DE102021128473A1 - Filter element for a filter system and filter system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Filterelement (20) für ein Filtersystem (10) und ein korrespondierendes Filtersystem (10) mit einem solchen Filterelement (20) mit wenigstens zwei Seitenwandungen (22), zwischen welchen ein Faltenbalg (24) angeordnet ist, wobei die Seitenwandungen (22) jeweils wenigstens zwei in axialer Richtung (z) beabstandete Abstützelemente (25, 26) aufweisen, wobei das Filterelement (20) im eingebauten Zustand in axialer Richtung (z) zwischen Gehäuseteilen (31, 32) einspannbar ist und mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen (25, 26) gegen das jeweilige Gehäuseteil (31, 32) abgedichtet ist.The invention relates to a filter element (20) for a filter system (10) and a corresponding filter system (10) with such a filter element (20) with at least two side walls (22), between which a bellows (24) is arranged, the side walls ( 22) each have at least two support elements (25, 26) spaced apart in the axial direction (z), wherein the filter element (20) can be clamped between housing parts (31, 32) in the axial direction (z) in the installed state and is directly or indirectly connected to the Supporting elements (25, 26) is sealed against the respective housing part (31, 32).
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die Erfindung betrifft ein Filterelement für ein Filtersystem und ein Filtersystem mit einem solchen Filterelement, insbesondere ein Filterelement und ein Filtersystem für eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Brennstoffzellen-Antriebssystem.The invention relates to a filter element for a filter system and a filter system with such a filter element, in particular a filter element and a filter system for an internal combustion engine or a fuel cell drive system.
Stand der TechnikState of the art
Als Filterelemente werden vom Fachmann austauschbare Verschleißteile bezeichnet, welche in der Regel wenigstens zwei Seitenwandungen aufweisen, zwischen welchen ein Faltenbalg angeordnet ist. An den Seitenwandungen können Abstützelemente angeordnet sein, welche mit Gehäuseteilen eines korrespondierenden Filtersystems gekoppelt werden können.Replaceable wearing parts are referred to as filter elements by those skilled in the art, which generally have at least two side walls between which a bellows is arranged. Supporting elements can be arranged on the side walls, which can be coupled to housing parts of a corresponding filter system.
Filtersysteme mit austauschbaren Filterelementen sind dem Fachmann ebenfalls bekannt. Die Filtersysteme umfassen ein Gehäuse, in welchem das austauschbare Filterelement angeordnet ist, wobei ein Filterbalg des Filterelements einen das Filterelement durchströmenden Fluidstrom filtert. Das Gehäuse kann wenigstens zwei Gehäuseteile umfassen, welche lösbar miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile bilden im verbundenen Zustand einen Hohlraum aus, in welchem das Filterelement auswechselbar angeordnet ist.Filter systems with replaceable filter elements are also known to those skilled in the art. The filter systems include a housing in which the replaceable filter element is arranged, with a filter bellows of the filter element filtering a fluid flow flowing through the filter element. The housing can comprise at least two housing parts which are detachably connected to one another. When connected, the housing parts form a cavity in which the filter element is arranged in an exchangeable manner.
Aus
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement für ein Filtersystem zu schaffen, welches konfiguriert ist, um im eingebauten Zustand eine verbesserte Abdichtung gegen ein Gehäuse des Filtersystems aufzuweisen.An object of the invention is to provide a filter element for a filter system which is configured to have an improved seal against a housing of the filter system when installed.
Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung eines Filtersystems mit einem solchen Filterelement, welches eine verbesserte Dichtungsanordnung aufweist.A further object is the provision of a filter system with such a filter element which has an improved sealing arrangement.
Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung von einem Filterelement gelöst, welches wenigstens zwei Seitenwandungen umfasst, zwischen welchen ein Faltenbalg angeordnet ist, wobei die Seitenwandungen jeweils wenigstens zwei in axialer Richtung beabstandete Abstützelemente aufweisen, wobei das Filterelement mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen gegen Gehäuseteile abdichtbar ist.According to one aspect of the invention, the aforementioned object is achieved by a filter element which comprises at least two side walls, between which a bellows is arranged, the side walls each having at least two support elements spaced apart in the axial direction, the filter element being directly or indirectly connected to the support elements against Housing parts can be sealed.
Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Filtersystem mit einem auswechselbaren Filterelement und einem Gehäuse, wobei das Filterelement zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenwandungen umfasst, zwischen welchen ein Filterbalg angeordnet ist, wobei das Gehäuse wenigstens zwei Gehäuseteile umfasst, welche lösbar miteinander verbunden sind, wobei die wenigstens zwei Seitenwandungen jeweils wenigstens zwei in axialer Richtung beabstandete Abstützelemente aufweisen, welche jeweils mit wenigstens einem Gehäuseteil dichtend so gekoppelt sind, dass das Filterelement im verbundenen Zustand der Gehäuseteile zwischen den Gehäuseteilen eingespannt ist und mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen gegen das jeweilige Gehäuseteil abgedichtet ist.The further object is achieved by a filter system with a replaceable filter element and a housing, the filter element comprising at least two opposite side walls between which a filter bellows is arranged, the housing comprising at least two housing parts which are detachably connected to one another, the at least two side walls each have at least two support elements spaced apart in the axial direction, which are each sealingly coupled to at least one housing part in such a way that the filter element is clamped between the housing parts in the connected state of the housing parts and is sealed directly or indirectly with the support elements against the respective housing part.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable configurations and advantages of the invention result from the further claims, the description and the drawing.
Es wird nach einem Aspekt der Erfindung ein Filterelement für ein Filtersystem vorgeschlagen, mit wenigstens zwei Seitenwandungen, insbesondere mit vier Seitenwandungen, zwischen welchen ein Faltenbalg angeordnet ist. Die Seitenwandungen weisen jeweils wenigstens zwei Dichtungsanordnung auf, wobei das Filterelement im eingebauten Zustand in axialer Richtung zwischen Gehäuseteilen einspannbar ist. Zudem ist das Filterelement mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen gegen das Gehäuse abgedichtet.According to one aspect of the invention, a filter element for a filter system is proposed, with at least two side walls, in particular with four side walls, between which a bellows is arranged. The side walls each have at least two sealing arrangements, with the filter element being able to be clamped between housing parts in the axial direction in the installed state. In addition, the filter element is sealed directly or indirectly with the support elements against the housing.
In vorteilhafter Weise sind insbesondere die Bereiche, welche sich jeweils zwischen den Abstützelementen einer Seitenwandung und den Gehäuseteilen erstrecken, mittelbar oder unmittelbar durch die Abstützelemente abgedichtet. Dadurch kann erschwert oder verhindert werden, dass das Fluid, welches das Filterelement im eingebauten Zustand im Gehäuse durchströmt, zwischen dessen Seitenwandung und einer Gehäusewand des Gehäuses entlang strömt. Dadurch können Verwirbelungen oder andere ungewollte Beeinflussungen des Fluidstroms reduziert werden. Zudem kann verhindert werden, dass der Fluidstrom am Faltenbalg auf diese Weise vorbeiströmt und ungefiltert aus dem Gehäuse austritt. Die Abstützelemente können sich bei einem mehrteiligen Gehäuse jeweils an wenigstens einem Gehäuseteil dichtend abstützen. Eine an den Abstützelementen angeordnete Abdichtung kann erschweren, dass Feuchtigkeit oder unerwünschte Partikel von außen zwischen den Gehäuseteilen in einen Hohlraum des Gehäuses eindringen. Des Weiteren kann die Abdichtung verhindern oder erschweren, dass das Fluid zwischen den Gehäuseteilen aus dem Hohlraum entweicht.Advantageously, in particular, the areas which each extend between the support elements of a side wall and the housing parts are sealed directly or indirectly by the support elements. This can make it more difficult or prevent the fluid, which flows through the filter element when installed in the housing, from flowing between its side wall and a housing wall of the housing. As a result, turbulence or other unwanted influences on the fluid flow can be reduced. In addition, the fluid stream can be prevented from flowing past the bellows in this way and exiting the housing unfiltered. In the case of a multi-part housing, the support elements can each be supported in a sealing manner on at least one housing part. one on The sealing arranged on the support elements can make it difficult for moisture or unwanted particles to penetrate from the outside between the housing parts into a cavity of the housing. Furthermore, the seal can prevent or make it difficult for the fluid between the housing parts to escape from the cavity.
