WO2025008280A1 - Luftfiltereinrichtung für einen kraftwagen sowie filterelement für eine solche filtereinrichtung - Google Patents

Luftfiltereinrichtung für einen kraftwagen sowie filterelement für eine solche filtereinrichtung Download PDF

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WO2025008280A1
WO2025008280A1 PCT/EP2024/068347 EP2024068347W WO2025008280A1 WO 2025008280 A1 WO2025008280 A1 WO 2025008280A1 EP 2024068347 W EP2024068347 W EP 2024068347W WO 2025008280 A1 WO2025008280 A1 WO 2025008280A1
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filter element
receiving space
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spring
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Alfons Haas
Jens Hofmeister
Bernd Brodbeck
Katja SCHIZ
Marion HÄGELE
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Mercedes Benz Group AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
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    • B01D2201/52—Filter identification means

Definitions

  • Air filter device for a motor vehicle and filter element for such a filter device Air filter device for a motor vehicle and filter element for such a filter device
  • the invention relates to an air filter device for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a filter element for an air filter device of a motor vehicle according to the preamble of claim 7.
  • a filter element is arranged in a shaft-like receiving space of a filter housing of the air filter device, which delimits at least one side wall and a base and has an insertion opening closed by a cover, through which the filter element can be introduced into and removed from the receiving space.
  • the insertion opening is arranged on the underside of the receiving space, so that in order to remove the filter element from the receiving space, for example to change the filter element, it comes out of the receiving space automatically via the insertion opening due to gravity after the cover is removed.
  • the insertion opening is arranged differently, for example to the side or above the receiving space, the filter element cannot be easily removed and a disassembly tool may be required. Due to this arrangement of the insertion opening, there are restrictions on the choice of installation space, installation, design of the air filter device and ease of maintenance.
  • the object of the present invention is therefore to provide an air filter device and an associated filter element of the type mentioned, which imposes fewer restrictions on the choice of installation space and installation as well as the design of the air filter device and which also allows for a proper position of the filter element can be detected in the final installation position.
  • the air filter device according to the invention for a motor vehicle comprises a filter element which is arranged in a receiving space of a filter housing of the air filter device, which delimits at least one side wall and a base and has an insertion opening closed by a cover, via which the filter element can be introduced into and removed from the receiving space.
  • At least one spring device is arranged between the side wall and/or the floor of the receiving space and the frame part of the filter element, the spring element of which is elastically compressed in the final installation position of the filter element in the receiving space.
  • the advantage here is that, in contrast to the known air filter device, the receiving space no longer has to be aligned and its insertion opening no longer has to be located underneath it in order to ensure that the filter element can be removed by gravity.
  • other arrangement locations and positions of the filter device and the receiving space can be considered, since, for example, an ergonomically more favorable position of the insertion opening on the top of the receiving space and removal of the filter element against gravity is also possible.
  • the air filter device can be used in particular in a vehicle's ventilation, heating and/or air conditioning system. Other applications in the vehicle are also conceivable.
  • an electrical contact device is arranged between the receiving space and the filter element, which comprises a contact element on the receiving space side and a contact element arranged on the frame part of the filter element on the filter element side, wherein when the spring device is tensioned, the two contact elements come into contact, whereby an electrical signal can be transmitted to a control device of the air filter device.
  • the electrical contact device for example, a correct position of the filter element in the final installation position can be detected.
  • data stored on the filter element side can be detected, for example.
  • the spring device between the filter element and the side wall and/or the floor of the receiving space comprises as elements at least one spring element arranged on the one hand and a counter element arranged on the other hand, in particular a counter surface on which the spring element can be supported in a defined manner.
  • the position or distance and the design of the spring element and the counter element relative to one another are decisive for the spring force with which the filter element is moved out of the receiving space via the insertion opening when the lid is open.
  • the at least one spring element is attached to the side wall and/or the floor of the receiving space.
  • a defined counter surface or similar element on the side of the filter element acts as an abutment for the spring element on the receiving space side in order to achieve a defined spring force with which the filter element is moved out of the receiving space via the insertion opening when the cover is open.
  • the at least one spring element can also be attached to the filter element.
  • a defined counter surface or similar element on the side of the receiving space acts as an abutment for the spring element on the filter element side in order to achieve a defined spring force with which the filter element is moved out of the receiving space via the insertion opening when the cover is open.
  • the insertion opening is arranged on the top side of the receiving space. This makes it possible, for example, to remove the filter element ergonomically.
  • top side refers to the side of the receiving space which, viewed in the direction of gravity, is at a higher level than its bottom.
  • the filter element according to claim 7 has a frame part which surrounds a filter material of the filter element at least in some areas and on which at least one element of a spring device is provided, the spring element of which is elastically compressed in the final installation position of the filter element in the receiving space.
