WO2013139992A1 - Filterelement und luftfilter - Google Patents

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WO2013139992A1
WO2013139992A1 PCT/EP2013/056223 EP2013056223W WO2013139992A1 WO 2013139992 A1 WO2013139992 A1 WO 2013139992A1 EP 2013056223 W EP2013056223 W EP 2013056223W WO 2013139992 A1 WO2013139992 A1 WO 2013139992A1
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filter
support
housing
axis
bellows
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PCT/EP2013/056223
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English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Hasenfratz
Fabian Wagner
André Rösgen
Christian Thalmann
Frank PFLÜGER
Werner Blossey
Pascal Neef
Mario Rieger
Nadine SORGER
Andreas Weber
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Mann+Hummel Gmbh
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    • B01D2279/60—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for the intake of internal combustion engines or turbines

Definitions

  • the invention relates to a filter element, in particular a flat filter element, in particular an air filter, in particular an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, with a filter bellows on which at least one support element is arranged for supporting the filter element against a filter housing in which the filter element can be arranged.
  • the invention relates to an air filter, in particular an internal combustion engine, in particular of a motor vehicle, with a filter housing having a housing interior, at least one inlet for air to be cleaned and at least one outlet for purified air, and in the housing interior a filter element, in particular a filter element according to the invention is arranged so as to separate the at least one inlet from the at least one outlet, the filter element comprising a filter bellows on which at least one support element is arranged for supporting the filter element against the filter housing.
  • the filter element may consist of a filter paper or other suitable material.
  • the side frame includes a sealing ring.
  • the sealing ring is made of the same material as the rest of the frame. It is an integral part of the framework.
  • On each of the four side walls of the frame a plurality of cylindrical projections is formed.
  • the air filter unit is arranged in a filter housing.
  • the filter housing comprises two housing halves with a rectangular cross-section. The filter unit is inserted in a receptacle in the filter housing so that the projections touch an end wall of a first of the housing halves. The two housing halves are held together by means of quick-fastening means and held against the filter unit.
  • the seal is pressed against the first half of the housing.
  • the projections along the four side walls of the frame ensure proper placement of the filter unit in the filter housing.
  • the invention has for its object to design a filter element and an air filter of the type mentioned, in which the filter element can be held more reliable and / or positionally accurate in the filter housing.
  • the filter element in particular the filter bellows, can be protected against mechanical stresses. Disclosure of the invention
  • the at least one support element is arranged directly and / or indirectly on at least one edge of the filter bellows and the filter bellows surmounted outside.
  • the at least one support element projects beyond at least one edge of the filter bellows.
  • the at least one support element can advantageously be arranged on an outer side, in particular an end face, of the filter bellows.
  • the at least one edge of the filter bellows, in the region of which the at least one support element is located, is advantageously formed by at least two adjoining outer sides of the filter bellows.
  • the at least one support element projects beyond at least one of the sides forming the at least one edge on the outside of the filter bellows.
  • the at least one edge can advantageously be a real edge, in particular a folding edge of a filter medium, from which the filter bellows is folded. It may also be an edge which is formed by surfaces, at least one of which envelops one side of the filter bellows or which is spanned by other real points, lines or edges of the filter bellows, in particular end edges or folded edges of a folded filter bellows.
  • the at least one support element may comprise or surround the at least one edge.
  • the at least one support element may extend over both sides, in particular surfaces, which form the at least one edge.
  • the at least one support element may project beyond one of the sides to the outside. In this way, a support in one direction can take place.
  • the at least one support element may also project beyond both adjoining sides. In this way can be supported in both directions.
  • the at least one support element project beyond the filter bellows in a radial and / or an axial direction with respect to an element axis or an axis parallel to the element axis. In this way, the filter element can be supported accordingly in the radial and / or axial direction with respect to the element axis or the parallel axis on the filter housing.
  • the at least one support element can touch the filter bellows, in particular the at least one edge.
  • the at least one support element can also be arranged at a distance from the filter bellows at the at least one edge.
  • the at least one support element can also be connected to the filter bellows indirectly by means of a connection means, in particular an end body and / or a connection body. In this case, the at least one support element can be arranged so that it touches the filter bellows, or so that it is arranged at a distance from the filter bellows one of the at least one edge.
  • the at least one support element can be arranged at different points of the filter bellows. It can be arranged on different levels of the filter bellows different support elements. In this way, even with a complex design of the filter housing and / or the filter bellows, a uniform support of the filter element in the filter housing can take place.
  • the at least one support element can advantageously be designed such that it can compensate for a positional tolerance of the filter element in the filter housing. Furthermore, the at least one support element can be provided with vibration-damping properties. In this way, special operational oscillations of the filter housing to the filter element, in particular the filter bellows, are damped. Thus, a mechanical load on the filter bellows can be reduced. The service life of the filter bellows can be extended.
  • the at least one support element can protect the at least one edge of the built-in filter bellows in the filter housing. In this way it can be prevented that the filter bellows, in particular the filter medium, of which the filter bellows is made, can rub against the filter housing. The abrasion could damage the filter bellows, especially the filter media.
  • the at least one edge of the filter bellows can be protected during the installation process into the filter housing.
  • the filter element can advantageously be inserted through a closable installation opening of a housing part. Upon insertion, the at least one support element can prevent the at least one edge from rubbing against the filter housing part and thus being damaged.
  • the at least one support element can advantageously serve as a guide.
  • a guide simplifies the installation of the filter element. This is particularly advantageous when using a filter housing, the inner cross-section of which tapers from the mounting opening in the axial direction with respect to a housing axis.
  • the at least one support element may be arranged on the front side of the filter bellows in the installation direction of the filter element or at least protrude from this side. In this way, the protective function and / or the guiding function of the at least one supporting element can be further improved.
  • the at least one support element can protect the at least one edge during packaging, during storage and / or during transport of the filter element.
  • the at least one support element can protect the filter element in the event of a fall, in particular on a hard floor.
  • supporting elements can be arranged on a plurality of edges and / or a plurality of supporting elements can be arranged on at least one edge. In this way, the support and / or the protective function and / or the tolerance compensation can be further improved.
  • any occurring mechanical loads can be distributed more uniformly on the filter element.
  • the at least one support element may be separate from any seals of the filter element. In particular, the at least one support element itself can have no sealing function.
  • the at least one support element can be positioned independently of a corresponding sealing surface on the filter bellows.
  • the at least one support element can thus be optimized with respect to its support function. It can be arranged at locations of the filter housing, which are suitable with respect to the support and / or the installation space.
  • a shape of the at least one support element and a corresponding dimensioning can be selected freely. Particularly in the case of heavy filter elements and / or filter elements which are expanded in the direction of an element axis and which are suspended or fastened in the region of an axial end in the filter housing, as is the case in particular with a flat filter element with deep folds, there may be the risk that the filter elements may be in can swing the filter housing around its suspension or attachment.
  • the oscillation can lead to damage to the filter bellows. Furthermore, the pendulum can mechanically load the suspension or attachment and possibly damage. Such large and / or heavy filter elements are used in particular in commercial vehicles, in particular trucks or buses.
  • the oscillation of the filter element in the filter housing can be reduced, preferably prevented.
  • the at least one support element can relieve the suspension or attachment of the filter element in the filter housing mechanically.
  • the at least one support element can support the filter element on a side opposite to a suspension or a fastening in the filter housing.
  • a tilting moment of the filter element can be reduced in the filter housing.
  • a mechanical load on the filter element, in particular the filter bellows can be reduced.
  • a plurality of support elements may be arranged on opposite outer sides of the filter bellows with respect to the element axis. In this way, the filter element can be supported on opposite sides and clamped and held between corresponding opposite walls of the filter housing.
  • the at least one support element can be arranged modularly on the filter bellows.
  • a plurality of support elements which may differ in size and / or shape, optionally be mounted on the filter bellows.
  • one and the same filter element can optionally be arranged in different filter housings.
  • any space differences can be compensated.
  • the at least one support element can be detachably arranged on the filter bellows.
  • the at least one support element can be exchanged in accordance with the use of the filter element in another filter housing by another, in particular larger, smaller and / or differently shaped support element.
  • the at least one support element can additionally be designed as an actuating element for actuating a functional component of the filter housing, in particular a switch or an opening.
  • the at least one support element can cooperate with an opening in a housing bottom, a maintenance switch, a membrane for a water outlet and / or a hot air intake. In this way, can be dispensed with an additional operating component. Actuation can be made automatically when installing the correct filter element.
  • the at least one support element may additionally or alternatively also act as a coding element. It can be designed so that a correct installation of the filter element in the filter housing is only possible if the filter element is equipped with the matching to the filter housing at least one support element.
  • the at least one support element may advantageously be a flexible component, in particular of rubber or elastomer. In this way, tolerance compensation and / or vibration damping can be improved.
  • the at least one support element can be manufactured separately and subsequently connected to the filter bellows. Alternatively, the at least one support element can be connected directly or indirectly to the filter bellows, in particular by a two-component injection method.
  • the filter element may be a flat filter element.
  • the flat filter element may comprise a filter medium folded in a zigzag to the filter bellows.
  • the filter media are not closed, that is, forehead wrinkles are just like front edges are not connected.
  • the filter media are closed in round filter elements, that is their forehead wrinkles are interconnected.
  • the forehead wrinkles are the two outer folds, on opposite end faces of the filter bellows.
  • End edges are the two free edges of the filter medium, which run along the end folds and limit these at the end faces of the filter bellows.
  • the end edges of the filter bellows are the other two free edges of the filter bellows, which extend between the end edges and extend in accordance with the folding of the filter bellows.
  • the fold edges are the edges along which the filter media is folded.
  • the front edges and the folded edges are straight and parallel to each other.
  • the end edges are zigzag-shaped and perpendicular to the end edges and the folded edges. The end edges each span a front edge side of the filter bellows.
  • the filter bellows has approximately the shape of a polyhedron.
  • the filter bellows can be cubic, cuboid, pyramidal, prismatic, wedge-like or the like.
  • an axis which extends parallel to the folded edges is referred to as the x-axis.
  • An axis of the flat filter element that is perpendicular to the x-axis and parallel to heights of the folds is referred to as the z-axis.
  • An axis that is perpendicular to the x-axis and perpendicular to the z-axis is called the y-axis.
  • the element axis of the filter element may coincide with the z-axis.
  • an installation of the filter element in the filter housing in the direction of the z-axis take place.
  • the mounting direction can coincide with the z-axis.
  • the filter axis can cross an inflow side and an outflow side of the filter element.
  • a main flow direction of the fluid to be filtered through the filter bellows can advantageously run parallel to the z-axis.
  • a housing axis of the filter housing can be parallel to the z-axis.
  • the housing axis can extend axially to the element axis.
  • the filter bellows can have deep folds. This means that, in the case of a cuboid filter bellows, an expansion in the direction of the z-axis, which corresponds to the pleat height, is greater than the extent in the direction of the x-axis and / or in the direction of the y-axis. Variable fold heights and / or fold courses can also be provided. The fold heights and / or wrinkles can vary accordingly in the filter bellows.
  • the filter element can be arranged in an air filter of a commercial vehicle, in particular a truck, a bus, a construction vehicle or an agricultural machine. Such filter elements may be larger in size compared to filter elements of passenger cars.
  • the at least one support element may be arranged at a corner of the filter bellows.
  • the at least one support element can protect a plurality of edges of the filter bellows which meet in the corner.
