WO2013030085A1 - Filterelement und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

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WO2013030085A1
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filter element
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groove
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Horst Croissant
Claudia SCHÄFFER
Heiko EBERLE
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Mann+Hummel Gmbh
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    • B01D46/525—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material which comprises flutes
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    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/025—Making of sealings

Definitions

  • the present invention relates to a filter element, for example for use as an air filter for the intake air of an internal combustion engine of a motor vehicle. Furthermore, a filter arrangement and a method for producing a corresponding filter element is disclosed.
  • the filter element described there has a filter body with a seal.
  • the gasket has a hard component and a soft component, wherein the gasket is bonded to the filter body with an adhesive. Due to the hard component, which rests directly on a housing part, relative movements to this housing part should be prevented.
  • the proposed filter element requires complex manufacturing processes and adapted to the respective housing shapes seals.
  • Disclosure of the invention It is therefore an object of the present invention to provide an improved filter.
  • Patent claim 1 solved.
  • Filter body and a circumferentially arranged around the filter body
  • the seal has a groove in which at least partially an elastic plastic foam is arranged.
  • the seal preferably has a groove in which at least partially an elastic plastic foam is injected.
  • the filter element is preferably configured as a filter element for intake air of a motor vehicle internal combustion engine. Furthermore, the
  • Filter element for filtering resources such as oil, intake air, gasoline or other fuels or exhaust gas may be suitable as a fluid.
  • the plastic foam which may for example comprise polyurethane, preferably provides an axial seal in the filter element used. That is, along a longitudinal axis of the filter element, which is inserted into a housing or a receptacle to act by bearing surfaces axially forces on the plastic foam, which is compressed and seals.
  • a groove opening is parallel to a surface of the
  • the groove of the seal is preferably oriented in such a way that the opening of the groove is oriented in the direction of an inflow or outflow side for fluid to be filtered.
  • the filter element may for example be provided with a seal which is substantially parallel to the surface of the two
  • Leg disposed filter body comprises and arranged substantially perpendicular to the surface of the filter body leg. This results, for example, in a U-shaped sealing profile, the two parallel legs of the resulting Us being parallel to the surface surrounding the filter body.
  • suitable elastic plastic foam can be poured or injected.
  • the plastic foam is made of a material which is thixotropic when injected into the groove.
  • thixotropic foam materials for example polyurethane, has the advantage that in the manufacture of the filter element the same can be present in virtually any orientation.
  • the thixotropic properties during the manufacturing process enable a fast and inexpensive
  • the gasket may have a hard component and a soft component.
  • a hard component it can be prevented, for example, that in the installed state of the filter element the same can not carry out relative movements with respect to a housing receptacle.
  • the hard component may rest against the surface of the filter body, for example by means of an adhesive attached thereto.
  • Soft component which preferably forms the groove can be compacted or deformed in the installed state together with the injected plastic foam and thereby create a particularly tight seal with housing bearing surfaces.
  • the seal with the aid of an adhesive to the
  • the seal can be extruded, be prefabricated as a ring or as
  • it is a method for producing a filter element for intake air of a motor vehicle internal combustion engine.
  • Fig. 1 a schematic representation of a first embodiment of a filter assembly
  • Fig. 2 a partial sectional view of the first embodiment of a
  • Fig. 3 schematic representations for explaining a method for
  • the filter assembly 10 has a housing 6 with a lid 5 and an oval filter element or filter element 1.
  • the lid 5 is designed such that it closes the housing 6, wherein the housing 6 together with the lid 5 forms a filter housing or a filter holder.
  • the filter element 1 has a filter roll 13 with mutually closed channels 14 and a seal 3.
  • the filter roll 13 forms in the Essentially a filter body of the filter element 1.
  • the seal 3 is disposed between the lid 5 and the housing 6.
  • the lid 5 has an inlet 16 through which the air to be purified can flow into the filter housing.
  • the outlet 17 for the purified air is disposed in the housing 6.
  • the filter insert or the filter element 1 is arranged in the filter housing such that the inlet 16 is sealingly separated from the outlet 17, wherein the filter element 1 extends in the axial direction into the housing 6.
  • the housing 6 This is simple and inexpensive to produce in a plastic injection molding process.
  • the two housing parts are sealingly connected to one another in a connection region 19, wherein this connection can be generated in the region by welding or gluing.
  • the filter element 1 is supported on a shoulder 20, which is close to the
  • Connection region 19 is arranged, in particular axially or radially.