  • the element of the spring device can be either at least one spring element or a counter element, in particular a counter surface, on which the spring element can be supported in a defined manner. The position or distance and the design of the spring element and the counter element relative to one another are decisive for the spring force with which the filter element is moved out of the receiving space via the insertion opening when the cover is open.
  • a contact element of an electrical contact device is arranged on the frame part of the filter element, wherein when the spring device is tensioned, the contact element comes into contact with a contact element provided on the side of the receiving space, whereby an electrical signal can be transmitted to a control device of the air filter device.
  • the at least one spring element of the spring device is attached to the frame part of the filter element. This ensures that the spring element is ejected particularly reliably when the lid is opened.
  • Fig. 1 is a perspective view of a filter element for insertion into a receiving space of an air filter device
  • Fig. 2 is a sectional perspective view of the receiving space of the air filter device with a separately shown cover, by means of which an insertion opening for inserting and removing the filter element into or from the receiving space can be closed;
  • Fig. 3 is a plan view of the insertion opening of the receiving space of the filter element according to Fig. 2 with the cover omitted;
  • Fig. 4 is a sectional perspective view of the receiving space of the air filter device with the separately shown cover analogous to Fig. 2, wherein the filter element is inserted into the receiving space via the insertion opening and a spring element of a spring device is arranged between the filter element and a base of the receiving space, which spring element is at least substantially not compressed and not stressed, whereby the filter element protrudes with its upper, outer end from the receiving space via the insertion opening;
  • Fig. 5 is a sectional perspective view of the receiving space of the air filter device with the separately shown cover analogous to Figs. 2 and 4, wherein the filter element is shown arranged in the final installation position in the receiving space, whereby the spring element of the spring device arranged between the filter element and a bottom of the receiving space is compressed and tensioned;
  • Fig. 6 is a sectional perspective view of the receiving space of the air filter device and the cover analogous to Figs. 2, 4 and 5, whereby the cover is now shown in its position fixed to the receiving space, whereby the filter element is held by means of the cover against the spring force of the compressed spring element is fixed in its final installation position in the receiving space;
  • Fig. 7 is a sectional view of the receiving space of the air filter device with the filter element inserted via the insertion opening according to a further embodiment with two spring elements arranged between the filter element and the bottom of the receiving space, which are at least substantially not compressed and not stressed, whereby the filter element protrudes with its upper, outer end from the receiving space via the insertion opening, as well as an electrical contact device in which a respective contact element is arranged on the side of the receiving space and the filter element, which communicate with each other;
  • Fig. 8 is a sectional view analogous to Fig. 7 of the receiving space of the air filter device with the filter element inserted through the insertion opening and now in the final installation position, whereby the two spring elements arranged between the filter element and the bottom of the receiving space are compressed and tensioned;
  • Fig. 9 is a perspective bottom view of the filter element, on the frame part of which the filter element-side contact element of the electrical contact device is arranged.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a filter element 10 for insertion into a receiving space 12 of an otherwise not further recognizable housing of an air filter device, shown further in Figs. 2 and 3 in a sectional perspective view and a perspective top view.
  • the air filter device is intended for filtering air from a ventilation, heating and/or air conditioning system of a vehicle, in particular a motor vehicle, although other applications in vehicles in which filtered air is needed are also conceivable.
  • the filter element 10 has a frame part 14 which surrounds a filter material 16 of the filter element 10 at least in some areas, but here on the outer circumference
  • the frame part 14 is in the present case rectangular in shape with frame parts running parallel to each other, so that it can be easily inserted into the receiving space 12.
  • an essentially rectangular insertion opening 20 of the receiving space 12, adapted to the cross section of the filter element 10, for inserting and removing the filter element 10 can be closed by a cover 22 shown separately in Fig. 2 in a manner explained below.
  • Fig. 4 shows a sectional perspective view of the receiving space 12 of the air filter device with the separately shown cover 22 analogous to Fig. 2, wherein the filter element 10 is introduced into the receiving space 12 via the insertion opening 20.
  • a spring element 24 of a spring device 26 is arranged between the frame part 14 of the filter element 10 and the base 18 of the receiving space 12, which can be tensioned by compression.
  • the spring element 24 is at least essentially not compressed and is not tensioned, as a result of which the filter element 10, which is supported on the spring element 24, for example with a defined counter surface 28 of the frame part 14, protrudes with its upper, outer end 30 from the receiving space 12 via the insertion opening 20. This allows the upper end 30 of the filter element 10 to be removed from the receiving space 12, for example manually.
  • the filter element 10 can be seen in a respective sectional perspective view, now shown in its final installation position within the receiving space 12.