In vorteilhafter Weise kann die Abdichtung zusätzlich Schwingungen dämpfen und dadurch Störgeräusche und/oder Bauteilschwingungen reduzieren. Dabei kann die Bedämpfung durch ein Dämpfungselement auf der Rohseite des Filterelements zusätzlich zu der Abdichtung zwischen der Rein- und der Rohseite des Filterelements erfolgen.In an advantageous manner, the seal can additionally dampen vibrations and thereby reduce noise and/or component vibrations. In this case, the damping can take place by means of a damping element on the unfiltered side of the filter element in addition to the sealing between the clean side and the unfiltered side of the filter element.
In einer vorteilhaften Ausführung ist umlaufend um das Filterelement eine Dichtungsanordnung vorgesehen. Diese kann an den Abstützelementen angeordnet sein und insbesondere umlaufend um das Filterelement ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist in Axialrichtung an gegenüberliegenden Seiten der Seitenwandungen („oben und unten“) zumindest abschnittsweise eine Dichtungsanordnung vorgesehen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist die Dichtungsanordnung geschlossen umlaufend um das Filterelement ausgebildet.In an advantageous embodiment, a sealing arrangement is provided around the filter element. This can be arranged on the support elements and, in particular, can be configured to run around the filter element. A sealing arrangement is particularly preferably provided at least in sections on opposite sides of the side walls (“top and bottom”) in the axial direction. In a particularly advantageous embodiment, the sealing arrangement is designed to be closed all the way around the filter element.
Je nach Ausführung der Abstützelemente und der Ausführung der mittelbaren oder unmittelbaren Abdichtung durch die Abstützelemente kann auf zusätzliche Dichtungselemente am Gehäuse des Filtersystems verzichtet werden. Des Weiteren kann durch die Ausbildung der Abstützelemente an den Seitenwandungen des Filterelements das Filterelement, welches die Abstützelemente aufweist, bei einem Wechsel des Filterelements in definierter Weise eingesetzt werden.Depending on the design of the support elements and the design of the indirect or direct sealing by the support elements, additional sealing elements on the housing of the filter system can be dispensed with. Furthermore, the design of the support elements on the side walls of the filter element allows the filter element, which has the support elements, to be used in a defined manner when the filter element is changed.
In vorteilhafter Weise können Wände des Gehäuses durch die Abstützelemente über das Filterelement miteinander gekoppelt werden. Dadurch kann die Erzeugung von Störgeräuschen erschwert oder verhindert werden. Zudem kann das Gehäuse durch die Kopplung eine verbesserte Stabilität aufweisen. Dadurch können für das Gehäuse weniger steife Materialien verwendet werden, um Kosten und Gewicht für das Gehäuse, bei gleichbleibender Stabilität und reduzierten Störgeräuschen, zu reduzieren. Zudem kann die Wandstärke der Wände des Gehäuses bei gleichbleibender Stabilität und reduzierten Störgeräuschen reduziert und/oder auftretende Schwingungen bedämpft werden. Durch eine geringere Wandstärke ist eine bessere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums möglich, so dass bei gleichen Außenabmaßen des Filtersystems eine größere Filterfläche zur Verfügung gestellt werden kann.Advantageously, walls of the housing can be coupled to one another by the support elements via the filter element. As a result, the generation of noise can be made more difficult or prevented. In addition, the housing can have improved stability as a result of the coupling. This allows less rigid materials to be used for the housing to reduce the cost and weight of the housing while maintaining strength and reducing noise. In addition, the wall thickness of the walls of the housing can be reduced and/or any vibrations that occur can be damped while maintaining the same stability and reduced noise. A smaller wall thickness enables better utilization of the available installation space, so that a larger filter surface can be made available with the same external dimensions of the filter system.
In einer vorteilhaften Ausführung kann die Seitenwandung des Filterelementes ein Teil der Gehäusewandung bilden. Das Filterelement wird zwischen die Gehäuseteile gespannt bzw. die Gehäuseteile werden an dem Filterelement abgestützt. So kann im Bereich des Filterelementes eine Gehäusewandung nicht erforderlich sein, um eine optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums zu gewährleisten.In an advantageous embodiment, the side wall of the filter element can form part of the housing wall. The filter element is clamped between the housing parts or the housing parts are supported on the filter element. A housing wall may not be necessary in the area of the filter element in order to ensure optimal utilization of the available installation space.
Die Seitenwandungen des Filterelements sind vorzugsweise aus Kunststoff ausgeführt, beispielsweise aus Polyamid (PA), Polypropylen (PP) oder aus thermoplastischen Elastomere, insbesondere TPE.The side walls of the filter element are preferably made from plastic, for example from polyamide (PA), polypropylene (PP) or from thermoplastic elastomers, in particular TPE.
Der Filterbalg kann beispielsweise mit Kunststoff umspritzt sein.The filter bellows can be overmoulded with plastic, for example.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung können die Abstützelemente jeweils einen Teil einer Dichtungsanordnung bilden, insbesondere kann die Dichtungsanordnung umlaufend um das Filterelement durch die Abstützelemente gebildet sein, insbesondere auf axial gegenüberliegenden Seiten umlaufend. Insbesondere können die Abstützelemente jeweils mit wenigstens einem Dichtungselement gekoppelt sein. Alternativ können die Abstützelemente als Dichtungselement ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann das Gehäuse der Filteranordnung durch diese Dichtungselemente ausreichend abgedichtet werden, so dass auf weitere Dichtungselemente verzichtet werden kann. Durch die Abstützelemente ist ein Bereich an, welchem ein Dichtungselement angeordnet werden kann vorgegeben. Hierbei kann in einem Zwischenmontageschritt wenigstens ein Dichtungselement mit wenigstens einem korrespondierenden Abstützelement gekoppelt werden und das Filterelement mit dem wenigstens einen Dichtungselement zusammen gelagert oder in ein Filtersystem eingebaut werden.According to a favorable embodiment, the support elements can each form a part of a sealing arrangement, in particular the sealing arrangement can be formed by the support elements running all around the filter element, in particular running all the way around on axially opposite sides. In particular, the support elements can each be coupled to at least one sealing element. Alternatively, the support elements can be designed as a sealing element. Advantageously, the housing of the filter arrangement can be adequately sealed by these sealing elements, so that further sealing elements can be dispensed with. The support elements define an area in which a sealing element can be arranged. In this case, in an intermediate assembly step, at least one sealing element can be coupled to at least one corresponding support element and the filter element can be stored together with the at least one sealing element or installed in a filter system.
