Filtervorrichtung, Fahrzeug, Verwendung und Verfahren
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung, insbesondere Innenraumfiltervorrichtung, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Filtervorrichtung. Noch weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines Satzes, umfassend ein Filterelement und mehrere Eingriffselemente, in der vorgenannten Filtervorrichtung. Gemäß einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Filterelements in einem Filtergehäuse mit Hilfe von mehreren Eingriffselementen.
Obwohl auf beliebige Filtervorrichtungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende Problematik nachfolgend für einen Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
Die zunehmende Luftverunreinigung, insbesondere in Großstädten, in Verbindung mit dem Einsatz moderner Klimaanlagen macht es erforderlich, die von außen in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geleitete und aufbereitete bzw. klimatisierte Luft mittels geeigneter Filter zu reinigen. Es kommen beispielsweise Partikelfilter, Geruchsfilter oder deren Kombinationen in Betracht, die in der Umgebungsluft enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche herausfiltern bzw. adsorbieren.
Zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig gefaltete bzw. plissierte Filtermaterialien, wie etwa Filtervliese, die ein Faltenpack bilden, eingesetzt. Hierzu wird ein zunächst flächiger Filtermaterialbogen zickzackförmig gefaltet. Das Faltenpack wird beispielsweise von Seitenbändern und Kopfbändern oder einem sonstigen Rahmen gehalten. Derartige Filterelemente können in einem Filtergehäuse austauschbar fixiert sein. Die somit gebildete Filtervorrichtung kann in einer Klimaanlage eines entsprechenden Kraftfahrzeugs installiert sein.
Der Austausch von Filterelementen soll sich möglichst einfach vollziehen lassen. Gleichzeitig soll das Filterelement in dem entsprechenden Filtergehäuse sicher fixiert sein. Das heißt, dass das Filterelement nicht etwa durch Erschütterungen oder Druckstöße aus seiner Position in dem Filtergehäuse herausbewegt wird. Ein weiteres Ziel kann darin bestehen, dass nur bestimmte, für den jeweiligen Anwendungsfall geeignete Filterelemente in das Filtergehäuse eingesetzt werden können.
Es ist allgemein bekannt, zum Erreichen dieser Ziele, Filterelemente und Filtergehäuse mit geeigneten Eingriffs- und Eingriffsgegenelementen (bzw. Aufnahmemitteln) vorzusehen. Im montierten Zustand sorgen diese Elemente für einen Formschluss, der das jeweilige Filterelement in dem zugeordneten Filtergehäuse hält. Beispiele für solche Eingriffs- und Eingriffsgegenelemente können etwa Schrauben mit zugeordneten Gewinden oder Clipse mit zugeordneten Rasten sein.
Stand der Technik
DE 10 2007 050 850 A1 beschreibt einen Innenraumfilter für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Filtervorrichtung, insbesondere eine Innenraumfiltervorrichtung, beispielsweise für ein Kraftfahrzeug, vorgeschlagen. Die Filtervorrichtung umfasst ein Filterelement mit
einem Filtermediumkörper und einem den Filtermediumkörper umlaufenden Rahmen, wobei der Rahmen sich gegenüberliegende Seitenflächen aufweist. Darüber hinaus umfasst die Filtervorrichtung mehrere Eingriffselemente. Ferner umfasst die Filtervorrichtung ein Filtergehäuse, das an zwei gegenüberliegenden Wandabschnitten jeweils zwei Eingriffsgegenelemente aufweist. In den Eingriffsgegenelementen ist jeweils eines der mehreren Eingriffselemente formschlüssig aufnehmbar. Die Eingriffsgegenelemente sind jeweils als Nut in einem Wandabschnitt des Filtergehäuses ausgebildet. Die Eingriffsgegenelemente weisen auf: einen Einführabschnitt, der bei Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse eine Einführbewegung des jeweiligen Eingriffselements im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung erlaubt, und einen Sperrabschnitt, der mit dem Einführabschnitt verbunden und gegenüber dem Einführabschnitt abgewinkelt ist. Weiterhin ist bei der Filtervorrichtung vorgesehen, dass ein jeweiliges Eingriffselement im Montagezustand des Filterelements in dem Filtergehäuse an einer jeweiligen Seitenfläche des Filterelements angeordnet ist, sich von dem Filtermediumkörper weg erstreckt und an einem jeweiligen Sperrabschnitt formschlüssig gehalten ist.
Vorteilhaft erlaubt der Sperrabschnitt eine einfache Befestigung des Filterelements in dem Filtergehäuse. In Ausführungsformen können die ein oder mehreren Eingriffselemente bei der Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse durch einen jeweiligen Einführabschnitt bewegt werden. In anderen Ausführungsformen können die ein oder mehreren Eingriffselemente auch unmittelbar (ohne zuvor durch den Einführabschnitt hindurchbewegt zu werden) an dem Sperrabschnitt formschlüssig befestigt werden. Unabhängig davon weist das Filtergehäuse bevorzugt stets den Einführabschnitt auf. Damit ergeben sich vorteilhaft vielfältige Montagemöglichkeiten.
Die ein oder mehreren Eingriffselemente können beispielsweise als Zapfen, Vorsprünge, Stifte, Keder etc. ausgebildet sein.
Damit, dass der Sperrabschnitt und der Einführabschnitt verbunden sind, ist gemeint, dass diese insbesondere unterschiedliche Abschnitte einer kontinuierlichen Nut sind. Ein Winkel zwischen dem Sperrabschnitt und dem Einführabschnitt kann beispielsweise zwischen 30 und 90°, vorzugsweise zwischen 70 und 90°, weiter bevorzugt 90° betragen.
Das Filtergehäuse kann beispielsweise in Form eines Rahmens, insbesondere eines rechteckigen Rahmens, gebildet sein. Die Wandabschnitte können Teilbereiche gegenüberliegender Seiten des Rahmens sein. Das Filtergehäuse kann beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein. Insbesondere ist das Filtergehäuse als Kunststoffspritzgussbauteil hergestellt. Zusätzlich oder alternativ kann das Filtergehäuse auch teilweise oder vollständig aus Metall, insbesondere Blech, hergestellt sein.
Das Filterelement umfasst beispielsweise ein Filtermedium (vorliegend auch "Filtermediumkörper") und ein oder mehrere Stabilisierungselemente, insbesondere Seitenbänder und/oder Kopfbänder (auch als Stirnbänder bezeichnet), welche das Filtermedium zumindest abschnittsweise stabilisieren, um dessen Form, insbesondere im Filterbetrieb, aufrechtzuerhalten. Die Stabilisierungselemente können insbesondere einen geschlossenen oder offenen Rahmen - auch materialeinstückig - ausbilden, welcher das Filtermedium umgibt.
