수단(36)은 도시된 바와 같이 체결 컷아웃(78)을 통과하는 체결 노브(fastening knobs)(80)를 포함한다. 이러한 방식으로, 플랜지(34)에서 시일 수단(36)의 계류(고정) 배열(captive arrangement)이 실현될 수 있고 여전히 시일 수단(36)의 간단한 교환이 보장될 수 있다. 명료함을 위해, 하나의 체결 컷아웃(78)과 하나의 체결 노브(80)에만 참조 부호가 제공된다.
도시된 도면에 따르면, 필터 엘리먼트 스톱(정지부)(filter element stop)(52)은 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81) 및 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션(82)을 포함한다. 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81) 및 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션(82)은 밀봉 표면(48)으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 필터 엘리먼트(26)의 측면에 배열된다(도 2 참조). 필터 엘리먼트 스톱(52) 또는 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81, 82)는 복수의 정지 돌출부(stop projections)(83, 84)를 가질 수 있다. 환언하면, 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81, 82) 또는 필터 엘리먼트 스톱(52)은 정지 돌출부(83, 84)에 의해 형성된다. 정지 돌출부(83)는 플랜지(34)에서 시작하는 정지 돌출부(84)에 대해 클램핑 방향(54)에 반대되는 감소된 돌출 높이를 포함한다. 이것은 클램핑 웨지(38)의 필터 엘리먼트 웨지 측면(66)(도 3 참조)에 대한 필터 엘리먼트 스톱(52)의 적응을 가능하게 한다(도 1 내지 도 3 참조). 도시되지 않은 실시예에서, 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81, 82)은 또한 연속적인 표면을 형성할 수 있다.
또한, 필터 엘리먼트 하우징 스톱(52)의 정지(스톱) 돌출부(83, 84)에서 클램핑 웨지(38)(도 1 내지 도 3 참조)의 접촉에 의해 점 접촉이 실현될 수 있으며, 이로써 클램핑 웨지(38)의 삽입 및 제거가 단순화될 수 있다.
필터 엘리먼트(26)는 프레임(30)에 대해 플랜지(34)를 지지하는 복수의 보강 리브(reinforcement ribs)(86)를 포함할 수 있다. 보강 리브(86)는 바람직하게는 종방향(28)에 직각으로 배향된 프레임(30)의 측면에만 배열되거나 형성된다. 이러한 방식으로 클램핑 웨지(38)의 삽입은 보강 리브(86)에 의해 손상 없이 실현될 수 있다. 보강 리브(86)는 일반적으로 삼각형 형상으로 구현된다. 특히 바람직한 실시예에서, 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12) 내부에 필터 엘리먼트(26)를 사전 포지셔닝(pre-positioning)하기 위한 장착 리브(88)를 포함할 수 있다(도 1, 2 참조). 장착 리브(88)는 바람직하게는 필터 엘리먼트(26)에서 종방향(28)에서 후방으로 배열되거나 구현된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)가 완전히 삽입된 장착 리브(88)는 필터 하우징(12)에 안착될 수 있고 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)의 이동에 영향을 미칠 수 있다(도 5 참조). 필터 엘리먼트(26)의 사전 포지셔닝은 장착 리브(88)와 포지셔닝 돌출부(58)의 조합에 의해 특히 유리하게 이러한 맥락에서 실현될 수 있다. 특히, 필터 엘리먼트(26)의 전면에서 종방향(28)으로 포지셔닝 돌출부(58)를 배열하기 위해, 필터 엘리먼트(26)의 특히 균일한 리프팅(uniform lifting)이 이러한 방식으로 실현될 수 있다.
필터 엘리먼트(26)는 다양한 완충 요소(buffer elements)(90)를 추가로 포함할 수 있다. 완충 요소(90)는 바람직하게는 플랜지(34)에 배열되거나 구현된다. 더욱 바람직하게는, 완충 요소(90)는 플랜지(34)를 지나 측방향으로 돌출한다. 특히 바람직하게는, 완충 요소(90)는 탄성 소재로 형성된다. 필터(10)의 장착 상태에서(도 1, 2 참조), 완충 요소(90)는 필터 하우징(12)에 기대어 놓일 수 있다. 이러한 방식으로, 음향 교란 소음, 예를 들어 덜거덕거림이 방지될 수 있다. 또한, 완충 요소(90)는 필터 엘리먼트(26)를 필터 하우징(12)에 삽입할 때 센터링 기능(centering function)을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)는 특히 횡방향으로 정확하게 위치될 수 있어서 클램핑 웨지(38)의 삽입이 단순화된다.