  • the filter element 10 has been pressed further into the receiving space 12, for example manually, beyond the position shown in Fig. 4, whereby the spring element 24 of the spring device 26 arranged between the filter element 10 and the base 18 of the receiving space 12 has been compressed and tensioned.
  • the filter element 10 is thus pushed against the spring force of the spring element 24 that builds up in the installation end position, whereby the insertion opening 20 visible on the upper side of the receiving space 12 has become free.
  • This insertion opening 20 can thus be closed by the cover 22 according to Fig. 6, which is releasably fixed to the receiving space 12, for example via interacting locking elements 32, 34 of a locking device 36.
  • the cover which is now shown in its position fixed to the receiving space 12 according to Fig. 6, the filter element 10 is thus fixed in its final installation position in the receiving space 12 against the spring force of the compressed spring element 24.
  • the filter element 10 could also be fixed in the final installation position on the receiving space 12, for example via a separate locking device or the like, and not by the cover.
  • the one or more spring elements 24 can also be arranged on the side walls 16 of the receiving space and designed differently. The spring element 24 shown is therefore to be understood as an example only.
  • the filter element 10 is pressed out of the receiving space 12 via the insertion opening 20 with the upper, outer end 30 due to the spring force of the tensioned spring element 24 and can thus be manually grasped for complete removal.
  • the arrangement of a corresponding spring device thus enables the filter element 10 to be ejected from the receiving space 12 independently of gravity. This requires a corresponding adjustment of the at least one spring element 24 and its counter surface 28 as elements of the spring device 26, for example to the weight of the filter element 10, the friction between the frame part 14 of the filter element 10 and the side walls 16 of the receiving space 12 and the position of the insertion opening 20.
  • This adjustment is carried out primarily by the suitable design and position of the elements of the spring device 26, namely the spring element 24 and the counter surface 26.
  • the spring element 24 can be arranged on the side of the filter element 10 or the receiving space 12 and the counter surface 26 interacting with the spring element 24 can therefore also be arranged on the side of the filter element 10 or the receiving space 12, for example in the area of the base 18.
  • FIGs. 7 and 8 a further embodiment of the air filter device is shown in respective sectional views, but in the following only the special features and, furthermore, the features already described in connection with the previous embodiment are to be regarded as analogous.
  • the embodiment shown in Figs. 7 and 8 differs in particular in that in the present case two spring elements 24 are provided between the bottom 18 of the receiving space 12 and the frame part 14 of the filter element 10, which are not compressed in Fig. 7 by the corresponding position of the filter element 10 in the receiving space 12 and are compressed in Fig. 8 by the corresponding arrangement of the filter element 10 in the installation end position.
  • an electrical contact device 38 which comprises a schematically indicated contact element 40 on the side of the receiving space and, according to Fig. 9, a filter element-side contact element 42 arranged on the frame part 14 of the filter element 10 shown in a perspective bottom view.
  • the two contact elements 40, 42 come into contact, whereby an electrical signal is generated and can be transmitted, for example, via lines 44 to a control device of the air filter device.
  • This can be used, for example, to check the correct installation of the filter element 10 in the final installation position or to transmit other data between the filter element 10 and the control device.
  • a contactless sensor device with corresponding, wireless signal transmission can of course also be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung für einen Kraftwagen, mit einem Filterelement (10), welches in einem Aufnahmeraum (12) eines Filtergehäuses der Luftfiltereinrichtung angeordnet ist, welcher durch mindestens eine Seitenwand und einen Boden (18) begrenzt ist und eine durch einen Deckel (22) verschlossene Einführöffnung (20) aufweist, über welche das Filterelement (10) in den Aufnahmeraum (12) einbringbar und entnehmbar ist, wobei zwischen der Seitenwand und/oder dem Boden (18) des Aufnahmeraums (12) und dem Rahmenteil (14) des Filterelements (10) wenigstens eine Federeinrichtung (28) angeordnet ist, deren Federelement (24) in Einbauendlage des Filterelements (10) im Aufnahmeraum (12) federelastisch zusammengedrückt ist, und wobei zwischen dem Aufnahmeraum (12) und dem Filterelement (10) eine elektrische Kontakteinrichtung (38) angeordnet ist, welche auf Seiten des Aufnahmeraums (12) ein Kontaktelement (40) und auf Seiten des Filterelements (10) ein an dessen Rahmenteil (14) angeordnetes Kontaktelement (42) umfasst, wobei beim Spannen der Federeinrichtung (28) die beiden Kontaktelemente (40, 42) in Kontakt kommen, wodurch ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelbar ist.

Description

Luftfiltereinrichtung für einen Kraftwagen sowie Filterelement für eine solche Filtereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Luftfiltereinrichtung für einen Kraftwagen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Filterelement für eine Luftfiltereinrichtung eines Kraftwagens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.