  • a support can take place both in the radial and in the axial direction with respect to an element axis.
  • a support element may be arranged at opposite corners of the filter bellows.
  • the filter bellows can be supported more uniformly.
  • the corners can be better protected against damage, especially when the filter element is dropped and / or when installing the filter element in the filter housing.
  • Corners, on which support elements are located may advantageously be opposite one another with respect to the element axis, in particular the z-axis. In this way, the filter element can be supported relative to the element axis radially opposite sides of the filter housing.
  • a support element can be arranged in each case in the installation direction of the filter element in the filter housing front corners of the filter bellows.
  • the filter element can be uniformly protected and supported on its front side in the installation direction.
  • the support elements can also contribute as guide elements for improving and / or simplifying the installation of the filter element in the filter housing.
  • the at least one support element may all project beyond the at least one edge, possibly the corner, adjacent sides of the filter bellows. In this way, the filter bellows can be protected and supported with the at least one support element in all free directions.
  • At least one connecting body in particular an end body, can be connected to the filter bellows at least along the at least one edge and the at least one supporting element can be fastened directly or indirectly to the at least one connecting body.
  • the at least one connecting body may advantageously be arranged on a lateral surface or a front surface with respect to the element axis.
  • the at least one connecting body can advantageously contribute to the stabilization and / or shaping of the filter bellows. Due to the arrangement of the at least one support element on the at least one connecting body, the filter element, in particular the filter bellows, in particular mechanically relieved further with respect to the support on the filter housing. A supporting force can be transmitted from the filter housing via the at least one supporting element and the at least one connecting body more uniformly and / or over a larger area to the filter element, in particular the filter bellows.
  • the at least one connecting body may advantageously be connected to the filter element, in particular the filter bellows, by means of gluing, welding or by an injection molding process.
  • the at least one connecting body can also be foamed or foamed on the filter bellows. It can also be connected in a mechanical manner, in particular by means of a latching device or a clamping device, with the filter element, in particular the filter bellows.
  • the at least one connecting body may extend at least one side along the edge on which the at least one support element is located.
  • the at least one connecting body can extend over at least one of the sides of the filter bellows, which also forms the at least one edge with the at least one supporting element. In this way, the filter element, in particular the filter bellows, is supported evenly on the corresponding side.
  • the at least one connecting body may be a frame or part of a frame, which may surround the filter bellows at least partially.
  • the at least one connecting body may comprise at least one fastening means with which the at least one supporting element may be connected.
  • a pluggable connection in particular a latching connection, can be realized with the at least one fastening means.
  • the plug-in connection can be easily realized a power transmission axially to a direction of insertion of the connection.
  • the plug-in direction of the bond axially to a support direction of the at least one support element against the filter housing. In this way, the support can be further improved.
  • the plugging direction can be parallel to the element axis and / or the installation direction of the filter element in the filter housing.
  • the at least one fastening means may have a particular arrow-like or pin-like projection on which the at least one support element can be inserted.
  • the at least one support element may be positively connected to the at least one fastening means.
  • the at least one fastening means may advantageously be arranged at a corner of the at least one connecting body. In this way, the at least one support element can be easily mounted on a corresponding corner of the filter bellows.
  • the at least one support element may be detachably or non-detachably connected to the at least one connecting body.
  • the at least one connecting body can be a plastic-coated frame.
  • the at least one fastening means can be configured as an extension of the frame. It can be integrally connected to the frame.
  • the connecting body may advantageously be an end body.
  • the end body can advantageously seal the filter bellows on the corresponding side on which it is mounted.
  • the end body can advantageously be arranged on a front edge side of a folded filter bellows.
  • the at least one end body can be realized as an end plate.
  • the disc-shaped end body can be made of a plastic hard component, but also alternatively or additionally have a fleece strip covering the associated side of the filter bellows.
  • the at least one support element can also be attached indirectly to the at least one connecting body.
  • the at least one support element may be fastened to a carrier body, in particular a carrier grid, which may be connected or connectable to the at least one connecting body.
  • a carrier body in particular a carrier grid, which may be connected or connectable to the at least one connecting body.
  • the at least one support element can be pre-assembled.
  • the at least one support element can be connected to the carrier body together with the at least one connecting body. In this way, an assembly effort can be reduced.
  • the filter element in particular the filter bellows, be additionally stabilized.
  • the carrier body may be fixedly connected to the at least one connecting body. It can also be releasably connected to the at least one connecting body.
  • the carrier body can be arranged on the front side of the filter bellows in the installation direction.
  • the carrier body can protect the filter bellows when installed in the filter housing.
  • the carrier body may advantageously be a carrier grid.
  • the carrier grid may advantageously be permeable to fluid.
  • the carrier grid can also be arranged on an outflow side or an inflow side of the filter bellows. In this way, an inflow side or an outflow side can be stabilized and / or protected with the carrier grid.
  • the carrier body can advantageously be designed so that it can be fastened with respective sections to a plurality of connecting bodies, which can extend on different sides of the filter bellows.
  • the carrier body can be arranged between two end bodies of the filter bellows. It can be connected on one side to the corresponding end body.
  • the at least one carrier body corresponding fastening means in particular projections or Aufsteckite, have for fastening, in particular plugging, of the at least one support element.
  • the carrier body can be connected by means of a plug-in connection, in particular a latching connection, with the at least one connecting body.
  • a locking connection can be easily connected and disconnected. In this way, the carrier body can be easily connected to the at least one connecting body.
  • a locking connection is also mechanically stable.
  • the compound can be detachable.
  • the at least one carrier body can thus be separated from the filter bellows by the at least one supporting element attached thereto.
  • the carrier body with the at least one support element can be used again.
  • the carrier body can also be designed as a modular component.
  • different carrier bodies can be used depending on the use of the filter element in different filter housings.
  • the at least one support element can be connected to the carrier body by means of a pluggable connection, in particular a latching connection.
  • a plug-in connection can be easily realized a power transmission axially to a direction of insertion of the connection.
  • the plugging direction of the connection can be axial to a support direction of the at least one support element against the filter housing. In this way, the support can be further improved.
  • the plugging direction parallel to the element axis and / or the Installation direction of the filter element in the filter housing.
  • the support function can be further improved.
  • a seal extending circumferentially relative to an element axis may be provided for sealing against the filter housing.
  • the seal may additionally have a holding function.
  • the seal may rest on or on a sealing surface of the filter housing.
  • the filter element may advantageously be suspended or attached to the seal in the filter housing.
  • the sealing surface may advantageously be arranged in the vicinity of the installation opening.
  • the at least one support element may be arranged on one side of the filter bellows axially opposite the element axis with respect to the element axis.
  • the filter element can be reliably supported on opposite sides on the one hand with the seal and on the other hand with the at least one support element.
  • oscillation of the filter element in the filter housing can be prevented.
  • the mechanical load on the filter element, in particular the filter bellows can be reduced.
  • the carrier body can be arranged on the side of the filter bellows axially opposite the seal with respect to the element axis.
  • an expansion of the filter element in a plane radially to an installation direction in the region of the at least one support element may be smaller than in the region of the seal.
  • the filter element when installed in the filter housing with the side with the at least one support element ahead be passed to a corresponding sealing surface of the filter housing for the seal passing through the mounting hole.
  • the comparatively larger seal can rest against the sealing surface.
  • a housing interior of the filter housing can taper in the installation direction. Due to the correspondingly smaller outer cross section of the filter element on the side with the at least one support element, the filter element can be easily installed in the filter housing. Investigations have shown that optimum results in terms of support and / or installation can be achieved if a ratio of the outer cross section on the side with the at least one support element to the outer cross section in the region of the seal depends on an axial distance with respect to the element axis between the at least a support element and the at least one seal is specified.
  • the support function and the power transmission to the filter bellows can be improved.
  • the support distance can be smaller by a value which can be predetermined depending on a relative to the element axis axial distance between the support portion and the sealing portion on the same circumferential side of the filter bellows.
  • the support distance may correspond approximately to the sealing distance minus between about 2% and 5%, preferably 3.5%, of the preferably central axial distance between the support sections and the sealing sections. In this way, optimal results in terms of support and power transmission can be achieved.
  • the technical object is further achieved according to the invention by the air filter in that the at least one support element is arranged directly or indirectly on at least one edge of the filter bellows and projects beyond the filter bellows outside.
  • the filter housing can have a closable installation opening, through which the filter element can be introduced into the housing interior.
  • an inner cross section of the filter housing on the mounting opening with respect to a housing axis axially opposite side at least partially tapered with respect to an opening cross section of the mounting hole.
  • at least two with respect to the housing axis radially opposite inner peripheral sides of the filter housing to run towards each other.
  • the filter housing can have at least one support bearing on the side opposite the installation opening, axially opposite the housing axis, on which the filter element can be supported by the at least one support element.
  • at least one support bearing can be arranged on at least one radially inner peripheral side of the filter housing.
  • the at least one support bearing can advantageously be suitable for supporting axially to the housing axis, in particular axially to the element axis.
  • the at least one support bearing can be designed to support radially to the housing axis, in particular to the element axis, or to an axle that is parallel to the housing axis.
  • the at least one support bearing can advantageously be arranged on a side wall of the filter housing.
  • a force transmission between the filter housing and the filter element in the axial and / or radial direction can be improved. Furthermore, with the at least one support bearing, an installation depth of the filter element in the filter housing in the installation direction can be limited.
  • the at least one support bearing may be designed as a coding element, which fits to the at least one support element.
  • a filter element which does not match the filter housing
  • the at least one support bearing can have at least one positioning lug which, when the filter element is correctly installed, can engage in a corresponding positioning receptacle of the at least one support element.
  • the at least one support bearing may further comprise a bearing surface on which the at least one support element can rest.
  • FIG. 1 shows an exploded view of an air filter with a flat filter element of a motor vehicle according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an exploded view of the air filter of Figure 1 in a different perspective;
  • FIG. 3 shows the closed air filter from FIGS. 1 and 2;
  • Figure 4 is a plan view of the air filter of Figure 3;
  • Figure 5 is a transverse longitudinal section of the air filter of Figure 4 along the local
  • FIG. 6 a longitudinal longitudinal section of the air filter from FIG. 4 along the same
  • FIG. 7 a longitudinal longitudinal section of the flat filter element of the air filter from FIG. 4 along section line VII-VII;
  • FIG. 8 shows a detail section of the air filter from FIG. 6 along section line VIII-VIII thereof;
  • FIG. 9 shows a detail section of the air filter from FIG. 5 along the section line IX - IX there;
  • Figure 10 is an exploded view of a housing pot with a flat filter element of an air filter according to a second embodiment, which is similar to the air filter of Figures 1 to 9;
  • Figure 1 1 is a detail view of the flat filter element of Figure 10;
  • Figure 12 is an exploded view of the flat filter element of Figures 10 and 1 1;
  • FIG. 13 shows a longitudinal side section of an air filter with a flat filter element according to a fourth embodiment, which is similar to the air filter of Figures 1 to 9 and the air filter of Figures 10 to 12.
  • an air filter 10 of an internal combustion engine of a motor vehicle according to a first embodiment in different perspectives and sections is shown.
  • the air filter 10 comprises an apparent filter housing 12, which is composed of a housing pot 14 and a housing cover 16.
  • a filter element 18 is arranged exchangeably.
  • the filter housing 12 has an inlet 20 for air to be filtered, which is located centrally in the housing cover 16. An outlet 22 for filtered air is located in a side wall of the housing pot 14.