도 5는 클램핑 웨지(38) 없이 내부에 필터 엘리먼트(26)가 삽입된 필터 하우징(12)을 도시한다(도 1-3 참조). 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12) 내의 사전 포지셔닝된 위치에 위치된다. 환언하면, 필터 엘리먼트(26)는 종방향(28)으로 필터 하우징(12)에 삽입된다. 결합하는 동안, 여기에서 필터 엘리먼트(26)의 양측에 제공되는 포지셔닝 돌출부(58)는 필터 하우징(12)의 하우징 스톱(50)과 접촉하게 된다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)의 이동 또는 상승은 클램핑 방향(54)으로 포지셔닝 돌출부(58)의 환경에서 이루어진다. 아날로그 방식으로, 완전히 삽입된 필터 엘리먼트(26)를 위한 장착 리브(88)는 장착 리브(88)의 환경에서 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)의 이동 또는 상승에 영향을 미친다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)는 전체적으로 클램핑 방향(54)으로 사전 포지셔닝되고 필터 엘리먼트 스톱(52)과 하우징 스톱(50) 사이의 중간 공간으로의 클램핑 웨지(38)의 삽입이 용이해진다.
도 6은 필터 하우징(12)에 삽입된 필터 엘리먼트(26)의 도 5의 상세도를 도시한다. 필터 하우징(12)은 필터 엘리먼트(26)와 관련하여 잘못된 조립에 대한 고정 작용부(securing action)(92)를 포함한다. 예시된 실시예에 따른 잘못된 조립에 대한 고정 작용부(92)는 미리 장착된 상태에서 필터 엘리먼트(26)의 플랜지(34) 아래로부터 맞물리는 하우징을 향하는 고정 돌출부(94)의 형태로 구현된다. 고정 돌출부(94)의 아래로부터의 결합은 필터 엘리먼트(26)가 포지셔닝 돌출부(58)에 의해 들어올려질 때에만 필터 엘리먼트(26)의 결합 시에 실현될 수 있다(도 5 참조). 필터 엘리먼트(26)의 그러한 상승이 실현되지 않을 때, 예를 들어 포지셔닝 돌출부(58)가 없기 때문에, 플랜지(34)는 필터 엘리먼트(26)의 결합 시 고정 돌출부(94) 아래로 밀려진다. 그 결과, 클램핑 웨지(38)(도 1 내지 도 3 참조)가 필터 하우징(12)에 완전히 삽입될 수 없고 필터 하우징(12)에 대한 필터 엘리먼트(26)의 클램핑이 실현될 수 없다.
도 7은 개략도로 제2 실시예에 따른 필터 엘리먼트(26)의 단면 부분 상세도를 도시한다.
필터 엘리먼트(26)는 둘레 방향으로 프레임(30)에 의해 둘러싸인 필터 매체 본체(32)를 포함한다. 프레임(30)은 바람직하게는 분리 불가능하도록 필터 매체 본체(32)에 배열될 수 있다. 프레임(30)은 플랜지(34)를 포함한다.
또한, 필터 엘리먼트(26)는 플랜지(34)에 배열된 시일 수단(seal means)(36)을 포함한다. 시일 수단(36)은 필터 매체 본체(32) 및 프레임(30)을 둘레 방향으로 둘러싼다.
도시된 바와 같이 시일 수단(seal means)(36)은 적어도 하나의 시일 립(seal lip)(96a)을 포함할 수 있다. 시일 립(96a)을 갖는 시일 수단(36)을 사용함으로써, 시일 수단(36)의 시일 강성(seal stiffness)이 감소될 수 있다. 이러한 방식으로, 시일 표면(48)에서 필터 엘리먼트(26)(도 2 참조)의 기밀 가압(gas-tight pressing)에 필요한 클램핑 웨지(38)의 장착 및/또는 탈착을 위한 힘이 낮아질 수 있다. 이러한 방식으로 필터(10)(도 1 참조)의 제조 및 정비가 용이해질 수 있다. 시일 립(96a)은 바람직하게는 둘레 방향으로 필터 엘리먼트(26)를 둘러싼다.