Die Stabilisierungselemente können mit dem Filtermedium randseitig stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein. Dazu können die Stabilisierungselemente erhitzt und das Filtermedium in das er-
hitzte Material eingedrückt werden. Alternativ können die Stabilisierungselemente an das Filtermedium angespritzt sein. Weiterhin kann ein Klebstoff als Zusatzwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Stabilisierungselemente können selbst aus demselben Material wie das Filtermedium hergestellt sein. Die Stabilisierungselemente können zum Beispiel aus PET (Polyethylenterephthalat), einem Glasfasermaterial, Synthetikfasermaterial oder einem sonstigem Kunststoff oder Kunststoffgemisch oder aus einem Vlies gefertigt sein. Insbesondere können die Stabilisierungselemente als Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt werden. Die Stabilisierungselemente können steif oder flexibel (insbesondere auch flauschig) sein.
Die Seitenbänder (vorliegend auch als "Seitenflächen" bezeichnet) des Rahmens können ein Flächengewicht von beispielsweise 100 bis 500 g/m2, vorzugsweise 200 bis 400 g/m2 aufweisen. Das Flächengewicht wird nach DIN RN 29073-1 (non-woven) ermittelt. Die Zugfestigkeit der Seitenbänder bzw. der Seitenflächen des Rahmens kann beispielsweise mindestens 100, bevorzugt mindestens 200, noch weiter bevorzugt mindestens 500 N/50 mm in der Maschinenrichtung (Längsrichtung) betragen. Quer zur Maschinenrichtung kann die Zugfestigkeit mindestens 20, bevorzugt mindestens 100 und noch weiter bevorzugt mindestens 250 N/50 mm betragen. Die Zugfestigkeiten werden nach DIN EN 29073-3 ermittelt.
Vorzugsweise beträgt ein Flächengewicht und/oder eine Zugfestigkeit (in Maschinenrichtung und/oder quer dazu) der Seitenbänder einen geringeren Wert als der der Kopfbänder. Insbesondere sind die Seitenbänder elastischer als die Kopfbänder. Das heißt, dass eine geringere Kraft erforderlich ist, um die Seitenbänder um ein vordefiniertes Maß zu biegen als die Kopfbänder.
Das Filtermedium kann gefaltet oder wellenförmig ausgebildet sein. Als Faltungen sind beispielsweise Zickzack- oder W-Faltungen bekannt. Das Filtermedium kann geprägt und anschließend an Prägekanten unter Ausbildung von Faltkanten scharfkantig gefaltet sein. Als Ausgangsmaterial kann ein flächiger Materialfilterbogen dienen, welcher entsprechend umgeformt wird. Das Filtermedium ist beispielsweise ein Filtergewebe, ein Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermedium in einem Spinnvlies- oder Meltblownverfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium verfilzt oder genadelt sein. Das Filtermedium kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
Das Filtermedium kann ein- oder mehrlagig sein. Es kann ferner ein Adsorptionsmittel, wie etwas Aktivkohle, aufweisen. Weiterhin kann das Filtermedium eine antimikrobielle und/oder antiallergene Wirkung aufweisen. Als antimikrobieller Stoff kommt beispielsweise Zink-Pyrithion oder Nanosilber, als antialler- gener Stoff beispielsweise Polyphenol in Betracht.
Ein entsprechendes Filterelement dient der Filterung von Fluiden, also gasförmigen und/oder flüssigen Medien, beispielsweise Luft. Ein gasförmiges Medium bzw. Luft umfasst hier auch Gas- bzw. Luft- Feststoffgemische und/oder Gas- bzw. Luft-Flüssigkeitsgemische. Beispielsweise kann eine Klimaanlage das Filterelement aufweisen.
Ein insbesondere offenes Filtermedium kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A4 nach ISO 12103-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s, bezogen auf die Filtermedienfläche, bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 3000 l/m2s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei
200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
Ein insbesondere hochabscheidendes Filtermedium kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A2 nach ISO 12103-1 sowie NaCI-Aerosolpartikel gemäß DIN 71460-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s, bezogen auf die Filtermedienfläche, bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 600 l/m2s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei 200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
Das Filterelement kann eine Dichtung aufweisen, welche eine dem Filterelement zugeordnete Rohseite gegenüber einer Reinseite desselben abdichtet. Die Dichtung kann bauteilidentisch mit ein oder mehreren Stabilisierungselementen des Filterelements ausgeführt sein. Alternativ kann die Dichtung als Zusatzbauteil ausgebildet sein. So kann die Dichtung beispielsweise an dem Filtermedium, den ein oder mehreren Stabilisierungselementen, dem Filterelement oder dem Filtergehäuse angebracht sein.
Das Filterelement kann in dem Filtergehäuse austauschbar fixiert sein.
Die Filtervorrichtung kann in Personenkraftwägen, Lastkraftwägen, Baumaschinen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Luftfahrzeugen sowie allgemein in der Klimatechnik, insbesondere in Heiz- Klimageräten, in Haushaltsgeräten, in Brennstoffzellen oder in der Gebäudetechnik Anwendung finden. Diese Kraftwägen oder Fahrzeuge können elektrisch und/oder mittels Kraftstoff (insbesondere Benzin oder Diesel) betrieben werden. Im Hinblick auf die Gebäudetechnik kommen insbesondere stationäre Anlagen zur Behandlung von Luft in Betracht.
Gemäß einer Ausführungsform sind die zwei Eingriffselemente gegenläufig ausgebildet.
Dies bedeutet, dass beispielsweise die zwei Eingriffselemente korrespondierende Elemente aufweisen, welche sich entweder gleichsam zueinander hin erstrecken oder gleichsam voneinander weg erstrecken. Beispielsweise können sich die Sperrabschnitte der zwei Eingriffsgegenelemente zueinander hin oder voneinander weg erstrecken.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die zwei Eingriffsgegenelemente jeweils eine L-förmige Geometrie auf. Bevorzugt sind die L-förmigen Geometrien spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet.
Eine entsprechende Symmetrieachse kann beispielsweise in Richtung der Durchströmungsrichtung verlaufen und eine zugeordnete Seitenfläche in zwei gleich große Flächen unterteilen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform entspricht der eine Schenkel der L-Form dem Einführabschnitt und der andere Schenkel der L-Form dem Sperrabschnitt.
Der eine Schenkel kann an einem Rand der entsprechenden Seitenfläche enden, die beispielsweise der Roh- oder Reinseite des Filterelements entspricht. Der andere Schenkel kann sich beispielsweise parallel zu dem Rand der Seitenfläche erstrecken. Die Schenkel der L-Form können gleich oder unterschiedlich lang sein. Anstelle der L-Form könnte auch jede andere abgewinkelte Geometrie vorgesehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die beiden Sperrabschnitte der zwei Eingriffsgegenelemente voneinander weg. Bevorzugt sind die beiden Einführabschnitte parallel zueinander angeordnet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Abstand zwischen den Eingriffselementen größer in einem unverformten Zustand des Filterelements als ein Abstand zwischen den zwei Einführabschnitten eines Wandabschnitts des Filtergehäuses, sodass bevorzugt die Eingriffselemente zum Ende der Einführbewegung in die Sperrabschnitte schnappen.