Bei derartigen, beispielsweise aus der WO 2019/030157 A1 bekannten Luftfiltereinrichtungen ist ein Filterelement in einem schachtartigen Aufnahmeraum eines Filtergehäuses der Luftfiltereinrichtung angeordnet, welcher mindestens eine Seitenwand und einen Boden begrenzt und eine durch einen Deckel verschlossene Einführöffnung aufweist, über welche das Filterelement in den Aufnahmeraum einbringbar und entnehmbar ist. Die Einführöffnung ist unterseitig des Aufnahmeraums angeordnet, so dass zur Entnahme des Filterelements aus dem Aufnahmeraum, beispielsweise zum Wechseln des Filterelements, dieses nach Abnehmen des Deckels infolge der Schwerkraft selbsttätig über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum heraus kommt. Es ist offensichtlich, dass bei einer anderen Anordnung der Einführöffnung, beispielsweise seitlich oder oberhalb des Aufnahmeraums, das Filterelement nicht ohne weiteres entnehmbar und gegebenenfalls ein Demontagewerkzeug erforderlich ist. Aufgrund dieser Anordnung der Einführöffnung ergeben sich Einschränkungen bei der Wahl des Bauraums, des Einbaus, der Gestaltung der Luftfiltereinrichtung sowie der Wartungsfreundlichkeit.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Luftfiltereinrichtung und ein zugehöriges Filterelement der genannten Art zu schaffen, welches weniger Einschränkungen bei der Wahl des Bauraums und des Einbaus sowie der Gestaltung der Luftfiltereinrichtung bedingt und bei dem zudem eine ordnungsgemäße Position des Filterelements in der Einbauendlage erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftfiltereinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Luftfiltereinrichtung für einen Kraftwagen umfasst ein Filterelement, welches in einem Aufnahmeraum eines Filtergehäuses der Luftfiltereinrichtung angeordnet ist, welcher mindestens eine Seitenwand und einen Boden begrenzt und eine durch einen Deckel verschlossene Einführöffnung aufweist, über welche das Filterelement in den Aufnahmeraum einbringbar und entnehmbar ist.
Zwischen der Seitenwand und/oder dem Boden des Aufnahmeraums und dem Rahmenteil des Filterelements ist wenigstens eine Federeinrichtung angeordnet, deren Federelement in Einbauendlage des Filterelements im Aufnahmeraum federelastisch zusammengedrückt ist. Durch die Anordnung eines Federelements zwischen dem Filterelement und der Seitenwand und/oder dem Boden des Aufnahmeraums wird hierbei nach Abnehmen des Deckels und Öffnen beziehungsweise Freigeben der Einführöffnung das Filterelement aufgrund der Federkraft des Federelements selbsttätig aus der Einbauendlage des Aufnahmeraums heraus gedrückt und kann somit einfach entnommen werden. Die Federkraft des Federelements ist dabei so ausgelegt, dass je nach dem vorhandene Reibungskräfte und/oder Gewichtskräfte des Filterelements überwunden werden und das Filterelement von selbst aus dem Aufnahmeraum gelangt, das heißt ein Stück weit herausgedrückt wird.
Der Vorteil hierbei ist es, dass im Unterschied zur bekannten Luftfiltereinrichtung der Aufnahmeraum nicht mehr so ausgerichtet und dessen Einführöffnung nicht mehr unterseitig von diesem angeordnet sein muss, um eine schwerkraftbedingte Entnahme des Filterelements zu gewährleisten. Vielmehr können somit andere Anordnungsstellen und Lagen der Filtereinrichtung und des Aufnahmeraums in Betracht gezogen werden, da beispielweise auch eine oberseitig des Aufnahmeraums liegende, ergonomisch günstigere Position der Einführöffnung und eine Entnahme des Filterelements entgegen der Schwerkraft möglich ist. Die Luftfiltereinrichtung kann dabei insbesondere bei einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs zum Einsatz kommen. Gleichfalls sind auch andere Anwendungen im Fahrzeug denkbar.
Bei der erfindungsgemäßen Luftfiltereinrichtung ist ferner vorgesehen, dass zwischen dem Aufnahmeraum und dem Filterelement eine elektrische Kontakteinrichtung angeordnet ist, welche auf Seiten des Aufnahmeraums ein Kontaktelement und auf Seiten des Filterelements ein an dessen Rahmenteil angeordnetes Kontaktelement umfasst, wobei beim Spannen der Federeinrichtung die beiden Kontaktelemente in Kontakt kommen, wodurch ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelbar ist. Mittels der elektrischen Kontakteinrichtung kann beispielsweise eine ordnungsgemäße Position des Filterelements in der Einbauendlage erfasst werden. Zudem können beispielsweise auf Seiten des Filterelements gespeicherte Daten erfasst werden.