  • the air to be purified flows through the inlet 16 into, through the
  • Cover 5 and the housing 6 formed filter housing.
  • the unpurified air penetrates in the direction of arrow 21 in the open channels 14 of the filter cartridge 1 a.
  • FIG. 2 shows a section of the filter arrangement according to FIG. 1 in section.
  • the filter roll 13 which is formed by a filter medium with mutually closed channels 14, is wound spirally around a sword 24.
  • the sword 24 is sealingly and permanently connected to the filter roll 13.
  • a removal handle 25 is arranged at the inlet 16 facing side of the sword 24, . With the removal handle 25, the filter element or the filter element 12 can be pulled out of the housing 6 after removal of the cover 5.
  • the seal 3 of the filter element 1 has an annular formed around the filter roll 13 also referred to as filter roll groove 1 1, in which a plastic foam 4 is provided. The seal 3 rotates around the example cylindrical or with an oval floor plan
  • the U-shaped profile having seal 3 has a
  • Hard component 27 which corresponds to a leg of Us, which rests against the surface of the filter body.
  • the two remaining legs are made of a soft component 26.
  • An adhesive 31 connects the hard component 27 with the filter body 13.
  • Soft component 26 formed seal 15 can perform.
  • the hard component 27 contacts the oval-shaped region of the housing 10 in the region of a sealing support 28. Since both the hard component 27 and the seal support 28 of the housing 10 is almost inflexible, the filter element 1 can perform no relative movement to the housing 10. It is also possible to manufacture the U-shaped seal from a single material. In the assembled state, the sealing pad 28 presses the flexible plastic foam 4 injected into the groove 11, whereby a good sealing takes place.
  • 3 shows schematic representations for explaining a
  • FIGS. 3A-3D a section of a filter element is shown in profile. It can be seen a filter body 2, which is for example cylindrical or with an oval floor plan, as in Figures 1 and 2, designed.
  • the filter element 1 thus comprises the filter body 2 and one around the
  • the seal 3 is, as shown schematically in Figure 3A, to the surface O des
  • Filter body 2 attached. This can be done for example by a
  • the seal has in the illustration of Figure 3A is a substantially U-shaped profile, which is formed of three legs 3A, 3B, 3C. Between the two parallel legs 3A and 3C thus results in a groove 1 1.
  • the opening of the groove 1 1 extends axially, ie parallel to a
  • the groove 1 1 has no radial opening, that is perpendicular pointing away from the surface O.
  • Filter body 2 for example, from a pleated filter material or a filter roll provided.
  • the seal 3 is fastened with, for example, an adhesive material arranged around the filter body 2.
  • the leg 3A circulates, for example, a circumferential line of the filter body 2.
  • a preferably thixotropic Kunststoffschaunn 4 is injected or poured into the groove.
  • the introduction of the example, PU-containing plastic foam can be done via a spray nozzle or other common extrusion mechanisms.
  • the groove is substantially filled with the plastic foam 4.
  • the foam 4 solidifies during its reaction time and provides as a result a flexible backfilling of the groove 11.
  • Plastic foam 4 can increase its volume. This is shown in FIG. 3C.
  • Seal 3 is present circumferentially around the filter body, protrudes out of the groove of the sealing profile.
  • Plastic foam material can be adjusted as strong in the
  • Seal assembly flexibly adjustable and can be adapted to the circumstances of the installation of the filter element 1.
  • standardized sealing profiles can be prefabricated in the for different filter element types different thicknesses or thicknesses
  • FIG. 3D shows a typical installation situation for a filter element 1 in a filter housing.
  • the filter element 1 is inserted together with the seal 3 into a housing 6.
  • the housing 6 provides a sealing pad 28, to which the seal 3, in particular with the elastic
  • Plastic foam 4 rests, and can be pressed.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a filter element 1.
  • a seal 3 which is fixed on the surface O circumferentially around the filter roll or filter body 2.
  • the embodiment of the seal 3 is designed in several parts.
  • the attachment of the seal 3 to the filter body is done for example via a
  • Adhesive 7 which presses the second sealing member 9, which forms the groove 1 1, wedge-shaped from the filter body 2 radially outward.
  • an axis Ax is shown in dashed lines, which runs parallel to a longitudinal axis of the filter body 2.
  • sealing along this axis Ax is effected, for example, by compression or compression of the seal 3 by housing contact surfaces.
  • the seal thus provides an axial seal and only a limited radial, so acting perpendicular to the filter body 2 seal.