Gemäß dieser Ausführungsform werden die Eingriffselemente zunächst aneinander angenähert (durch Verformen des Filterelements), um in den jeweiligen Einführabschnitt eingeführt werden zu können. Beispielsweise kann ein Filterelement, das an seinen Seitenflächen zwei Eingriffselemente aufweist, einfach in den zwei Eingriffsgegenelementen formschlüssig befestigt werden. Dies dadurch, dass das Filterelement um eine Achse senkrecht zu den genannten Seitenflächen gebogen wird. Dadurch verringert sich der Abstand zwischen den Eingriffselementen. Diese können dadurch einfach in den jeweiligen Einführabschnitt eingeführt werden. Sobald die Eingriffselemente den jeweiligen Sperrabschnitt erreichen, wird das Filterelement wieder freigegeben, so dass dieses seine unverformte Ausgangsstellung annimmt. Dabei bewegen sich die Eingriffselemente entlang ihres jeweiligen Sperrabschnitts. Die Eingriffselemente kommen sodann zum Ende eines jeweiligen Sperrabschnitts zum Liegen (Ende des anderen Schenkels). Damit besteht ein Formschluss zwischen dem Filterelemente und dem Filtergehäuse via der Eingriffselemente. Dieser Formschluss kann dadurch gelöst werden, dass das Filterelement wiederum verformt wird. Dieser Verformung wirkt die Steifigkeit des Rahmens (insbesondere die Steifigkeit seiner Seitenflächen) entgegen. Allgemein kann davon gesprochen werden, dass das Filterelement mit dem Filtergehäuse mit Hilfe der mehreren Eingriffselemente verrastet wird, wobei die Rastverbindung durch die Steifigkeit des Rahmens bzw. der Seitenflächen gesichert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die ein oder mehreren Eingriffselemente als Separatteile ausgebildet.
Damit ist gemeint, dass die ein oder mehreren Eingriffselemente im nicht-montierten Zustand der Filtervorrichtung weder mit dem Filterelement noch mit dem Filtergehäuse verbunden sind. Insbesondere sind die ein oder mehreren Eingriffselemente nicht einstückig oder einteilig mit dem Filterelement oder dem Filtergehäuse ausgebildet. Damit lassen sich diese einfacher herstellen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die ein oder mehreren Eingriffselemente an dem Filterelement und/oder an dem Filtergehäuse lösbar befestigbar.
Die lösbare Befestigung erfolgt zur Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse. Insbesondere verbinden die ein oder mehreren Eingriffselemente das Filterelement und das Filtergehäuse miteinander mit Hilfe eines Formschlusses.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die ein oder mehreren Befestigungselemente an dem Filterelement befestigt, insbesondere angeklebt oder angeschweißt, oder einstückig mit diesem gebildet.
Dadurch kann sich die Montage der Filtervorrichtung vereinfachen. Insbesondere kann der Schritt des Befestigens der ein oder mehreren Eingriffselemente an dem Filterelement entfallen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der jeweilige Sperrabschnitt eine Tasche oder Durchgangsöffnung im Wandabschnitt auf. Bevorzugt greift das jeweilige Eingriffselement im Montagezustand
formschlüssig in die Tasche oder die Durchgangsöffnung ein und ist insbesondere in diese eingeschnappt.
Dadurch kann das Eingriffselement einfach mit dem zugeordneten Sperrabschnitt verbunden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die Seitenflächen des Rahmens des Filterelements jeweils zwei Durchgangsöffnungen auf. Die Durchgangsöffnungen liegen bevorzugt im Montagezustand des Filterelements in dem Filtergehäuse einem jeweiligen Sperrabschnitt gegenüber. In dem Montagezustand durchgreift bevorzugt ein jeweiliges Eingriffselement eine der zwei Durchgangsöffnungen und greift weiter bevorzugt in den jeweiligen Sperrabschnitt formschlüssig ein.
In diesem Fall bietet sich ein Eingriffselement in Form eines Zapfens oder Stifts besonders an. Das Eingriffselement koppelt dabei auf einfache Weise den Rahmen des Filterelements mit dem Filtergehäuse.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Filtervorrichtung Halteabschnitte auf, die mit einem jeweiligen Eingriffselement verbunden und im Montagezustand in einem ausgesparten Bereich des Filtermediumkörpers angeordnet sind. Bevorzugt ist der ausgesparte Bereich des Filtermediumkörpers von der Seite her zugänglich, von der die Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse erfolgt.
Beispielsweise wird der ausgesparte Bereich in dem Filtermediumkörper dadurch bereitgestellt, dass dieser als plissierter Faltenbalg ausgebildet ist. Der ausgesparte Bereich kann dabei ein Bereich zwischen zwei Falten sein. Bevorzugt ist der ausgesparte Bereich durch eine abschnittsweise vergrößerte Faltenteilung gebildet. Das heißt, dass der Abstand zwischen zwei benachbarten Falten oder Faltkanten größer ist als zwischen zwei oder mehr anderen Falten oder Faltkanten des Filtermediumkörpers. Dadurch kann das jeweilige Eingriffselement platzsparend untergebracht werden. Der Halteabschnitt kann einen Greifabschnitt für das manuelle Montieren des Eingriffselements an dem Filterelement und/oder in dem Filtergehäuse aufweisen. Dadurch lassen sich die Eingriffselemente einfacher handhaben.
Die Filtereinrichtung weist Halteabschnitte auf, die mit einem jeweiligen Eingriffselement verbunden sind und im Montagezustand das Filterelement zumindest teilweise um- oder hintergreifen. Insbesondere um- oder hintergreifen die Halteabschnitte das Filterelement an dessen Anström- und/oder Abströmseite und/oder an einem anström- und/oder abströmseitigen Rand des Rahmens des Filterelements.
Dadurch können die Eingriffselemente das Filterelement auf einfache Weise halten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weisen die jeweiligen Halteabschnitte eine Kreuzform auf. Bevorzugt ist das jeweilige Eingriffselement am unteren Ende der Kreuzform angeordnet. Bevorzugt hintergreift die Kreuzform seitlich das Filterelement, insbesondere an dem anström- und/oder abströmseitigen Rand des Rahmens des Filterelements, und/oder die Wandung des Filtergehäuses. Bevorzugt weist ein oberes Ende der Kreuzform einen Greifabschnitt für das manuelle Montieren des Eingriffselements an dem Filterelement und/oder Filtergehäuse auf.
Die Kreuzform setzt sich bevorzugt aus vier zueinander rechtwinklig angeordneten Stegen zusammen. Die Stege sind über dieselbe Befestigungsstelle miteinander verbunden, wobei die Befestigungsstelle an einem jeweiligen Ende der vier Stege vorgesehen ist. Die Stege können die gleiche Länge aufweisen oder unterschiedlich lang sein. Insbesondere kann ein unterer Abschnitt länger sein als ein oberer Ab-
schnitt. Die zwei seitlichen Abschnitte können kürzer sein als der untere lange Abschnitt. Der obere Abschnitt entspricht bevorzugt dem Greifabschnitt. Anstelle der Kreuzform könnten die Halteabschnitte auch eine T-Form aufweisen. Das jeweilige Eingriffselement kann am unteren Ende des senkrechten Stegs der T-Form angeordnet sein. Der waagrechte Steg der T-Form kann das Filterelement, insbesondere an dem anström- und/oder abströmseitigen Rand des Rahmens des Filterelements, und/oder die Wandung des Filtergehäuses hintergreifen. Anders gesagt fehlt bei dieser Ausführungsform beispielsweise der Greifabschnitt.