도 8은 개략도로 제3 실시예에 따른 필터 엘리먼트(26)의 단면 부분 상세도를 도시한다.
필터 엘리먼트(26)는 그에 구현된 플랜지(34)를 갖는 프레임(30)을 포함한다. 플랜지(34)는 시일 수단(36)의 배열을 단순화하기 위해 칼라 형상으로 구현된다. 환언하면, 시일 수단(36)은 플랜지(34)와 프레임(30) 사이에 계류(고정) 방식으로 기밀하게 배열될 수 있다.
시일 수단은 실시예에 따라 복수(여기서는 3개)의 시일 립(seal lips)(96b, 96c)을 포함한다. 시일 립(96b)은 도시된 실시예에 따라 필터 엘리먼트(26)가 필터 하우징(12)에 대해 가압될 수 있는 시일 표면(48)을 형성한다(도 1, 2 참조). 시일 립(96c)은 둘레 방향으로 필터 엘리먼트(26)의 추가적인 실링(밀봉) 작용을 수행할 수 있다.
도 9에는 본 발명에 따른 필터 엘리먼트(26)에 사용할 수 있는 시일 수단(36)(도 1, 2, 7, 8 참조)의 시일(밀봉) 반력과 종래 기술의 필터 엘리먼트의 시일 수단의 시일 반력을 나타내는 다이어그램이 도시되어 있다.
다이어그램은 밀리미터(mm) 단위로 X축에 표시된 시일 수단(36)의 압축을 도시한다. 또한 다이어그램은 밀리미터 시일(밀봉) 라인당 뉴턴(N/mm) 단위의 시일 반력을 Y축에 나타낸 것을 보여준다. 환언하면, 다이어그램은 각각의 시일 수단(36)을 누르거나 압축할 때 1 밀리미터 시일 라인에서 발생하는 시일(밀봉) 반력을 도시한다.
종래 기술로부터 공지된 시일 수단, 특히 PUR의 고체 단면 시일 수단의 전형적인 시일(밀봉) 반력은 특성 라인(100)에 의해 예시된다. 최소 압축 시 종래 기술의 시일 수단은 시일 반력의 급격한 증가를 가질 수 있고 주로 압축 증가에 비례하여 증가할 수 있다. 종래의 시일 수단(36)의 경우, 시일 반력은 예시된 바와 같이 3.8 밀리미터의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 1.5 뉴턴에 달할 수 있다.
이와는 대조적으로, 본 발명에 사용하기에 적합한 필터 엘리먼트용 시일 수단(36)은 특성 라인(102, 104, 106)에 의해 특징지어지는 시일 반력을 가질 수 있다. 바람직하게는, 시일 수단(36)은 상부 특성 라인(102)과 하부 특성 라인(106) 사이에 놓이는 시일 반력을 갖는다. 더욱 바람직하게는, 시일 수단(36)은 시일 수단(36)의 압축 시 상부 특성 라인(102)과 하부 특성 라인(106) 사이에서 연장되는 시일 반력을 포함한다. 특히 바람직하게는, 시일 수단(36)은 +/- 20%의 공차로 특성 라인(104)을 따라 시일 반력을 포함한다. 시일 반력의 과정은 도시된 바와 같이 점진적으로 확장될 수 있다.
도시된 바와 같이 시일 수단(36)은 시일 수단(36)의 동일한 압축에 대해 종래 기술로부터 알려진 시일 수단의 시일 반력보다 상당히 더 낮은 시일 반력을 나타낼 수 있다. 이러한 방식으로, 필터 엘리먼트(26)(도 1, 2, 4, 5 참조)의 기밀 장착 및 탈착을 위한 힘 소모가 감소될 수 있다. 특히, 이러한 방식으로 클램핑 웨지(38)는 70 N 내지 150 N의 일반적인 수동 힘으로 장착 및 분리될 수 있는 것이 가능해진다. 특성 라인(102)에 도시된 것보다 더 높은 시일 반력의 경우, 클램핑 웨지가 더 이상 수동으로 이동할 수 없는 위험이 있는데, 이는 필터 엘리먼트와 하우징에서 클램핑 웨지의 작동 접촉 시 막대한 마찰력이 웨지 차단(wedge blocking)으로 이어지기 때문이다. 따라서, 클램핑 웨지의 구조적 구성에 관한 특징과 시일 수단의 시일 반력에 관한 특징이 서로를 보완하고 조합 효과를 생성한다.