In einer alternativen Ausführungsform kann wenigstens ein Dichtungselement von einem Abstützelement ausgebildet sein. Vorteilhaft kann insbesondere ein Endbereich des korrespondierenden Abstützelements das Dichtungselement ausbilden. Dieses Dichtungselement ist in vorteilhafter Weise verliersicher am Filterelement angeordnet. Zudem kann die Zeit zum Anbringen des Dichtungselements bei der Montage eingespart werden. Das wenigstens eine Abstützelement, welches das Dichtungselement ausbildet, kann aus einem geeigneten elastischen und ausreichend steifen Material gefertigt sein. Hierbei kann insbesondere ein der Wand zugewandter Endbereich des Abstützelements das elastische Material aufweisen.In an alternative embodiment, at least one sealing element can be formed by a support element. In particular, an end region of the corresponding support element can advantageously form the sealing element. This sealing element is advantageously arranged captively on the filter element. In addition, the time for attaching the sealing member during assembly can be saved. The at least one support element, which forms the sealing element, can be made from a suitable elastic and sufficiently rigid material. In this case, in particular, an end region of the support element which faces the wall can have the elastic material.
In einem Ausführungsbeispiel können alle Abstützelemente des Filterelements mit Dichtungselementen gekoppelt sein. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können alle Abstützelemente des Filterelements Dichtungselemente ausbilden.In one embodiment, all support elements of the filter element with a seal elements to be coupled. In an alternative exemplary embodiment, all of the support elements of the filter element can form sealing elements.
In einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel kann das Filterelement wenigstens ein Abstützelement aufweisen, welches mit einem Dichtungselement gekoppelt ist und wenigstens ein Abstützelement aufweisen, welches wenigstens ein Dichtungselement ausbildet. In den Ausführungsbeispielen, in denen das Abstützelement das Dichtungselement ausbildet, kann der Bereich des Abstützelements, welcher das Dichtungselement ausbildet, angespritzt sein. Alternativ kann das ganze Abstützelement an die korrespondierende Seitenwandung angespritzt sein. Die Dichtungselemente können aus einem Elastomer, thermoplastischem Elastomer, Polyurethan oder einem Vlies geschaffen sein.In a further alternative exemplary embodiment, the filter element can have at least one support element which is coupled to a sealing element and have at least one support element which forms at least one sealing element. In the exemplary embodiments in which the support element forms the sealing element, the area of the support element which forms the sealing element can be injection molded. Alternatively, the entire support element can be molded onto the corresponding side wall. The sealing elements can be made of an elastomer, thermoplastic elastomer, polyurethane or a fleece.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung können Seitenwandungen des Filterelements, die Abstützelemente und die korrespondierenden Dichtungselemente, dasselbe elastische Material aufweisen. Hierbei können die Seitenwandungen, die korrespondierenden Abstützelemente und die korrespondierenden Dichtungselemente als ein Teil oder mehrteilig ausgeführt werden. Die Abstützelemente und die korrespondierenden Dichtungselemente können an die korrespondierenden Seitenwandungen angespritzt sein. Alternativ können die Seitenwandungen mit den Abstützelementen und den Dichtungselementen in einem Herstellungsverfahren, z. B. Gieß- oder Spritzverfahren, insbesondere im 1K-Verfahren einstückig, zusammen hergestellt werden.According to an advantageous embodiment, side walls of the filter element, the support elements and the corresponding sealing elements can have the same elastic material. In this case, the side walls, the corresponding support elements and the corresponding sealing elements can be designed as one part or in multiple parts. The support elements and the corresponding sealing elements can be molded onto the corresponding side walls. Alternatively, the side walls with the support elements and the sealing elements in a manufacturing process such. B. casting or spraying, especially in the 1K process in one piece, are produced together.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Abstützelement entlang seiner Längsstreckung durchgängig an der korrespondierenden Seitenwandung angeordnet sein. Bei einem durchgängigen Abstützelement kann durch ein passendes Dichtungselement eine durchgängige Abdichtung geschaffen werden. Zudem kann durch das Abstützelement eine stabile Kopplung zwischen der Seitenwandung und dem korrespondierenden Gehäuseteil geschaffen werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel können entlang der Längsstreckung der Seitenwandung mehrere in Längsrichtung voneinander beabstandete Abstützelemente angeordnet werden. Dadurch kann das Gewicht des Filterelements reduziert werden.According to an advantageous embodiment, at least one support element can be arranged continuously along its length on the corresponding side wall. With a continuous support element, a continuous seal can be created by a suitable sealing element. In addition, the support element can create a stable coupling between the side wall and the corresponding housing part. In an alternative exemplary embodiment, a plurality of support elements spaced apart from one another in the longitudinal direction can be arranged along the longitudinal extension of the side wall. As a result, the weight of the filter element can be reduced.
Mit in Längsrichtung voneinander beabstandeten Abstützelementen kann ein durchgängiges gemeinsames Dichtungselement gekoppelt werden. Alternativ kann jedes Abstützelement ein Dichtungselement ausbilden oder mit einem eigenen Dichtungselement gekoppelt sein. Der Verlauf bzw. die Form der Abstützelemente oder des durchgängigen Abstützelements kann an eine Gehäuseform des Filtersystems oder an die Form der Seitenwandung, an der es angeordnet ist, angepasst sein. Hierbei können die Abstützelemente oder das durchgängige Abstützelement Bauraumtoleranzen zwischen dem Gehäuse und dem Filterelement ausgleichen. Die korrespondierende Seitenwandung und/ oder das korrespondierende Gehäuseteil können geradlinig oder bogenförmig oder geschwungen ausgeführt sein.A continuous common sealing element can be coupled with support elements spaced apart from one another in the longitudinal direction. Alternatively, each support element can form a sealing element or be coupled with its own sealing element. The course or the shape of the support elements or of the continuous support element can be adapted to a housing shape of the filter system or to the shape of the side wall on which it is arranged. In this case, the support elements or the continuous support element can compensate for installation space tolerances between the housing and the filter element. The corresponding side wall and/or the corresponding housing part can be straight, curved or curved.
Das Filterelement kann beispielsweise ein Flachfilterelement sein, das in das Filtergehäuse eines Filtersystems einsetzbar ist. Das Filterelement kann einen Faltenbalg aus einem Papier-, Vlies- oder sonstigem Filtermedium aufweisen. Vorteilhaft weist das Filterelement wenigstens zwei Seitenwandungen auf, die die Seiten dicht verschließen. Besonders vorteilhaft weist das Filterelement vier Seitenwandungen auf, die das Filterelement radial nach außen, bezogen auf die Durchströmungsrichtung des Elementes, dichtend umranden.The filter element can be a flat filter element, for example, which can be inserted into the filter housing of a filter system. The filter element can have a bellows made of a paper, fleece or other filter medium. The filter element advantageously has at least two side walls which seal the sides tightly. Particularly advantageously, the filter element has four side walls which border the filter element radially outwards in a sealing manner, in relation to the flow direction of the element.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung weisen die Seitenwandungen jeweils wenigstens zwei in axialer Richtung beabstandete Abstützelemente auf. Das Filterelement ist somit an Gehäuseteilen des Filtergehäuses abstützbar und im eingebauten Zustand in axialer Richtung (Durchströmungsrichtung des Filterelementes) zwischen den Gehäuseteilen des Filtersystems einspannbar.In a particularly advantageous embodiment, the side walls each have at least two support elements spaced apart in the axial direction. The filter element can thus be supported on housing parts of the filter housing and, when installed, can be clamped in the axial direction (flow direction of the filter element) between the housing parts of the filter system.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das Filterelement im Bereich der Abstützelemente eine Dichtungsanordnung auf. Damit ist das Filterelement mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen gegen das jeweilige Gehäuseteil abdichtbar. In a further advantageous embodiment, the filter element has a sealing arrangement in the area of the support elements. The filter element can thus be sealed directly or indirectly with the support elements against the respective housing part.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung bilden die Abstützelemente jeweils einen Teil einer Dichtungsanordnung aus. Dabei können die Abstützelemente jeweils mit wenigstens einem Dichtungselement gekoppelt oder als Dichtungselement ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft weist das Filterelement umlaufende Seitenwandungen auf, die umlaufende Abstützelemente aufweisen und eine umlaufende Dichtungsanordnung ausbilden. Die Dichtungsanordnung kann in axialer Richtung des Filterelementes auf/an einer Seite oder auf/an beiden Seiten der Seitenwandung(en) ausgebildet sein.In a particularly advantageous embodiment, the support elements each form part of a sealing arrangement. The support elements can each be coupled to at least one sealing element or can be designed as a sealing element. The filter element particularly advantageously has peripheral side walls which have peripheral support elements and form a peripheral sealing arrangement. The sealing arrangement can be formed in the axial direction of the filter element on/on one side or on/on both sides of the side wall(s).
