WO1998007978A1 - Gehäusefilter - Google Patents

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WO1998007978A1
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Alfred Bullinger
Michael Leonhardt
Hans-Peter Scholl
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Filterwerk Mann + Hummel Gmbh
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/02Air cleaners
    • F02M35/024Air cleaners using filters, e.g. moistened
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0004Details of removable closures, lids, caps or filter heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00Other air-treating devices
    • B60H3/06Filtering
    • B60H3/0658Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D2271/02Gaskets, sealings
    • B01D2271/027Radial sealings
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    • B60H3/06Filtering
    • B60H3/0658Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles
    • B60H2003/0666Filter elements specially adapted for their arrangement in vehicles the filter element having non-rectangular shape

Definitions

  • the invention relates to a housing filter according to the preamble of the main claim.
  • a housing filter is known from EP 318 417 A2, in which a filter cartridge is clamped into a housing and can be fixed by means of an eccentric and a spring element. So that the Filte ⁇ atrone is reliably fixed in the housing, high clamping forces are required. These are created using suitable fasteners.
  • the Filte ⁇ atrone is axially sealed. This means that a certain tolerance compensation is necessary because a Filte ⁇ atrone has certain length tolerances. Additional mechanical elements are also required for this tolerance compensation.
  • the invention has for its object to provide a housing filter that can be manufactured with a low cost of components, requires no tolerance-compensating elements and avoids the disadvantages mentioned.
  • the main advantage of the invention is that the structure according to the invention leads to reliable support of the filter element both in the area of the connecting piece and on the opposite side.
  • On the one hand there is the possibility of supporting the filter in the edge area on the housing wall, on the other hand there is the possibility, as described in a further embodiment of the invention, of providing an axial stop for the filter element which fixes the axial position of the filter element indirectly or directly.
  • This axial stop can be designed in the manner of a sliding element which can be actuated by hand or a hinge or a flap, the support being provided on the housing.
  • the filter element is guided by suitable guide surfaces or according to a further development through an axial opening of the filter element, in which a guide socket of the sliding element engages. So that the position of the sliding element is defined within a certain range, this can be provided according to a further embodiment of the invention with a locking lug which forms a stop on the housing.
  • a locking element is provided on the sliding element, which prevents the housing cover from closing when there is no filter element or an incorrectly inserted filter element. Only when the filter element is properly inserted can the lid be closed properly, so that when the lid is closed it is ensured that a filter element is correctly inserted and that the intake air is guided over the filter element.
  • the filter element with a support body and to implement the sealing on the clean air side via the support body.
  • the support body has the advantage that particularly high differential pressures can be effectively absorbed.
  • This support body can, for example, have a seal in the form of an O-ring seal, which effects the seal between the raw air and clean air space.
  • FIG. 1 shows a housing filter in a sectional view with the cover open
  • FIG. 2 shows the housing filter shown in FIG. 1 with the cover closed
  • FIG. 3 a to c a filter system with support tube in different views.
  • the filter shown in Figure 1 consists of a housing 10, a housing cover 11 and a filter element 12 arranged in the housing.
  • the filter element 12 is a paper filter 13 with a zigzag star fold.
  • the paper filter 13 points to its End faces 14, 15 on.
  • the end plate 15 is pushed over a connecting piece 16 of the housing 10 and brings about a radial seal between the unfiltered air space 17 and the clean air space 18.
  • the unfiltered air flows through the unfiltered air inlet opening 19 into the unfiltered air space 18.
  • the housing is provided with a sliding element 21 to stabilize the filter element 12.
  • the sliding element 21 is in the position shown here.
  • the sliding element has a locking element 22 which, in the position shown, prevents the cover 11 from being fitted, which is provided with a tab 23. This means that when the sliding element 21 is open, it is not possible to use the housing filter, but this position is only suitable for replacing the filter element 12.
  • the housing cover 1 1 also has a securing element 24. This consists of a pin 25 and an elastomer cap 26 attached to it.
  • the elastomer cap 26 on the pin 25 creates a soft connection between the cover and the sliding element 21 and prevents transmission of vibrations or shocks.
  • the soft connection also compensates for tolerances.
  • FIG. 3 shows in the various representations a - c a filter system with a support tube.
  • a filter housing 27 is provided with a housing cover 28.
  • the filter element 30 is located on a support tube 29 in the filter housing.
  • the support tube is connected to the clean air connection stub 32 via a sealing element 31.
  • the filter element can be centered or pre-positioned on the ribs 33, 34 of the filter housing.
  • To install the filter element 30, it can be inserted into the here with a suitable means, for example with a lever 35 drawn axial target position can be moved. For removal, the filter element is pulled out of this target position and removed upwards.
  • the housing cover is provided with a fuse 36.
  • This fuse consists of a nose extending into the interior of the housing. If the filter element 30 is not in the desired position, this nose prevents the housing cover from closing.
  • the filter element is arranged asymmetrically in the housing.
  • the cover 28 is provided with a central closure 36 according to FIG. 3c.
  • This central lock is, for example, a bayonet lock and enables the housing cover 28 to be opened and closed particularly quickly and easily.