Gemäß einer weitere Ausführungsform sind jeweils zwei der mehreren Eingriffselemente oder zwei der Halteabschnitte mit Hilfe eines Verbindungsstücks verbunden.
Dadurch können die Eingriffselemente sich gegenseitig in ihrer Montageposition sichern. Ferner lassen sich so die Eingriffselemente einfacher handhaben.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungsstück im Montagezustand parallel oder senkrecht zu den Seitenflächen des Rahmens.
Dadurch können entweder auf der gleichen Seite des Filterelements angeordnete Eingriffselemente miteinander verbunden werden (Verbindungsstück erstreckt sich parallel) oder es können an gegenüberliegenden Seiten des Filterelements angeordnete Eingriffselemente miteinander verbunden werden (Verbindungsstück erstreckt sich senkrecht).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind jeweils zwei der mehreren Eingriffselemente, die an gegenüberliegenden Seitenflächen des Rahmens oder an derselben Seitenfläche des Rahmens angeordnet sind, mit Hilfe des Verbindungsstücks miteinander verbunden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verbindungsstück für ein Einbringen der Eingriffselemente in den jeweiligen Sperrabschnitt elastisch verformbar.
Insbesondere kann so das Verbindungsstück (aufgrund seiner Elastizität bzw. Steifigkeit) die Position der Eingriffselemente in ihrem jeweiligen Sperrabschnitt sichern, so dass diese nicht ungewollt mit diesem außer Eingriff gelangen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Verbindungsstück über Faltenspitzen des Filtermediumkörpers hinweg und/oder in einem ausgesparten Bereich durch den Filtermediumkörper.
Dadurch lässt sich das Verbindungsstück günstig unterbringen.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Fahrzeug mit der vorstehenden Filtervorrichtung bereitgestellt.
Gemäß einem dritten Aspekt wird die Verwendung eines Satzes, umfassend ein Filterelement und mehrere Eingriffselemente, in einer Filtervorrichtung, wie vorstehend beschrieben, vorgeschlagen. Das Filterelement umfasst einen Filtermediumkörper und einen den Filtermediumkörper umlaufenden Rahmen. Der Rahmen weist sich gegenüberliegende Seitenflächen auf. Ein jeweiliges Eingriffselement ist dazu eingerichtet, in einem Montagezustand des Filterelements in dem Filtergehäuse an einer jeweiligen Seitenfläche des Filterelements angeordnet zu sein, sich von dem Filtermediumkörper weg zu erstrecken und in einem jeweiligen Sperrabschnitt des Filtergehäuses formschlüssig gehalten zu sein.
Ein solcher Satz ist gut für den Austausch eines etwa verbrauchten Filterelements bei der Filtervorrichtung geeignet. Alternativ kann ein solcher Satz auch im Rahmen der Erstausrüstung einer Filtervorrichtung, wie vorstehend beschrieben, mit einem entsprechenden Filterelement verwendet werden. Mit Hilfe der Eingriffselemente kann das Filterelement auf einfache Weise mit dem Filtergehäuse unter Nutzung des Sperrabschnitts formschlüssig verbunden werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist das jeweilige Eingriffselement dazu eingerichtet, bei der Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse entlang eines jeweiligen Einführabschnitts des Filtergehäuses im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung eingeführt zu werden.
Entsprechend kann der in dem Filtergehäuse gegebenenfalls vorhandene Einführabschnitt im Rahmen des Austauschs des etwa verbrauchten Filterelements oder bei der Neuausrüstung der Filtervorrichtung mit einem Filterelement genutzt werden, muss dies aber nicht. Beispielsweise können die Eingriffselemente in Ausführungsformen auch unmittelbar an dem Sperrabschnitt befestigt werden, wie bereits vorstehend erläutert.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zur Montage eines Filterelements in einem Filtergehäuse mit Hilfe von mehreren Eingriffselementen vorgeschlagen. Das Filterelement umfasst einen Filtermediumkörper und einen den Filtermediumkörper umlaufenden Rahmen. Der Rahmen weist sich gegenüberliegende Seitenflächen auf. Das Filtergehäuse weist an zwei gegenüberliegenden Wandabschnitten jeweils zwei Eingriffsgegenelemente auf. In den Eingriffsgegenelementen ist jeweils eines der mehreren Eingriffselemente formschlüssig aufnehmbar. Die Eingriffsgegenelemente sind jeweils als Nut in einem Wandabschnitt des Filtergehäuses gebildet und weisen auf: einen Einführabschnitt der bei Montage des Filterelements in dem Filtergehäuse eine Einführbewegung des jeweiligen Eingriffselements im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung erlaubt, und einen Sperrabschnitt, der mit dem Einführabschnitt verbunden und gegenüber dem Einführabschnitt abgewinkelt ist, wobei das Verfahren aufweist: a) Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse, und b) Anordnen eines jeweiligen Eingriffselements an einer jeweiligen Seitenfläche des Filterelements derart, dass es sich von dem Filtermediumkörper weg erstreckt und in einem jeweiligen Sperrabschnitt formschlüssig gehalten ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird vor Schritt b) das jeweilige Eingriffselement entlang eines jeweiligen Einführabschnitts des Filtergehäuses im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung eingeführt.
Das heißt, obgleich das Filtergehäuse den Einführabschnitt aufweist, muss dieser im Rahmen des Montageverfahrens nicht zur Befestigung des Eingriffselements in seinem Sperrabschnitt genutzt werden.
Die für den ersten Aspekt beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten entsprechend für die weiteren vorstehend beschriebenen Aspekte, und umgekehrt.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt dabei:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Filtervorrichtung;
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Filtervorrichtung aus Fig. 1 umfassend ein Filtergehäuse mit einem darin aufgenommenem Innenraumfilter;
Fig. 3: eine perspektivische Darstellung des Innenraumfilters aus Fig. 2 umfassend einen Rahmen und ein Filtermedium;
Fig. 4: in einer perspektivischen Darstellung das Filtermedium aus Fig. 3;
Fig. 5A: in einer perspektivischen Ansicht einer Filtervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
Fig. 5B: einen Schnitt l-l aus Fig. 5A;
Fig. 5C: einen Schnitt ll-ll aus Fig. 5A;
Fig. 6: eine Explosionsansicht der Filtervorrichtung gemäß den Fig. 5A bis 5C;
Fig. 7A: in einer perspektivischen Ansicht eine Filtervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
Fig. 7B: einen Schnitt l-l aus Fig. 7A;
Fig. 7C: einen Schnitt ll-ll aus Fig. 7A;
Fig. 8: eine Explosionsansicht der Filtervorrichtung gemäß den Fig. 7A bis 7C;
Fig. 9A: in einer perspektivischen Ansicht eine Filtervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
Fig. 9B: einen Schnitt l-l aus Fig. 9A;
Fig. 9C: einen Schnitt ll-ll aus Fig. 9A;
Fig. 10: in einer Explosionsansicht die Filtervorrichtung gemäß den Fig. 9A bis 9C;
Fig. 11 bis Fig. 15: verschiedene Ausführungsformen von Filterelementen samt zugeordneter Eingriffselemente, und
Fig. 16: ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform.