필터 10
필터 하우징 12
상부 쉘 14
하부 쉘 16
잠금 요소 18
입구 개구부 20
출구 개구부 22
정비 개구부 24
필터 엘리먼트 26
필터 엘리먼트 26의 종방향 28
프레임 30
필터 매체 본체 32
플랜지 34
시일 수단 36
클램핑 웨지 38
결합 방향 39
웨지 플랭크 40
웨지 스테이 42
고정 요소 44
고정 컷아웃 46
시일 표면 48
하우징 스톱 50
필터 엘리먼트 스톱 52
클램핑 방향 54
웨지 가이드 56
포지셔닝 돌출부 58
클램핑 웨지 38의 보강 리브 60
하우징 스톱 50의 보강 리브 62
하우징 웨지 측 64
필터 엘리먼트 웨지 측 66
하우징을 향하는 제1 베어링 표면 67
하우징을 향하는 제2 베어링 표면 68
필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면 69
필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면 70
하우징을 향하는 단차 72
필터 엘리먼트를 향하는 단차 73
웨지 베이스 각도 74a, b
필터 매체 본체 32의 유입측 76
체결 컷아웃 78
체결 노브 80
제1 필터 엘리먼트 스톱(정지) 섹션 81
제2 필터 엘리먼트 스톱(정지) 섹션 82
정지(스톱) 돌출부 83
정지(스톱) 돌출부 84
보강 리브 86
장착 리브 88
완충 요소 90
잘못된 조립에 대한 고정 작용부 92
고정 돌출부 94
실링 립 96a-c
특성 라인 100, 102, 104, 106
Y 축
X 축
필터 하우징 12
상부 쉘 14
하부 쉘 16
잠금 요소 18
입구 개구부 20
출구 개구부 22
정비 개구부 24
필터 엘리먼트 26
필터 엘리먼트 26의 종방향 28
프레임 30
필터 매체 본체 32
플랜지 34
시일 수단 36
클램핑 웨지 38
결합 방향 39
웨지 플랭크 40
웨지 스테이 42
고정 요소 44
고정 컷아웃 46
시일 표면 48
하우징 스톱 50
필터 엘리먼트 스톱 52
클램핑 방향 54
웨지 가이드 56
포지셔닝 돌출부 58
클램핑 웨지 38의 보강 리브 60
하우징 스톱 50의 보강 리브 62
하우징 웨지 측 64
필터 엘리먼트 웨지 측 66
하우징을 향하는 제1 베어링 표면 67
하우징을 향하는 제2 베어링 표면 68
필터 엘리먼트를 향하는 제1 베어링 표면 69
필터 엘리먼트를 향하는 제2 베어링 표면 70
하우징을 향하는 단차 72
필터 엘리먼트를 향하는 단차 73
웨지 베이스 각도 74a, b
필터 매체 본체 32의 유입측 76
체결 컷아웃 78
체결 노브 80
제1 필터 엘리먼트 스톱(정지) 섹션 81
제2 필터 엘리먼트 스톱(정지) 섹션 82
정지(스톱) 돌출부 83
정지(스톱) 돌출부 84
보강 리브 86
장착 리브 88
완충 요소 90
잘못된 조립에 대한 고정 작용부 92
고정 돌출부 94
실링 립 96a-c
특성 라인 100, 102, 104, 106
Y 축
X 축
Claims (22)
- 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10)로서,
- 미처리(미여과)측 입구 개구부(20), 정화(여과)측 출구 개구부(22) 및 정비 개구부(24)를 갖는 필터 하우징(12);
- 입구 개구부(20)와 출구 개구부(22) 사이에 배열된 필터 엘리먼트(26)로서, 필터 하우징(12)에서 제거 가능하고 정비 개구부(24)를 통해 필터 하우징(12)으로 삽입 가능한 필터 엘리먼트(26);
- 필터 하우징(12)의 하우징 스톱(50)과 필터 엘리먼트(26)의 필터 엘리먼트 스톱(52) 사이에 결합 방향(39)의 반대 방향으로 제거 가능하도록 배치되며 필터 하우징(12)에 대해 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)를 클램핑하는 클램핑 웨지(38)를 포함하며,
클램핑 웨지(38)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 측면의 필터 엘리먼트(26)는 필터 하우징(12)에 대해 시일 표면(48)에 놓이고;
클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)을 향하는 하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 스톱(52)을 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)을 포함하고;
하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 웨지 측(66)은 각각 단차(72, 73)에 의해 분리된 제1 베어링 표면(67, 69) 및 제2 베어링 표면(68, 70)을 포함하고;
결합 방향(39)은 하우징 웨지 측(64)이 하우징 스톱(50)에 기대어 있는 접촉 평면으로 또는 접촉 평면에 평행하게 연장되며;
필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 제2 베어링 표면(70)은 각각 결합 방향(39)에 대해 1°내지 20°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 웨지 베이스 각도(74a, b)로 위치하며;
하우징 웨지 측(64)의 적어도 하나의 단차(72)는 결합 방향(39)에서 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 적어도 하나의 단차(73)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항에 있어서,