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Abstract

Es wird ein Gehäusefilter, bestehend aus einem Filterelement (12) in Form einer Rundpatrone, einem Gehäuse (10) sowie einem Gehäusedeckel (11) beschrieben. Das Gehäuse weist eine Rohluftzutrittsöffnung (19) und eine Reinluftaustrittsöffnung (20) auf. Die Reinluftaustragsöffnung ist mit einem Anschlußstutzen (16) versehen, auf dem das Filterelement (12) angeordnet ist. Das Filterelement weist an der dem Anschlußstutzen zugewandten Seite eine Radialdichtung auf und wird an der dem Anschlußstutzen gegenüberliegenden Seite über das Gehäuse geführt.

Description

Gehäusefilter
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gehäusefilter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der EP 318 417 A2 ist ein Gehäusefilter bekannt, bei dem eine Filteφatrone in ein Gehäuse eingespannt wird und mittels eines Exzenters und eines Federelements fixiert werden kann. Damit die Filteφatrone zuverlässig in dem Gehäuse fixiert ist, sind hohe Einspannkräfte erforderlich. Diese werden über geeignete Befestigungselemente erzeugt.
Die Filteφatrone wird axial abgedichtet. Dies bedeutet, daß ein bestimmter Toleranzausgleich erforderlich ist, da eine Filteφatrone gewisse Längentoleranzen aufweist. Für diesen Toleranzausgleich sind ebenfalls zusätzliche mechanische Elemente erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäusefilter zu schaffen, das mit einem geringen Bauteileaufwand hergestellt werden kann, keine toleranzausgleichenden Elemente benötigt und die genannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der erfindungsgemäße Aufbau zur zuverlässigen Abstützung des Filterelements sowohl im Bereich des Anschlußstutzens als auch auf der gegenüberliegenden Seite fuhrt. Zur Fixierung der Filterelements auf der gegenüberliegenden Seite bieten sich mehrere Möglichkeiten an. Zum einen besteht die Möglichkeit, das Filter im Randbereich an der Gehäusewandung abzustützen, zum anderen bietet sich die Möglichkeit, wie in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung beschrieben, einen Axialanschlag für das Filterelement vorzusehen, welcher mittelbar oder unmittelbar die axiale Lage des Filterelements fixiert. Dieser Axialanschlag kann nach Art eines durch Handkraft betätigbaren Schiebeelements oder eines Scharniers oder einer Klappe ausgestaltet sein, wobei die Abstützung an dem Gehäuse erfolgt. Bei einem Schiebeelement erfolgt die Führung des Filterelements durch geeignete Führungsflächen oder weiterbildungsgemäß durch eine axiale Öffnung des Filterelements, in welche ein Führungsstutzen des Schiebeelements eingreift. Damit die Position des Schiebeelements innerhalb eines gewissen Bereichs definiert ist, kann dieses gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einer Rastnase versehen sein, die einen Anschlag an dem Gehäuse bildet.
Insbesondere bei der Anwendung des Filters für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine muß gewährleistet sein, daß ein Betrieb der Brennkraftmaschine ohne Filter verhindert wird. Dies kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, daß an dem Schiebeelement ein Sperrelement vorgesehen ist, welches ein Schließen des Gehäusedeckels verhindert, wenn kein Filterelement oder ein nicht ordnungsgemäß eingelegtes Filterelement vorhanden ist. Erst bei einem ordnungsgemäß eingelegten Filterelement läßt sich der Deckel sachgerecht schließen, so daß bei geschlossenem Deckel gewährleistet ist, daß ein Filterelement korrekt eingelegt ist und damit die Ansaugluft über das Filterelement geführt wird.
Es wird weiterbildungsgemäß vorgeschlagen, das Filterelement mit einem Stützköφer zu versehen und über den Stützköφer die reinluftseitige Abdichtung zu realisieren. Der Stützköφer hat den Vorteil, daß besonders hohe Differenzdrücke wirksam abgefangen werden können. Dieser Stützköφer kann beispielsweise eine Dichtung in Form einer O-Ring- Dichtung aufweisen, die die Abdichtung zwischen Rohluft- und Reinluftraum bewirkt.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein Gehäusefilter in einer Schnittdarstellung mit geöffnetem Deckel,