  • the groove 1 1 forming part 9 of the seal 3 comprises a soft component which corresponds, for example, in terms of their flexibility to the PU foam 4, the entire region of the seal 3, which is approximately radially of the
  • Filter body 2 protrudes, are compressed and serve as a sealing material, for example between bearing surfaces.
  • sealing region 8 designed as a hard component provides a particularly stable attachment and prevents relative movements of the entire Filter element in the recording or not shown here
  • Sealing concept which comprises PU foam and can be produced in particular with thixotropic PU foam, leads to a
  • Sealing heights can be achieved.
  • the actual circumferential sealing ring therefore does not have to be adapted to different filter element types.
  • the seal ring forming the groove can be made, for example, with a two-component plastic part.
  • the sealing profiles are conceivable, for example, in the manner of piece goods or prefabricated rings, which can be slipped over a filter body and fastened.
  • Embodiments has been described herein, it is not limited thereto, but modifiable in a variety of ways.

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

Abstract

Ein Filterelement (1) für Ansaugluft einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine umfasst einen Filterkörper (2) und eine um den Filterkörper (2) umlaufend angeordnete Dichtung (3), welche eine Nut (11) aufweist. Dabei ist in die Nut (11) zumindest teilweise ein elastischer Kunststoffschaum (4) eingespritzt ist.

Description

Beschreibung
Filterelement und Verfahren zu dessen Herstellung Technisches Gebiet
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement, zum Beispiel zum Einsatz als Luftfilter für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Ferner wird eine Filteranordnung und ein Verfahren zur Herstellung eines entsprechenden Filterelements offenbart.
[0002] Im verbauten Zustand liegen solche Filterelemente in Gehäusen oder Filteraufnahmen vor. Dabei soll der Reinluftbereich von einem Rohluftbereich möglichst dicht getrennt sein
Stand der Technik
[0003] Aus der EP 1 813 342 A1 ist zum Beispiel ein Filterelement für die
Ansaugluft einer Brennkraftmaschine bekannt. Das dort beschriebene Filterelement weist einen Filterkörper mit einer Dichtung auf. Die Dichtung verfügt über eine Hartkomponente und eine Weichkomponente, wobei die Dichtung mit einem Klebstoff mit dem Filterkörper verbunden ist. Durch die Hartkomponente, welche direkt auf einem Gehäuseteil aufliegt, sollen Relativbewegungen zu diesem Gehäuseteil verhindert werden. Das vorgeschlagene Filterelement erfordert aufwändige Herstellungsverfahren und an jeweilige Gehäuseformen angepasste Dichtungen.
Offenbarung der Erfindung [0004] Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Filter bereitzustellen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
[0006] Demgemäß wird ein Filterelement vorgeschlagen, welches einen
Filterkörper und eine um den Filterkörper umlaufend angeordnete
Dichtung aufweist. Die Dichtung hat dabei eine Nut, in der zumindest teilweise ein elastischer Kunststoffschaum angeordnet ist.
[0007] Insbesondere hat die Dichtung vorzugsweise eine Nut, in die zumindest teilweise ein elastischer Kunststoffschaum eingespritzt ist.
[0008] Das Filterelement ist vorzugsweise als Filterelement für Ansaugluft einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine ausgestaltet. Ferner kann das
Filterelement zur Filterung von Betriebsmitteln, wie zum Beispiel Öl, Ansaugluft, Benzin oder andere Kraftstoffe oder auch Abgas als Fluid geeignet sein.
[0009] Der Kunststoffschaum, welcher beispielsweise Polyurethan aufweisen kann, schafft vorzugsweise eine axiale Abdichtung bei dem eingesetzten Filterelement. Das heißt, entlang einer Längsachse des Filterelements, welches in ein Gehäuse oder eine Aufnahme eingesetzt wird, wirken durch Auflageflächen axial Kräfte auf den Kunststoffschaum, der dabei komprimiert wird und abdichtet. [0010] Vorzugsweise ist eine Nutöffnung parallel zu einer Oberfläche des
Filterkörpers ausgerichtet. Bei einem beispielsweise zylinderförmigen Filterelement ist die Nut der Dichtung bevorzugt derart orientiert, dass die Öffnung der Nut in Richtung einer Anström- oder Abströmseite für zu filterndes Fluid ausgerichtet ist.
