WO2011104107A1 - Filtereinrichtung - Google Patents

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WO2011104107A1
WO2011104107A1 PCT/EP2011/051721 EP2011051721W WO2011104107A1 WO 2011104107 A1 WO2011104107 A1 WO 2011104107A1 EP 2011051721 W EP2011051721 W EP 2011051721W WO 2011104107 A1 WO2011104107 A1 WO 2011104107A1
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WO
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cover
filter
lid
filter device
obstacle
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/051721
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthais Traub
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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Publication date
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Priority to US13/581,223 priority patent/US8940070B2/en
Priority to BR112012021354A priority patent/BR112012021354A2/pt
Priority to CN201180011393.0A priority patent/CN102781545B/zh
Publication of WO2011104107A1 publication Critical patent/WO2011104107A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0004—Details of removable closures, lids, caps or filter heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/021—Anti-rotational means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/022—Bayonet connecting means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/02—Non-permanent measures for connecting different parts of the filter
    • B01D2265/028—Snap, latch or clip connecting means

Definitions

  • the present invention relates to a filter device, in particular an air filter for a fresh air system of a motor vehicle or an internal combustion engine, with the features of the preamble of claim 1.
  • a filter device which comprises a filter housing, which contains a receiving space, and an annular filter element, which is inserted axially into the receiving space. Furthermore, a lid for closing the receiving space is present.
  • the lid is releasably secured by means of a threaded closure on the filter housing.
  • the cover has an external thread which can be screwed into an internal thread formed on the filter housing. To attach and to release the lid this must be rotated accordingly.
  • a locking locking device is provided which secures the screwed lid against rotation in the opening direction.
  • the problem with such a configuration is the fact that relatively tight manufacturing tolerances must be met, so that the rotational movement of the lid ends when it reaches the closed position exactly where the securing device engage and can cause the desired rotation.
  • a changed rotational position of the lid may occur in its closed position, so that the securing against rotation with the aid of the securing device is made more difficult.
  • the present invention is concerned with the problem of providing for a filter device of the type mentioned an improved or at least another embodiment, which is characterized in particular by a high reliability.
  • the invention is based on the general idea of releasably securing the cover to the filter housing by means of a bayonet closure.
  • a bayonet closure is characterized by easy handling and high reliability.
  • an unlocking position and a locking position with defined relative positions between the cover and filter housing pretend that are largely independent of wear and contamination.
  • the securing device may have a resiliently elastic latching hook in the radial direction, which is adjusted relative to an obstacle in the circumferential direction upon rotation of the lid from the unlocking position into the locking position, the obstacle passes over to reach the locking position and the obstacle when reaching the Locking position engages behind positively.
  • a rotation limitation limits the rotation of the lid in the locking direction to the locking position and / or in the unlocking direction to the unlocked position.
  • the securing device receives additional functionality.
  • the obstacle of the securing device may be provided to allow the obstacle of the securing device to form the rotational limit to engage radially in a limited circumferential recess, which is adjusted relative to the obstacle in the circumferential direction during rotation of the lid.
  • an emergency fixing device is provided which can be activated in the event of a failed or defective or missing securing device in order to secure the cover in the locking position. In this way, a redundant fixation is provided for the rotation of the lid in the locked position, which is then activated when the (main) safety device is disabled.
  • the emergency fixing device may have a bracket formed on the housing and a lug which projects radially from the cover and is axially aligned in the locking position relative to the bracket.
  • the Notfixier beautiful is activated by a fuse element, for. B. a pen or a
  • the tab passes axially and axially penetrates into the console.
  • the tab may be provided with a corresponding passage opening. It is possible to introduce such a passage opening only in the context of activation of Notfixier worn in the tab.
  • the lid may have a connecting piece which projects into the interior of the filter element through a central disk opening formed in an axial end disk of the filter element.
  • a fluid line can be connected, which is fluidly connected in this way with the interior of the filter element and communicates with it.
  • the lid can be provided with an additional function, since it has a connection of the filter housing, z.
  • An inlet or outlet for the fluid to be cleaned by means of the filter element e.g. a gas or a liquid.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of the filter device in the region of a lid
  • 3 is an isometric view of the filter device in the region of the lid
  • Fig. 4 is an isometric view as in Fig. 3, but in another
  • a filter device 1 comprises a filter housing 2, a filter element 3 and a cover 4.
  • the filter device 1 serves to filter a fluid. Preferably, it is provided for filtering a gas.
  • it is an air filter or an air filter device for a fresh air system for supplying a vehicle interior and / or for supplying an internal combustion engine with fresh air.
  • the filter housing 2 includes a receiving space 5, in which the filter element 3 is inserted.
  • the housing 2 has a hidden here by the filter element 3 inlet 6, which is indicated in Fig. 1 by an arrow shown with a broken line.
  • the housing 2 has at least one outlet. In the example, two outlets 7 and 8, namely a primary outlet 7 and a secondary outlet 8 are provided.
  • the primary outlet 7 is formed integrally on the cover 4, while the secondary outlet 8 is integrally formed on the actual filter housing 2.
  • the primary outlet 7 leads, for example, to the internal combustion engine, while the secondary outlet 8 leads, for example, to an exhaust system of the internal combustion engine, for example to supply air to a catalytic converter or a particle filter.
  • the filter element 3 is designed annular, whereby it has a longitudinal central axis 9, which defines the axial direction of the filter element 3 and thus also of the housing 2.