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Fig. 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Klimaanlage 2, welche als Heiz-Klimaanlage ausgebildet sein kann. Die Klimaanlage 2 nimmt Außenluft 3 auf und führt gefilterte Luft 4 einer Kabine 5 des Kraftfahrzeugs 1 zu. Zu diesem Zweck umfasst die Klimaanlage 2 eine in Fig. 2 gezeigte Filtervorrichtung 6.
Die Filtervorrichtung 6 umfasst ein Filtergehäuse 7 mit einem darin insbesondere austauschbar aufgenommenem Innenraumfilter 8 (vorliegend auch "Filterelement"). Der Innenraumfilter 8 ist in Fig. 3 näher gezeigt. Der Innenraumfilter 8 weist ein Filtermedium 9 (vorliegend auch "Filtermediumkörper") auf, welches insbesondere ringsum mit einem Rahmen 10 (Fig. 3) verbunden ist. Der Rahmen 10 kann beispielsweise Seitenbänder 11 , 12 und Kopfbänder 13, 14 umfassen.
Das Filtermedium 9 ist in Fig. 4 isoliert gezeigt. Das Filtermedium 9 ist beispielsweise ein Filtervlies, Filtergewebe, Filtergelege oder Filterfilz, insbesondere ein Nadelfilz. Insbesondere kann das Filtermedium 9 in einem Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermedium 9 kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung M orientiert sein. Auch können die Fasern in einer Raumrichtung gestreckt sein. Das Filtermedium 9 kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
Das Filtermedium 9 kann Falten 15 aufweisen, welche sich typischerweise quer zur Maschinenrichtung M erstrecken. Das gefaltete Filtermedium 9 wird auch als Plissee bezeichnet. Die Falten 15 können mittels Faltens entlang scharfer Faltkanten 16 (auch als "Faltenspitzen" bezeichnet) oder durch eine wellenförmige Ausführung des Filtermediums 9 erzeugt werden. Eine jeweilige Falte 15 kann durch zwei Faltabschnitte 15a definiert sein, welche über eine entsprechende Faltkante 16 miteinander verbunden sind. Gemäß dem Ausführungsbeispiel weisen die Faltkanten 16 in bzw. entgegen der Anströmrichtung bzw. Durchströmungsrichtung, welche in Fig. 2 durch den Pfeil L kenntlich gemacht ist. Die Faltung kann insbesondere als Zick-Zack-Faltung ausgeführt sein.
Auch eine Faltung, bei welcher die Falten 15 eine variierende Höhe H aufweisen, ist möglich. Ferner kann der Faltenabstand zwischen den Falten 15 variieren, sodass die Distanz A1 ungleich der Distanz A2 ist. Das Filtermedium 9 kann selbsttragend ausgeführt sein, d.h. die Falten 15 sind bei einer bestimmungsgemäßen Durchströmung im Filterbetrieb formstabil.
Das Filtermedium 9 wird in Maschinenrichtung M von Endfalten 17, 18 begrenzt. Quer dazu wird das Filtermedium 9 von Faltenstirnkanten 19, 20 (auch als Faltenprofile bezeichnet) begrenzt. Mit „Faltenstirnkante“ ist die stirnseitige Faltenfläche gemeint, welche sich zwischen benachbarten Faltkanten 16 einer jeweiligen Falte 15 erstreckt.
Das Filtermedium 9 kann in der Draufsicht, also in der Ebene E seiner flächigen Erstreckung, eine rechteckige Gestalt aufweisen. Allerdings ist auch eine dreieckige, fünf- oder mehreckige, runde oder ovale Gestalt denkbar.
Die in Fig. 3 gezeigten Seitenbänder 11 , 12 sind mit den Faltenstirnkanten 19, 20, die Kopfbänder 13, 14 mit den Endfalten 17, 18 verbunden, insbesondere durch Verschmelzen, Verschweißen oder Verkleben. Die Seitenbänder 11 , 12 sowie die Kopfbänder 13, 14 können den Rahmen 10 einstückig oder mehrteilig ausbilden. Die Seitenbänder 11 , 12 sowie die Kopfbänder 13, 14 können beispielsweise aus einem insbesondere flexiblen Fasermaterial oder als insbesondere steife Kunststoffspritzgussbauteile hergestellt sein. Insbesondere kann der Rahmen 10 durch Anspritzen an das Filtermedium 9 erzeugt sein.
Das Filtermedium 9 kann als Partikelfilter fungieren und dabei Partikel, insbesondere Staub, Schwebstoffe oder Flüssigkeitstropfen, aus der Ansaugluft 3 herausfiltern. Zusätzlich kann das Filtermedium 9 als Geruchsfilter fungieren. Hierzu kann es beispielsweise eine Schicht Aktivkohle aufweisen. Das Filtermedium 9 kann ganz allgemein dazu eingerichtet sein, bestimmte feste, flüssige und/oder gasförmige Stoffe zu ab- oder adsorbieren.
Im Filterbetrieb wird das Filtermedium 9, wie in Fig. 2 gezeigt, senkrecht zu seiner flächigen Erstreckung von Luft L durchströmt. Die Luft L strömt dabei von einer Rohseite RO des Innenraumfilters 8 hin zu einer Reinseite RE desselben.
Um eine ausreichende Abdichtung zwischen der Roh- und Reinseite RO, RE zu gewährleisten, kann eine Dichtung zwischen dem Innenraumfilter 9 und dem Filtergehäuse 7 vorgesehen sein. Die Dichtung kann beispielsweise in den Rahmen 10 integriert sein. In diesem Fall ist der Rahmen 10 zumindest teilweise aus einem dichtenden Material ausgebildet. Alternativ kann die Dichtung als Zusatzteil vorgesehen, beispielsweise an dem Rahmen 10 befestigt, insbesondere angespritzt sein. Eine solche Dichtung 21 ist beispielhaft und ausschnittsweise in Fig. 3 dargestellt.
Fig. 5A zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Filtervorrichtung 6 gemäß einer ersten Ausführungsform. Fig. 5B zeigt einen Schnitt l-l, Fig. 5C einen Schnitt ll-ll aus Fig. 5A. Fig. 6 zeigt eine Explosionsansicht der ersten Ausführungsform. Nachfolgend wird auf die Fig. 5A bis 6 gemeinsam Bezug genommen.