[001 1] Das Filterelement kann beispielsweise mit einer Dichtung ausgestattet sein, welche zwei im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche des
Filterkörpers angeordnete Schenkel umfasst und einen im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche des Filterkörpers angeordneten Schenkel. Es ergibt sich zum Beispiel ein U-förmiges Dichtungsprofil, wobei die beiden parallelen Schenkel des sich ergebenden Us parallel zu der Oberfläche umlaufend um den Filterkörper vorliegen. In die Öffnung des Us, bzw. die Nut, kann geeigneter elastischer Kunststoffschaum eingegossen oder eingespritzt werden.
[0012] Vorzugsweise ist der Kunststoffschaum aus einem Material, welches beim Einspritzen in die Nut thixotrop ist. Die Verwendung von thixotropen Schaummaterialien, beispielsweise Polyurethan, hat den Vorteil, dass bei der Herstellung des Filterelements dasselbe in einer praktisch beliebigen Orientierung vorliegen kann. Die thixotropen Eigenschaften während des Herstellungsprozesses ermöglichen ein schnelles und preiswertes
Realisieren des Dichtungskonzeptes. [0013] Es ist ferner denkbar, dass der Kunststoffschaunn aus der Nut hinausragt. Beispielsweise kann der zunächst in die Nut eingegossene Schaum während seiner Reaktionszeit das Volumen vergrößern, so dass im abgebundenen Zustand der Kunststoffschaum elastisch aus der Nut hinausragt. Die Höhe der Dichtung ist daher flexibel bei der Herstellung bestimmbar.
[0014] Die Dichtung kann eine Hartkomponente und eine Weichkomponente aufweisen. Durch eine Hartkomponente kann beispielsweise verhindert werden, dass im eingebauten Zustand des Filterelements dasselbe keine Relativbewegungen gegenüber einer Gehäuseaufnahme ausführen kann.
[0015] Die Hartkomponente kann an der Oberfläche des Filterkörpers anliegen, beispielsweise mittels eines Klebers daran befestigt sein. Die
Weichkomponente, welche vorzugsweise die Nut ausbildet, kann im verbauten Zustand zusammen mit dem eingespritzten Kunststoffschaum verdichtet oder verformt werden und dadurch einen besonders dichten Abschluss mit Gehäuseauflageflächen schaffen.
[0016] Vorzugsweise ist die Dichtung mit Hilfe eines Klebstoffs an dem
Filterkörper verbunden. Es ist einfach, das Filterelement sowie die
Dichtung zunächst getrennt bzw. separat herzustellen und im eigentlichen Herstellungsprozess aneinander zu kleben. Dabei kann die Dichtung stranggepresst vorliegen, vorgefertigt sein als Ring oder auch als
Meterware vorliegen. [0017] Es wird außerdem eine Filteranordnung vorgeschlagen, bei der ein wie oben beschriebenes Filterelement in einer Filteraufnahme oder einem Filtergehäuse eingesetzt ist und wobei die Dichtung einen Rohfluidbereich und einen Reinfluidbereich dichtend trennt.
[0018] Ferner wird ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements
vorgeschlagen, welches die Schritte umfasst: Anbringen einer um einen Filterkörper umlaufenden Dichtung an den Filterkörper, wobei die Dichtung eine Nut aufweist. Und Einspritzen eines elastischen Kunststoffschaums zumindest teilweise in die Nut.
[0019] Vorzugsweise handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements für Ansaugluft einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine.
[0020] Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder
Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
[0021] Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0022] Es zeigt dabei:
[0023] Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Filteranordnung;
[0024] Fig. 2: eine Teilschnittdarstellung der ersten Ausführungsform einer
Filteranordnung;
[0025] Fig. 3: schematische Darstellungen zur Erläuterung eines Verfahrens zur
Herstellung eines Filterelements; und
[0026] Fig. 4: eine Teilschnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform eines
Filterelements.
[0027] In den Figuren bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder
funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
Ausführungsform(en) der Erfindung
[0028] In Figur 1 ist eine Filteranordnung 10 in der Hauptansicht mit einem
Teilschnitt in der unteren Bildhälfte dargestellt. Die Filteranordnung 10 weist ein Gehäuse 6 mit einem Deckel 5 und einem ovalen Filtereinsatz oder Filterelement 1 auf. Der Deckel 5 ist derart ausgestaltet, dass er das Gehäuse 6 verschließt, wobei das Gehäuse 6 gemeinsam mit dem Deckel 5 ein Filtergehäuse oder eine Filteraufnahme bildet. Das Filterelement 1 verfügt über einen Filterwickel 13 mit wechselseitig verschlossenen Kanälen 14 und eine Dichtung 3. Der Filterwickel 13 bildet im Wesentlichen einen Filterkörper des Filterelements 1 aus. Die Dichtung 3 ist zwischen dem Deckel 5 und dem Gehäuse 6 angeordnet. Die
Ausgestaltung und Anordnung der Dichtung 3 wird anhand der
nachfolgenden Figuren näher beschrieben.