  • the filter element 3 is inserted axially into the receiving space 5 and separates in the receiving space 5, a raw side 10 of a clean side 1 first
  • the filter element 3 according to an arrow 12 flows radially from the outside inwards. Accordingly, the raw side 10 surrounds the filter element 3, while an annular filter body 13 of the filter element 3 surrounds the clean side 1 1.
  • the clean side 1 1 is thereby formed in an interior 14 of the filter element 3, which is surrounded annularly by the filter body 13.
  • the filter body 13 consists of a suitable filter material. In particular, it may be folded or pleated.
  • the lid 4 closes the receiving space 5, for which purpose it is arranged on a lid receptacle 15, which is formed on the filter housing 2.
  • the lid receptacle 15 surrounds or borders a housing opening 16, through which the filter element 3 can be inserted or removed from the receiving space 5 when the lid 4 is removed from the housing 2.
  • the lid 4 is releasably secured by means of a bayonet closure 17 on the filter housing 2.
  • a bayonet closure 17 the cover 4 can be inserted axially into the cover receptacle 15 and, in the inserted state, can be rotated between an unlocking position and a locking position.
  • the rotation of the lid 4 takes place in the rotationally symmetrical design shown here about the longitudinal central axis 9 of the filter element 3.
  • the cover 4 is already aligned with respect to its rotational position to the unlocked position.
  • the bayonet closure 17 has, according to FIG. 2, a plurality of projections 18 which protrude radially on the cover 4 and are distributed in the circumferential direction.
  • the circumferential direction refers to the axial direction defined by the longitudinal central axis 9.
  • the bayonet closure 17 has a plurality of retaining segments 19, which protrude radially on the lid receptacle 15.
  • the bayonet catch 17 has three or more such pairs of projections 18 and retaining segments 19.
  • the projections 18 When inserting the lid 4 in the lid receptacle 15, the projections 18 are moved axially past the associated holding segments 19. During the subsequent twisting of the cover 4 from the unlocking position into the locking position, the projections 18 move under the retaining segments 19, such that the respective projection 18 engages behind the associated retaining segment 19 axially. It is clear that for this purpose corresponding peripheral segments are present on the lid receptacle 15, which are arranged in the circumferential direction between adjacent holding segments 19 and which allow the projections 18 to be axially moved past the holding segments 19.
  • the lid 4 is seated on a lid edge 20 which projects radially outward and, when the lid 4 is inserted in the lid receptacle 15, rests on a collar 21 on the front side, ie axially.
  • the collar 21 projects axially from the filter housing 2 and forms a border or edge of the lid receptacle 15.
  • the abovementioned projections 18 of the bayonet closure 17 are formed axially spaced from the lid rim 20 on the lid 4.
  • the retaining segments 19 of the bayonet closure 17 are formed at the front end of the collar 21.
  • the filter device 1 is equipped with a safety device 22 according to the preferred embodiment shown here.
  • the cover 4 is secured against turning back into the unlocked position when it is rotated in the locking position.
  • the securing device 22 has in the embodiment shown here a latching hook 23, which is resilient in the radial direction.
  • the radial direction refers to the axial direction defined by the longitudinal central axis 9.
  • the latching hook 23 is adjusted relative to an obstacle 24, which also represents a part of the securing device 22.
  • the latching hook 23 engages behind the obstacle 24 in the circumferential direction in a form-fitting manner.
  • the latching hook 23 is arranged on the cover 4, while the obstacle 24 is arranged on the filter housing 2 or on the cover receptacle 15. In principle, a reverse arrangement is possible.
  • Preferred here is the variant shown here, in which the latching hook 23 on Cover 4 is formed integrally. It is also expedient to form the obstacle 24 integrally on the filter housing 2.
  • the obstacle 24 may have a ramp flank 25.
  • the latching hook 23 strikes the ramp flank 25 with its radially inwardly pointing end section.
  • the end section 26 is then displaced radially outwards along the ramp flank 25.
  • the latch hook 23 yield resiliently.
  • the spring elasticity of the latching hook 23 causes a spring back of the latching hook 23 and the end portion 26 radially inward, whereby the latching hook 23 with its end portion 26, the obstacle 24 in engages behind the circumferential direction. If the cover 24 is now to be rotated back in the direction of the unlocking position, the end section 26 encounters an abutment flank 27 of the obstacle 24. This abutment flank 27 is oriented radially and thus does not cause any radial displacement of the latching hook 23.
  • the filter device 1 is also equipped with a rotation limitation 28.
  • This rotation limit 28 limits the rotation of the lid 4 in the locking direction to the locking position or in the unlocking on the unlocked position.
  • the rotation limit 28 comprises a recognizable in Fig. 4 locking edge 29 and a recognizable in Fig. 3 Entriegelungsflanke 30.
  • These two flanks 29, 30 are formed in the example by the circumferential ends of a lid 4 incorporated in the edge recess 31.
  • the two flanks 29, 30 act together with the obstacle 24. men, which is positioned on the filter housing 2 so that it engages in said recess 31 radially.
  • the obstacle 24 comes to the Entriegelungsflanke 30 to the plant.
  • the obstacle 24 comes to the locking edge 29 to the plant.
  • the presented here rotation limit 28 limits the rotation of the lid 4 thus both in the locking direction on the locking position and in the unlocking direction to the unlocked position.