Die Federeinrichtung zwischen dem Filterelement und der Seitenwand und/oder dem Boden des Aufnahmeraums umfasst dabei als Elemente wenigstens ein einerseits angeordnetes Federelement und ein andererseits angeordnetes Gegenelement, insbesondere eine Gegenfläche, an der sich das Federelement definiert abstützen kann. Die Lage, oder Abstand und die Ausgestaltung des Federelements und des Gegenelements zueinander sind dabei maßgebend für die Federkraft, mit welcher das Filterelement bei geöffnetem Deckel über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum bewegt wird.
Weiterhin hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das wenigstens ein Federelement an der Seitenwand und/oder dem Boden des Aufnahmeraums befestigt ist. In diesem Fall wirkt eine definierte Gegenfläche oder dergleichen Element auf Seiten des Filterelements als Widerlager für das aufnahmeraumseitige Federelement, um eine definierte Federkraft, mit welcher das Filterelement bei geöffnetem Deckel über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum bewegt wird, zu erreichen.
Alternativ hierzu kann das wenigstens eine Federelement auch an dem Filterelement befestigt sein. In diesem Fall wirkt eine definierte Gegenfläche oder dergleichen Element auf Seiten des Aufnahmeraums als Widerlager für das filterelementseitige Federelement, um eine definierte Federkraft, mit welcher das Filterelement bei geöffnetem Deckel über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum bewegt wird, zu erreichen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Einführöffnung an einer Oberseite des Aufnahmeraums angeordnet ist. Hierdurch ist beispielsweise eine ergonomische Entnahme des Filterelements möglich. Unter dem Begriff „Oberseite“ wird die Seite des Aufnahmeraums verstanden, welche in Wirkungsrichtung der Schwerkraft gesehen auf einem höheren Niveau befindet als dessen Boden.
Die vorstehend im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung beschriebenen Vorteile gelten ebenso für das Filterelement gemäß Anspruch 7. Dieses weist ein Rahmenteil auf, welches ein Filtermaterial des Filterelements zumindest bereichsweise umgibt, und an welchem mindestens ein Element einer Federeinrichtung vorgesehen ist, deren Federelement in Einbauendlage des Filterelements im Aufnahmeraum federelastisch zusammengedrückt ist. Wie oben bereits erläutert kann das Element der Federeinrichtung entweder wenigstens ein Federelement oder aber ein Gegenelement, insbesondere eine Gegenfläche, sein, an dem sich das Federelement definiert abstützen kann. Die Lage, oder Abstand und die Ausgestaltung des Federelements und des Gegenelements zueinander sind dabei maßgebend für die Federkraft, mit welcher das Filterelement bei geöffnetem Deckel über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum bewegt wird. Des Weiteren ist am Rahmenteil des Filterelements ein Kontaktelement einer elektrischen Kontakteinrichtung angeordnet ist, wobei beim Spannen der Federeinrichtung das Kontaktelement mit einem auf Seiten des Aufnahmeraums vorgesehenen Kontaktelement in Kontakt kommt, wodurch ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das wenigstens eine Federelement der Federeinrichtung an dem Rahmenteil des Filterelements befestigt ist. Hierdurch wird das Auswerfen des Federelements beim Öffnen des Deckels besonders zuverlässig erreicht.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Perspektivansicht auf ein Filterelement zum Einsetzen in einen Aufnahmeraum einer Luftfiltereinrichtung;
Fig. 2 eine geschnittene Perspektivansicht auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung mit einem separat dargestellten Deckel, mittels welchem eine Einführöffnung zum Einführen und Entnehmen des Filterelements in den beziehungsweise aus dem Aufnahmeraum verschließbar ist;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die Einführöffnung des Aufnahmeraums des Filterelements gemäß Fig. 2 bei weggelassenem Deckel;
Fig. 4 eine geschnittene Perspektivansicht auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung mit dem separat dargestellten Deckel analog zu Fig. 2, wobei über die Einführöffnung das Filterelement in den Aufnahmeraum eingesetzt ist und zwischen dem Filterelement und einem Boden des Aufnahmeraums ein Federelement einer Federeinrichtung angeordnet ist, welche zumindest im Wesentlichen nicht zusammengedrückt und ungespannt ist, wodurch das Filterelement mit seinem oberen, äußeren Ende über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum heraus ragt;