Der Deckel 5 verfügt über einen Einlass 16, durch welchen die zu reinigende Luft in das Filtergehäuse einströmen kann. Der Auslass 17 für die gereinigte Luft ist in dem Gehäuse 6 angeordnet. Der Filtereinsatz bzw. das Filterelement 1 ist derart in dem Filtergehäuse angeordnet, dass der Einlass 16 dichtend von dem Auslass 17 getrennt ist, wobei sich das Filterelement 1 in axialer Richtung in das Gehäuse 6 erstreckt. An dem Gehäuse 6, welches bei diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig
ausgebildet ist, sind Befestigungslaschen 18 vorgesehen, mit welchen das Gehäuse 6 in seinem Bauraum fixiert wird. Durch die zweiteilige
Ausbildung des Gehäuses 6 ist dieses in einem Kunststoff- Spritzgussverfahren einfach und kostengünstig herstellbar. Die beiden Gehäuseteile sind in einem Verbindungsbereich 19 dichtend miteinander verbunden, wobei diese Verbindung im Bereich durch Schweißen oder Kleben erzeugt werden kann. Im Inneren des Gehäuses 6 stützt sich das Filterelement 1 an einem Absatz 20, welcher in der Nähe des
Verbindungsbereiches 19 angeordnet ist, insbesondere axial oder radial ab. Durch die nachfolgend beschriebene Ausgestaltung der Dichtung 3 wird unter Anderem verhindert, dass das Filterelement 1 Relativbewegungen zu dem Gehäuse 10 ausführt. Dadurch werden Scheuerstellen an dem Filterelement 1 verhindert.
[0030] Die zu reinigende Luft strömt durch den Einlass 16 in das, durch den
Deckel 5 und das Gehäuse 6 gebildete Filtergehäuse ein. Die ungereinigte Luft dringt in Pfeilrichtung 21 in die offenen Kanäle 14 des Filtereinsatzes 1 ein. Beim Übertritt (Pfeile 22) der Luft in die benachbarten Kanäle 14, welche in Richtung des Auslasses 17 geöffnet sind, werden die
Verunreinigungen zurückgehalten. Aus diesen, in Richtung des Auslasses 17 offenen Kanälen 14 strömt die gereinigte Luft in Pfeilrichtung 23 aus und gelangt durch den Auslass 17 aus dem Filtergehäuse.
[0031] In Figur 2 ist ein Ausschnitt aus der Filteranordnung gemäß Figur 1 im Schnitt dargestellt. Von dem zweiteiligen Gehäuse ist nur der Teil dargestellt, welcher den Filtereinsatz bzw. das Filterelement 1 umschließt. Der andere Teil des Gehäuses 6, an welchem der Auslass 17 angeordnet ist, ist nicht dargestellt. Der Filterwickel 13, welcher durch ein Filtermedium mit wechselseitig verschlossenen Kanälen 14 gebildet ist, ist spiralförmig um ein Schwert 24 gewickelt. Das Schwert 24 ist dichtend und unlösbar mit dem Filterwickel 13 verbunden. An der, dem Einlass 16 zugewandten Seite des Schwerts 24 ist ein Entnahmegriff 25 angeordnet. Mit dem Entnahmegriff 25 kann der Filtereinsatz bzw. das Filterelement 12 nach dem Entfernen des Deckels 5 aus dem Gehäuse 6 gezogen werden. [0032] Die Dichtung 3 des Filterelements 1 verfügt über eine ringförmig um den auch als Filterkörper 13 bezeichneten Filterwickel ausgebildete Nut 1 1 , in welcher ein Kunststoffschaum 4 vorgesehen ist. Die Dichtung 3 umläuft den beispielsweise zylinderförmig oder mit ovalem Grundriss
ausgebildeten Filterkörper 13 entlang einer Umfangslinie.
[0033] Die ein U-förmiges Profil aufweisende Dichtung 3 hat eine
Hartkomponente 27, die einem Schenkel des Us entspricht, der an der Oberfläche des Filterkörpers anliegt. Die beiden übrigen Schenkel sind aus einer Weichkomponente 26 gefertigt. Ein Kleber 31 verbindet die Hartkomponente 27 mit dem Filterkörper 13. Durch den Verbund der Hartkomponente 27 mit der Weichkomponente 26 und dem Kleber 31 ist ein fester Verbund mit dem Filterkörper 13 erzeugt, wobei der Filterkörper 13 keine axialen Relativberegungen zu der aus Hart- 27 und
Weichkomponente 26 gebildeten Dichtung 15 ausführen kann.