  • the rotation limit 28 is integrated into the securing device 22.
  • This can e.g. be effected in that the obstacle 24 cooperates on the one hand with the latching hooks 23 and on the other hand with the flanks 29,30 of the rotation limitation 28 cooperates.
  • the obstacle 24 of the securing device 22 engages radially to form the rotational limit 28 in the recess 31, which is limited in the circumferential direction on the one hand by the Entriegelungsflanke 30 and on the other hand by the locking edge 29.
  • the recess 31 is displaced relative to the obstacle 24, which is stationary with respect to the housing 2.
  • the filter device 1 shown here is also equipped with an emergency fixing device 32 according to FIG. 3.
  • this Notfixier worn 32 can be activated to secure the cover 4 in the locked position.
  • the securing device 22 can be deactivated, for example, by the fact that the latching hook 23 and / or the obstacle 24 is damaged or broken off or are.
  • the emergency fixing device 32 here has a bracket 33 formed on the housing 2 and a tab 34 formed on the cover 4.
  • the tab 34 is radially from the cover 4 and aligned in the locking position axially to the bracket 33.
  • This Notfixiercrafted 32 can, for example, be activated by a here only rudimentary indicated fuse element 35, the tab 34 passes axially and penetrates axially into the bracket 33.
  • the fuse element 35 may be a pin.
  • the securing element 35 may be a screw.
  • a corresponding opening for introducing the securing element 35 into the tab 34 or into the console 33 can be introduced as required for activating the emergency fixing device 32. Likewise, it is basically possible to provide said opening at least at the flap 34 from the outset.
  • the lid 4 suitably has a nozzle 36 which surrounds the primary outlet 7. At this nozzle 36, a corresponding fluid line can be connected.
  • the filter element 3 has at its axial ends in each case an end plate 37 and 38, respectively.
  • the respective end plate 37, 38 is tightly connected to the filter body 13.
  • the cover 4 facing the end plate 37 includes a central disc opening 39 through which the nozzle 36 protrudes into the interior 14 of the filter element 3.
  • the nozzle 36 is expediently inserted into the end plate 37 such that at the same time an adequate seal is established.
  • the filter element 3 detachably on the cover 4 in such a way that the filter element 3 is pulled out of the receiving space 5 when the cover 4 is removed.
  • This fixation of the filter element 3 on the cover 4 can, for example, be realized in that the connecting piece 36 produces a frictional connection between the cover 4 and the filter element 3 when it is inserted into the window opening 39.
  • a clip connection can be provided, which connects the lid 4 with the filter element 3.
  • the end disk 38 facing the secondary outlet 8 also has a central disk opening 40, which, however, has a smaller transverse opening 40.
  • a nozzle 41 is formed in the receiving space 5, the sealingly penetrates into the disc opening 40 of the associated end plate 38 as soon as the filter element 3 is properly inserted into the receiving space 5.
  • Said neck 41 is provided with a chamfered end face 42 to facilitate the threading or finding the central disc opening 40.
  • the lid 4 is ripped on its side facing away from the receiving space 5 outside.
  • the individual ribs are designated 43.
  • the ribs 43 extend from the nozzle 36 in a star shape, ie radially. This gives the lid 4 increased stability.

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung (1), insbesondere Luftfilter für eine Frischluftanlage eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Filtergehäuse (2), das einen Aufnahmeraum (5) enthält, ein ringförmiges Filterelement (3), das in den Aufnahmeraum (5) eingesetzt ist, und einen Deckel (4) zum Verschließen des Aufnahmeraums (5). Die Funktionssicherheit lässt sich verbessern, wenn der Deckel (4) mittels eines Bajonettverschlusses (17) am Filtergehäuse (2) lösbar befestigt ist, sodass der Deckel (4) in eine am Filtergehäuse (2) ausgebildete Deckelaufnahme (15) axial einsetzbar und im eingesetzten Zustand zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung verdrehbar ist.

Description

Filtereinrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtereinrichtung, insbesondere ein Luftfilter für eine Frischluftanlage eines Kraftfahrzeuges bzw. einer Brenn kraftmasch ine, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .
Aus der DE 600 04 456 T2 ist eine derartige Filtereinrichtung bekannt. Sie um- fasst ein Filtergehäuse, das einen Aufnahmeraum enthält, sowie ein ringförmiges Filterelement, das axial in den Aufnahmeraum eingesetzt ist. Ferner ist ein Deckel zum Verschließen des Aufnahmeraums vorhanden. Bei der bekannten Filtereinrichtung ist der Deckel mittels eines Gewindeverschlusses am Filtergehäuse lösbar befestigt. Hierzu weist der Deckel ein Außengewinde auf, das in ein am Filtergehäuse ausgebildetes Innengewinde einschraubbar ist. Zum Befestigen und zum Lösen des Deckels muss dieser dementsprechend verdreht werden. Bei der bekannten Filtereinrichtung ist außerdem eine nach Art einer Verrastung arbeitende Sicherungseinrichtung vorgesehen, die den eingeschraubten Deckel gegen ein Verdrehen in der Öffnungsrichtung sichert.