Die Filtervorrichtung 6 umfasst ein Filtergehäuse 7 (Fig. 5A) mit darin aufgenommenem Filterelement 8. Das Filterelement 8 wird in der gezeigten Montageposition mit Hilfe von mehreren Eingriffselementen 22a bis 22d (Fig. 6) gehalten.
Ein Filtermedium bzw. Filtermediumkörper ist in den Figuren mit 9 bezeichnet. Dieser ist von einem umlaufenden Rahmen 10 umfasst. Dieser setzt sich aus Seitenbändern 11 , 12 (vorliegend auch "Seitenflächen") und Kopfbändern 13, 14 zusammen.
Das Filtergehäuse 7 umfasst beispielsweise ebenfalls einen Rahmen 23, der sich beispielsweise aus jeweils gegenüberliegenden Wandabschnitten 24, 25 (Fig. 6) sowie 26, 27 zusammensetzt. Dabei liegen die Wandabschnitte 24, 25 den Seitenbändern 11 , 12 gegenüber, die Wandabschnitte 26, 27 den Kopfbändern 13, 14. Das Filtergehäuse 7 könnte auch eine andere Gestalt aufweisen.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Wandabschnitte 24, 25 jeweils mit zwei Eingriffsgegenelementen 28a bis 28d (Fig. 6) ausgeführt. In diesen ist jeweils eines der Eingriffselemente 22a bis 22d formschlüssig aufnehmbar. Die Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d sind beispielsweise jeweils als Nut ausgebildet. Die Eingriffsgegenelemente 28a, 28b sind dabei in dem Wandabschnitt 24, die Eingriffsgegenelemente 28c, 28d in dem Wandabschnitt 25 ausgebildet. Das Filtergehäuse 7 samt der Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d kann beispielsweise aus Kunststoff, insbesondere im Spritzgussverfahren, hergestellt sein.
Die Eingriffselemente 22a bis 22d sind beispielsweise als Zapfen ausgebildet. Insbesondere können diese, wie in den Fig. 5A bis 6 gezeigt, an einem Ende eines Halteabschnitts 29a bis 29d vorgesehen sein bzw. einstückig mit diesem gebildet sein. Die Halteabschnitte 29a bis 29d können in Form von Laschen gefertigt sein. Diese Laschen können einen Griffabschnitt zum Greifen der Eingriffselemente 22a bis 22d
während der Montage der Filtervorrichtung 6 bereitstellen, der gut mit der Hand greifbar ist. Im montierten Zustand könnten die Halteabschnitte 29a bis 29d beispielsweise zumindest teilweise (oder vollständig) in ausgesparten Bereichen 30 angeordnet sein. Wie in Fig. 5C zu erkennen, können solche ausgesparten Bereiche 30 dadurch gebildet werden, dass eine Falte 15' des Filtermediumkörpers 9 mit einer geringeren Höhe H' ausgebildet ist als die zu beiden Seiten an die Falte 15' angrenzenden Falten 15, die jeweils mit einer Höhe H ausgebildet sind.
Im Detail können die Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d wie folgt ausgestaltet sein. Jedes der Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d umfasst - wie nachfolgend beispielhaft für das Eingriffsgegenelement 28a (Fig. 6) erläutert - einen Einführabschnitt 31 und einen Sperrabschnitt 32. Die Abschnitte 31 , 32 sind bevorzugt Teil derselben durchgängigen Nut. Der Einführabschnitt 31 erstreckt sich vorzugsweise in der Durchströmungsrichtung L (siehe Fig. 5C). Er führt von einem anströmseitigen Rand 33 des Wandabschnitts 24 beispielsweise hin zu einer Mitte desselben. Dort schließt der Einführabschnitt 31 unter einem Winkel von beispielsweise 90° an den Sperrabschnitt 31 an. Dadurch ergibt sich eine L-Form. Zum Ende des Sperrabschnitts 32 kann ein Durchgangsloch 34 vorgesehen sein. Diese durchdringt das Material des Wandabschnitts 24 vollständig. Stattdessen könnte auch nur eine Tasche vorgesehen sein, welche nach innen offen (zugänglich) ausgebildet ist. Die Anströmseite entspricht der Rohseite RO aus Fig. 2.
Wie in Fig. 6 zu erkennen, sind die Eingriffselemente 28a, 28b gegenläufig ausgebildet. Beispielsweise erstrecken sich die Sperrabschnitte 32 in entgegengesetzte Richtungen. Die Einführabschnitte 31 sind demgegenüber parallel zueinander angeordnet. Insbesondere können die Eingriffsgegenelemente 28a, 28b spiegelsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse 35 ausgebildet sein. Die Symmetrieachse 35 ist in der Durchströmungsrichtung L ausgerichtet und teilt den Wandabschnitt 24 in ca. gleich große Flächen F1 , F2.
Die Eingriffselemente 22a bis 22d sind - samt ihren Halteabschnitten 29a bis 29d - vorliegend als Separatteile ausgebildet, das heißt im nicht montierten Zustand (Fig. 6) sind diese weder mit dem Filtergehäuse 7 noch mit dem Filterelement 8 verbunden. Vielmehr sind diese mit dem Filterelement 8 und dem Filtergehäuse 9 lösbar verbindbar, um dadurch das Filterelement 8 in seiner Montageposition in dem Filtergehäuse 7 zu sichern, wie nachfolgend näher erläutert.
In den Seitenbändern 11 , 12 sind jeweils beispielsweise zwei Durchgangslöcher 36 ausgebildet. Nach dem Einsetzen des Filterelements 8 in das Filtergehäuse 7 liegen die Durchgangslöcher 36 jeweils den Durchgangslöchern 34 in den Eingriffsgegenelementen 28a, 28b gegenüber (Schritt S1 des in Fig. 16 gezeigten Verfahrens).
In einem weiteren Schritt werden nun die Eingriffselemente 22a bis 22d in die ausgesparten Bereiche 30 bewegt und von dort von innen durch die Durchgangslöcher 36 in die Durchgangslöcher 34 geschoben. Entsprechend ist dann ein jeweiliges Eingriffselement 22a bis 22d an einer jeweiligen Seitenfläche 11 , 12 angeordnet und erstreckt sich von dem Filtermediumkörper 9 weg. Dadurch, dass die Eingriffselemente 22a bis 22d jeweils sowohl das Durchgangsloch 36 als auch das Durchgangsloch 34 durchgreifen, kommt es zu einem Formschluss zwischen diesen und dem Filtergehäuse 7 bzw. dem Filterelement 8 (Verfahrensschritt S2 in Fig. 6).