[0034] Die Hartkomponente 27 kontaktiert den oval ausgebildeten Bereich des Gehäuses 10 im Bereich einer Dichtungsauflage 28. Da sowohl die Hartkomponente 27 als auch die Dichtungsauflage 28 des Gehäuses 10 nahezu unflexibel ist, kann das Filterelement 1 keine Relativbewegung zu dem Gehäuse 10 ausführen. Es ist auch möglich, die U-förmige Dichtung aus einem einzigen Material zu fertigen. Im zusammengebauten Zustand drückt die Dichtungsauflage 28 den flexiblen in die Nut 1 1 eingespritzten Kunststoffschaum 4 zusammen, wodurch eine gute Abdichtung erfolgt. [0035] Die Figur 3 zeigt schematische Darstellungen zur Erläuterung eines
Verfahrens zur Herstellung eines entsprechenden Filterelements sowie eine weitere Ausführungsform des Filterelements. In den Darstellungen 3A-3D ist ein Ausschnitt eines Filterelements im Profil dargestellt. Dabei erkennt man einen Filterkörper 2, der beispielsweise zylindrisch oder mit einem ovalen Grundriss, wie in den Figuren 1 und 2, ausgestaltet ist. Das Filterelement 1 umfasst somit den Filterkörper 2 und eine um den
Filterkörper 2 herum angeordnete Dichtung 3. Die Dichtung 3 wird, wie in der Figur 3A schematisch dargestellt ist, an die Oberfläche O des
Filterkörpers 2 angebracht. Dies kann beispielsweise durch eine
Verklebung erfolgen.
[0036] Die Dichtung hat in der Darstellung der Figur 3A ein im Wesentlichen U- förmiges Profil, das aus drei Schenkeln 3A, 3B, 3C gebildet ist. Zwischen den beiden parallelen Schenkeln 3A und 3C ergibt sich somit eine Nut 1 1. Die Öffnung der Nut 1 1 verläuft dabei axial, also parallel zu einer
Oberfläche O des Filterkörpers 2. In der dargestellten Ausführungsform hat die Nut 1 1 keine radiale Öffnung, also von der Oberfläche O senkrecht wegweisend.
[0037] In einem entsprechenden Herstellungsverfahren wird zunächst der
Filterkörper 2, beispielsweise aus einem plissierten Filtermaterial oder einem Filterwickel bereitgestellt. Die Dichtung 3 wird mit beispielsweise einem Klebstoffmaterial um den Filterkörper 2 herum angeordnet befestigt. Der Schenkel 3A umläuft dabei beispielsweise eine Umfangslinie des Filterkörpers 2. Anschließend wird, wie in der Figur 3B dargestellt ist, ein vorzugsweise thixotroper Kunststoffschaunn 4 in die Nut eingespritzt oder eingegossen. Das Einbringen des beispielsweise PU-aufweisenden Kunststoffschaums kann über eine Spritzdüse oder sonstige gängige Extrusionsmechanismen erfolgen. In der Darstellung der Figur 3B ist die Nut im Wesentlichen mit dem Kunststoffschaum 4 verfüllt. Der Schaum 4 verfestigt sich während seiner Reaktionszeit und liefert in der Folge eine flexible Verfüllung der Nut 1 1.
Bei der Reaktion bzw. dem Verfestigen oder Abbinden des
Kunststoffschaums 4 kann sich dessen Volumen vergrößern. Dies ist in der Figur 3C dargestellt. Der Kunststoffschaum 4, welcher mit der
Dichtung 3 umlaufend um den Filterkörper vorliegt, ragt aus der Nut des Dichtungsprofils hinaus. Durch die Menge an eingespritztem
Kunststoffschaummaterial kann eingestellt werden, wie stark im
verfestigten Zustand der Kunststoffschaum 4 aus der Nut hinausragt. Man kann auch von einer Dichtungshöhe sprechen, die sich aus dem Schenkel 3B und der größten Ausdehnung des Kunststoffschaums 4 ergibt. Die sich ergebende Dichtungshöhe ist dabei bei der vorgeschlagenen
Dichtungsanordnung flexibel einstellbar und kann auf die Gegebenheiten des Einbauorts des Filterelements 1 angepasst werden. Beispielsweise können standardisierte Dichtungsprofile vorgefertigt werden, in die für unterschiedliche Filterelementtypen verschieden starke oder dicke
Kunststoffschaumraupen eingespritzt werden. Somit lässt sich ein einheitliches einfaches Herstellungsverfahren für unterschiedliche
Filtertypen erzielen.