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Dichtungselement als Axialdichtung ausgebildet sein. Das Dichtungselement kann dabei im Wesentlichen axial verlaufen. Durch einen geradlinigen Verlauf kann das Dichtungselement einfach mit dem Gehäuseteil gekoppelt werden. Hierbei kann das Dichtungselement eine geradlinige Verlängerung des korrespondierenden Abstützelements ausbilden.According to an advantageous embodiment, at least one sealing element can be designed as an axial seal. The sealing element can run essentially axially. The sealing element can be easily coupled to the housing part due to a rectilinear course. Here, the sealing element can have a straight extension formation of the corresponding support element.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Dichtungselement als Radialdichtung ausgebildet ist. Das Dichtungselement kann dabei im Wesentlichen radial verlaufen. Durch einen radialen Verlauf kann das Dichtungselement einfach Lücken zwischen dem korrespondierenden Abstützelement und dem korrespondierenden Gehäuseteil ausfüllen. Zudem kann ein radial verlaufendes Dichtungselement einen Endbereich des korrespondierenden Abstützelements umschließen.According to an advantageous embodiment, at least one sealing element can be designed as a radial seal. The sealing element can run essentially radially. Due to a radial course, the sealing element can easily fill gaps between the corresponding support element and the corresponding housing part. In addition, a radially extending sealing element can enclose an end area of the corresponding support element.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Abstützelement als Vorabscheider, insbesondere als Vlieslage, ausgeführt sein. Der Vorabscheider kann mit dem Filterbalg verbunden, beispielsweise verklebt, sein. Ein Endbereich des Vorabscheiders kann das Dichtungselement ausbilden, welches mit dem korrespondierenden Gehäuseteil verbindbar ist. Der Endbereich kann beispielsweise einen Falz ausbilden und wenigstens einmal umgefaltet sein. Das durch den Vorabscheider ausgebildete Dichtungselement kann an das korrespondierende Gehäuseteil geklebt werden oder sich anderweitig am Gehäuseteil abstützen oder anderweitig mit dem korrespondierenden Gehäuseteil verbunden sein. Der Vorabscheider kann alternativ zu einer Vlieslage eine wirre Faserplatte oder andere geeignete Materialien umfassen.According to a favorable embodiment, at least one support element can be designed as a pre-separator, in particular as a fleece layer. The pre-separator can be connected, for example glued, to the filter bellows. An end area of the pre-separator can form the sealing element, which can be connected to the corresponding housing part. The end area can, for example, form a fold and be folded over at least once. The sealing element formed by the pre-separator can be glued to the corresponding housing part or otherwise supported on the housing part or otherwise connected to the corresponding housing part. As an alternative to a fleece layer, the pre-separator can comprise a random fiber plate or other suitable materials.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Filtersystem mit einem auswechselbaren Filterelement und einem Gehäuse vorgeschlagen, wobei das Filterelement zumindest zwei einander gegenüberliegende Seitenwandungen umfasst, zwischen welchen ein Filterbalg angeordnet ist, wobei das Filterelement einen den Filterbalg durchströmenden Fluidstrom filtert. Das Gehäuse umfasst wenigstens zwei Gehäuseteile, welche lösbar miteinander verbunden sind. Die Gehäuseteile bilden im verbundenen Zustand einen Hohlraum aus, in welchem das Filterelement auswechselbar angeordnet ist. Die wenigstens zwei Seitenwandungen weisen jeweils wenigstens zwei in axialer Richtung beabstandete Abstützelemente auf, welche jeweils mit wenigstens einem Gehäuseteil dichtend so gekoppelt sind, dass das Filterelement im verbundenen Zustand der Gehäuseteile zwischen den Gehäuseteilen eingespannt ist und mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen gegen das jeweilige Gehäuseteil abgedichtet ist.According to a further aspect of the invention, a filter system with a replaceable filter element and a housing is proposed, the filter element comprising at least two opposite side walls between which a filter bellows is arranged, the filter element filtering a fluid flow flowing through the filter bellows. The housing comprises at least two housing parts which are detachably connected to one another. When connected, the housing parts form a cavity in which the filter element is arranged in an exchangeable manner. The at least two side walls each have at least two support elements spaced apart in the axial direction, which are each sealingly coupled to at least one housing part in such a way that the filter element is clamped between the housing parts when the housing parts are connected and directly or indirectly with the support elements against the respective housing part is sealed.
Unter einem Filtersystem wird eine Anordnung verstanden, welche in axialer Richtung von einem Fluidstrom durchströmt wird. Die Gehäuseteile können wenigstens eine Einlassöffnung oder wenigstens eine Auslassöffnung aufweisen, durch welche der Fluidstrom in den Hohlraum eingelassen bzw. aus dem Hohlraum ausgelassen wird. Der Fluidstrom wird zwischen Einlassöffnung und Auslassöffnung beim Durchströmen des Faltenbalgs gefiltert. Das Gehäuse des Filtersystems kann jede beliebige Form aufweisen. Üblicherweise ist das Gehäuse rechteckig oder zylinderförmig ausgeführt, es sind aber andere Formen möglich und umsetzbar. Das Gehäuse kann beispielsweise geschwungene und/oder gebogene und/oder gezackte und/oder gerade Wände aufweisen. Des Weiteren kann das Gehäuse kugelförmig, halbkugelförmig, zylinderförmig, rechteckig oder ellipsoidförmig ausgeführt sein. Die Gehäuseteile können spiegelsymmetrisch zueinander ausgeführt sein. Alternativ können die Gehäuseteile lediglich im Verbindungsbereich gleiche Abmessungen aufweisen. Durch die Vielzahl an möglichen Formen und Abmessungen können das gesamte Gehäuse oder Wände des Gehäuses an Abmessungen eines Bauraums oder optisch an eine Gestaltung des Bauraums angepasst sein. Die Seitenwandungen des Filterelements können in vorteilhafter Weise parallel zu Seitenwänden des Gehäuses verlaufen. Alternativ können dem Gehäuse zugewandte Endbereiche der mit den Seitenwandungen gekoppelten Abstützelemente parallel zu den Seitenwänden des Gehäuses verlaufen.A filter system is understood as meaning an arrangement through which a fluid stream flows in the axial direction. The housing parts can have at least one inlet opening or at least one outlet opening, through which the fluid flow is admitted into the cavity or discharged from the cavity. The fluid flow is filtered between the inlet opening and the outlet opening as it flows through the bellows. The housing of the filter system can have any shape. The housing is usually rectangular or cylindrical, but other shapes are possible and can be implemented. For example, the housing may have curved and/or curved and/or jagged and/or straight walls. Furthermore, the housing can be spherical, hemispherical, cylindrical, rectangular or ellipsoidal. The housing parts can be mirror-symmetrical to one another. Alternatively, the housing parts can only have the same dimensions in the connection area. Due to the large number of possible shapes and dimensions, the entire housing or walls of the housing can be adapted to the dimensions of an installation space or optically to a design of the installation space. The side walls of the filter element can advantageously run parallel to the side walls of the housing. Alternatively, end regions of the support elements coupled to the side walls that face the housing can run parallel to the side walls of the housing.