Fig. 5 eine geschnittene Perspektivansicht auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung mit dem separat dargestellten Deckel analog zu den Fig. 2 und 4, wobei das Filterelement in Einbauendlage in dem Aufnahmeraum angeordnet dargestellt ist, wodurch zwischen dem Filterelement und einem Boden des Aufnahmeraums angeordnete Federelement der Federeinrichtung zusammengedrückt und gespannt ist;
Fig. 6 eine geschnittene Perspektivansicht auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung und dem Deckel analog zu den Fig. 2, 4 und 5, wobei der Deckel nun in seiner am Aufnahmeraum fixierten Stellung gezeigt ist, wodurch das Filterelement mittels des Deckels gegen die Federkraft des komprimierten Federelements in seiner Einbauendlage im Aufnahmeraum fixiert ist;
Fig. 7 eine Schnittansicht auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung mit dem über die Einführöffnung eingeführten Filterelement gemäß einer weiteren Ausführungsform mit zwei zwischen dem Filterelement und dem Boden des Aufnahmeraums angeordneten Federelementen, welche zumindest im Wesentlichen nicht zusammengedrückt und ungespannt sind, wodurch das Filterelement mit seinem oberen, äußeren Ende über die Einführöffnung aus dem Aufnahmeraum heraus ragt, sowie auf eine elektrische Kontakteinrichtung, bei der auf Seiten des Aufnahmeraums und des Filterelements ein jeweiliges Kontaktelement angeordnet ist, welche miteinander kommunizieren;
Fig. 8 eine Schnittansicht analog zu Fig. 7 auf den Aufnahmeraum der Luftfiltereinrichtung mit dem über die Einführöffnung eingeführten und sich nun in der Einbauendlage befindenden Filterelement, wodurch die beiden zwischen dem Filterelement und dem Boden des Aufnahmeraums angeordneten Federelementen zusammengedrückt und gespannt sind; sowie
Fig. 9 eine perspektivische Unteransicht auf das Filterelement, an dessen Rahmenteil das filterelementseitige Kontaktelement der elektrischen Kontakteinrichtung angeordnet ist.
Fig. 1 zeigt in einer Perspektivansicht ein Filterelement 10 zum Einsetzen in einen im Weiteren in den Fig. 2 und 3 in einer geschnittenen Perspektivansicht sowie einer perspektivischen Draufsicht gezeigten Aufnahmeraum 12 eines ansonsten nicht weiter erkennbaren Gehäuses einer Luftfiltereinrichtung. Die Luftfiltereinrichtung ist im vorliegenden Fall zum Filtern von Luft einer Lüftungs-, Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, vorgesehen, wobei auch andere Anwendungen bei Fahrzeugen, bei welchen gefilterte Luft gebraucht wird, denkbar sind.
Das Filterelement 10 weist ein Rahmenteil 14 auf, welches ein Filtermaterial 16 des Filterelements 10 zumindest bereichsweise, hier aber außenumfangsseitig umlaufend umgibt. Das Rahmenteil 14 ist vorliegend rechteckförmig gestaltet mit jeweils parallel zueinander verlaufenden Rahmenteilen, so dass ein einfaches Einsetzen in dem Aufnahmeraum 12 möglich ist.
Der in den Fig. 2 und 3 gezeigte Aufnahmeraum 12, welcher wie das Rahmenteil 14 des Filterelements 10 beispielsweise aus einem Kunststoff hergestellt ist, weist eine im Wesentlichen an das Filterelement 10 angepasste, quaderförmige Kontur auf und umfasst im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Seitenwände 16 und einen Boden 18. Auf der dem Boden 18 gegenüberliegenden Seite ist eine im Wesentlichen rechteckförmige, an den Querschnitt des Filterelements 10 angepasste Einführöffnung 20 des Aufnahmeraums 12 zum Einführen und Entnehmen des Filterelements 10 durch einen in Fig. 2 separat dargestellten Deckel 22 auf im Weiteren noch erläuterte Weise verschließbar.
Fig. 4 zeigt eine geschnittene Perspektivansicht auf den Aufnahmeraum 12 der Luftfiltereinrichtung mit dem separat dargestellten Deckel 22 analog zu Fig. 2, wobei über die Einführöffnung 20 das Filterelement 10 in den Aufnahmeraum 12 eingebracht ist.
Zwischen dem Rahmenteil 14 des Filterelements 10 und dem Boden 18 des Aufnahmeraums 12 ist ein Federelement 24 einer Federeinrichtung 26 angeordnet, welches vorliegend durch Zusammendrücken spannbar ist. In der hier gezeigten Darstellung ist das Federelement 24 allerdings zumindest im Wesentlichen nicht zusammengedrückt und ungespannt, wodurch das sich auf dem Federelement 24 beispielsweise mit einer definierten Gegenfläche 28 des Rahmenteils 14 abstützende Filterelement 10 mit seinem oberen, äußeren Ende 30 über die Einführöffnung 20 aus dem Aufnahmeraum 12 heraus ragt. Hierdurch kann das obere Ende 30 des Filterelements 10 beispielsweise manuell aus dem Aufnahmeraum 12 entnommen werden.