  • the filter housing 12 is generally approximately cuboid. It is flattened in the direction of an x-axis of the filter element 18. In the direction of a housing axis 24, which extends through the housing pot 14 and the housing cover 16, the filter housing 12 is elongate.
  • the housing axis 24 extends in the illustrated embodiment coaxial with a z-axis of the filter element 18.
  • the z-axis of the filter element 18 is perpendicular to the x-axis.
  • An installation direction of the filter element 18 in the housing pot 14 extends in the illustrated embodiment axially to the housing axis 24.
  • the inlet 20 is coaxial with the housing axis 24th
  • the housing pot 14 has on its side facing the housing cover 16 an installation opening 26 which can be closed with the housing cover 16.
  • the installation opening 26 has a rectangular cross-section. Through the installation opening 26, the filter element 18 can be inserted into the housing pot 14.
  • the installation opening 26 is surrounded by a pot-side mounting flange 28, which extends on the outside of the housing pot 14 with respect to the housing axis 24 radially outward.
  • the pot-side mounting flange 28 has a sealing groove 30 which surrounds the installation opening 26 in a circumferentially closed manner and which is open on the side facing away from the walls of the housing pot 14.
  • One The bottom of the sealing groove 30 forms a sealing surface 32 against which a seal 34 of the filter element 18 bears tightly when the air filter 10 is closed.
  • two parallel guide webs 36 are arranged in one piece.
  • the guide webs 36 extend axially to the housing axis 24. They are used during installation of the guide of the filter element 18 in the housing pot 14th
  • a support element 42 of the filter element 18 can be supported axially with respect to the housing axis 24 on the bearing surfaces 38 when the filter element 18 is installed.
  • a positioning cam 43 is arranged centrally, which extend parallel to the housing axis 24.
  • the Positioniernoppen 43 engage with built-filter element 18 in corresponding positioning receptacles 45 in the end faces of the support members 42 a.
  • the support bearings 40 are realized as indentations on the longitudinal side, with respect to the housing axis 24 axial edges of the housing pot 14.
  • the support bearings 40 each extend radially and axially with respect to the housing axis 24.
  • the support bearings 40 terminate from a pot bottom 44 of the housing pot 14 axially viewed from the housing axis 24 in front of a remote from the pot bottom 44 peripheral side of the outlet 22nd
  • the housing pot 14 tapers in the direction of the x-axis as well as in the direction of a y-axis of the filter element 18 from the installation opening 26 to the pot bottom 44.
  • the y-axis is perpendicular to the x-axis and perpendicular to the z-axis.
  • the housing cover 16 has a cover-side mounting flange 46 which surrounds the housing axis 24 circumferentially.
  • the seal 34 has a respect to an element axis 48 of the filter element 18 oblique, approximately umbrella-shaped course.
  • the element axis 48 extends in the direction of the z-axis of the filter element 18.
  • the element axis 48 coincides with the housing axis 34 in the exemplary embodiment shown when the filter element 18 is installed.
  • each integrally arranged two stiffening ribs 50 On the inner sides of the narrow transverse walls of the housing cover 16 are each integrally arranged two stiffening ribs 50, which are shown in Figures 2 and 5.
  • the filter element 18 is designed as a flat filter element.
  • the filter element 18 comprises an approximately quasi-shaped filter bellows 52 made of a zig-zag folded filter medium 54.
  • the filter medium 54 may be filter paper, filter fleece or another foldable filter suitable for air filtration Act filter medium.
  • the filter bellows 52 can also be made of an unfolded filter medium, for example a filter foam or a wound filter medium.
  • the filter medium 54 is folded along fold edges 56. The folded edges 56 run parallel to each other and parallel to the x-axis of the filter element 18th
  • FIG. 2 shows one of the downstream folding edges 56.
  • the fold heights of the pleated filter medium 54 extend axially to the element axis 48.
  • An axial height of the filter bellows 52 relative to the element axis 48 is significantly greater than the width of the filter bellows 52 in the x-axis direction and the length of the filter bellows 52 in the y-axis direction of the filter element 18.
  • the wrinkles can therefore be referred to as deep.
  • End edge sides 58 are clamped by end edges of the filter bellows 52. You are on relative to the element axis 48 opposite sides. The end edge sides 58 are parallel to each other and parallel to a plane defined by the y-axis and the z-axis.
  • An inflow side 60 in Figures 1 and 2 above, is clamped by the folding edges 56 on the housing cover 16 side facing.
  • An outflow side 62 in Figures 1 and 2 below, is clamped by the folding edges 56 on the pot bottom 44 of the housing pot 14 side facing.
  • an end plate 64 is in each case tightly connected to the respective end edges of the filter medium 54.
  • the end plates 64 each consist of a plastic-coated grid.
  • the end plates 64 are rectangular.
  • the seal 34 surrounds the filter bellows 52 and the end disks 64 with respect to the element axis 48 in a circumferentially closed manner. It is located slightly below the upstream side 60.
  • the end plates 64 each have two Aufsteckvorsprünge 66.
  • the Aufsteckvorsprünge 66 are located on the downstream side 62 facing edges next to the local corners of the end plates 64. Some of Aufsteckvorsprünge 66 are shown in Figures 6 to 8 in section.
  • the Aufsteckvorsprünge 66 each extend axially with respect to the element axis 48 of the downstream side 62 of the filter bellows 52 away.
  • the Aufsteckvorsprünge 66 are integrally connected to the end plates 64.
  • On the Aufsteckvorsprünge 66 each one of the support elements 42 is attached.
  • the support elements 42 are made of an elastic material, for example rubber or elastomer.
  • the support elements 42 are located on the seal 34 with respect to the element axis 48 axially opposite downstream side 62. They are arranged at the four corners of the downstream side 62 of the filter bellows 52.
  • the support members 42 are thus each at a first edge 70 which is formed by one of the end edge sides 58 and the downstream side 62.
  • each support element 42 is located at a second edge 72, which passes through a corresponding front side 68 of the filter bellows 52 and the outflow side. page 62 is formed.
  • the front sides 68 each extend between the two end edge sides 58 on the one hand and the inflow side 60 and the outflow side 62 on the other.
  • the front sides 68 are each formed by end folds of the filter bellows 52.
  • each support element 42 is located on a third edge 74 of the filter bellows 52, which is formed by the corresponding front side 68 and the corresponding front edge side 58.
  • the three edges 70, 72 and 74 meet in the corners.
  • the support elements 42 project beyond the respective front edge side 58 of the filter bellows 52 axially relative to the element axis 48. Furthermore, the support elements 42 project beyond the respective end edge side 58 axially with respect to the y-axis. In addition, the support members 42 project beyond respective front side 68 axially with respect to the x-axis. Overall, the support elements 42 project beyond the filter bellows 52 axially and radially relative to the element axis 48.
  • each of the support elements 42 is supported axially relative to the housing axis 24 and to the element axis 48 on the corresponding bearing surface 38 of the support bearings 40. Further, each support member 42 is supported on the corresponding longitudinal side wall of the housing pot 14 axially to the y-axis of the filter element 18 from. Incidentally, each support member 42 is supported on the corresponding transverse side wall of the housing pot 14 axially from the x-axis.
  • the support distance 75 corresponds approximately to the sealing distance 77 minus between about 2% and 5%, preferably 3.5%, of an axial distance 79 relative to the element axis 48 between the end edge-side outer support portions 76 and the corresponding end edge side sealing portions 78.
  • the filter element 18 with the inflow side 62 is inserted axially forward to the element axis 48 and the housing axis 24 through the mounting hole 26 in the housing pot 14.
  • the filter element 18 is guided with the end plates 64 along the guide webs 36.
  • the front sides of the support elements 42 with respect to the element axis 48 rest against the bearing surfaces 38 of the support bearings 40.
  • the positioning nubs 43 are inserted into the corresponding positioning receptacles 45.
  • the end edge-side outer support sections 76 and corresponding front-side support sections of the support elements 42 abut against the corresponding side walls of the filter housing pot 14.
  • FIGS. 10 to 12 show a second exemplary embodiment of an air filter 110. Those elements which are similar to those of the first embodiment of FIGS. 1 to 9 are designated by the same reference numerals plus 100.
  • the support elements 142 are not attached directly to the end plates 164 in the second embodiment. They are attached to a carrier grid 180, which is connected to the end plates 164.
  • the carrier grid 180 is shown in detail. The carrier grid 180 is permeable to air. It is located on the outflow side 162 of the filter bellows 142. It covers the outflow side 162 completely.
  • the carrier grid 180 On its side facing the filter bellows 152, the carrier grid 180 has a catch receptacle 182 at its corners. Accordingly, the end plates 164 each have a locking pin 184 at their corners facing the carrier grid 180. The locking pins 184 each have a trained as a latch hook, arrow-shaped free end. To connect the carrier grid 180 with the end plates 164, the locking pins 184 are inserted into the locking receptacles 182.
  • the support members 142 are fixedly arranged at the corners of the carrier grid 180. Their expansions and their support functions correspond to the support elements 42 of the first embodiment.
  • two front-side intermediate support elements 143 are arranged on the front edges of the carrier grid 180.
  • the Swissab 100 are located at mounted carrier grid 180 respectively at the edges 172 between the front sides 168 and the downstream side 162 of the filter bellows 152.
  • the Swissab 100 each project beyond the corresponding front side 168 of the filter bellows 152 in the axial direction with respect to the element axis 148, ie in the direction of z-axis.
  • the carrier grid 180 with the insectsen 143 projects beyond the downstream side 162 on both front sides 168 in each case in the direction of the y-axis.
  • the support elements 142 and the falab 100 are formed or molded from an elastic material to the support grid 180. Alternatively, they can also be formed in one piece from this. It can also be provided corresponding Aufsteckvorsprünge on the support grid 180, to which the support member 142 and / or the septab knowledgelemente 143 may be plugged similar to the first embodiment.
  • FIG. 13 shows a longitudinal longitudinal section of an air filter 310 according to a fourth exemplary embodiment. Those elements that are similar to those of the first embodiment of Figures 1 to 9 are provided with the same reference numerals plus 300.

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Abstract

Es werden ein Filterelement (18), insbesondere ein Flachfilterelement, insbesondere eines Luftfilters (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, und ein Luftfilter (10) beschrieben. Das Filterelement (18) umfasst einen Filterbalg (52), an dem wenigstens ein Abstützelement (42) angeordnet ist zum Abstützen des Filterelements (18) gegen ein Filtergehäuse (12), in dem das Filterelement (18) angeordnet werden kann. Das wenigstens eine Abstützelement (42) ist an wenigstens einer Kante (70, 72, 74) des Filterbalges (52) angeordnet und überragt den Filterbalg (52) außen.

Description

Beschreibung
Filterelement und Luftfilter
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement, insbesondere Flachfilterelement, insbesondere eines Luftfilters, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filterbalg, an dem wenigstens ein Abstützelement angeordnet ist zum Abstützen des Filterelements gegen ein Filtergehäuse, in dem das Filterelement angeordnet werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung einen Luftfilter, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse, das einen Gehäuseinnenraum, wenigstens einen Einlass für zu reinigende Luft und wenigstens einen Auslass für gereinigte Luft aufweist, und in dem Gehäuseinnenraum ein Filterelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement, so angeordnet ist, dass es den wenigstens einen Einlass von dem wenigstens einen Auslass trennt, wobei das Filterelement einen Filterbalg umfasst, an dem wenigstens ein Abstützelement angeordnet ist zum Abstützen des Filterele- ments gegen das Filtergehäuse.