Der Faltenbalg ist so im Gehäuse angeordnet, dass der Fluidstrom den Faltenbalg durchströmt. Eine Rohseite des Faltenbalgs kann hierbei senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluidstroms und dadurch senkrecht zur axialen Richtung angeordnet sein. Der Faltenbalg kann einfach entnommen werden, indem die Verbindung zwischen den Gehäuseteilen gelöst und der Hohlraum mit dem Filterelement freigeben wird.The bellows is arranged in the housing in such a way that the fluid stream flows through the bellows. A raw side of the bellows can be arranged perpendicularly to the flow direction of the fluid flow and thereby perpendicularly to the axial direction. The bellows can be easily removed by loosening the connection between the housing parts and releasing the cavity with the filter element.
In vorteilhafter Weise sind insbesondere die Bereiche, welche sich jeweils zwischen den Abstützelementen einer Seitenwandung und den korrespondierenden Gehäuseteilen erstrecken, mittelbar oder unmittelbar durch die Abstützelemente abgedichtet. Dadurch kann erschwert oder verhindert werden, dass das Fluid, welches das Filterelement im eingebauten Zustand durchströmt, zwischen dessen Seitenwandung und einer Gehäusewand des Gehäuses entlang strömt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Fluidstrom den Faltenbalg auf diese Weise umströmt und ungefiltert aus dem Gehäuse austritt. Zudem können Verwirbelungen oder andere ungewollte Beeinflussungen des Fluidstroms reduziert werden. Des Weiteren können sich die Abstützelemente bei einem mehrteiligen Gehäuse jeweils an wenigstens einem Gehäuseteil dichtend abstützen. Die Abdichtung kann erschweren, dass Feuchtigkeit oder ungewollte Partikel von außen zwischen den Gehäuseteilen in den Hohlraum des Gehäuses eindringen. Zudem kann die Abdichtung erschweren, dass das Fluid zwischen den Gehäuseteilen aus dem Hohlraum des Gehäuses ausströmt. Je nach Ausführung der Abstützelemente sowie je nach Ausführung der mittelbaren oder unmittelbaren Abdichtung durch die Abstützelemente kann auf zusätzliche Dichtungselemente am Gehäuse des Filtersystems verzichtet werden. Die Abstützelemente können zudem Toleranzen des Gehäuses und Toleranzen des Filterelements zumindest teilweise ausgleichen. Des Weiteren kann durch die Abstützelemente ein Einspannen des Filterelements zwischen die Gehäuseteile erleichtert sein. Zudem kann das Austauschen des Filterelements erleichtert werden.Advantageously, in particular, the areas which each extend between the supporting elements of a side wall and the corresponding housing parts are sealed directly or indirectly by the supporting elements. This can make it more difficult or prevent the fluid, which flows through the filter element in the installed state, from flowing between its side wall and a housing wall of the housing. This can prevent the fluid flow from flowing around the bellows in this way and exiting the housing unfiltered. In addition, turbulence or other unwanted influences on the fluid flow can be reduced. Furthermore, in the case of a multi-part housing, the support elements can each be supported in a sealing manner on at least one housing part. The seal can make it more difficult for moisture or unwanted particles to penetrate from the outside between the housing parts into the cavity of the housing. In addition, the seal can make it difficult for the fluid between the housing parts to escape from the cavity of the housing flows. Depending on the design of the support elements and depending on the design of the indirect or direct sealing by the support elements, additional sealing elements on the housing of the filter system can be dispensed with. The support elements can also at least partially compensate for tolerances in the housing and tolerances in the filter element. Furthermore, the support elements can make it easier to clamp the filter element between the housing parts. In addition, the replacement of the filter element can be facilitated.
In vorteilhafter Weise können Wände des Gehäuses durch die Abstützelemente über das Filterelement miteinander gekoppelt sein. Zudem können Gehäuseteile durch die Abstützelemente über das Filterelement miteinander gekoppelt sein. Dadurch kann die Erzeugung von Störgeräuschen am Gehäuse erschwert oder verhindert werden. Zudem kann das Gehäuse durch die Kopplung eine verbesserte Stabilität aufweisen. Dadurch können für das Gehäuse weniger steife Materialien verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich können die Gehäuseteile dünnere Wände aufweisen. Dadurch können Kosten für das Gehäuse bei gleichbleibender Stabilität und verminderten Störgeräuschen reduziert werden. Zudem kann das Gewicht des Gehäuses durch dünnere Wände und weniger steife Materialien reduziert werden.Walls of the housing can advantageously be coupled to one another by the support elements via the filter element. In addition, housing parts can be coupled to one another by the support elements via the filter element. This can make it more difficult or prevent the generation of noise on the housing. In addition, the housing can have improved stability as a result of the coupling. As a result, less rigid materials can be used for the housing. Alternatively or additionally, the housing parts can have thinner walls. As a result, costs for the housing can be reduced while maintaining stability and reducing background noise. In addition, the weight of the housing can be reduced through thinner walls and less rigid materials.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Gehäuseteil des Gehäuses wenigstens einen Hinterschnitt aufweisen, an welchen ein korrespondierendes Abstützelement anliegt. In vorteilhafter Weise kann das Filterelement über diese Abstützelemente und die korrespondierenden Hinterschnitte lose am korrespondierenden Gehäuseteil aufliegen. Beispielsweise kann ein Gehäuseteil mehrere Hinterschnitte aufweisen, welche an verschiedenen Wänden des Gehäuseteils angeordnet sind. Die Abstützelemente, welche an diesen Hinterschnitten anliegen, können unterschiedlichen Seitenwandungen des Filterelements zugeordnet sein. Dadurch kann das Einbauen und Ausbauen des Filterelements erleichtert werden. Zudem kann ein Zeitaufwand und Materialaufwand reduziert werden, da auf zusätzliche Verbindungselemente verzichtet werden kann. Die Verbindung kann über einen Kraftschluss erfolgen, indem die Abstützelemente in axialer Richtung beispielsweise über die Abmessung des Hohlraums hinausragen, so dass die Gehäuseteile insbesondere die Hinterschnitte einen Druck auf die Abstützelemente ausüben. Durch diesen Kraftschluss kann das Filterelement fest und lösbar mit dem Gehäuse gekoppelt sein. In einer alternativen Ausführung können die Abstützelemente zusätzlich stoffschlüssig über einen geeigneten Kleber mit dem korrespondierenden Hinterschnitt verbunden werden. Hierbei kann ein Filterelement sowohl lose auf dem korrespondierenden Hinterschnitt aufliegende Abstützelemente, als auch mit dem korrespondierenden Hinterschnitt stoffschlüssig verbundene Abstützelemente aufweisen.According to an advantageous embodiment, at least one housing part of the housing can have at least one undercut against which a corresponding support element rests. The filter element can advantageously rest loosely on the corresponding housing part via these support elements and the corresponding undercuts. For example, a housing part can have several undercuts, which are arranged on different walls of the housing part. The support elements which are in contact with these undercuts can be assigned to different side walls of the filter element. This can facilitate the installation and removal of the filter element. In addition, the expenditure of time and material can be reduced since additional connecting elements can be dispensed with. The connection can take place via a non-positive connection, in that the support elements protrude in the axial direction, for example beyond the dimensions of the cavity, so that the housing parts, in particular the undercuts, exert pressure on the support elements. This frictional connection allows the filter element to be firmly and detachably coupled to the housing. In an alternative embodiment, the support elements can also be cohesively connected to the corresponding undercut using a suitable adhesive. In this case, a filter element can have both support elements lying loosely on the corresponding undercut and support elements materially connected to the corresponding undercut.