Figur 2 das in Figur 1 dargestellte Gehäusefilter mit geschlossenem Deckel,
Figur 3 a bis c ein Filtersystem mit Stützrohr in verschiedenen Ansichten.
Das in Figur 1 gezeigte Filter besteht aus einem Gehäuse 10, einem Gehäusedeckel 1 1 sowie einem in dem Gehäuse angeordneten Filterelement 12. Das Filterelement 12 ist ein Papierfilter 13 mit zick-zack-förmiger Sternfaltung. Das Papierfilter 13 weist an seinen Stirnseiten Endscheiben 14, 15 auf. Die Endscheibe 15 ist über einen Anschlußstutzen 16 des Gehäuses 10 geschoben und bewirkt eine radiale Abdichtung zwischen dem Rohluftraum 17 und dem Reinluftraum 18. Die Rohluft strömt über die Rohluftzutrittsöffnung 19 in den Rohluftraum 18. Während die mitgefühlten Partikel von dem Filterelement 12 ausgefiltert werden, verläßt die gereinigte Luft über den Reinluftraum 18 und den Anschlußstutzen 16 sowie das Reinluftrohr 20 das Filtersystem. Das Gehäuse ist zur Stabilisierung des Filterelements 12 mit einem Schiebeelement 21 versehen. Zum Einsetzen bzw. Herausnehmen des Filterclements 12 befindet sich das Schiebeelement 21 in der hier gezeigten Stellung. Das Schiebeelement weist ein Sperrelement 22 auf, welches in der gezeigten Lage ein Aufsetzen des Deckels 1 1 , der mit einer Lasche 23 versehen ist, verhindert. Dies bedeutet, daß bei geöffnetem Schiebelement 21 eine Nutzung des Gehäusefilters nicht möglich ist, sondern diese Position lediglich zum Austausch des Filterelements 12 geeignet ist. Der Gehäusedeckel 1 1 weist ferner ein Sicherungselement 24 auf. Dieses besteht aus einem Stift 25 und einer daran befestigten Elastomerkappe 26.
Die Funktionsweise des Sicherungselements 24 wird anhand der Figur 2 näher erläutert. Gleich Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Sobald das Schiebeelement 21 an das Filterelement 12 herangeführt ist, wird die Betriebsstellung erreicht. Diese Betriebsstellung ist in der Figur 2 sichtbar. Die rechtsseitige Abdichtung des Filterelements zwischen Rohluftraum und Reinluftraum erfolgt auch hier durch einen Führungsstutzen 27, der in Verbindung mit der Endscheibe 14 eine radiale Abdichtung bewirkt. In der hier gezeigten Stellung des Schiebelements 21 kann das Sicherungselement 24 in das Sperrelement 22 eingreifen und verhindert ein Öffnen des Schiebeelements 21. Gleichzeitig ist nunmehr in ordnungsgemäßes Schließen des Gehäusedeckels 1 1 möglich. Der Gehäusedeckel 11 wird auf dem Gehäuse mit Spannverschlüssen oder Schnappverschlüssen fixiert.
Die Elastomerkappe 26 auf dem Stift 25 bewirkt eine weiche Verbindung zwischen Deckel und Schiebeelement 21 und verhindert ein Übertragen von Schwingungen oder Erschütterungen. Außerdem wirkt die weiche Verbindung toleranzausgleichend.
Figur 3 zeigt in den verschiedenen Darstellungen a - c ein Filtersystem mit einem Stützrohr. Ein Filtergehäuse 27 ist mit einem Gehäusedeckel 28 versehen. In dem Filtergehäuse befindet sich auf einem Stützrohr 29 das Filterelement 30. Das Stützrohr ist über ein Dichtelement 31 mit dem Reinluftanschlußstutzen 32 verbunden. Das Filterelement kann an den Rippen 33, 34 des Filtergehäuses zentriert bzw. voφositioniert werden. Zum Einbau des Filterelements 30 kann dieses mit einem geeigneten Mittel, beispielsweise mit einem Hebel 35 in die hier gezeichnete axiale Sollposition bewegt werden. Zum Ausbau wird das Filterelement aus dieser Sollposition herausgezogen und nach oben entfernt.
Der Gehäusedeckel ist mit einer Sicherung 36 versehen. Diese Sicherung besteht aus einer in das Innere des Gehäuses sich erstreckende Nase. Sofern das Filterelement 30 sich nicht in der Sollage befindet, verhindert diese Nase das Schließen des Gehäusedeckels.
Wie Figur 3b zeigt, ist das Filterelement asymmetrisch in dem Gehäuse angeordnet. Der Deckel 28 ist gemäß Figur 3c mit einem Zentralverschluß 36 versehen. Dieser Zentralverschluß ist beispielsweise ein Bajonettverschluß und ermöglicht ein besonders rasches und problemloses Öffnen und Verschließen des Gehäusedeckels 28.