Stand der Technik
Aus der GB 1 446 195 ist eine Luftfiltereinheit mit einem Filterelement und einem Seitenrahmen bekannt. Das Filterelement kann aus einem Filterpapier oder einem anderen geeigneten Material bestehen. Der Seitenrahmen umfasst einen Dichtungsring. Der Dichtungsring ist aus dem gleichen Material wie der Rest des Rahmens. Er ist integraler Bestandteil des Rahmens. An jeder der vier Seitenwände des Rahmens ist eine Mehrzahl von zylindrischen Vorsprüngen gebildet. Während des Betriebs ist die Luftfiltereinheit in einem Filtergehäuse angeordnet. Das Filtergehäuse umfasst zwei Gehäusehälften mit rechteckigem Querschnitt. Die Filtereinheit ist in einer Aufnahme im Filtergehäuse so eingesteckt, dass die Vorsprünge eine Stirnwand einer ersten der Gehäusehälften berühren. Die beiden Gehäusehälften werden mit Hilfe von Schnellbefestigungsmitteln zusammengehalten und gegen die Filtereinheit gehalten. Die Dichtung wird gegen die erste Gehäusehälfte gepresst. Die Vorsprünge entlang der vier Seitenwände des Rahmens gewährleisten eine korrekte Anordnung der Filtereinheit in dem Filtergehäuse. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement und einen Luftfilter der eingangs genannten Art zu gestalten, bei dem das Filterelement zuverlässiger und/oder positionsgenauer in dem Filtergehäuse gehalten werden kann. Insbesondere soll das Filterelement, insbesondere der Filterbalg, vor mechanischen Belastungen geschützt werden können. Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Abstützelement direkt und/oder indirekt an wenigstens einer Kante des Filterbalges angeordnet ist und den Filterbalg außen überragt.
Erfindungsgemäß überragt das wenigstens eine Abstützelement wenigstens eine Kante des Filterbalgs. Auf diese Weise wird die wenigstens eine Kante geschützt. Das wenigstens eine Abstützelement kann vorteilhafterweise an einer Außenseite, insbesondere einer Stirnseite, des Filterbalgs angeordnet sein. Die wenigstens eine Kante des Filterbalges, in deren Bereich sich das wenigstens eine Abstützelement befindet, wird vorteilhafterweise von wenigstens zwei aneinan- der grenzenden Außenseiten des Filterbalges gebildet. Vorteilhafterweise überragt das wenigstens eine Abstützelement wenigstens eine der die wenigstens eine Kante bildenden Seiten außen am Filterbalg.
Bei der wenigstens einen Kante kann es sich vorteilhafterweise um eine reale Kante, insbesondere eine Faltkante eines Filtermediums handeln, aus dem der Filterbalg gefaltet ist. Es kann sich auch um eine Kante handeln, welche durch Flächen gebildet wird, von denen wenigstens eine eine Seite des Filterbalg einhüllt oder die durch andere reale Punkte, Linien oder Kanten des Filterbalges, insbesondere Stirnkanten oder Faltkanten eines gefalteten Filterbalges, aufgespannt ist.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement die wenigstens eine Kante umfassen oder einfassen. Das wenigstens eine Abstützelement kann sich über beide Seiten, insbesondere Flächen, erstrecken, die die wenigstens eine Kante bilden.
Das wenigstens eine Abstützelement kann eine der Seiten nach außen überragen. Auf diese Weise kann eine Abstützung in eine Richtung erfolgen. Das wenigstens eine Abstützelement kann auch beide an- grenzenden Seiten überragen. Auf diese Weise kann in beide Richtungen abgestützt werden. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement den Filterbalg in einer radialen und/oder einer axialen Richtung bezüglich einer Elementachse oder einer zur Elementachse parallelen Achse überragen. Auf diese Weise kann das Filterelement entsprechend in radialer und/oder axialer Richtung bezüglich der Elementachse oder der parallelen Achse am Filtergehäuse abgestützt werden.
Das wenigstens eine Abstützelement kann den Filterbalg, insbesondere die wenigstens eine Kante, berühren. Das wenigstens eine Abstützelement kann auch zu dem Filterbalg beabstandet an der wenigstens eine Kante angeordnet sein. Das wenigstens eine Abstützelement kann auch indirekt mittels eines Verbindungsmittels, insbesondere einem Endkörper und/oder einem Verbindungskörper, mit dem Filter- balg verbunden sein. In diesem Fall kann das wenigstens eine Abstützelement so angeordnet sein, dass es den Filterbalg berührt, oder so, dass es in einem Abstand zu dem Filterbalg einem der wenigstens einen Kante angeordnet ist.
Das wenigstens eine Abstützelement kann an unterschiedlichen Stellen des Filterbalgs angeordnet sein. Es können auch auf unterschiedlichen Ebenen des Filterbalgs unterschiedliche Abstützelemente angeordnet sein. Auf diese Weise kann auch bei einer komplexen Bauform des Filtergehäuses und/oder des Filterbalges eine gleichmäßige Abstützung des Filterelements im Filtergehäuse erfolgen.
Das wenigstens eine Abstützelement kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass es eine Lagetole- ranz des Filterelements im Filtergehäuse ausgleichen kann. Ferner kann das wenigstens eine Abstützelement mit schwingungsdämpfenden Eigenschaften ausgestattet sein. Auf diese Weise können insbe- sondere betriebsbedingte Schwingungen des Filtergehäuses auf das Filterelement, insbesondere den Filterbalg, gedämpft werden. So kann eine mechanische Belastung des Filterbalgs verringert werden. Die Standzeit des Filterbalgs kann dadurch verlängert werden. Das wenigstens eine Abstützelement kann die wenigstens eine Kante des eingebauten Filterbalgs im Filtergehäuse schützen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Filterbalg, insbesondere das Filtermedium, aus dem das Filterbalg besteht, an dem Filtergehäuse reiben kann. Durch den Abrieb könnte der Filterbalg, insbesondere das Filtermedium, beschädigt werden. Ferner kann mit dem wenigstens einen Abstützelement die wenigstens eine Kante des Filterbalgs beim Einbauvorgang in das Filtergehäuse geschützt werden. Das Filterelement kann vorteilhafterweise durch eine verschließbare Einbauöffnung eines Gehäuseteils eingeschoben werden. Beim Einschieben kann das wenigstens eine Abstützelement verhindern, dass die wenigstens eine Kante an dem Filtergehäuseteil reiben und dadurch beschädigt werden kann.
Beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse kann das wenigstens eine Abstützelement vorteilhafterweise als Führung dienen. Eine derartige Führung vereinfacht den Einbau des Filterelements. Dies ist insbesondere bei Verwendung eines Filtergehäuses von Vorteil, dessen Innenquerschnitt sich von der Einbauöffnung in axialer Richtung bezüglich einer Gehäuseachse verjüngt.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement auf der in Einbaurichtung des Filterelements vorderen Seite des Filterbalgs angeordnet sein oder gegenüber dieser Seite zumindest vorstehen. Auf diese Weise kann die Schutzfunktion und/oder die Führungsfunktion des wenigstens einen Abstützelements weiter verbessert werden.
Außerdem kann das wenigstens eine Abstützelement die wenigstens eine Kante beim Verpacken, bei der Lagerung und/oder bei einem Transport des Filterelements schützen. Das wenigstens eine Abstützelement kann das Filterelements bei einem Sturz insbesondere auf einen harten Boden schützen. Vorteilhafterweise können an mehreren Kanten Abstützelemente und/oder an wenigstens einer Kante mehrere Abstützelemente angeordnet sein. Auf diese Weise kann die Abstützung und/oder die Schutzfunktion und/oder der Toleranzausgleich weiter verbessert werden. Ferner können so etwa auftretende mechanische Belastungen gleichmäßiger auf das Filterelement verteilt werden. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement getrennt von etwaigen Dichtungen des Filterelements sein. Insbesondere kann das wenigstens eine Abstützelement selbst keine Dichtungsfunktion haben. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Abstützelement unabhängig von einer entsprechenden Dichtfläche am Filterbalg positioniert werden. Das wenigstens eine Abstützelement kann so bezüglich seiner Abstützfunktion optimiert sein. Es kann an Stellen des Filtergehäuses angeordnet werden, die bezüglich der Abstützung und/oder des Bauraums geeignet sind. Außerdem kann eine Form des wenigstens einen Abstützelements und eine entsprechende Dimensionierung freier gewählt werden. Insbesondere bei schweren Filterelementen und/oder Filterelementen, die ausgedehnt sind in Richtung einer Elementachse und die im Bereich eines axialen Endes im Filtergehäuse aufgehängt oder befestigt, wie dies insbesondere bei Flachfilterelement mit tiefen Falten der Fall ist, kann die Gefahr bestehen, dass die Filterelemente in dem Filtergehäuse um ihre Aufhängung oder Befestigung pendeln können. Das Pendeln kann zu einer Beschädigung des Filterbalgs führen. Ferner kann das Pendeln die Aufhängung oder Befestigung mechanisch belasten und gegebenenfalls beschädigen. Derartig große und/oder schwere Filterelemente werden insbesondere bei Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen oder Bussen, verwendet. Mit dem wenigstens einen Abstützelement kann das Pendeln des Filterelements im Filtergehäuse verringert, vorzugsweise unterbunden, werden. Das wenigstens eine Abstützelement kann die Aufhängung oder Befestigung des Filterelements im Filtergehäuse mechanisch entlasten.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement das Filterelement auf einer bezüglich einer Aufhängung oder eine Befestigung im Filtergehäuse gegenüberliegenden Seite abstützen. So kann ein Kippmoment des Filterelements im Filtergehäuse reduziert werden. Auf diese Weise kann eine mechanische Belastung auf das Filterelement, insbesondere den Filterbalg, verringert werden. Insbesondere bei großen Filterelementen können ohne die Verwendung des wenigstens einen Abstützelements Kippmomente auftreten, welche den Filterbalg beschädigen können. Vorteilhafterweise können mehrere Abstützelemente auf bezüglich der Elementachse gegenüberliegenden Außenseiten des Filterbalgs angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Filterelement auf gegenüberliegenden Seiten abgestützt werden und zwischen entsprechend gegenüberliegenden Wänden des Filtergehäuses festgeklemmt und gehalten werden. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement modular an dem Filterbalg angeordnet sein. Insbesondere können mehrere Abstützelemente, welche sich in Größe und/oder Form unterscheiden können, wahlweise am Filterbalg montiert werden. Auf diese Weise kann ein und dasselbe Filterelement wahlweise in unterschiedlichen Filtergehäusen angeordnet werden. Durch entsprechende Wahl des wenigstens einen Abstützelements können etwaige Bauraumunterschiede ausgeglichen werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement lösbar an dem Filterbalg angeordnet sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Abstützelement entsprechend bei der Verwendung des Filterelements in einem anderen Filtergehäuse durch ein anderes, insbesondere größeres, kleineres und/oder anders geformtes Abstützelement ausgetauscht werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement zusätzlich als Betätigungselement zur Betätigung eines Funktionsbauteils des Filtergehäuses, insbesondere eines Schalters oder einer Öffnung, ausgestaltet sein. Insbesondere kann das wenigstens eine Abstützelement mit einer Öffnung in einem Gehäuseboden, einem Wartungsschalter, einer Membran für einen Wasserablauf und/oder einer Warm- luftansaugung zusammenwirken. Auf diese Weise kann auf ein zusätzliches Betätigungsbauteil verzichtet werden. Die Betätigung kann automatisch beim Einbau des korrekten Filterelements erfolgen. Das wenigstens eine Abstützelement kann zusätzlich oder alternativ auch als Kodierelement wirken. Es kann so ausgestaltet sein, dass ein korrekter Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse nur möglich ist, wenn das Filterelement mit dem zu dem Filtergehäuse passenden wenigstens einen Abstützelement ausgestattet ist.