Problematisch bei einer derartigen Ausgestaltung ist der Umstand, dass relativ enge Fertigungstoleranzen eingehalten werden müssen, damit die Drehbewegung des Deckels beim Erreichen der Schließstellung genau dort endet, wo die Sicherungseinrichtung einrasten und die gewünschte Verdrehsicherung bewirken kann. Bei mehrfachem Öffnen und Schließen des Deckels kann es aufgrund von Abnutzungserscheinungen und/oder aufgrund von Verschmutzungen zu einer veränderten Drehlage des Deckels in seiner Schließstellung kommen, sodass die Verdrehsicherung mit Hilfe der Sicherungseinrichtung erschwert ist. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Filtereinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine hohe Funktionssicherheit auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Deckel mittels eines Bajonettverschlusses am Filtergehäuse lösbar zu befestigen. Ein derartiger Bajo- nettverschluss zeichnet sich durch eine einfache Handhabung sowie durch eine hohe Zuverlässigkeit aus. Darüber hinaus lassen sich mit Hilfe eines Bajonettverschlusses eine Entriegelungsstellung und eine Verriegelungsstellung mit definierten Relativlagen zwischen Deckel und Filtergehäuse vorgeben, die von Verschleiß und von Verunreinigungen weitgehend unabhängig sind.
Von besonderem Vorteil ist daher eine Ausführungsform, bei welcher eine Sicherungseinrichtung den in die Verriegelungsstellung verdrehten Deckel gegen ein Zurückdrehen in die Entriegelungsstellung sichert. Da der Bajonettverschluss eine definierte Relativlage zwischen Deckel und Filtergehäuse in der Verriegelungsstellung ermöglicht, ergibt sich für die in der Verriegelungsstellung wirksame Sicherungseinrichtung eine besonders hohe Zuverlässigkeit.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Sicherungseinrichtung einen in Radialrichtung federelastischen Rasthaken aufweisen, der beim Verdrehen des Deckels von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung sich relativ zu einem Hindernis in Umfangsrichtung verstellt, das Hindernis zum Erreichen der Verriegelungsstellung überfährt und das Hindernis beim Erreichen der Verriegelungsstellung formschlüssig hintergreift. Durch diesen Vorschlag wird eine besonders effektive Verdrehsicherung realisiert, die beim Eindrehen in die Verriegelungsstellung automatisch aktiviert wird und ein Zurückdrehen aus der Verriegelungsstellung heraus effektiv behindert.
Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei welcher eine Drehbegrenzung das Verdrehen des Deckels in der Verriegelungsrichtung auf die Verriegelungsstellung und/oder in der Entriegelungsrichtung auf die Entriegelungsstellung begrenzt. Durch das Versehen des Deckels bzw. des Filtergehäuses mit einer zusätzlich zum Bajonettverschluss vorgesehenen Drehbegrenzung, lässt sich der Bajonettverschluss konstruktiv besonders einfach realisieren, nämlich ohne integrierte Drehbegrenzung. Hierdurch wird eine funktionale Trennung zwischen der Verschlussfunktion und der Drehbegrenzungsfunktion erreicht, derart, dass der Bajonettverschluss nur die Verschlussfunktion erfüllt, während die Drehbegrenzung nur die Drehbegrenzungsfunktion erfüllt. Hierdurch kann insbesondere die automatisierte Herstellung des Bajonettverschlusses vereinfacht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann nun vorgesehen sein, die vorgenannte Drehbegrenzung in die vorgenannte Sicherungseinrichtung zu integrieren. Hierdurch erhält die Sicherungseinrichtung eine zusätzliche Funktionalität.
Gleichzeitig bewirkt die Integration der Drehbegrenzung und der Sicherungseinrichtung eine vereinfachte Herstellbarkeit der Filtereinrichtung.
Zweckmäßig kann vorgesehen sein, das Hindernis der Sicherungseinrichtung zum Ausbilden der Drehbegrenzung radial in eine in Umfangsrichtung begrenzte Aussparung eingreifen zu lassen, die sich beim Verdrehen des Deckels relativ zum Hindernis in Umfangsrichtung verstellt. Von besonderer Bedeutung ist eine Ausführungsform, bei welcher eine Notfixiereinrichtung vorgesehen ist, die bei ausgefallener oder defekter oder fehlender Sicherungseinrichtung aktivierbar ist, um den Deckel in der Verriegelungsstellung zu sichern. Hierdurch wird für die Verdrehsicherung des Deckels in der Verriegelungsstellung eine redundante Fixierung bereitgestellt, die dann aktivierbar ist, wenn die (Haupt-)Sicherungseinrichtung deaktiviert ist.
Bspw. kann die Notfixiereinrichtung eine am Gehäuse ausgebildete Konsole und eine am Deckel ausgebildete, davon radial abstehende Lasche aufweisen, die in der Verriegelungsstellung zur Konsole axial fluchtet. Die Notfixiereinrichtung ist dadurch aktivierbar, dass ein Sicherungselement, z. B. ein Stift oder eine
Schraube, die Lasche axial durchsetzt und axial in die Konsole eindringt. Hierzu kann die Lasche mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung versehen sein. Dabei ist es möglich, eine derartige Durchgangsöffnung erst im Rahmen der Aktivierung der Notfixiereinrichtung in der Lasche einzubringen.