Alternativ können die Eingriffselemente 22a bis 22d bereits vor Einsetzen des Filterelements 9 in dem Filtergehäuse 7 in den jeweiligen Durchgangslöchern 36 positioniert werden. Sodann wird das Filterelement 8 - beispielsweise von Hand - um eine Achse 37 gebogen. Die Achse 37 erstreckt sich beispielsweise senkrecht zu den Seitenflächen 11 , 12. Aufgrund dieser Verformung (nicht dargestellt) rücken die Durchgangslöcher 36 näher aneinander (nicht dargestellt), die im unverformten Zustand einen größeren Abstand d zueinander aufweisen als die Einführabschnitte 31 . Der Abstand zwischen diesen ist mit D in Fig. 6 bezeichnet. Entsprechend lassen sich aufgrund der Verformung sodann die Eingriffselemente 22a bis 22d in die Einführabschnitte 31 einführen, die in den Rand 33 münden. Sodann werden die Eingriffselemente 22a bis 22d entlang des jeweiligen Einführabschnitts 31 in der Durchströmungsrichtung L - in Fig. 6 nach unten -geschoben, bis sie den jeweiligen mit den Einführabschnitten 31 verbundenen Sperrabschnitt 32 erreichen. Dies entspricht dem Verfahrensschritt S3 aus Fig. 16.
Sodann wird das Filterelement 8 freigegeben, so dass sich dieses in seinen Ausgangszustand zurückverformen kann. Dabei bewegen sich die Eingriffselemente 22a bis 22d jeweils nach außen entlang der Sperrabschnitte 32 und greifen schließlich formschlüssig in die Durchgangslöcher 34 ein, wozu von innen auf die Eingriffselemente 22a bis 22d, beispielsweise von Hand, gedrückt wird.
Vorteilhaft sind die Halteabschnitte 29a bis 29d von der Montageseite, von der das Filterelement 8 in das Filtergehäuse 7 eingesetzt wird, was vorliegend der Rohseite RO entspricht, zugänglich und können zur Demontage des Filterelements 9 einfach von Hand nach innen bewegt werden, so dass die Eingriffselemente 22a bis 22d außer Eingriff mit den Durchgangslöchern 32, 36 gelangen.
Fig. 7A zeigt eine Filtervorrichtung 6 gemäß einer zweiten Ausführungsform in perspektivischer Ansicht. Fig. 7B zeigt einen Schnitt l-l, Fig. 7C einen Schnitt ll-ll aus Fig. 7A. Fig. 8 zeigt eine Explosionsansicht der zweiten Ausführungsform. Nachfolgende Erläuterungen beziehen sich auf die Fig. 7A bis 8 gemeinsam, wobei schwerpunktmäßig Unterschiede zur ersten Ausführungsform gemäß den Fig. 5A bis 6 erläutert werden.
Bei der zweiten Ausführungsform sind im Unterschied zur ersten Ausführungsform die Halteabschnitte 29a, 29b bzw. 29c, 29d von jeweils zwei Eingriffselementen 22a, 22b bzw. 22c, 22d die an derselben Seitenfläche 11 bzw. 12 angeordnet sind, mit einem jeweiligen Verbindungsstück 38 verbunden. Das Verbindungsstück 38 ist im montierten Zustand, wie in Fig. 7A zu sehen, parallel zu der Seitenfläche 11 angeordnet. Außerdem erstreckt es sich oberhalb von Faltenspitzen oder Faltkanten 16.
Das Verbindungsstück 38 kann elastisch ausgebildet sein. Dies vor allem für die Montagevariante, bei der die Eingriffselemente 22a, 22b bzw. 22c, 22d entlang der Einführabschnitte 31 der Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d geführt werden, da in diesem Fall der Abstand zwischen den benachbarten Eingriffselementen 22a, 22b bzw. 22c, 22d verringert wird (vgl. die Erläuterungen zu den Abständen d und D im Zusammenhang mit Fig. 6 vorstehend). Sobald die Eingriffselemente 22a bis 22d ihren jeweiligen Sperrabschnitt 32 zum Ende des jeweiligen Einführabschnitts 31 erreichen, schnappen sie elastisch nach außen in das Ende eines jeweiligen Sperrabschnitts 32. Den dadurch geschaffenen Formschluss sichert das jeweilige Verbindungsstück 38 aufgrund seiner Elastizität bzw. Steifigkeit.
Fig. 9A zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine dritte Ausführungsform einer Filtervorrichtung 6. Fig. 9B zeigt einen Schnitt l-l, Fig. 9C einen Schnitt ll-ll aus Fig. 9A. Fig. 10 illustriert eine Explosionsansicht
der dritten Ausführungsform. Nachfolgend wird auf die Fig. 9A bis 10 gemeinsam Bezug genommen, wobei schwerpunktmäßig die Unterschiede gegenüber den vorstehenden Ausführungsformen erläutert werden.
Im Unterschied zu der zweiten Ausführungsform gemäß den Fig. 7A bis 8 sind bei der dritten Ausführungsform gemäß den Fig. 9A bis 10 die Eingriffselemente 22a, 22c bzw. 22b, 22d, die an unterschiedlichen Seitenflächen 11 , 12 des Rahmens 10 angeordnet sind, mit einem jeweiligen Verbindungsstück 38 verbunden. Das Verbindungsstück 38 ist vorzugsweise elastisch und gegebenenfalls zusätzlich gebogen, wodurch es die Eingriffselemente 22a bis 22d in ihrer jeweiligen Eingriffsposition mit den Durchgangslöchern 34 sichert. Das Verbindungsstück 38 spannt dazu in dem Montagezustand die an seinen Enden befindlichen Eingriffselemente 22a, 22c bzw. 22b, 22d nach außen, also in einer Richtung weg von dem Filterelement 8, vor. Die Verbindungsstücke 38 sind in diesem Fall in einer Richtung senkrecht zu den Seitenflächen 11 , 12 angeordnet. Außerdem können sich die Verbindungsstücke 38 teilweise oder vollständig in den ausgesparten Bereichen 30 erstrecken (siehe Fig. 9C).
Fig. 11 zeigt linksseitig ein Filterelement 8 mit Eingriffselementen 22a bis 22d in einer Montageposition. Das Filtergehäuse 7 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Rechtsseitig sind die Eingriffselemente 22a bis 22d samt Verbindungsstücken 38 isoliert dargestellt. In einer vergrößerten Darstellung ist ein Halteabschnitt 29a für das Eingriffselement 22a beispielhaft näher illustriert.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Eingriffselemente 22a bis 22d in Form von Haken ausgebildet. Diese sind dazu eingerichtet, in die beispielsweise in Fig. 6 gezeigten Sperrabschnitte 32 der Eingriffsgegenelemente 28a bis 28d formschlüssig einzugreifen. Dies geschieht dadurch, dass die Eingriffselemente 22a bis 22d im Wesentlichen entlang der Durchströmungsrichtung L in einen Spalt (nicht gezeigt) zwischen dem Filterelement 8 und der Wandung 24 bzw. 25 (siehe Fig. 6) geschoben werden. Dabei werden die Seitenflächen 11 , 12 elastisch nach innen gedrückt und sorgen sodann für einen Anpressdruck, welcher die Eingriffselemente 22a bis 22d in Eingriff mit den Sperrabschnitten 32 hält.