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann wenigstens ein Abstützelement des Filterelements in einem Verbindungsbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen dichtend eingeklemmt sein. Hierbei kann von jeder Seitenwandung jeweils ein Abstützelement zwischen den beiden Gehäusen dichtend eingeklemmt werden. Das wenigstens eine dichtend einklemmte Abstützelement ist sicher in diesem Bereich befestigt. Zudem kann der Verbindungsbereich mittelbar oder unmittelbar durch das Abstützelement abgedichtet werden. Alternativ können die Seitenwandungen im Verbindungsbereich angeordnet werden. Hierbei können die axial voneinander beabstandeten Abstützelemente der Seitenwandungen im Verbindungsbereich angeordnet sein, wobei die Seitenwandungen jeweils über die korrespondierenden Abstützelemente zwischen den Gehäuseteilen eingeklemmt sein können. Eine mittelbare Abdichtung durch die Abstützelemente kann dadurch umgesetzt sein, dass die Abstützelemente jeweils ein Dichtungselement ausbilden. Eine unmittelbare Abdichtung durch die Abstützelemente kann dadurch umgesetzt sein, dass die Abstützelemente jeweils mit einem Dichtungselement gekoppelt sind.According to an advantageous embodiment, at least one support element of the filter element can be clamped in a sealing manner in a connection area between the two housing parts. In this case, one supporting element can be clamped sealingly between the two housings from each side wall. The at least one sealingly clamped support element is securely fastened in this area. In addition, the connection area can be sealed directly or indirectly by the support element. Alternatively, the side walls can be arranged in the connection area. The support elements of the side walls, which are spaced apart axially, can be arranged in the connection area, it being possible for the side walls to be clamped between the housing parts via the corresponding support elements. Indirect sealing by the support elements can be implemented in that the support elements each form a sealing element. Direct sealing by the support elements can be implemented in that the support elements are each coupled to a sealing element.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann das wenigstens eine Abstützelement der Seitenwandung im Verbindungsbereich zwischen einem Abschnitt eines ersten Gehäuseteils und einem Abschnitt eines zweiten Gehäuseteils geklemmt sein. Die Gehäuseteile können beispielsweise jeweils einen Flansch ausbilden, wobei der Flansch eines Gehäuseteils am Flansch des anderen Gehäuseteils anliegt. Das Abstützelement bzw. ein Endbereich des Abstützelements bzw. ein mit dem Abstützelement gekoppeltes Dichtungselement kann zwischen den Flanschen angeordnet werden. Das Dichtungselement ragt zumindest teilweise zwischen die Flansche. Alternativ kann das Abstützelement am Endbereich das Dichtungselement ausbilden, welches zumindest teilweise zwischen den Flanschen angeordnet ist. Alternativ kann ein Abschnitt eines Gehäuseteils eine Aufnahme aufweisen, in welche ein korrespondierender Abschnitt des anderen Gehäuseteils eingeführt ist. In diese Aufnahme kann auch der Endbereich des Abstützelements eingeführt und mit dem Abschnitt des anderen Gehäuseteils in der Aufnahme verklemmt sein. Alternativ kann das Dichtungselement in die Aufnahme eingeführt sein, welches so eingeklemmt wird, dass das mit dem Dichtungselement gekoppelte Abstützelement befestigt ist.According to an advantageous embodiment, the at least one support element of the side wall can be clamped in the connection area between a section of a first housing part and a section of a second housing part. The housing parts can each form a flange, for example, with the flange of one housing part resting against the flange of the other housing part. The support element or an end area of the support element or a sealing element coupled to the support element can be arranged between the flanges. The sealing element projects at least partially between the flanges. Alternatively, the support element can form the sealing element at the end area, which is at least partially arranged between the flanges. Alternatively, a section of one housing part can have a receptacle into which a corresponding section of the other housing part is inserted. The end area of the support element can also be inserted into this receptacle and clamped with the section of the other housing part in the receptacle. Alternatively, the sealing element can be inserted into the socket, which is clamped in such a way that the supporting element coupled to the sealing element is fixed.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Gehäuseteil wenigstens einen Hinterschnitt aufweisen, auf welchen sich ein Abschnitt des anderen Gehäuseteils abstützt. Auch hier kann der Endbereich des Abstützelements oder das mit dem Abstützelement gekoppelte Dichtungselement zwischen dem Hinterschnitt des einen Gehäuseteils und dem Abschnitt des anderen Gehäuseteils angeordnet sein und verklemmt werden.In a further exemplary embodiment, a housing part can have at least one undercut have, on which a portion of the other housing part is supported. Here, too, the end region of the support element or the sealing element coupled to the support element can be arranged and clamped between the undercut of one housing part and the section of the other housing part.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann ein erstes Abstützelement einer Seitenwandung im Verbindungsbereich zwischen den beiden Gehäuseteilen angeordnet, und ein in axialer Richtung von dem ersten Abstützelement beabstandetes zweites Abstützelement derselben Seitenwandung kann an einem Hinterschnitt eines der Gehäuseteile anliegen. Hierbei können durch die Dichtungselemente der Verbindungsbereich und der Abschnitt mit dem Hinterschnitt abgedichtet sein. Durch die Anordnung von wenigstens einem Abstützelement zwischen den beiden Gehäuseteilen ist eine sichere Befestigung des Abstützelements und dadurch des Filterelements möglich.According to an advantageous embodiment, a first support element of a side wall can be arranged in the connection area between the two housing parts, and a second support element of the same side wall, spaced apart from the first support element in the axial direction, can bear against an undercut of one of the housing parts. In this case, the connection area and the section with the undercut can be sealed off by the sealing elements. By arranging at least one support element between the two housing parts, a secure attachment of the support element and thus of the filter element is possible.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann ein erstes Abstützelement der Seitenwandung an einem Hinterschnitt eines ersten Gehäuseteils anliegen, und das von dem ersten Abstützelement in axialer Richtung beabstandete zweite Abstützelement derselben Seitenwandung kann an einem Hinterschnitt eines zweiten Gehäuseteils anliegen. Die Gehäuseteile können sich in axialer Richtung überlappen, um einen vom Innenraum nach außen durchgängigen Spalt zwischen den Gehäuseteilen zu vermeiden. Die Dichtungselemente dichten das Gehäuse ab, und die Seitenwandung des Filterelements kann einen Spalt zwischen den Gehäuseteilen überdecken. Die Gehäuseteile können über die Seitenwandung des Filterelements miteinander gekoppelt werden.According to an alternative embodiment, a first support element of the side wall can rest against an undercut of a first housing part, and the second support element of the same side wall, spaced apart from the first support element in the axial direction, can rest on an undercut of a second housing part. The housing parts can overlap in the axial direction in order to avoid a continuous gap between the housing parts from the interior to the outside. The sealing elements seal the housing and the side wall of the filter element can cover a gap between the housing parts. The housing parts can be coupled to one another via the side wall of the filter element.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung kann die Seitenwandung des Filterelements einen Abschnitt des Gehäuses ausbilden. Hierbei können die Gehäuseteile beabstandet zueinander angeordnet sein, wobei die Seitenwandung den Abstand überbrücken und so einen Abschnitt des Gehäuses ausbilden kann. Durch Seitenwandungen, welche einen Abschnitt des Gehäuses ausbilden können, kann ein Abstand zwischen den Seitenwandungen vergrößert und eine Filterfläche des zwischen den Seitenwandungen angeordneten Filterbalgs vergrößert werden. Durch die größere Filterfläche können in vorteilhafter Weise die Zeiten, welche zwischen einem Filterwechsel liegen, verlängert werden. Zudem kann Material und Gewicht für das Gehäuse eingespart werden.According to an advantageous embodiment, the side wall of the filter element can form a section of the housing. In this case, the housing parts can be arranged at a distance from one another, with the side wall bridging the distance and thus being able to form a section of the housing. A distance between the side walls can be increased and a filter surface of the filter bellows arranged between the side walls can be increased by side walls, which can form a section of the housing. Due to the larger filter surface, the times between a filter change can be lengthened in an advantageous manner. In addition, material and weight for the housing can be saved.