Entsprechend einer besonderen Ausführungsform kann der Deckel einen Stutzen aufweisen, der durch eine in einer axialen Endscheibe des Filterelements ausgebildete, zentrale Scheibenöffnung in das Innere des Filterelements hineinragt. An dem Deckel bzw. an dessen Stutzen ist eine Fluidleitung anschließbar, die auf diese Weise mit dem Inneren des Filterelements fluidisch verbunden ist bzw. damit kommuniziert. Hierdurch kann der Deckel mit einer Zusatzfunktion versehen werden, da er einen Anschluss des Filtergehäuses besitzt, z. B. einen Einlass oder einen Auslass für das mit Hilfe des Filterelements zu reinigenden Fluid, z.B. ein Gas oder eine Flüssigkeit.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine Filtereinrichtung,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der Filtereinrichtung im Bereich eines Deckels,
Fig. 3 eine isometrische Ansicht der Filtereinrichtung im Bereich des Deckels,
Fig. 4 eine isometrische Ansicht wie in Fig. 3, jedoch in einer anderen
Blickrichtung im Bereich einer Sicherungseinrichtung.
Entsprechend den Figuren 1 bis 4 umfasst eine Filtereinrichtung 1 ein Filtergehäuse 2, ein Filterelement 3 und einen Deckel 4. Die Filtereinrichtung 1 dient zum Filtern eines Fluids. Bevorzugt ist sie zum Filtern eines Gases vorgesehen. Insbesondere handelt es sich um ein Luftfilter bzw. um eine Luftfiltereinrichtung für eine Frischluftanlage zur Versorgung eines Fahrzeuginnenraums und/oder zur Versorgung einer Brennkraftmaschine mit Frischluft. Das Filtergehäuse 2 enthält einen Aufnahmeraum 5, in den das Filterelement 3 eingesetzt ist. Das Gehäuse 2 besitzt einen hier durch das Filterelement 3 verdeckten Einlass 6, der in Fig. 1 durch einen mit unterbrochener Linie dargestellten Pfeil angedeutet ist. Ferner weist das Gehäuse 2 zumindest einen Auslass auf. Im Beispiel sind zwei Auslässe 7 und 8, nämlich ein Primärauslass 7 und ein Sekundärauslass 8 vorgesehen. Bei der hier gezeigten, besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Primärauslass 7 integral am Deckel 4 ausgeformt, während der Sekundärauslass 8 integral am eigentlichen Filtergehäuse 2 ausgeformt ist. Der Primärauslass 7 führt z.B. zur Brennkraftmaschine, während der Sekundärauslass 8 z.B. zu einer Abgasanlage der Brennkraftmaschine führt, beispielsweise um einen Katalysator oder ein Partikelfilter mit Luft zu versorgen.
Das Filterelement 3 ist ringförmig ausgestaltet, wodurch es eine Längsmittelachse 9 besitzt, welche die Axialrichtung des Filterelements 3 und somit auch des Gehäuses 2 definiert. Das Filterelement 3 ist axial in den Aufnahmeraum 5 eingesetzt und trennt im Aufnahmeraum 5 eine Rohseite 10 von einer Reinseite 1 1 . Im Beispiel ist das Filterelement 3 entsprechend einem Pfeil 12 radial von außen nach innen durchströmt. Dementsprechend umhüllt die Rohseite 10 das Filterelement 3, während ein ringförmiger Filterkörper 13 des Filterelements 3 die Reinseite 1 1 umschließt. Die Reinseite 1 1 ist dadurch in einem Inneren 14 des Filterelements 3 ausgebildet, das vom Filterkörper 13 ringförmig umschlossen ist. Der Filterkörper 13 besteht aus einem geeigneten Filtermaterial. Insbesondere kann er gefaltet bzw. plissiert sein.
Der Deckel 4 verschließt den Aufnahmeraum 5, wozu er an einer Deckelaufnahme 15 angeordnet ist, die am Filtergehäuse 2 ausgebildet ist. Die Deckelaufnahme 15 umschließt bzw. berandet eine Gehäuseöffnung 16, durch welche das Filterelement 3 in den Aufnahmeraum 5 einführbar bzw. daraus entnehmbar ist, wenn der Deckel 4 vom Gehäuse 2 entfernt ist. Der Deckel 4 ist mit Hilfe eines Bajonettverschlusses 17 am Filtergehäuse 2 lösbar befestigt. Entsprechend der üblichen Funktionsweise eines derartigen Bajonettverschlusses 17 ist der Deckel 4 axial in die Deckelaufnahme 15 einsetzbar und im eingesetzten Zustand zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung verdrehbar. Die Verdrehung des Deckels 4 erfolgt bei der hier gezeigten, rotationssymmetrischen Bauweise um die Längsmittelachse 9 des Filterelements 3. Zum axialen Einsetzen des Deckels 4 in die Deckelaufnahme 15 ist der Deckel 4 dabei bereits hinsichtlich seiner Drehlage auf die Entriegelungsstellung ausgerichtet.
Der Bajonettverschluss 17 weist entsprechend Fig. 2 mehrere Vorsprünge 18 auf, die am Deckel 4 radial abstehen und in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind. Die Umfangsrichtung bezieht sich dabei auf die durch die Längsmittelachse 9 definierte Axialrichtung. Komplementär dazu weist der Bajonettverschluss 17 mehrere Haltesegmente 19 auf, die an der Deckelaufnahme 15 radial abstehen. In der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist jeweils nur ein Vorsprung 18 und ein Haltesegment 19 erkennbar. Zweckmäßig besitzt der Bajonettverschluss 17 drei oder mehr derartige Paare von Vorsprüngen 18 und Haltesegmenten 19.