In den Fig. 6 ist analog zu Fig. 4 in einer jeweiligen geschnittenen Perspektivansicht das nunmehr in seiner Einbauendlage innerhalb des Aufnahmeraums 12 angeordnet dargestellte Filterelement 10 erkennbar. Zum Erreichen dieser Einbauendlage ist das Filterelement 10 beispielsweise manuell über die in Fig. 4 gezeigte Stellung hinaus weiter in den Aufnahmeraum 12 hinein gedrückt worden, wodurch das zwischen dem Filterelement 10 und dem Boden 18 des Aufnahmeraums 12 angeordnete Federelement 24 der Federeinrichtung 26 zusammengedrückt und gespannt worden ist. Das Filterelement 10 ist somit gegen die sich aufbauende Federkraft des Federelements 24 in die Einbauendlage gedrückt worden, wodurch die oberseitig des Aufnahmeraums 12 erkennbare Einführöffnung 20 frei geworden ist.
Somit kann diese Einführöffnung 20 gemäß Fig. 6 durch den Deckel 22 verschlossen werden, welcher beispielsweise über miteinander zusammenwirkende Rastelemente 32, 34 einer Rasteinrichtung 36 am Aufnahmeraum 12 lösbar fixiert ist. Mittels des sich gemäß Fig. 6 nun in seiner am Aufnahmeraum 12 fixierten Stellung gezeigten Deckels ist somit das Filterelement 10 gegen die Federkraft des komprimierten Federelements 24 in seiner Einbauendlage im Aufnahmeraum 12 fixiert.
Es sei angemerkt, dass das Filterelement 10 beispielsweise über eine separate Rasteinrichtung oder dergleichen auch selbst in der Einbauendlage am Aufnahmeraum 12 fixiert sein könnte, und nicht durch den Deckel. Ebenso können das eine oder die mehreren Federelemente 24 auch an den Seitenwänden 16 des Aufnahmeraums angeordnet und andersartig ausgestaltet sein. Das gezeigte Federelement 24 demzufolge lediglich beispielhaft zu verstehen.
Es ist ersichtlich, dass nach Öffnen des Deckels 22 beziehungsweise nach Lösen der Rasteinrichtung 36 das Filterelement 10 infolge der Federkraft des gespannten Federelements 24 über die Einführöffnung 20 mit dem oberen, äußeren Ende 30 aus dem Aufnahmeraum 12 gedrückt wird und somit zur vollständigen Entnahme manuell ergriffen werden kann. Die Anordnung einer entsprechenden Federeinrichtung ermöglicht somit unabhängig von der Schwerkraft einen Auswurf des Filterelements 10 aus dem Aufnahmeraum 12. Die erfordert eine entsprechende Abstimmung des wenigstens einen Federelements 24 und dessen Gegenfläche 28 als Elemente der Federeinrichtung 26 beispielsweise auf das Gewicht des Filterelements 10, die Reibung zwischen dem Rahmenteil 14 des Filterelement 10 und den Seitenwänden 16 des Aufnahmeraums 12 und der Position der Einführöffnung 20. Diese Abstimmung erfolgt in erster Linie durch die geeignete Ausgestaltung und Position der Elemente der Federeinrichtung 26, nämlich des Federelements 24 und der Gegenfläche 26. Dabei kann das Federelement 24 auf Seiten des Filterelements 10 oder des Aufnahmeraums 12 angeordnet sein und die mit dem Federelement 24 zusammenwirkende Gegenfläche 26 kann demzufolge ebenfalls auf Seiten des Filterelements 10 oder des Aufnahmeraums 12, beispielsweise durch im Bereich des Bodens 18, angeordnet sein.
In den Fig. 7 und 8 ist in jeweiligen Schnittansichten eine weitere Ausführungsform der Luftfiltereinrichtung gezeigt, wobei im Weiteren jedoch lediglich auf die Besonderheiten eingegangen wird und im Übrigen die bereits im Zusammenhang mit dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale als analog vorhanden zu betrachten sind.
So unterscheidet sich das in den Fig. 7 und 8 gezeigte Ausführungsbeispiel insbesondere dadurch, dass vorliegend zwischen dem Boden 18 des Aufnahmeraums 12 und dem Rahmenteil 14 des Filterelements 10 zwei Federelemente 24 vorgesehen sind, welche in Fig. 7 durch entsprechende Position des Filterelements 10 in dem Aufnahmeraum 12 nicht komprimiert sind und in Fig. 8 durch entsprechende Anordnung des Filterelements 10 in der Einbauendlage komprimiert sind.