Das wenigstens eine Abstützelement kann vorteilhafterweise ein flexibles Bauteil, insbesondere aus Gummi oder Elastomer, sein. Auf diese Weise kann ein Toleranzausgleich und/oder eine Schwingungsdämpfung verbessert werden. Das wenigstens eine Abstützelement kann separat hergestellt sein und nachträglich mit dem Filterbalg verbunden werden. Alternativ kann das wenigstens eine Abstützelement insbesondere nach einem Zweikomponentenspritzverfahren direkt oder indirekt mit dem Filterbalg verbunden werden.
Vorteilhafterweise kann das Filterelement ein Flachfilterelement sein. Das Flachfilterelement kann einen zu dem Filterbalg zickzackförmig gefaltetes Filtermedium umfassen. Bei Flachfilterelementen sind die Filtermedien nicht geschlossen, das heißt, Stirnfalten sind ebenso wie Stirnkanten nicht miteinander verbunden. Im Unterschied dazu sind bei Rundfilterelementen die Filtermedien geschlossen, das heißt ihre Stirnfalten sind miteinander verbunden. Die Stirnfalten sind die beiden äußeren Falten, an gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterbalgs. Stirnränder sind die beiden freien Ränder des Filtermediums, welche entlang der Stirnfalten verlaufen und diese an den Stirnseiten des Filterbalgs begrenzen. Die Stirnkanten des Filterbalgs sind die beiden anderen freien Ränder des Filterbalges, die sich zwischen den Stirnrändern erstrecken und entsprechend der Faltung des Filterbalgs verlaufen. Die Faltkanten sind die Kanten, entlang denen das Filtermedium gefaltet ist. Bei einem zickzackförmig gefalteten, quaderförmigen Filterbalg sind die Stirnränder und die Faltkanten gerade und verlaufen parallel zueinander. Die Stirnkanten verlaufen zickzackförmig und senkrecht zu den Stirnrändern und den Faltkanten. Die Stirnkanten spannen jeweils eine Stirnkantenseite des Filterbalges auf.
Vorzugsweise hat der Filterbalg etwa die Form eines Polyeders. Vorteilhafterweise kann der Filterbalg würfelförmig, quaderförmig, pyramidal, prismatisch, keilartig oder dergleichen sein.
Der besseren Verständlichkeit wegen wird bei der vorliegenden Beschreibung von etwa quaderförmigen Flachfilterelementen eine Achse, die sich parallel zu den Faltkanten erstreckt, als x-Achse bezeichnet. Eine Achse des Flachfilterelements, die senkrecht zu der x-Achse und parallel zu Höhen der Falten verläuft, wird als z-Achse bezeichnet. Eine Achse die senkrecht zur x-Achse und senkrecht zur z-Achse ver- läuft, wird als y-Achse bezeichnet.
Vorteilhafterweise kann die Elementachse des Filterelements mit der z-Achse zusammenfallen. Vorteilhafterweise kann ein Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse in Richtung der z-Achse erfolgen. Die Einbaurichtung kann so mit der z-Achse zusammenfallen. Vorteilhafterweise kann die Filterachse eine Anströmseite und eine Abströmseite des Filterelements kreuzen. Eine Hauptströmungsrichtung des zu filtrierenden Fluids durch den Filterbalg kann vorteilhafterweise parallel zur z-Achse verlaufen. Vorteil- hafterweise kann einer Gehäuseachse des Filtergehäuses parallel zur z-Achse verlaufen. Insbesondere kann die Gehäuseachse axial zur Elementachse verlaufen.
Vorteilhafterweise kann der Filterbalg tiefe Falten aufweisen. Das bedeutet, dass bei einem quaderförmi- gen Filterbalg eine Ausdehnung in Richtung der z-Achse, welche der Faltenhöhe entspricht, größer ist als die Ausdehnung in Richtung der x-Achse und/oder in Richtung der y-Achse. Es können auch variable Faltenhöhen und/oder Faltenverläufe vorgesehen sein. Die Faltenhöhen und/oder Faltenverläufe können im Filterbalg entsprechend variieren. Vorteilhafterweise kann das Filterelement in einem Luftfilter eines Nutzkraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, eines Busses, eines Baustellenfahrzeugs oder einer Landmaschine, angeordnet sein. Derartige Filterelemente können im Vergleich zu Filterelementen aus Personenkraftwagen größer dimensioniert sein. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Abstützelement an einer Ecke des Filterbalges angeordnet sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Abstützelement mehrere Kanten des Filterbalgs, die sich in der Ecke treffen, schützen. Durch die Anordnung des wenigstens einen Abstützelements an der Ecke kann eine Abstützung sowohl in radialer, als auch in axialer bezüglich einer Elementachse Richtung erfolgen.
Vorteilhafterweise kann an gegenüberliegenden Ecken des Filterbalgs jeweils ein Abstützelement angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Filterbalg gleichmäßiger abgestützt werden. Außerdem können so die Ecken besser gegen Beschädigung, insbesondere beim Herunterfallen des Filterelements und/oder beim Einbau des Filterelements in das Filtergehäuse, geschützt werden.
Ecken, an denen sich Abstützelemente befinden, können sich vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse, insbesondere der z-Achse, gegenüberliegen. Auf diese Weise kann das Filterelement auf bezüglich der Elementachse radial gegenüberliegenden Seiten am Filtergehäuse abgestützt werden. Alternativ oder zusätzlich können sich Ecken, an denen sich Abstützelemente befinden, bezüglich einer Ebene, die durch die Elementachse, insbesondere die z-Achse, und die x-Achse aufgespannt wird, und/oder einer Ebene, die durch die Elementachse, insbesondere die z-Achse, und die y-Achse aufgespannt wird, gegenüber liegen. Auf diese Weise kann das Filterelement entsprechend in Richtung der x- Achse und/oder in Richtung der y-Achse am Filtergehäuse abgestützt werden.
Vorteilhafterweise kann an allen in Einbaurichtung des Filterelements in das Filtergehäuse vorderen Ecken des Filterbalgs jeweils ein Abstützelement angeordnet sein. Auf diese Weise kann das Filterelement an seiner in Einbaurichtung vorderen Seite gleichmäßig geschützt und abgestützt werden. Ferner können die Abstützelemente auch als Führungselemente zur Verbesserung und/oder Vereinfachung des Einbaus des Filterelements im Filtergehäuse beitragen. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Abstützelement alle an die wenigstens eine Kante, gegebenenfalls die Ecke, angrenzenden Seiten des Filterbalges überragen. Auf diese Weise kann der Filterbalg mit dem wenigstens einen Abstützelement in alle freien Richtungen geschützt und abgestützt werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Verbindungskörper, insbesondere ein Endkörper, wenigstens entlang der wenigstens einen Kante mit dem Filterbalg verbunden sein und das wenigstens eine Abstützelement kann an dem wenigstens einen Verbindungskörper direkt oder indirekt befestigt sein.
Der wenigstens eine Verbindungskörper kann vorteilhafterweise an einer bezüglich der Elementachse seitlichen Fläche oder einer vorderen Fläche angeordnet sein.
Der wenigstens eine Verbindungskörper kann vorteilhafterweise zur Stabilisierung und/oder Formgebung des Filterbalgs beitragen. Durch die Anordnung des wenigstens einen Abstützelements an dem wenigstens einen Verbindungskörper kann das Filterelement, insbesondere der Filterbalg, insbesondere bezüglich der Abstützung am Filtergehäuse mechanisch weiter entlastet werden. Eine Abstützkraft kann von dem Filtergehäuse über das wenigstens eine Abstützelement und den wenigstens einen Verbindungskörper gleichmäßiger und/oder großflächiger auf das Filterelement, insbesondere den Filterbalg, übertra- gen werden.
Der wenigstens eine Verbindungskörper kann vorteilhafterweise mittels Kleben, Schweißen oder nach einem Spritzgussverfahren mit dem Filterelement, insbesondere dem Filterbalg, verbunden sein. Der wenigstens eine Verbindungskörper kann auch an den Filterbalg angeschäumt oder aufgeschäumt sein. Er kann auch in einer mechanischen Weise, insbesondere mittels einer Rasteinrichtung oder einer Klemmeinrichtung, mit dem Filterelement, insbesondere dem Filterbalg, verbunden sein.
Der wenigstens eine Verbindungskörper kann sich wenigstens mit einer Seite entlang der Kante erstrecken, an der sich das wenigstens eine Abstützelement befindet. Vorteilhafterweise kann sich der wenigs- tens eine Verbindungskörper über wenigstens eine der Seiten des Filterbalgs erstrecken, welche die wenigstens eine Kante mit dem wenigstens einen Abstützelement mit bildet. Auf diese Weise wird das Filterelement, insbesondere der Filterbalg, an der entsprechenden Seite gleichmäßig abgestützt.
Der wenigstens eine Verbindungskörper kann ein Rahmen oder Teil eines Rahmens sein, welcher den Filterbalg wenigstens teilumfänglich umgeben kann.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Verbindungskörper wenigstens ein Befestigungsmittel aufweisen, mit dem das wenigstens eine Abstützelement verbunden sein kann. Vorteilhafterweise kann mit dem wenigstens einen Befestigungsmittel eine steckbare Verbindung, insbesondere einer Rastverbin- dung, realisiert werden. Mit einer steckbaren Verbindung kann einfach eine Kraftübertragung axial zu einer Steckrichtung der Verbindung realisiert werden. Vorteilhafterweise kann die Steckrichtung der Ver- bindung axial zu einer Abstützrichtung des wenigstens einen Abstützelements gegen das Filtergehäuse sein. Auf diese Weise kann die Abstützung weiter verbessert werden. Vorteilhafterweise kann die Steckrichtung parallel zu der Elementachse und/oder der Einbaurichtung des Filterelements im Filtergehäuse sein. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Befestigungsmittel einen insbesondere pfeilartigen oder stiftartigen Vorsprung aufweisen, auf den das wenigstens eine Abstützelement gesteckt werden kann. Das wenigstens eine Abstützelement kann formschlüssig mit dem wenigstens einen Befestigungsmittel verbunden sein.
Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann vorteilhafterweise an einer Ecke des wenigstens einen Verbindungskörpers angeordnet sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Abstützelement einfach an einer entsprechenden Ecke des Filterbalgs montiert werden.
Das wenigstens eine Abstützelement kann lösbar oder unlösbar mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden sein.