Beim Einsetzen des Deckels 4 in die Deckelaufnahme 15 werden die Vorsprünge 18 an den zugehörigen Haltesegmenten 19 axial vorbeibewegt. Beim anschließenden Verdrehen des Deckels 4 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung bewegen sich die Vorsprünge 18 unter die Haltesegmente 19, derart, dass der jeweilige Vorsprung 18 das zugehörige Haltesegment 19 axial hintergreift. Es ist klar, dass hierzu an der Deckelaufnahme 15 entsprechende Um- fangssegmente vorhanden sind, die in Umfangsrichtung zwischen benachbarten Haltesegmenten 19 angeordnet sind und die es den Vorsprüngen 18 ermöglichen, axial an den Haltesegmenten 19 vorbeibewegt zu werden. Beim hier gezeigten Beispiel sitzt der Deckel 4 auf einem Deckelrand 20, der radial nach außen absteht und bei in die Deckelaufnahme 15 eingesetztem Deckel 4 auf einem Kragen 21 stirnseitig, also axial aufliegt. Der Kragen 21 steht vom Filtergehäuse 2 axial ab und bildet eine Einfassung oder Berandung der Deckelaufnahme 15. Die zuvor genannten Vorsprünge 18 des Bajonettverschlusses 17 sind axial beabstandet zum Deckelrand 20 am Deckel 4 ausgebildet. Des Weiteren sind im Beispiel die Haltesegmente 19 des Bajonettverschlusses 17 am stirnseitigen Ende des Kragens 21 ausgebildet.
Entsprechend den Figuren 3 und 4 ist die Filtereinrichtung 1 gemäß der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform mit einer Sicherungseinrichtung 22 ausgestattet. Mit Hilfe dieser Sicherungseinrichtung 22 ist der Deckel 4 gegen ein Zurückdrehen in die Entriegelungsstellung gesichert, wenn er in die Verriegelungsstellung verdreht ist.
Die Sicherungseinrichtung 22 besitzt beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel einen Rasthaken 23, der in der Radialrichtung federelastisch ist. Die Radialrichtung bezieht sich dabei auf die durch die Längsmittelachse 9 definierte Axialrichtung. Beim Verdrehen des Deckels 4 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung verstellt sich der Rasthaken 23 relativ zu einem Hindernis 24, das ebenfalls einen Bestandteil der Sicherungseinrichtung 22 repräsentiert. Zum Erreichen der Verriegelungsstellung überfährt der Rasthaken 23 das Hindernis 24 in der Umfangsrichtung. Beim Erreichen der Verriegelungsstellung hintergreift der Rasthaken 23 das Hindernis 24 in der Umfangsrichtung formschlüssig. Im gezeigten, bevorzugten Beispiel ist der Rasthaken 23 am Deckel 4 angeordnet, während das Hindernis 24 am Filtergehäuse 2 bzw. an der Deckelaufnahme 15 angeordnet ist. Grundsätzlich ist auch eine umgekehrte Anordnung möglich. Bevorzugt ist dabei die hier gezeigte Variante, bei welcher der Rasthaken 23 am Deckel 4 integral ausgeformt ist. Auch ist es zweckmäßig, das Hindernis 24 am Filtergehäuse 2 integral auszuformen.
Um die radiale Auslenkung des Rasthakens 23 beim Überfahren des Hindernisses 24 zu erleichtern, kann das Hindernis 24 gemäß Fig. 4 eine Rampenflanke 25 aufweisen. Beim Verdrehen des Deckels 4 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung trifft der Rasthaken 23 mit seinem radial nach innen weisenden Endabschnitt 26 auf die Rampenflanke 25. Bei weitergehender Verdrehung des Deckels 4 wird der Endabschnitt 26 dann entlang der Rampenflanke 25 radial nach außen verdrängt. Hierbei kann der Rasthaken 23 federelastisch nachgeben. Sobald der Endabschnitt 26 die Rampenflanke 25 bzw. das Hindernis 24 in der Umfangsrichtung vollständig überfahren hat, bewirkt die Federelastizität des Rasthakens 23 ein Zurückfedern des Rasthakens 23 und des Endabschnitts 26 radial nach innen, wodurch der Rasthaken 23 mit seinem Endabschnitt 26 das Hindernis 24 in der Umfangsrichtung hintergreift. Soll nun der Deckel 24 in Richtung Entriegelungsstellung zurückgedreht werden, trifft der Endabschnitt 26 auf eine Widerlagerflanke 27 des Hindernisses 24. Diese Widerlagerflanke 27 ist radial orientiert und bewirkt somit keine radiale Verdrängung des Rasthakens 23.