Der Halteabschnitt 29a (siehe die vergrößerte Ansicht in Fig. 11) ist vorliegend beispielhaft in einer Kreuzform ausgebildet und umfasst vier Stege 41 a bis 41 d. Der Steg 41 a weist dabei in Fig. 11 nach unten. An seinem unteren Ende ist das Eingriffselement 22a einstückig angeformt. Der Steg 41 b weist vertikal nach oben. Er ist kürzer ausgebildet als der Steg 41 a und dient beispielsweise als Griffabschnitt zum manuellen Greifen beim Einsetzen der Eingriffselemente 22a bis 22d oder beim Entfernen dieser im Rahmen der Montage bzw. Demontage des Filterelements 8. Der Steg 41 c weist seitlich und ist beispielsweise ebenfalls kürzer als der Steg 41 a ausgebildet. Der Steg 41 c hintergreift in Bezug auf das Eingriffselement 22a einen oberen Rand 42 der Seitenfläche (bzw. des Seitenbandes) 11 . Dadurch wird verhindert, dass sich das Filterelement 8 entlang der Durchströmungsrichtung L bezüglich des Filtergehäuses 7 bewegen kann. Der Steg 41 d ist ebenfalls kürzer als der Steg 41 a ausgebildet und hintergreift den Rand 33 (siehe Fig. 6) des Filtergehäuses 7. Dadurch wird die Fixierung der Eingriffselemente 22a bis 22d in den Sperrabschnitten 32 weiter verbessert.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 sind die Stege 41 a bis 41 d einstückiger Bestandteil der Verbindungsstücke 38. Außerdem weisen die Verbindungsstücke 38 beispielsweise einen weiteren Griffabschnitt in Form einer Lasche 43 auf.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 verbindet ein jeweiliges Verbindungsstück 38 zwei Halteabschnitte 29a, 29b bzw. 29c, 29d bzw. zwei Eingriffselemente 22a, 22b bzw. 22c, 22d, die auf derselben Seite einer jeweiligen Seitenfläche 11 , 12 angeordnet sind. Entsprechend erstrecken sich die Verbindungsstücke 38 parallel zu den Seitenflächen 11 , 12. Jeweils zwei Eingriffselemente 22a, 22b bzw. 22c, 22d bilden mit jeweils zwei Halteabschnitten 29a, 29b bzw. 29c, 29d und einem Verbindungsstück 38 ein Separatteil.
Im Unterschied dazu zeigt Fig. 12 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Verbindungsstücke 38 Halteabschnitte 29a, 29c bzw. 29b, 29d bzw. Eingriffselemente 22a, 22c bzw. 22b, 22d an gegenüberliegenden Seitenflächen 11 , 12 miteinander verbinden. Entsprechend erstrecken sich die Verbindungsstücke 38 quer zu den Seitenflächen 11 , 12. Außerdem erstrecken sich die Verbindungsstücke 38 oberhalb von Faltkanten 16. Jeweils zwei Eingriffselemente 22a, 22c bzw. 22b, 22d bilden mit jeweils zwei Halteabschnitten 29a, 29c bzw. 29b, 29d und einem Verbindungsstück 38 ein Separatteil. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 wird das Filterelement 8 vollständig von den Halteabschnitten 29a bis 29d zusammen mit den Verbindungsstücken 38 umgriffen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 sind die Eingriffselemente 22a bis 22d samt jeweils zugeordneter Halteabschnitte 29a bis 29d jeweils als Separatteil gebildet und nicht mit Hilfe von Verbindungsstücken 38 miteinander verbunden. Jeweils zwei der Eingriffselemente 22a bis 22d samt zugeordneter Halteabschnitte 29a bis 29d sind an einem Seitenband 11 bzw. 12 angeordnet.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 sind die Eingriffselemente 22a bis 22d an dem Filterelemente 8 befestigt, und zwar schon vor dem ersten Montageschritt (siehe Schritt S1 gemäß Fig. 16). Insbesondere sind die Eingriffselemente 22a, 22b bzw. 22c, 22d mit den Seitenbändern 11 bzw. 12 verklebt, an diesen angeschweißt oder mit diesen einstückig gebildet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel sind die Eingriffselemente in Form von Vorsprüngen gebildet, welche von einem jeweiligen Seitenband 11 , 12 nach außen, das heißt von dem Filterelement 8 weg ragen. Die Eingriffselemente 22a bis 22d gemäß Fig. 14 sind beispielsweise dazu eingerichtet, in die Durchgangslöcher 34 oder entsprechende Taschen (siehe Fig. 6) formschlüssig einzugreifen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 15 sind jeweils zwei Eingriffselemente 22a, 22b bzw. 22c und 22d mittels eines Verbindungsstücks 38 miteinander verbunden, wobei das Verbindungsstück 38 an einer zugeordneten Seitenwand 11 bzw. 12 befestigt, insbesondere angeklebt ist. Das Verbindungsstück 38 kann auch in diesem Fall elastisch ausgebildet sein, um eine Veränderung des Abstands d (siehe Fig. 6) zuzulassen.
Die Fig. 11 bis 15 zeigen dabei jeweils einen Satz 40, umfassend ein Filterelement 8 und Eingriffselemente 22a bis 22d. Der Satz 40 ist zur Verwendung mit einem Filtergehäuse 7, wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt, geeignet. Ein dort bereits vorhandenes Filterelement kann mit Hilfe des Satzes 40 einfach ausgetauscht werden, wobei bevorzugt zumindest die Schritte S1 und S2 gemäß dem Verfahren nach Fig. 16, optional auch der Schritt S3, ausgeführt wird.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern vielfältig modifizierbar. „Ein“ schließt vorliegend keine Vielzahl aus.
Bezugszeichen
1 Kraftfahrzeug
2 Klimaanlage
3 Außenluft
4 Luft
5 Kabine
6 Filtervorrichtung
7 Filtergehäuse
8 Innenraumfilter/Filterelement
9 Filtermedium/Filtermediumkörper
10 Rahmen
11 Seitenband/Seitenfläche
12 Seitenband/Seitenfläche
13 Kopfband
14 Kopfband
15 Falte
15a Faltabschnitt
16 Faltkante
17 Endfalte
18 Endfalte
19 Faltenstirnkante
20 Faltenstirnkante
21 Dichtung
22a bis 22d Eingriffselemente
23 Rahmen
24 Wandabschnitt
25 Wandabschnitt
26 Wandabschnitt
27 Wandabschnitt
28a bis 28d Eingriffselemente
29a bis 29d Halteabschnitte
30 ausgesparter Bereich
31 Einführabschnitt
32 Sperrabschnitt
33 Rand
34 Durchgangsloch
35 Symmetrieachse
36 Durchgangsloch
37 Biegeachse
38 Verbindungsstück
40 Satz
41a bis 41 d Stege
42 Rand
43 Lasche
A1 , A2 Distanzen
D Abstand d Abstand
F1. F2 Flächen
L Durchströmungsrichtung
RO Rohseite/Anströmseite
RE Reinseite/Abströmseite