Figurenlistecharacter list
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, Beschreibung und Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen beispielhaft:
-
1 eine geschnittene Frontansicht eines Filtersystems nach einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Filterelement nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 eine Detailansicht eines Verbindungsbereichs des Filtersystems aus1 ; -
3 eine perspektivische Ansicht des Filtersystems aus1 und2 ; -
4 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel; -
5 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems nach einem dritten Ausführungsbeispiel; -
6 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems nach einem vierten Ausführungsbeispiel; -
7 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems nach einem fünften Ausführungsbeispiel; -
8 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems nach einem sechsten Ausführungsbeispiel; -
9 eine geschnittene Frontansicht eines Filtersystems nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Filterelement; -
10 eine Schnittdarstellung eines Verbindungsbereichs des Filtersystems aus9 ; und -
11 eine perspektivische Ansicht des Filtersystems aus9 und 10 ; -
12 eine perspektivische Ansicht eines Filtersystems aus11 ohne eingesetztes Filterelement; und -
13 ein Filterelement zur Verwendung in dem Filtersystem.
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1 a sectional front view of a filter system according to a first embodiment with a filter element according to a first embodiment; -
2 a detailed view of a connection area of the filter system1 ; -
3 a perspective view of the filter system1 and2 ; -
4 a sectional view of a connection area of the filter system according to a second embodiment; -
5 a sectional view of a connection area of the filter system according to a third embodiment; -
6 a sectional view of a connection area of the filter system according to a fourth embodiment; -
7 a sectional view of a connection area of the filter system according to a fifth embodiment; -
8th a sectional view of a connection area of the filter system according to a sixth embodiment; -
9 a sectional front view of a filter system according to a seventh embodiment of the invention with a filter element; -
10 a sectional view of a connection area of the filter system9 ; and -
11 a perspective view of thefilter system 9 and10 ; -
12 a perspective view of a filter system11 without inserted filter element; and -
13 a filter element for use in the filter system.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are denoted by the same reference symbols. The figures only show examples and are not to be understood as limiting.
Im Folgenden verwendete Richtungsterminologie mit Begriffen wie „links“, „rechts“, „oben“, „unten“, „davor“, „dahinter“, „danach“ und dergleichen dient lediglich dem besseren Verständnis der Figuren und soll in keinem Fall eine Beschränkung der Allgemeinheit darstellen. Die dargestellten Komponenten und Elemente, deren Auslegung und Verwendung können im Sinne der Überlegungen eines Fachmanns variieren und an die jeweiligen Anwendungen angepasst werden.Directional terminology used below with terms such as "left", "right", "above", "below", "in front of", "behind", "after" and the like is only used to better understand the figures and is in no way intended as a limitation represent to the general public. The components and elements shown, their design and use can vary according to the considerations of a person skilled in the art and can be adapted to the respective applications.
Wie aus
Wie aus
Die Gehäuseteile 31, 32 können aus spritzgegossenem Kunststoff, Nylon und glasfaserverstärktem Kunststoff oder anderen nichtporösen, formbaren Materialien ausgebildet sein. Die von den Gehäuseteilen 31, 32 ausgebildeten Seitenwände 54 und Stirnseiten weisen eine Eigenresonanzfrequenz auf. Diese Eigenresonanzfrequenz ist zumindest teilweise von der Wandstärke, den Materialeigenschaften des Materials, welches für die Ausbildung der Wände 50 verwendet wird, das mögliche Vorhandensein von Verrippungsstrukturen, die an den Seitenwänden 54 und/oder Stirnseiten angeformt sind, und durch andere geometrische Gesichtspunkte, einschließlich Wandgröße, Form und anderen Faktoren festgelegt. Wenn sich die Frequenz von äußeren Störfaktoren der Eigenresonanzfrequenz der Seitenwände 54 bzw. Stirnseiten annähert, wird eine Wandungsauslenkung der Seitenwände 54 bzw. Stirnseiten verstärkt. Dies kann zur Erzeugung von Störgeräuschen innerhalb und außerhalb des Gehäuses 30 führen.