Bei dem wenigstens einen Verbindungskörper kann es sich um einen kunststoffumspritzten Rahmen handeln. Das wenigstens eine Befestigungsmittel kann als Verlängerung des Rahmens ausgestaltet sein. Es kann einstückig mit dem Rahmen verbunden sein. Bei dem Verbindungskörper kann es sich vorteilhafterweise um einen Endkörper handeln. Der Endkörper kann vorteilhafterweise den Filterbalg auf der entsprechenden Seite, auf der er angebracht ist, abdichten. Der Endkörper kann vorteilhafterweise an einer Stirnkantenseite eines gefalteten Filterbalgs angeordnet sein. Der wenigstens eine Endkörper kann als Endscheibe realisiert sein. Mittels der Scheibenform kann der Platzbedarf verringert werden. Vorzugsweise kann der scheibenförmige Endkörper aus einer Kunst- stoffhartkomponente hergestellt sein, aber auch alternativ oder ergänzend einen die zugeordnete Seite des Filterbalgs abdeckenden Vliesstreifen aufweisen.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement auch indirekt an dem wenigstens einen Verbindungskörper befestigt sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Abstützelement an einem Trägerkörper, insbesondere einem Trägergitter, befestigt sein, der mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden oder verbindbar sein kann. An dem Trägerkörper kann das wenigstens eine Abstützelement vormontiert werden. Das wenigstens eine Abstützelement kann mit dem Trägerkörper ge- meinsam mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden werden. Auf diese Weise kann ein Montageaufwand verringert werden. Mit dem Trägerkörper kann das Filterelement, insbesondere der Filterbalg, zusätzlich stabilisiert werden. Der Trägerkörper kann fest mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden sein. Er kann auch lösbar mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden sein. Vorteilhafterweise kann der Trägerkörper auf der in Einbaurichtung vorderen Seite des Filterbalgs angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Trägerkörper den Filterbalg beim Einbau ins Filtergehäuse schützen. Bei dem Trägerkörper kann es sich vorteilhafterweise um ein Trägergitter handeln. Das Trägergitter kann vorteilhafterweise für Fluid durchlässig sein. So kann das Trägergitter auch an einer Abströmseite oder einer Anströmseite des Filterbalgs angeordnet werden. Auf diese Weise können auch eine Anströmseite oder eine Abströmseite mit dem Trägergitter stabilisiert und/oder geschützt werden. Der Trägerkörper kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass er mit jeweiligen Abschnitten an mehreren Verbindungskörpern, welche sich an unterschiedlichen Seiten des Filterbalgs erstrecken können, befestigt werden kann.
Vorteilhafterweise kann der Trägerkörper zwischen zwei Endkörpern des Filterbalges angeordnet wer- den. Er kann jeweils an einer Seite mit dem entsprechenden Endkörper verbunden sein.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Trägerkörper entsprechende Befestigungsmittel, insbesondere Vorsprünge oder Aufsteckstifte, aufweisen zum Befestigen, insbesondere Aufstecken, des wenigstens einen Abstützelements.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Trägerkörper mittels einer steckbaren Verbindung, insbesondere einer Rastverbindung, mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden sein. Eine Rastverbindung kann einfach verbunden und gelöst werden. Auf diese Weise kann der Trägerkörper einfach mit dem wenigstens einen Verbindungskörper verbunden werden. Eine Rastverbindung ist darüber hinaus mechanisch stabil.
Vorteilhafterweise kann die Verbindung lösbar sein. Bei einem Austausch des Filterelements kann so der wenigstens eine Trägerkörper mit dem wenigstens einen daran befestigten Abstützelement von dem Filterbalg getrennt werden. Der Trägerkörper mit dem wenigstens einen Abstützelement kann wieder ver- wendet werden.
Der Trägerkörper kann auch als modulares Bauteil ausgestaltet sein. So können je nach Verwendung des Filterelements in unterschiedlichen Filtergehäusen unterschiedliche Trägerkörper verwendet werden. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Abstützelement mittels einer steckbaren Verbindung, insbesondere einer Rastverbindung, mit dem Trägerkörper verbunden sein. Mit einer steckbaren Verbindung kann einfach eine Kraftübertragung axial zu einer Steckrichtung der Verbindung realisiert werden. Vorteilhafterweise kann die Steckrichtung der Verbindung axial zu einer Abstützrichtung des wenigstens einen Abstützelements gegen das Filtergehäuse sein. Auf diese Weise kann die Abstützung weiter ver- bessert werden. Vorteilhafterweise kann die Steckrichtung parallel zu der Elementachse und/oder der Einbaurichtung des Filterelements im Filtergehäuse sein. So kann die Abstützfunktion weiter verbessert werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann eine bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig verlaufende Dichtung vorgesehen sein zum Abdichten gegen das Filtergehäuse. Mit der Dichtung können eine Rohfluidseite und eine Reinfluidseite des Filterelements zuverlässig voneinander getrennt werden. So können der wenigstens eine Einlass und der wenigstens eine Auslass des Filtergehäuses zuverlässig voneinander getrennt werden. Die Dichtung kann zusätzlich eine Haltefunktion aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Dichtung an oder auf einer Dichtfläche des Filtergehäuses anliegen. Das Filterelement kann vorteilhafterweise mit der Dichtung in dem Filtergehäuse aufgehängt oder befestigt sein. Die Dichtfläche kann vorteilhafterweise in der Nähe der Einbauöffnung angeordnet sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann das wenigstens eine Abstützelement an einer der Dichtung bezüglich der Elementachse axial gegenüberliegenden Seite des Filterbalges angeordnet sein. So kann das Filterelement zuverlässig auf gegenüberliegenden Seiten einerseits mit der Dichtung und andererseits mit dem wenigstens einen Abstützelement abgestützt werden. So kann ein Pendeln des Filterelements im Filtergehäuse verhindert werden. Die mechanische Belastung auf das Filterelement, insbesondere den Filterbalg, kann so verringert werden. Gegebenenfalls kann der Trägerkörper auf der der Dichtung bezüglich der Elementachse axial gegenüberliegenden Seite des Filterbalgs angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann eine Ausdehnung des Filterelements in einer Ebene radial zu einer Einbaurichtung im Bereich des wenigstens einen Abstützelements geringer sein, als im Bereich der Dichtung. Auf diese Weise kann das Filterelement beim Einbau in das Filtergehäuse mit der Seite mit dem wenigstens einen Abstützelement voran, an einer entsprechenden Dichtfläche des Filtergehäuses für die Dichtung vorbei durch die Einbauöffnung geführt werden. Die vergleichsweise größere Dichtung kann an der Dichtfläche anliegen.
Darüber hinaus kann sich ein Gehäuseinnenraum des Filtergehäuses in Einbaurichtung verjüngen. Durch den entsprechend geringeren Außenquerschnitt des Filterelements auf der Seite mit dem wenigstens einen Abstützelement kann das Filterelement einfach in das Filtergehäuse eingebaut werden. Untersuchungen haben ergeben, dass optimale Ergebnisse bezüglich des Abstützens und/oder des Einbaus erzielt werden können, wenn ein Verhältnis des Außenquerschnitts auf der Seite mit dem wenigstens einen Abstützelement zu dem Außenquerschnitt im Bereich der Dichtung abhängig von einem bezüglich der Elementachse axialen Abstand zwischen dem wenigstens einen Abstützelement und der wenigstens einen Dichtung vorgegeben wird. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann ein Abstützabstand in einer ersten radialen Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Elementachse zwischen radial äußeren Abstützabschnitten von zwei bezüglich einer axialen Ebene, in der die Elementachse liegt, gegenüberliegenden Abstützelementen, die sich bei eingebautem Filterelement radial zur Elementachse oder zu einer zur Elementachse parallelen Achse gegen das Filtergehäuse abstützen können, kleiner sein als ein Dichtabstand in einer zweiten, zur ersten radialen Ebene parallelen radialen Ebene zwischen zwei bezüglich der in der axialen Ebene gegenüberliegenden Dichtabschnitten der Dichtung, die bei eingebautem Filterelement gegen entsprechende Dichtungsflächen des Filtergehäuses abdichten können. Auf diese Weise kann die Abstützfunktion und die Kraftübertragung auf den Filterbalg verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann der Abstützabstand um einen Wert kleiner sein, der abhängig von einem bezüglich der Elementachse axialen Abstand zwischen dem Abstützabschnitt und dem Dichtabschnitt auf der gleichen Umfangsseite des Filterbalges vorgegeben werden kann. Vorteilhafterweise kann der Abstützabstand etwa dem Dichtabstand abzüglich zwischen etwa 2 % und 5 %, vorzugsweise 3,5 %, des vorzugsweise mittleren axialen Abstands zwischen den Abstützabschnitten und den Dichtabschnitten entsprechen. Auf diese Weise können optimale Ergebnisse bezüglich des Abstützens und der Kraftübertragung erreicht werden. Die technische Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch den Luftfilter dadurch gelöst, dass das wenigstens eine Abstützelement direkt oder indirekt an wenigstens einer Kante des Filterbalges angeordnet ist und den Filterbalg außen überragt.
Die oben im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Filterelement und dessen vorteilhaften Aus- führungsformen aufgezeigten Vorteile und Merkmale gelten für den erfindungsgemäßen Luftfilter entsprechend und umgekehrt.
Vorteilhafterweise kann das Filtergehäuse eine verschließbare Einbauöffnung aufweisen, durch die das Filterelement in den Gehäuseinnenraum eingebracht werden kann.
Vorteilhafterweise kann ein Innenquerschnitt des Filtergehäuses auf der der Einbauöffnung bezüglich einer Gehäuseachse axial gegenüberliegenden Seite wenigstens abschnittsweise gegenüber einem Öffnungsquerschnitt der Einbauöffnung verjüngt sein. Vorteilhafterweise können wenigstens zwei bezüglich der Gehäuseachse radial gegenüberliegende innere Umfangsseiten des Filtergehäuses aufeinander zu laufen.
Vorteilhafterweise kann das Filtergehäuse auf der der Einbauöffnung axial zu Gehäuseachse gegenüberliegenden Seite wenigstens einen Stützlager aufweisen, an dem sich das Filterelement mit dem wenigs- tens einen Abstützelement abstützen kann. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Stützlager an wenigstens einer radial inneren Umfangsseite des Filtergehäuses angeordnet sein. Das wenigstens eine Stützlager kann vorteilhafterweise zur Abstützung axial zur Gehäuseachse, insbesondere axial zur Elementachse, geeignet sein. Alternativ oder zusätzlich kann das wenigstens eine Stützlager zur Abstützung radial zur Gehäuseachse, insbesondere zur Elementachse, oder zu einer Ach- se, die zur Gehäuseachse parallel ist, ausgestaltet sein. Das wenigstens eine Stützlager kann vorteilhafterweise an einer Seitenwand des Filtergehäuses angeordnet sein.