[0039] In der Figur 3D ist eine typische Einbausituation für ein Filterelement 1 in einem Filtergehäuse dargestellt. Dabei werden, wie bereits in der Figur 1 und 2 angedeutet, das Filterelement 1 zusammen mit der Dichtung 3 in ein Gehäuse 6 eingesetzt. Das Gehäuse 6 liefert eine Dichtungsauflage 28, auf die die Dichtung 3, insbesondere mit dem elastischen
Kunststoffschaum 4 aufliegt, und angedrückt werden kann. Das
Andrücken erfolgt über den Deckel 5, der die Dichtung 3 einerseits komprimiert und andererseits auf die Dichtungsauflage 28 des Gehäuses 6 drückt. Es ergibt sich, wie in der Figur 3D dargestellt ist, eine besonders gute um den Filterkörper 2 verlaufende Abdichtung zwischen einem
Reinluftbereich und einem Rohluftbereich, die in der Orientierung der Figur 3 oberhalb bzw. unterhalb des Filterkörpers 2 vorliegen.
[0040] Die Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Filterelement 1.
Die Figur 4 zeigt dabei einen Ausschnitt des Filterelements 1 mit einem Filterkörper 2, der beispielsweise als Filterwickel ausgebildet ist. Man erkennt im Profil eine Dichtung 3, welche auf der Oberfläche O umlaufend um den Filterwickel bzw. Filterkörper 2 befestigt ist. Die Ausführungsform der Dichtung 3 ist mehrteilig ausgebildet. Ein erster flacher Dichtungsabschnitt 8, der zum Beispiel aus einer Hartkomponente, also besonders festem Kunststoff gefertigt ist, liegt an der Oberfläche O des Filterkörpers 2 an. Ein zweiter Dichtungsabschnitt 9, beispielsweise aus einer weicheren Kunststoffkomponente, bildet eine Nut oder eine Rinne 1 1 aus, in die vorzugsweise PU-Schaum 4 eingespritzt ist. Die Befestigung der Dichtung 3 an dem Filterkörper erfolgt zum Beispiel über einen
Klebstoff 7, der den zweiten Dichtungsteil 9, welcher die Nut 1 1 ausbildet, keilförmig von dem Filterkörper 2 radial nach außen drückt.
In der Figur 4 ist eine Achse Ax gestrichelt eingezeichnet, welche parallel zu einer Längsachse des Filterkörpers 2 verläuft. Wie bereits hinsichtlich der Figur 3D erläutert wurde, erfolgt eine Abdichtung entlang dieser Achse Ax beispielsweise durch ein Zusammendrücken oder Komprimieren der Dichtung 3 durch Gehäuseauflageflächen. Die Dichtung schafft somit eine axiale Abdichtung und nur begrenzt eine radiale, also senkrecht auf dem Filterkörper 2 wirkende Abdichtung. Wenn der die Nut 1 1 ausbildende Teil 9 der Dichtung 3 eine Weichkomponente umfasst, die beispielsweise hinsichtlich ihrer Flexibilität dem PU-Schaum 4 entspricht, kann der gesamte Bereich der Dichtung 3, welcher in etwa radial von dem
Filterkörper 2 absteht, komprimiert werden und als dichtendes Material, beispielsweise zwischen Auflageflächen dienen. Der als Hartkomponente ausgeführte Dichtungsbereich 8 hingegen, schafft eine besonders stabile Befestigung und verhindert Relativbewegungen des gesamten Filterelements in der hier nicht dargestellten Aufnahme oder dem
Gehäuse.
[0042] Das vorgeschlagene Filterelement mit dem axial wirkenden
Dichtungskonzept, welches PU-Schaum umfasst und insbesondere mit thixotropen PU-Schaum hergestellt werden kann, führt zu einer
Kosteneinsparung und vereinfachten Lagerhaltung, da durch die
Ausgestaltung des eingeschäumten Kunststoffes 4 beliebige
Dichtungshöhen erzielt werden können. Der eigentliche umlaufende Dichtungsring muss daher nicht an verschiedene Filterelementtypen angepasst werden. Der die Nut bildende Dichtungsring kann zum Beispiel mit einem Zweikonnponentenkunststoffteil hergestellt werden. Dabei sind die Dichtungsprofile beispielsweise in der Art von Meterware oder vorgefertigten Ringen, die über einen Filterkörper gestülpt werden und befestigt werden können, denkbar.