Wie aus
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann wenigstens eine Seitenwandung 22 nicht parallel zu einer benachbarten Seitenwand 54 des Gehäuses 30 verlaufen. Zudem ist ein nicht geradliniger, sondern auch ein geschwungener und/oder gebogener und/oder gezackter Verlauf wenigstens einer der Seitenwandungen 22 vorstellbar. Hierbei können die wenigstens zwei in axialer Richtung z beabstandeten Abstützelemente 25, 26 der Seitenwandung 22 unterschiedliche Abstände zwischen der Seitenwandung 22 und dem korrespondierenden Gehäuseteil 31, 32 ausgleichen. Das Filterelement 20 ist im verbundenen Zustand der Gehäuseteile 31, 32 zwischen den Gehäuseteilen 31, 32 eingespannt und mittelbar oder unmittelbar mit den Abstützelementen 25, 26 gegen das jeweilige Gehäuseteil 31, 32 abgedichtet. Durch die mittelbare oder unmittelbare Abdichtung des Filterelements 20 gegen das jeweilige Gehäuseteil 31, 32, kann das Gehäuse 30 nach außen abgedichtet werden, so dass ein Eindringen von ungewollten Partikeln oder Feuchtigkeit in den Hohlraum 34 und ein ungewolltes Entweichen des Fluids aus dem Gehäuse 30 erschwert ist. Zudem kann durch die mittelbare oder unmittelbare Abdichtung erschwert oder vermieden werden, dass das Fluid, welches das Gehäuse 30 durchströmt, zwischen der Seitenwandung 22 und einer benachbarten Gehäusewand des Gehäuses 30 strömt. Dadurch kann verhindert werden, dass der Fluidstrom den Faltenbalg 24 auf diese Weise umgeht und ungefiltert aus dem Gehäuse 30 austritt. Zudem können Verwirbelungen oder andere ungewollte Beeinflussungen des Fluidstroms reduziert werden.In an alternative embodiment, not shown, at least one
Das Filterelement 20 ist beispielsweise als ein Einwegfilter ausgebildet, insbesondere als Einwegluftfilter. D.h., wenn die Filterkapazität des Filterelements 20 erschöpft ist, wird dieses ganz ausgetauscht und entsorgt. In den dargestellten Ausführungsbeispielen umfasst der Filterbalg 24 ein gefaltetes Filtermaterial mit Falten, die sich zwischen den Seitenwandungen 22 des Filterelements 12 erstrecken. In einer alternativen Ausführung können auch andere geeignete Filtermaterialtypen verwendet werden.The
Die Seitenwandungen 22 des Filterelements 20 sind vorzugsweise aus Kunststoff gebildet. Beispielsweise kann das Filterbalg 24 mit Kunststoff umspritzt sein. Die Seitenwandungen 22 können jedoch auch aus anderen geeigneten Materialien gebildet und durch andere geeignete Verfahren mit dem Filterbalg 24 gekoppelt werden.The
Durch die Kopplung der Seitenwände 54 des Gehäuses 30 und durch die Kopplung der Gehäuseteile 31, 32 über die Abstützelemente 25, 26 kann eine Eigenresonanzfrequenz des Gehäuses 30 verschoben werden. Durch die Verschiebung der Eigenresonanzfrequenz kann eine Resonanz mit einer vorhandenen Störfrequenz vermieden und dadurch das Entstehen von Störgeräuschen erschwert werden. Beispielsweise kann die Eigenresonanzfrequenz der Gehäusewände um 10Hz erhöht werden, diese Erhöhung verhindert eine Resonanz mit einer Druckpulsation. Durch das Verschieben der Eigenresonanzfrequenz können die Seitenwände des Gehäuses 30 dünner ausgeführt werden, ohne dass dies zu einer unerwünschten Resonanz mit vorhandenen Störschwingungen führt.By coupling the side walls 54 of the
Wie aus
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Das elastische Material ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen als thermoplastisches Elastomer ausgeführt. Thermoplastische Elastomere weisen elastische Polymerketten auf, welche in thermoplastisches Material eingebunden sind. Thermoplastische Elastomere lassen sich in einem rein physikalischen Prozess in Kombination von hohen Scherkräften, Wärmeeinwirkung und anschließender Abkühlung verarbeiten. Obwohl keine chemische Vernetzung durch eine zeit- und temperaturaufwendige Vulkanisation wie bei den Elastomeren notwendig ist, haben die hergestellten Teile aufgrund ihrer besonderen Molekularstruktur doch gummielastische Eigenschaften. Es sind auch andere geeignete Materialien vorstellbar.In the illustrated exemplary embodiments, the elastic material is designed as a thermoplastic elastomer. Thermoplastic elastomers have elastic polymer chains that are bound into thermoplastic material. Thermoplastic elastomers can be processed in a purely physical process combining high shearing forces, exposure to heat and subsequent cooling. Although no chemical cross-linking is necessary through time-consuming and temperature-intensive vulcanization as is the case with elastomers, the parts produced still have rubber-elastic properties due to their special molecular structure. Other suitable materials are also conceivable.
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel sind Mischformen der dargestellten Ausführungsbeispiele vorstellbar. Z.B. kann wenigstens ein Abstützelement 25, 26 der wenigstens vier Abstützelemente 25, 26 mit einem Dichtungselement 28 gekoppelt sein, und wenigstens ein Abstützelement 25, 26 kann das Dichtungselement 28 ausbilden. Zudem sind andere geeignete Formen und Anordnungen der Abstützelemente 25, 26 und der Dichtungselemente 28 vorstellbar. Hierbei können sich die Formen der einzelnen Abstützelemente voneinander unterscheiden. Des Weiteren können sich die Formen der einzelnen Dichtungselemente voneinander unterscheiden.In an alternative exemplary embodiment that is not shown, mixed forms of the exemplary embodiments shown are conceivable. For example, at least one supporting
In einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Seitenwandungen 22 des Filterelements 20, die Abstützelemente 25, 26 und korrespondierenden Dichtungselemente 28 dasselbe elastische Material aufweisen. Hierbei könnten die Seitenwandungen, Abstützelemente 25, 26 und Dichtungselemente 28 einfach in einem Herstellungsschritt gemeinsam hergestellt werden.In a further exemplary embodiment, which is not shown, the
In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind alle Abstützelemente 25, 26 entlang ihrer Längsstreckung in Längsrichtung x durchgängig an der korrespondierenden Seitenwandung 22 angeordnet. D.h., dass in den dargestellten Ausführungsbeispielen die Wandungen 22 jeweils zwei durchgängige Abstützelemente 25, 26 aufweisen. Hierbei ist ein Abstützelement 25 an einem oberen Bereich der korrespondierenden Wandung 22 und ein Abstützelement 26 an einem unteren Bereich der korrespondierenden Wandung 22 angeordnet. Dadurch weisen die korrespondierenden Filterelemente 20 in den dargestellten Ausführungsbeispielen vier Abstützelemente 25, 26 auf.In the exemplary embodiments shown, all the
In einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können mehrere in Längsrichtung x voneinander beabstandete Abstützelemente 25, 26 in Längsrichtung x an der Wandung 22 angeordnet sein. Hierbei kann an dem oberen Bereich der Wandung 22 ein durchgängiges Abstützelement 25 oder mehrere in Längsrichtung x voneinander beabstandete Abstützelemente 25 angeordnet sein. An dem unteren Bereich kann ebenfalls ein durchgängiges Abstützelement 26 oder mehrere in Längsrichtung x voneinander beabstandete Abstützelemente 25 angeordnet sein. Hierbei kann sich die Anzahl der oberen Abstützelemente 25 von der Anzahl der unteren Abstützelemente 26 unterscheiden. Zudem kann sich die Anzahl der Abstützelemente 25, 26 der einen Seitenwandung 22 von der Anzahl der Abstützelemente 25, 26 der anderen gegenüberliegenden Seitenwandung unterscheiden.In an alternative exemplary embodiment, which is not shown, a plurality of
Bei einem nicht dargestellten zylinderförmigen Filterelement 20 werden die Seitenwandungen 22 von einem Zylindermantel ausgebildet. Hierbei können die Abstützelemente 25, 26 umlaufend am Zylindermantel angeordnet werden, wobei ein Abstützelement 25, 25 im oberen Bereich des Mantels und ein Abstützelement 25, 26 im unteren Bereich des Mantels angeordnet ist. Auch hier können im oberen Bereich oder im unteren Bereich mehrere voneinander beabstandete Abstützelemente 25, 26 angeordnet werden.In the case of a cylindrical filter element 20 (not shown), the
Wie aus
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Wie aus
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In den in
In den in
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Abstützelemente 25, 26 bzw. die mit den Abstützelementen 25, 26 gekoppelten Dichtungselemente 28 mit den korrespondierenden Hinterschnitten 35, 36, 37 verbunden werden. Beispielsweise können diese verklebt oder durch eine andere geeignete Verbindung mit den Hinterschnitten 35, 36, 37 verbunden werden.In an exemplary embodiment that is not shown, the supporting
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 112012000443 T5 [0004]DE 112012000443 T5 [0004]
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DE112012000443T5 (en) | 2011-01-11 | 2013-10-10 | Mann + Hummel Gmbh | Air cleaner assembly and filter element for providing improved dynamic wall stiffness |
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