Mit dem wenigstens einen Stützlager kann eine Kraftübertragung zwischen dem Filtergehäuse und dem Filterelement in axialer und/oder radialer Richtung verbessert werden. Ferner kann mit dem wenigstens einen Stützlager eine Einbautiefe des Filterelements in das Filtergehäuse in Einbaurichtung begrenzt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Stützlager als Kodierelement ausgelegt sein, welches zu dem wenigstens einen Abstützelement passt. So kann verhindert werden, dass ein Filterelement, wel- ches nicht zu dem Filtergehäuse passt, in das Filtergehäuse eingebaut werden kann. Auf diese Weise kann eine Betriebssicherheit des Luftfilters verbessert werden. Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Stützlager wenigstens eine Positioniernoppe aufweisen, welche bei korrekt eingebautem Filterelement in eine entsprechende Positionieraufnahme des wenigstens einen Abstützelements eingreifen kann. Das wenigstens eine Stützlager kann ferner eine Lagerfläche aufweisen, an der das wenigstens eine Abstützelement anliegen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen schematisch
Figur 1 eine Explosionszeichnung eines Luftfilters mit einem Flachfilterelement eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 2 eine Explosionszeichnung des Luftfilters aus der Figur 1 in einer anderen Perspektive; Figur 3 den geschlossenen Luftfilter aus den Figuren 1 und 2;
Figur 4 eine Draufsicht des Luftfilters aus der Figur 3;
Figur 5 einen querseitigen Längsschnitt des Luftfilters aus der Figur 4 entlang der dortigen
Schnittlinie V-V;
Figur 6 einen längsseitigen Längsschnitt des Luftfilters aus der Figur 4 entlang der dortigen
Schnittlinie Vl-Vl;
Figur 7 einen längsseitigen Längsschnitt des Flachfilterelements des Luftfilters aus der Figur 4 entlang der dortigen Schnittlinie Vll-Vll; Figur 8 einen Detailschnitt des Luftfilters aus der Figur 6 entlang der dortigen Schnittlinie Vlll-Vlll; Figur 9 einen Detailschnitt des Luftfilters aus der Figur 5 entlang der dortigen Schnittlinie IX-IX; Figur 10 eine Explosionsdarstellung eines Gehäusetopfs mit einem Flachfilterelement eines Luftfilters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Luftfilter aus den Figuren 1 bis 9 ähnlich ist;
Figur 1 1 eine Detailansicht des Flachfilterelements aus der Figur 10;
Figur 12 eine Explosionsdarstellung des Flachfilterelements aus den Figuren 10 und 1 1 ;
Figur 13 einen längsseitigen Längsschnitt eines Luftfilters mit einem Flachfilterelement gemäß einem vierten Ausführungsbeispiels, welcher zu dem Luftfilter aus den Figuren 1 bis 9 und dem Luftfilter aus den Figuren 10 bis 12 ähnlich ist.
Die Darstellungen aus den Figuren 1 bis 13 sind nicht maßstabsgetreu. In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ausführungsform(en) der Erfindung
In den Figuren 1 bis 9 ist ein Luftfilter 10 einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in unterschiedlichen Perspektiven und Schnitten gezeigt. Der Luftfilter 10 umfasst ein offenbares Filtergehäuse 12, welches aus einem Gehäusetopf 14 und einem Gehäusedeckel 16 zusammengesetzt ist. In dem Filtergehäuse 12 ist ein Filterelement 18 austauschbar angeordnet.
Das Filtergehäuse 12 weist einen Einlass 20 für zu filtrierende Luft auf, der sich zentral im Gehäusedeckel 16 befindet. Ein Auslass 22 für filtrierte Luft befindet sich in einer Seitenwand des Gehäusetopfs 14. Das Filtergehäuse 12 ist insgesamt etwa quaderförmig. Es ist in Richtung einer x-Achse des Filterelements 18 abgeflacht. In Richtung einer Gehäuseachse 24, welche sich durch den Gehäusetopf 14 und den Gehäusedeckel 16 erstreckt, ist das Filtergehäuse 12 langgestreckt. Die Gehäuseachse 24 verläuft in dem dargestellten Ausführungsbeispiel koaxial zu einer z-Achse des Filterelements 18. Die z-Achse des Filterelements 18 steht senkrecht auf der x-Achse. Eine Einbaurichtung des Filterelements 18 in den Gehäusetopf 14 verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel axial zu der Gehäuseachse 24. Der Einlass 20 ist koaxial zur Gehäuseachse 24.
Der Gehäusetopf 14 weist an seiner dem Gehäusedeckel 16 zugewandten Seite eine Einbauöffnung 26 auf, welche mit dem Gehäusedeckel 16 verschlossen werden kann. Die Einbauöffnung 26 hat einen rechteckigen Querschnitt. Durch die Einbauöffnung 26 kann das Filterelement 18 in den Gehäusetopf 14 eingesteckt werden.
Die Einbauöffnung 26 ist von einem topfseitigen Montageflansch 28 umgeben, welcher sich an der Außenseite des Gehäusetopfs 14 bezüglich der Gehäuseachse 24 radial nach außen erstreckt. Der topfsei- tige Montageflansch 28 weist eine Dichtungsnut 30 auf, welche die Einbauöffnung 26 umfangsmäßig geschlossen umgibt und die auf der den Wänden des Gehäusetopfs 14 abgewandten Seite offen ist. Ein Boden der Dichtungsnut 30 bildet eine Dichtungsfläche 32, an der bei geschlossenem Luftfilter 10 eine Dichtung 34 des Filterelements 18 dicht anliegt.
An den radial inneren Umfangsseiten der schmalen Seitenwände des Gehäusetopfs 14 sind zwei paralle- le Führungsstege 36 einstückig angeordnet. Die Führungsstege 36 erstrecken sich axial zur Gehäuseachse 24. Sie dienen beim Einbau der Führung des Filterelements 18 in dem Gehäusetopf 14.
An den der Einbauöffnung 26 abgewandten Enden der Führungsstege 36 befindet sich jeweils eine Lagerfläche 38 von entsprechenden Stützlagern 40. An den Lagerflächen 38 kann sich bei eingebautem Filterelement 18 jeweils ein Abstützelement 42 des Filterelements 18 axial bezüglich der Gehäuseachse 24 abstützen.
An den Lagerflächen 38 ist zentrisch jeweils eine Positioniernoppe 43 angeordnet, welche sich parallel zur Gehäuseachse 24 erstrecken. Die Positioniernoppen 43 greifen bei eingebautem Filterelement 18 in entsprechende Positionieraufnahmen 45 in den Stirnseiten der Abstützelemente 42 ein.
Die Stützlager 40 sind als Einbuchtungen an den längsseitigen, bezüglich der Gehäuseachse 24 axialen Kanten des Gehäusetopfs 14 realisiert. Die Stützlager 40 erstrecken sich jeweils radial und axial bezüglich der Gehäuseachse 24. Die Stützlager 40 enden von einem Topfboden 44 des Gehäusetopfs 14 aus axial zur Gehäuseachse 24 betrachtet vor einer von dem Topfboden 44 abgewandten Umfangsseite des Auslasses 22.
Der Gehäusetopf 14 verjüngt sich sowohl in Richtung der x-Achse als auch in Richtung einer y-Achse des Filterelements 18 von der Einbauöffnung 26 zum Topfboden 44 hin. Die y-Achse steht senkrecht auf der x-Achse und senkrecht auf der z-Achse.
Der Gehäusedeckel 16 weist einen deckelseitigen Montageflansch 46 auf, welcher die Gehäuseachse 24 umfangsmäßig umgibt. Bei montiertem Filtergehäuse 12 greift, wie in den Figuren 5 und 6 gezeigt, ein bezüglich der Gehäuseachse 24 radial äußerer Rand des deckelseitigen Montag eflanschs 46 in die Dich- tungsnut 30 ein. Auf diese Weise wird die Dichtung 34 zwischen dem deckelseitigen Montageflansch 46 und dem topfseitigen Montageflansch 28 dicht eingeklemmt. Die Dichtung 34 hat einen bezüglich einer Elementachse 48 des Filterelements 18 schrägen, etwa schirmförmigen, Verlauf. Die Elementachse 48 verläuft in Richtung der z-Achse des Filterelements 18. Die Elementachse 48 fällt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bei eingebautem Filterelement 18 mit der Gehäuseachse 34 zusammen.
An den Innenseiten der schmalen Querwände des Gehäusedeckels 16 sind jeweils einstückig zwei Versteifungsrippen 50 angeordnet, die in den Figuren 2 und 5 gezeigt sind.
Das Filterelement 18 ist als Flachfilterelement ausgelegt. Das Filterelement 18 umfasst einen etwa qua- derförmigen Filterbalg 52 aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium 54. Bei dem Filtermedium 54 kann es sich um Filterpapier, Filtervlies oder ein anderes faltbares, zur Filtrierung von Luft geeignetes Filtermedium handeln. Der Filterbalg 52 kann auch aus einem ungefalteten Filtermedium, beispielsweise einem Filterschaum oder einem gewickelten Filtermedium, sein. Das Filtermedium 54 ist entlang von Faltkanten 56 gefaltet. Die Faltkanten 56 verlaufen parallel zueinander und parallel zur x-Achse des Filterelements 18.
Eine der anströmseitigen Faltkanten 56 ist beispielhaft in der Figur 1 gezeigt. In der Figur 2 ist eine der abströmseitigen Faltkanten 56 gezeigt. Die Faltenhöhen des gefalteten Filtermediums 54 erstrecken sich axial zur Elementachse 48. Eine bezüglich der Elementachse 48 axiale Höhe des Filterbalgs 52 ist deutlich größer als die Breite des Filterbalgs 52 in Richtung der x-Achse und die Länge des Filterbalgs 52 in Richtung der y-Achse des Filterelements 18. Die Falten können daher als tief bezeichnet werden.
Stirnkantenseiten 58 werden durch Stirnkanten des Filterbalges 52 aufgespannt. Sie befinden sich auf bezüglich der Elementachse 48 gegenüberliegenden Seiten. Die Stirnkantenseiten 58 verlaufen parallel zueinander und parallel zu einer Ebene, die durch die y-Achse und die z-Achse aufgespannt wird.
Eine Anströmseite 60, in den Figuren 1 und 2 oben, wird durch die Faltkanten 56 auf der dem Gehäusedeckel 16 zugewandten Seite aufgespannt.
Eine Abströmseite 62, in den Figuren 1 und 2 unten, wird durch die Faltkanten 56 auf der dem Topfboden 44 des Gehäusetopfs 14 zugewandten Seite aufgespannt.
An den Stirnkantenseiten 58 des Filterbalgs 52 ist jeweils eine Endscheibe 64 dicht mit den dortigen Stirnkanten des Filtermediums 54 verbunden. Die Endscheiben 64 bestehen jeweils aus einem mit Kunststoff umspritzten Gitter. Die Endscheiben 64 sind rechteckig.
Die Dichtung 34 umgibt den Filterbalg 52 und die Endscheiben 64 bezüglich der Elementachse 48 um- fangsmäßig geschlossen. Sie befindet sich etwas unterhalb der Anströmseite 60.
Die Endscheiben 64 weisen jeweils zwei Aufsteckvorsprünge 66 auf. Die Aufsteckvorsprünge 66 befinden sich an den der Abströmseite 62 zugewandten Rändern neben den dortigen Ecken der Endscheiben 64. Einige der Aufsteckvorsprünge 66 sind in den Figuren 6 bis 8 im Schnitt gezeigt sind. Die Aufsteckvorsprünge 66 erstrecken sich jeweils axial bezüglich der Elementachse 48 von der Abströmseite 62 des Filterbalgs 52 weg. Die Aufsteckvorsprünge 66 sind einstückig mit den Endscheiben 64 verbunden. Auf die Aufsteckvorsprünge 66 ist jeweils eines der Abstützelemente 42 aufgesteckt. Die Abstützelemente 42 sind aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi oder Elastomer. Die Abstützelemente 42 befinden sich auf der der Dichtung 34 bezüglich der Elementachse 48 axial gegenüberliegenden Abströmseite 62. Sie sind an den vier Ecken der Abströmseite 62 des Filterbalgs 52 angeordnet. Die Abstützelemente 42 befinden sich somit jeweils an einer ersten Kante 70, die von einer der Stirnkanten- Seiten 58 und der Abströmseite 62 gebildet wird. Ferner befindet sich jedes Abstützelement 42 an einer zweiten Kante 72, welche durch eine entsprechende Frontseite 68 des Filterbalges 52 und die Abström- seite 62 gebildet wird. Die Frontseiten 68 erstrecken sich jeweils zwischen den beiden Stirnkantenseiten 58 einerseits und der Anströmseite 60 und der Abströmseite 62 andererseits. Die Frontseiten 68 werden jeweils durch Stirnfalten des Filterbalges 52 gebildet. Außerdem befindet sich jedes Abstützelement 42 an einer dritten Kante 74 des Filterbalgs 52, welche durch die entsprechende Frontseite 68 und die ent- sprechende Stirnkantenseite 58 gebildet wird. Die drei Kanten 70, 72 und 74 treffen sich in den Ecken.