[0043] Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter
Ausführungsbeispiele vorliegend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Claims

Ansprüche
1. Filterelement (1 ) für Ansaugluft einer Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine oder eines Kompressors, mit: einem Filterkörper (2) und einer um den Filterkörper (2) umlaufend angeordneten Dichtung (3), welche eine Nut (1 1 ) aufweist, wobei in der Nut (1 1 ) zumindest teilweise ein elastischer Kunststoffschaum (4) angeordnet ist.
2. Filterelement (1) nach Anspruch 1 , wobei eine Nutöffnung parallel zu einer Oberfläche (O) des Filterkörpers (2) ausgerichtet ist.
3. Filterelement (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dichtung zwei im
Wesentlichen parallel zu der Oberfläche (O) des Filterkörpers (2) angeordnete Schenkel (3A, 3C) und einen im Wesentlichen senkrecht zu der Oberfläche (O) des Filterkörpers (2) angeordneten Schenkel (3B) umfasst.
4. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 3, wobei der Kunststoffschaum Polyurethan aufweist.
5. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 4, wobei der Kunststoffschaum ein Material aufweist, welches beim Einspritzen in die Nut (1 1 ) thixotrop ist.
6. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 5, wobei der Kunststoffschaum aus der Nut (1 1 ) hinausragt.
7. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 6, wobei die Dichtung (3) eine Hartkomponente (26) und eine Weichkomponente (27) aufweist.
8. Filterelement (1 ) nach Anspruch 7, wobei die Hartkomponente (26) an der Oberfläche (O) des Filterkörpers (2) anliegt.
9. Filterelement (1 ) nach einem der Ansprüche 1 - 8, wobei die Dichtung (3) mit Hilfe eines Klebstoffs (31 ) an dem Filterkörper (2) verbunden ist.
10. Verfahren zur Herstellung eines Filterelements (1) für Ansaugluft einer
Kraftfahrzeugbrennkraftmaschine umfassend:
Anbringen einer um einen Filterkörper (2) umlaufenden Dichtung (2) an den Filterkörper (2), wobei die Dichtung (3) eine Nut (1 1 ) aufweist; und
Einspritzen eines elastischen Kunststoffschaums (4) zumindest teilweise in die Nut (1 1 ).
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014018528A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-30 Baldwin Filters, Inc. Filter housing, fluted filter and safety filter
EP3194048B1 (de) 2014-09-15 2020-07-08 Donaldson Company, Inc. Filterpatrone und luftreinigeranordnung
WO2017087389A1 (en) * 2015-11-20 2017-05-26 Baldwin Filters, Inc. Filter element having mounting frame
DE102016012328B4 (de) * 2016-10-17 2019-07-04 Mann+Hummel Gmbh Filtereinrichtung mit einem Rundfilterelement, insbesondere zur Gasfiltration
CN112973359B (zh) * 2021-03-18 2022-03-29 中国石油大学(北京) 分段排液式组合型聚结滤芯

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634720A1 (de) * 1996-08-28 1998-03-05 Mann & Hummel Filter Filterpatrone
EP1380334A1 (de) * 2002-07-10 2004-01-14 Mann+Hummel Gmbh Filterelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung
EP1813342A1 (de) 2006-01-31 2007-08-01 Mann+Hummel Gmbh Filterelement und Filtersystem, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
US20100242425A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Baldwin Filters, Inc. Fluted Filter With Axial Seal

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202005013293U1 (de) * 2005-08-22 2006-12-28 Mann + Hummel Gmbh Filterrohrleitung
WO2009015684A1 (de) * 2007-07-27 2009-02-05 Mann+Hummel Gmbh Luftfilter, insbesondere für verbrennungsmotoren in kraftfahrzeugen, und verfahren zur herstellung eines solchen luftfilters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19634720A1 (de) * 1996-08-28 1998-03-05 Mann & Hummel Filter Filterpatrone
EP1380334A1 (de) * 2002-07-10 2004-01-14 Mann+Hummel Gmbh Filterelement und ein Verfahren zu dessen Herstellung
EP1813342A1 (de) 2006-01-31 2007-08-01 Mann+Hummel Gmbh Filterelement und Filtersystem, insbesondere für die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine
US20100242425A1 (en) * 2009-03-30 2010-09-30 Baldwin Filters, Inc. Fluted Filter With Axial Seal

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