Claims

Patentansprüche
1. Gehäusefilter, bestehend aus einem Filterelement in Form einer Rundpatrone, einem Gehäuse sowie einem Gehäusedeckel, wobei das Gehäuse eine Rohluftzutrittsöffnung und eine Reinluftaustrittsöffnung aufweist und die Reinluftaustragsöffnung mit einem Anschlußstutzen versehen ist, auf dem das Filterelement angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (12) an der dem Anschlußstutzen (16) zugewandten Seite eine Radialdichtung (15) aufweist und daß das Filterelement (12) an der dem Anschlußstutzen gegenüberliegenden Seite über das Gehäuse (10) geführt ist.
2. Gehäusefilter nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäusedeckel (1 1 ) ein Axialanschlag (25) für das Filterelement (12) vorgesehen ist, welcher mittelbar oder unmittelbar die axiale Lage des Filterelements fixiert.
3. Gehäusefilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse ein Schiebeelement (21) vorgesehen ist, welches die Führung des Filterelements (12) auf der dem Anschlußstutzen (16) gegenüberliegenden Seite bewirkt.
4. Gehäusefilter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeelement (21 ) einen Führungsstutzen (37) aufweist, der in eine axiale Öffnung (38) des Filterelements (12) eingreift.
5. Gehäusefilter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeelement (21) mit wenigstens einer Rastnase (39) versehen ist, welche einen Verschiebebereich des Elements (21 ) an dem Gehäuse definiert.
6. Gehäusefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schiebeelement (21) ein Sperrelement (22) vorgesehen ist, welches ein Schließen des Deckels (1 1) bei nicht ordnungsgemäß eingelegtem Filterelement (12) verhindert.
7. Gehäusefilter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterelement (30) mit einem Stützköφer (29) versehen ist und der Stützköφer (29) in Verbindung mit dem Anschlußstutzen (32) die reinluftseitige Abdichtung bewirkt.
8. Gehäusefilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stützköφer (23) und Anschlußstutzen (32) eine Dichtung (31) insbesondere in Form einer O-Ring- Dichtung vorgesehen ist.
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