결합 방향(39)에 대한 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69)의 웨지 베이스 각도(74a)는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제2 베어링 표면(70)의 웨지 베이스 각도(74b)와 동일한 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 또는 제2항에 있어서,
하우징 웨지 측(64)의 제1 베어링 표면(67)은 하우징 웨지 측(64)의 제2 베어링 표면(68)에 평행하게 구현되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 제2 베어링 표면(70)은 시일 표면(48)에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 제2 베어링 표면(70)은 0.5°와 10°사이, 바람직하게는 0.75°와 2.5°사이의 각도로 시일 표면(48)에 대해 위치되며,
특히 웨지 베이스 각도는 시일 표면(48)에 대한 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 제2 베어링 표면(70) 사이의 각도의 두 배에 이르는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제5항에 있어서,
필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69)은 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제2 베어링 표면(70)보다 시일 표면(48)으로부터 더 멀리 이격되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
시일 표면(48)은 시일 수단(36)에 형성되고, 시일 수단(36)은 바람직하게는 시일 반력을 포함하며, 이것은
- 1 mm의 압축에서 밀리미터 시일(밀봉) 라인당(per millimeter seal line) 0.003 내지 0.023 N(Newton)에 이르며 및/또는
- 2 mm 의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.005 내지 0.068 N에 이르며 및/또는
- 3 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.013 내지 0.133 N에 이르며 및/또는
- 4 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.027 내지 0.252 N에 이르며 및/또는
- 5 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.049 내지 0.415 N에 이르며 및/또는
- 6 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.092 내지 0.639 N에 이르며 및/또는
- 7 mm의 압축에서 밀리미터 시일 라인당 0.160 내지 1.296 N에 이르는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제7항에 있어서,
시일 수단(36)은 적어도 하나의 시일 립(96a-c)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트(26)는 분리 불가능하게 고정된, 특히 접착된 필터 매체 본체(32)를 포함하거나 플라스틱 오버몰딩된 필터 매체 본체(32)로 구현되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트 스톱(52)은 필터 엘리먼트(26)의 프레임(30)에 구현되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트 스톱(52)은 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(68) 및/또는 제2 베어링 표면(70)과 접촉하도록 구현된 적어도 2개의, 특히 리브 형상의 정지 돌출부(83, 84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제11항에 있어서,
적어도 2개의, 특히 리브 형상의 정지 돌출부(83, 84) 각각은 결합 방향(39)에 반대되는 상이한 돌출 높이를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제11항 또는 제12항에 있어서,
필터 엘리먼트 스톱(52)은 복수의 정지 돌출부(83, 84)를 포함하고, 특히 이웃하는 정지 돌출부(83, 84)는 결합 방향(39)에서 등거리로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
클램핑 웨지(38)는 2개의 웨지 플랭크(40) 및 웨지 플랭크(40)를 연결하는 웨지 스테이(42)를 포함하고, 2개의 웨지 플랭크(40)는 필터 엘리먼트(26)의 대향 위치 측면에 배열되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제14항에 있어서,
웨지 스테이(42)는 클램핑 웨지(38)의 삽입된 상태에서 필터 하우징(12)에서 클램핑 웨지(38)를 계류(고정) 유지하기 위한 적어도 하나의 고정 요소(44), 특히 스냅 후크를 포함하는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