Entsprechend der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ist die Filtereinrichtung 1 außerdem mit einer Drehbegrenzung 28 ausgestattet. Diese Drehbegrenzung 28 begrenzt das Verdrehen des Deckels 4 in der Verriegelungsrichtung auf die Verriegelungsstellung bzw. in der Entriegelungsrichtung auf die Entriegelungsstellung. Im Beispiel umfasst die Drehbegrenzung 28 eine in Fig. 4 erkennbare Verriegelungsflanke 29 und eine in Fig. 3 erkennbare Entriegelungsflanke 30. Diese beiden Flanken 29, 30 sind im Beispiel durch die in Umfangsrichtung liegenden Enden einer in den Deckel 4 randseitig eingearbeiteten Aussparung 31 gebildet. Die beiden Flanken 29, 30 wirken dabei mit dem Hindernis 24 zusam- men, das hierzu am Filtergehäuse 2 so positioniert ist, dass es in besagte Aussparung 31 radial eingreift. In der Entriegelungsstellung kommt das Hindernis 24 an der Entriegelungsflanke 30 zur Anlage. In der Verriegelungsstellung kommt das Hindernis 24 an der Verriegelungsflanke 29 zur Anlage. Die hier vorgestellte Drehbegrenzung 28 begrenzt das Verdrehen des Deckels 4 somit sowohl in der Verriegelungsrichtung auf die Verriegelungsstellung als auch in der Entriegelungsrichtung auf die Entriegelungsstellung.
Zweckmäßig ist bei der hier gezeigten Ausführungsform die Drehbegrenzung 28 in die Sicherungseinrichtung 22 integriert. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass das Hindernis 24 zum einen mit den Rasthaken 23 zusammenwirkt und zum anderen mit den Flanken 29,30 der Drehbegrenzung 28 zusammenwirkt. Mit anderen Worten, das Hindernis 24 der Sicherungseinrichtung 22 greift zum Ausbilden der Drehbegrenzung 28 radial in die Aussparung 31 ein, die in der Umfangsrich- tung einerseits durch die Entriegelungsflanke 30 und andererseits durch die Verriegelungsflanke 29 begrenzt ist. Beim Verdrehen des Deckels 4 verstellt sich die Aussparung 31 relativ zum Hindernis 24, das bzgl. des Gehäuses 2 ortsfest ist.
Die hier gezeigte Filtereinrichtung 1 ist gemäß Fig. 3 außerdem mit einer Notfixiereinrichtung 32 ausgestattet. Bei ausgefallener oder defekter oder fehlender Sicherungseinrichtung 22 kann diese Notfixiereinrichtung 32 aktiviert werden, um den Deckel 4 in der Verriegelungsstellung zu sichern. Die Sicherungseinrichtung 22 kann bspw. dadurch deaktiviert werden, dass der Rasthaken 23 und/oder das Hindernis 24 beschädigt oder abgebrochen ist bzw. sind.
Die Notfixiereinrichtung 32 weist hier eine am Gehäuse 2 ausgebildete Konsole 33 und eine am Deckel 4 ausgebildete Lasche 34 auf. Die Lasche 34 steht radial vom Deckel 4 ab und fluchtet in der Verriegelungsstellung axial zur Konsole 33. Diese Notfixiereinrichtung 32 kann bspw. dadurch aktiviert werden, dass ein hier nur rudimentär angedeutetes Sicherungselement 35 die Lasche 34 axial durchsetzt und in die Konsole 33 axial eindringt. Das Sicherungselement 35 kann ein Stift sein. Ebenso kann es sich beim Sicherungselement 35 um eine Schraube handeln. Eine entsprechende Öffnung zum Einbringen des Sicherungselementes 35 in die Lasche 34 bzw. in die Konsole 33 kann bedarfsabhängig zum Aktivieren der Notfixiereinrichtung 32 eingebracht werden. Ebenso ist es grundsätzlich möglich, besagte Öffnung bereits von vornherein zumindest an der Lasche 34 vorzusehen.
Entsprechend den Figuren 1 bis 3 besitzt der Deckel 4 zweckmäßig einen Stutzen 36, der den Primärauslass 7 umschließt. An diesen Stutzen 36 ist eine entsprechende Fluidleitung anschließbar. Das Filterelement 3 besitzt an seinen axialen Enden jeweils eine Endscheibe 37 bzw. 38. Die jeweilige Endscheibe 37,38 ist mit dem Filterkörper 13 dicht verbunden. Die dem Deckel 4 zugewandte Endscheibe 37 enthält eine zentrale Scheibenöffnung 39, durch die der Stutzen 36 in das Innere 14 des Filterelements 3 hineinragt. Dabei ist der Stutzen 36 zweckmäßig so in die Endscheibe 37 eingesteckt, dass sich dabei gleichzeitig eine ausreichende Abdichtung einstellt.
Ferner kann vorgesehen sein, das Filterelement 3 am Deckel 4 lösbar so zu fixieren, dass das Filterelement 3 beim Entfernen des Deckels 4 aus dem Aufnahmeraum 5 herausgezogen wird. Diese Fixierung des Filterelements 3 am Deckel 4 kann bspw. dadurch realisiert werden, dass der Stutzen 36 beim Einstecken in die Scheibenöffnung 39 eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Deckel 4 und Filterelement 3 herstellt. Zusätzlich oder alternativ kann eine Clipsverbindung vorgesehen sein, die den Deckel 4 mit dem Filterelement 3 verbindet.
Im gezeigten Beispiel besitzt auch die dem Sekundärauslass 8 zugewandte Endscheibe 38 eine zentrale Scheibenöffnung 40, die jedoch einen kleineren Quer- schnitt besitzt als die dem Primärauslass 7 zugeordnete Scheibenöffnung 39. Am Gehäuse 2 ist im Aufnahmeraum 5 ein Stutzen 41 ausgebildet, der abgedichtet in die Scheibenöffnung 40 der zugehörigen Endscheibe 38 eindringt, sobald das Filterelement 3 ordnungsgemäß in den Aufnahmeraum 5 eingesetzt ist. Besagter Stutzen 41 ist mit einer abgeschrägten Stirnseite 42 versehen, um das Einfädeln bzw. das Auffinden der zentralen Scheibenöffnung 40 zu vereinfachen.