Die Abstützelemente 42 überragen die jeweilige Stirnkantenseite 58 des Filterbalgs 52 axial bezüglich der Elementachse 48. Ferner überragen die Abstützelemente 42 die jeweilige Stirnkantenseite 58 axial bezüglich der y-Achse. Außerdem überragen die Abstützelemente 42 jeweilige Frontseite 68 axial bezüglich der x-Achse. Insgesamt überragen die Abstützelemente 42 den Filterbalg 52 axial und radial bezüglich der Elementachse 48.
Bei korrekt montiertem Filterelement 18 stützt sich jedes der Abstützelemente 42 axial zur Gehäuseachse 24 und zur Elementachse 48 auf der entsprechenden Lagerfläche 38 der Stützlager 40 ab. Ferner stützt sich jedes Abstützelement 42 an der entsprechenden längsseitigen Seitenwand des Gehäusetopfs 14 axial zur y-Achse des Filterelements 18 ab. Im Übrigen stützt sich jedes Abstützelement 42 an der entsprechenden querseitigen Seitenwand des Gehäusetopfs 14 axial zur x-Achse ab.
Ein in der Figur 6 gezeigter Abstützabstand 75 axial zur x-Achse von stirnkantenseitigen äußeren Ab- stützabschnitten 76 der beiden Abstützelemente 42, die sich bezüglich einer durch die y-Achse und die z- Achse aufgespannten Ebene gegenüberliegen, ist jeweils kleiner als ein Dichtabstand 77 axial zur x- Achse von stirnkantenseitigen Dichtabschnitten 78 der Dichtung 34. Der Abstützabstand 75 entspricht etwa dem Dichtabstand 77 abzüglich zwischen etwa 2 % und 5 %, vorzugsweise 3,5 %, eines bezüglich der Elementachse 48 axialen Abstands 79 zwischen den stirnkantenseitigen äußeren Abstützabschnitten 76 und den entsprechenden stirnkantenseitigen Dichtabschnitten 78.
Zum Einbau wird das Filterelement 18 mit der Anströmseite 62 voran axial zur Elementachse 48 und zur Gehäuseachse 24 durch die Einbauöffnung 26 in den Gehäusetopf 14 gesteckt. Dabei wird das Filterelement 18 mit den Endscheiben 64 entlang der Führungsstege 36 geführt.
Bei korrekt montiertem Filterelement 18 liegen die bezüglich der Elementachse 48 vorderen Seiten der Abstützelemente 42 an den Lagerflächen 38 der Stützlager 40 an. Die Positioniernoppen 43 stecken in den entsprechenden Positionieraufnahmen 45. Die stirnkantenseitigen äußeren Abstützabschnitte 76 und entsprechende frontseitige Abstützabschnitte der Abstützelemente 42 liegen an den entsprechenden Seitenwänden des Filtergehäusetopfs 14 an.
Die Dichtung 34 ragt in die Dichtungsnut 30 des Gehäusetopfs 14. Das Filterelement 18 hängt an der Dichtung 34 in dem Gehäusetopf 14. Die stirnkantenseitigen Dichtabschnitte 78 und die frontseitigen Dichtabschnitte der Dichtung 34 liegen dabei an der Dichtungsfläche 32 der Dichtungsnut 30 an. In den Figuren 10 bis 12 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Luftfilters 1 10 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 bis 9 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Abstützelemente 142 nicht direkt an den Endscheiben 164 befestigt. Sie sind an einem Trägergitter 180 befestigt, welches mit den Endscheiben 164 verbunden ist. In der Figur 12 ist das Trägergitter 180 im Detail gezeigt. Das Trägergitter 180 ist für Luft durchlässig. Es befindet sich an der Abströmseite 162 des Filterbalgs 142. Es deckt die Abströmseite 162 vollständig ab.
Auf seiner dem Filterbalg 152 zugewandten Seite weist das Trägergitter 180 an seinen Ecken jeweils eine Rastaufnahme 182 auf. Entsprechend weisen die Endscheiben 164 an ihren dem Trägergitter 180 zugewandten Ecken jeweils einen Raststift 184 auf. Die Raststifte 184 haben jeweils ein als Rasthaken ausgebildetes, pfeilförmiges freies Ende. Zur Verbindung des Trägergitters 180 mit den Endscheiben 164 werden die Raststifte 184 in die Rastaufnahmen 182 gesteckt.
Die Abstützelemente 142 sind fest an den Ecken des Trägergitters 180 angeordnet. Ihre Ausdehnungen und ihre Abstützfunktionen entsprechen den Abstützelementen 42 aus dem ersten Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus sind an den frontseitigen Rändern des Trägergitters 180 zwei frontseitige Zwischenab- stützelemente 143 angeordnet. Die Zwischenabstützelemente 143 befinden sich bei montiertem Trägergitter 180 jeweils an den Kanten 172 zwischen den Frontseiten 168 und der Abströmseite 162 des Filterbalgs 152. Die Zwischenabstützelemente 143 überragen jeweils die entsprechende Frontseite 168 des Filterbalgs 152 in axialer Richtung bezüglich der Elementachse 148, also in Richtung der z-Achse. Das Trägergitter 180 mit den Zwischenabstützelementen 143 überragt die Abströmseite 162 auf beiden Frontseiten 168 jeweils in Richtung der y-Achse.
Die Abstützelemente 142 und die Zwischenabstützelemente 143 sind aus einem elastischen Material an das Trägergitter 180 angeformt oder angespritzt. Sie können alternativ auch einstückig aus diesem gebil- det sein. Es können auch entsprechende Aufsteckvorsprünge am Trägergitter 180 vorgesehen sein, auf die die Abstützelement 142 und/oder die Zwischenabstützelemente 143 ähnlich wie beim ersten Ausführungsbeispiel aufgesteckt sein können.
In der Figur 13 ist ein längsseitiger Längsschnitt eines Luftfilters 310 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus den Figuren 1 bis 9 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 300 versehen.

Claims

Ansprüche
1. Filterelement (18; 1 18; 318), insbesondere Flachfilterelement, insbesondere eines Luftfilters (10;
1 10; 310), insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filterbalg (52; 152; 352), an dem wenigstens ein Abstützelement (42; 142, 143; 342) angeordnet ist zum Abstützen des Filterelements (18; 1 18; 318) gegen ein Filtergehäuse (12; 1 12; 312), in dem das
Filterelement (18; 1 18; 318) angeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (42; 142, 143; 342) an wenigstens einer Kante (70, 72, 74; 170, 172, 174; 370) des Filterbalges (52; 152; 352) angeordnet ist und den Filterbalg (52; 152; 352) außen überragt.
2. Filterelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützele- ment (42; 142, 143; 342) direkt und/oder indirekt an dem Filterbalg (52; 152; 352) lösbar oder unlösbar befestigt ist.
3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (42; 142; 342) an einer Ecke des Filterbalges (52; 152; 352) angeordnet ist.
4. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (42; 142; 342) alle an die wenigstens eine Kante (70, 72, 74; 170, 172, 174;
370), gegebenenfalls die Ecke, angrenzenden Seiten (58, 62, 68; 158, 162, 168; 358) des Filterbalges (52; 152; 352) überragt.
5. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Verbindungskörper, insbesondere ein Endkörper (64; 164; 264; 364), wenigstens entlang der we- nigstens einen Kante (70, 74; 170, 174; 370) mit dem Filterbalg (52; 152; 352) verbunden ist und das wenigstens eine Abstützelement (42; 142, 143; 342) an dem wenigstens einen Verbindungskörper (64; 164; 364) direkt und/oder indirekt befestigt ist.
6. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (142, 143) an einem Trägerkörper, insbesondere einem Trägergitter (180), be- festigt ist, der mit dem wenigstens einen Verbindungskörper (164) verbunden oder verbindbar ist.
7. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (180) mittels einer steckbaren Verbindung, insbesondere einer Rastverbindung (182, 184), mit dem wenigstens einen Verbindungskörper (164) verbunden ist.
8. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine bezüglich einer Elementachse (48; 148; 348) umfangsmäßig verlaufende Dichtung (34; 134; 334) vorgesehen ist zum Abdichten gegen das Filtergehäuse (12; 1 12; 312).
9. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (42; 142, 143; 342) an einer der Dichtung (34; 134; 334) bezüglich der Elementachse (48; 148; 348) axial gegenüberliegenden Seite (62; 162; 362) des Filterbalges (52; 152; 352) angeordnet ist.
10. Filterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstützabstand (75; 375) in einer ersten radialen Ebene quer, insbesondere senkrecht, zur Elementachse (48; 348) zwischen radial äußeren Abstützabschnitten (76; 376) von zwei bezüglich einer axialen Ebene, in der die Elementachse (48; 348) liegt, gegenüberliegenden Abstützelementen (42; 342), die sich bei eingebautem Filterelement (18; 318) radial zur Elementachse oder zu einer zur Elementachse
(48; 348) parallelen Achse gegen das Filtergehäuse (12; 312) abstützen können, kleiner ist als ein Dichtabstand (77; 377) in einer zweiten, zur ersten radialen Ebene parallelen radialen Ebene zwischen zwei bezüglich der in der axialen Ebene gegenüberliegenden Dichtabschnitten (78; 378) der Dichtung (34; 334), die bei eingebautem Filterelement (18; 318) gegen entsprechende Dichtungsflächen (32; 332) des Filtergehäuses (12; 312) abdichten können.
1 1. Luftfilter (10; 1 10; 310), insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, mit einem Filtergehäuse (12; 1 12; 312), das einen Gehäuseinnenraum, wenigstens einen Einlass (20; 120; 320) für zu reinigende Luft und wenigstens einen Auslass (22; 122; 322) für gereinigte Luft aufweist, und in dem Gehäuseinnenraum ein Filterelement, insbesondere ein erfindungsgemäßes Filterelement (18; 1 18; 318), so angeordnet ist, dass es den wenigstens einen Einlass (20; 120; 320) von dem wenigstens einen Auslass (22; 122; 322) trennt, wobei das Filterelement (18; 1 18; 318) einen Filterbalg (52; 152; 352) umfasst, an dem wenigstens ein Abstützelement (42; 142, 143; 342) angeordnet ist zum Abstützen des Filterelements (18; 1 18; 318) gegen das Filtergehäuse (12; 1 12; 312), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Abstützelement (42; 142, 143; 342) an wenigstens einer Kante (70, 72, 74; 170, 172, 174; 370) des Filterbalges (52; 152; 352) angeordnet ist und den Filterbalg (52; 152; 352) außen überragt.
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