클램핑 웨지(38)를 결합 방향(39)으로 측면 안내하기 위한 웨지 가이드(56)를 포함하고, 웨지 가이드(56)는 클램핑 웨지(38) 주위에 적어도 부분적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제16항에 있어서,
웨지 가이드(56)는 하우징 스톱(50) 및/또는 필터 엘리먼트 스톱(52)에서 구현되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
필터 엘리먼트 스톱(52)에서 클램핑 방향(54)으로 연장되고 필터 엘리먼트(26)의 삽입 시 하우징 스톱(50)에 안착되고 필터 엘리먼트(26)를 클램핑 방향(54)에 사전 포지셔닝 하도록 구성되는 포지셔닝 돌출부(58)가 구현되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
하우징 스톱(50)과 클램핑 웨지(38)는 클램핑 방향(54)으로 구현된 평행 보강 리브(60, 62)를 포함하고, 여기서 클램핑 웨지(38)의 보강 리브(60)와 하우징 스톱(50)의 보강 리브(62)는 클램핑 웨지(38)의 삽입된 상태에서 바람직하게는 클램핑 방향(54)으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 기체 유체를 여과하기 위한 필터(10). - 특히 선행하는 항들 중 어느 한 항에 따른 필터(10) 내에 필터 엘리먼트(26)를 클램핑하기 위한 클램핑 웨지(38)로서, 장착된 상태에서 클램핑 웨지(38)는 하우징 스톱(50)을 향하는 하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 스톱(52)을 향하는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)을 포함하며;
하우징 웨지 측(64) 및 필터 엘리먼트 웨지 측(66)은 각각 단차(72, 73)에 의해 분리된 제1 베어링 표면(67, 69) 및 제2 베어링 표면(68, 70)을 포함하고;
하우징 웨지 측(64)의 제1 베어링 표면(67) 및/또는 제2 베어링 표면(68)은 클램핑 웨지(38)의 결합 방향(39)으로 또는 이에 평행하게 구현되고;
필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69) 및/또는 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제2 베어링 표면(70) 각각은 결합 방향(39)에 대해 1°내지 20°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 웨지 베이스 각도(74a, 74b)로 위치되고;
하우징 웨지 측(64)의 적어도 하나의 단차(72)는 결합 방향(39)에서 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 적어도 하나의 단차(73)에 대해 오프셋되는 것을 특징으로 하는 필터(10) 내에 필터 엘리먼트(26)를 클램핑하기 위한 클램핑 웨지(38). - 제20항에 따른 클램핑 웨지(38)를 갖는 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 필터(10)에 배치하기 위한 필터 엘리먼트(26)로서,
- 필터 엘리먼트(26)의 장착된 상태에서 필터(10)의 필터 하우징(12)에 대해 기밀 방식으로 놓이는 시일 표면(48);
- 시일 표면(48)으로부터 멀어지는 쪽을 향하는 필터 엘리먼트(26)의 측면에 있는 필터 엘리먼트 스톱(52)을 포함하며;
필터 엘리먼트 스톱(52)은 클램핑 웨지(38)의 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제1 베어링 표면(69)과 접촉하도록 구성된 제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81) 및 클램핑 웨지(38)의 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 제2 베어링 표면(70)과 접촉하도록 구성된 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션(82)을 포함하며;
제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81)과 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션(82)은 결합 방향(39)에서 서로에 대해 오프셋 배열되어 클램핑 웨지의 필터 엘리먼트 웨지 측(66)의 단차(73)가 그 사이에 수용될 수 있으며;
제1 필터 엘리먼트 스톱 섹션(81) 및/또는 제2 필터 엘리먼트 스톱 섹션(82) 각각은 결합 방향(39)에 대해 1°내지 20°, 특히 1.5°내지 5°에 이르는 스톱 섹션 베이스 각도로 위치되는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트(26). - 제21항에 있어서,
필터 엘리먼트(26)를 필터 하우징(12)에 삽입하는 동안 클램핑 방향(54)으로 필터 엘리먼트(26)를 사전 포지셔닝하기 위한 적어도 하나의 포지셔닝 돌출부(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트(26).
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