Im Bereich der Federeinrichtung 28 befindet sich vorliegend außerdem eine elektrische Kontakteinrichtung 38, welche auf Seiten des Aufnahmeraums ein schematisch angedeutetes Kontaktelement 40 und gemäß Fig. 9 auf Seiten des in einer perspektivischen Unteransicht gezeigten Filterelements 10 ein an dessen Rahmenteil 14 angeordnetes, filterelementseitiges Kontaktelement 42 umfasst. Beim Spannen der Federeinrichtung 28 kommen somit die beiden Kontaktelemente 40, 42 in Kontakt, wodurch ein elektrisches Signal erzeugt und beispielsweise über Leitungen 44 an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelt werden kann. Hierdurch kann beispielsweise der ordnungsgemäße Einbau des Filterelements 10 in der Einbauendlage überprüft oder anderen Daten zwischen Filterelement 10 und Steuerungseinrichtung übertragen werden. Anstelle der hier gezeigten Kontakteinrichtung 38 kann natürlich auch eine berührungslose Sensoreinrichtung mit entsprechender, leitungsloser Signalübertragung vorgesehen sein.

Claims

Patentansprüche
1. Luftfiltereinrichtung für einen Kraftwagen, mit einem Filterelement (10), welches in einem Aufnahmeraum (12) eines Filtergehäuses der Luftfiltereinrichtung angeordnet ist, welcher durch mindestens eine Seitenwand und einen Boden (18) begrenzt ist und eine durch einen Deckel (22) verschlossene Einführöffnung (20) aufweist, über welche das Filterelement (10) in den Aufnahmeraum (12) einbringbar und entnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Seitenwand und/oder dem Boden (18) des Aufnahmeraums (12) und dem Rahmenteil (14) des Filterelements (10) wenigstens eine Federeinrichtung (28) angeordnet ist, deren Federelement (24) in Einbauendlage des Filterelements (10) im Aufnahmeraum (12) federelastisch zusammengedrückt ist, und dass zwischen dem Aufnahmeraum (12) und dem Filterelement (10) eine elektrische Kontakteinrichtung (38) angeordnet ist, welche auf Seiten des Aufnahmeraums (12) ein Kontaktelement (40) und auf Seiten des Filterelements (10) ein an dessen Rahmenteil (14) angeordnetes Kontaktelement (42) umfasst, wobei beim Spannen der Federeinrichtung (28) die beiden Kontaktelemente (40, 42) in Kontakt kommen, wodurch ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelbar ist.
2. Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (24) an der Seitenwand und/oder dem Boden (18) des Aufnahmeraums (12) befestigt ist.
3. Luftfiltereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Federelement (24) an dem Filterelement (10) befestigt ist.
4. Luftfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführöffnung (20) an einer Oberseite des Aufnahmeraums (12) angeordnet ist.
5. Luftfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass über die Einführöffnung (20) das Filterelement (10) nach Abnehmen des Deckels (22) mittels des Federelements (24) aus dem Aufnahmeraum (12) herausbewegbar ist.
6. Luftfiltereinrichtung nach einem der vorhergehenden (30) Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass zwischen dem Boden (18) des Aufnahmeraums (12) und dem Rahmenteil (14) des Filterelements (10) zwei Federelemente (24) einer Federeinrichtung (28) vorgesehen sind, welche in Einbauendlage des Filterelements (10) im Aufnahmeraum (12) federelastisch zusammengedrückt sind.
7. Filterelement (10) für eine Luftfiltereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches über eine durch einen Deckel (22) verschließbare Einführöffnung (20) in einen durch mindestens eine Seitenwand und einen Boden (18) begrenzten Aufnahmeraum (12) eines Filtergehäuse der Luftfiltereinrichtung einbringbar und aus diesem entnehmbar ist, und welches ein Rahmenteil (14) umfasst, welches ein Filtermaterial (15) des Filterelements (10) zumindest bereichsweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, dass am Rahmenteil (14) des Filterelements (10) mindestens ein Element einer Federeinrichtung (28) vorgesehen ist, deren Federelement (24) in Einbauendlage des Filterelements (10) im Aufnahmeraum (12) federelastisch zusammengedrückt ist, und dass am Rahmenteil (14) des Filterelements (10) ein Kontaktelement (42) einer elektrischen Kontakteinrichtung (38) angeordnet ist, wobei beim Spannen der Federeinrichtung (28) das Kontaktelement (42) mit einem auf Seiten des Aufnahmeraums (12) vorgesehenen Kontaktelement (40) in Kontakt kommt, wodurch ein elektrisches Signal an eine Steuerungseinrichtung der Luftfiltereinrichtung übermittelbar ist.
8. Filterelement (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Federelement (24) der Federeinrichtung (28) an dem Rahmenteil (14) des Filterelements (10) befestigt ist.
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