Gemäß den Figuren 3 und 4 ist der Deckel 4 an seiner vom Aufnahmeraum 5 abgewandten Außenseite verrippt. Die einzelnen Rippen sind dabei mit 43 bezeichnet. Die Rippen 43 erstrecken sich vom Stutzen 36 sternförmig, also radial. Hierdurch erhält der Deckel 4 eine erhöhte Stabilität.
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Claims

Ansprüche
1 . Filtereinrichtung, insbesondere Luftfilter für eine Frischluftanlage eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Brennkraftmaschine,
- mit einem Filtergehäuse (2), das einen Aufnahmeraum (5) enthält,
- mit einem ringförmigen Filterelement (3), das in den Aufnahmeraum (5) eingesetzt ist,
- mit einem Deckel (4) zum Verschließen des Aufnahmeraums (5),
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel (4) mittels eines Bajonettverschlusses (17) am Filtergehäuse (2) lösbar befestigt ist, sodass der Deckel (4) in eine am Filtergehäuse (2) ausgebildete Deckelaufnahme (15) axial einsetzbar und im eingesetzten Zustand zwischen einer Entriegelungsstellung und einer Verriegelungsstellung verdrehbar ist.
2. Filtereinrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Sicherungseinrichtung (22) den in die Verriegelungsstellung verdrehten Deckel (4) gegen ein Zurückdrehen in die Entriegelungsstellung sichert.
3. Filtereinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Sicherungseinrichtung (22) einen in Radialrichtung federelastischen Rasthaken (23) aufweist, der beim Verdrehen des Deckels (4) von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung sich relativ zu einem Hindernis (24) in Umfangsrichtung verstellt, das Hindernis (24) zum Erreichen der Verriegelungs- Stellung überfährt und das Hindernis (24) beim Erreichen der Verriegelungsstellung formschlüssig hintergreift.
4. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Drehbegrenzung (28) das Verdrehen des Deckels (4) in der Verriegelungsrichtung auf die Verriegelungsstellung und/oder in der Entriegelungsrichtung auf die Entriegelungsstellung begrenzt.
5. Filtereinrichtung nach Anspruch 2 oder 3 sowie nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
- dass die Drehbegrenzung (28) in die Sicherungseinrichtung (22) integriert ist,
- wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass das Hindernis (24) der Sicherungseinrichtung (22) zum Ausbilden der Drehbegrenzung (28) radial in eine in Umfangsrichtung begrenzte Aussparung (31 ) eingreift, die sich beim Verdrehen des Deckels (4) relativ zum Hindernis (24) in Umfangsrichtung verstellt.
6. Filtereinrichtung zumindest nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Hindernis (24) eine Rampenflanke (25) aufweist, die den Rasthaken (23) beim Überfahren radial verdrängt.
7. Filtereinrichtung nach Anspruch 3 oder 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Rasthaken (23) am Deckel (4) angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Rasthaken (23) am Deckel (4) integral ausgeformt ist.
8. Filtereinrichtung zumindest nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Notfixiereinrichtung (32) vorgesehen ist, die bei ausgefallener oder defekter oder fehlender Sicherungseinrichtung (22) aktivierbar ist, um den Deckel (4) in der Verriegelungsstellung zu sichern.
9. Filtereinrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Notfixiereinrichtung (32) eine am Gehäuse (2) ausgebildete Konsole (33) und eine am Deckel (4) ausgebildete, davon radial abstehende Lasche (34) aufweist, die in der Verriegelungsstellung zur Konsole (33) axial fluchtet, wobei die Notfixiereinrichtung (32) dadurch aktivierbar ist, dass ein Sicherungselement (35) die Lasche (34) axial durchsetzt und axial in die Konsole (33) eindringt.
10. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Deckel (4) einen Stutzen (36) aufweist, der durch eine in einer axialen Endscheibe (37) des Filterelements (3) ausgebildete, zentrale Scheibenöffnung (39) in das Innere (14) des Filterelements (3) hineinragt.
1 1 . Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Filterelement (3) am Deckel (4) fixiert ist, derart, dass beim Entfernen des Deckels (4) das Filterelement (3) aus dem Aufnahmeraum (5) herausgezogen wird, wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass der Deckel (4) durch das Einstecken des Stutzens (36) in die Endscheibe (37) am Filterelement (3) fixiert ist.
12. Filtereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bajonettverschluss (17) mehrere am Deckel (4) radial abstehende, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Vorsprünge (18) sowie komplementär dazu an der Deckelaufnahme (15) radial abstehende Haltesegmente (19) aufweist.
13. Filtereinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
- dass der Deckel (4) einen radial nach außen abstehenden Deckelrand (20) aufweist, der bei eingesetztem Deckel (4) auf einem axial vom Filtergehäuse (2) abstehenden Kragen (21 ) stirnseitig aufliegt,
- wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Vorsprünge (18) axial beabstandet zum Deckelrand (20) angeordnet sind,
- wobei insbesondere vorgesehen sein kann, dass die Haltesegmente (19) am stirnseitigen Ende des Kragens (21 ) angeordnet sind.
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