DE102016000575A1

DE102016000575A1 - Hohlfilterelement, Griffeinrichtung eines Hohlfilterelements und Filtervorrichtung mit wenigstens einem Hohlfilterelement

Info

Publication number: DE102016000575A1
Application number: DE102016000575.0A
Authority: DE
Inventors: Klaus-Dieter Ruhland; Michael Kaufmann
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2016-08-04
Also published as: US10159923B2; CN105840363A; US20160220935A1

Abstract

Es werden ein Hohlfilterelement (20) einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, eine Griffeinrichtung eines Hohlfilterelements und eine Filtervorrichtung mit wenigstens einem Hohlfilterelement beschrieben. Wenigstens ein Filterbalg (28) weist wenigstens ein Filtermedium (30) auf, das wenigstens einen Elementinnenraum (32) bezüglich einer Elementachse (22) umfangsmäßig umgibt. Der Filterbalg (28) ist wenigstens an einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper (34, 36) verbunden. Das Hohlfilterelement (20) kann in einem Filtergehäuse (12) der Filtervorrichtung (10) insbesondere austauschbar so angeordnet werden, dass es wenigstens einen Lufteinlass (26) des Filtergehäuses (12) für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass (24) für filtrierte Luft trennt. An wenigstens einer Stirnseite des wenigstens einen Filterbalgs (28) ist wenigstens eine Griffeinrichtung (44) angeordnet, an der das Hohlfilterelement (20) wenigstens zum Einbau in das oder Ausbau aus dem Filtergehäuse (12) gefasst werden kann. Die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) ist an einer Stirnseite des Hohlfilterelements (20) angeordnet, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements (20) nicht vorgesehen ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Hohlfilterelement einer Filtervorrichtung zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, mit wenigstens einem Filterbalg, welcher wenigstens ein Filtermedium aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig umgibt, und der an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper verbunden ist, wobei das Hohlfilterelement in einem Filtergehäuse der Filtervorrichtung insbesondere austauschbar so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Lufteinlass des Filtergehäuses für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass für filtrierte Luft trennt, wobei an wenigstens einer Stirnseite des wenigstens einen Filterbalgs wenigstens eine Griffeinrichtung angeordnet ist, an der das Hohlfilterelement wenigstens zum Einbau in das oder Ausbau aus dem Filtergehäuse gefasst werden kann.
Ferner betrifft die Erfindung eine Griffeinrichtung eines Hohlfilterelements, insbesondere eines erfindungsgemäßen Hohlfilterelements, einer Filtervorrichtung zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, welche an wenigstens einer Stirnseite eines Filterbalgs des Hohlfilterelements angeordnet werden kann und an der das Hohlfilterelement wenigstens zum Einbau in ein oder Ausbau aus einem Filtergehäuse gefasst werden kann, wobei der Filterbalg wenigstens ein Filtermedium aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig umgibt, und der Filterbalg an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper verbunden ist, und wobei das Hohlfilterelement in einem Filtergehäuse der Filtervorrichtung insbesondere austauschbar so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Lufteinlass des Filtergehäuses für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass für filtrierte Luft trennt.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Filtervorrichtung mit wenigstens einem Hohlfilterelement zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, wobei das wenigstens eine Hohlfilterelement wenigstens einen Filterbalg umfasst, welcher wenigstens ein Filtermedium aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum bezüglich einer Elementachse umfangsmäßig umgibt, und der Filterbalg an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper verbunden ist, wobei das wenigstens eine Hohlfilterelement in einem Filtergehäuse der Filtervorrichtung insbesondere austauschbar so angeordnet ist, dass es wenigstens einen Lufteinlass des Filtergehäuses für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass für filtrierte Luft trennt, wobei an wenigstens einer Stirnseite des wenigstens einen Filterbalgs wenigstens eine Griffeinrichtung angeordnet ist, an der das Hohlfilterelement wenigstens zum Einbau in das oder Ausbau aus dem Filtergehäuse gefasst werden kann.
Stand der Technik
Aus der EP 1 769 835 B1 ist ein Filterelement mit einer äußeren Hülse bekannt, die aus einem flexiblen durchlässigen Material ist und ein offenes oberes Ende und ein unteres Ende aufweist. Eine innere Hülse, die im Wesentlichen konzentrisch bezüglich der äußeren Hülse angeordnet ist, weist ein geschlossenes oberes Ende und ein unteres Ende auf. Die innere Hülse ist aus einem flexiblen durchlässigen Material gemacht. Das obere Ende der inneren Hülse ist von dem oberen Ende der äußeren Hülse getrennt. Anbringungsmittel sind vorgesehen zum Anbringen des unteren Endes der inneren Hülse am unteren Ende der äußeren Hülse. Entfernungsmittel sind vorgesehen zum Ausführen der Entfernung des Filterelements aus einem assoziierten Filtergehäuse. Die Entfernungsmittel weisen zumindest einen Handgriff auf, der an der inneren Hülse angebracht ist, jedoch nicht direkt an der äußeren Hülse. Ein Dichtungsbund weist zwei Handgriffe auf. Der Dichtungsbund ist an der äußeren Hülse, jedoch nicht direkt an der inneren Hülse, angebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hohlfilterelement, eine Griffeinrichtung und eine Filtervorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, bei denen die Griffeinrichtung möglichst platzsparend an dem Hohlfilterelement angebracht ist, ohne dass sie beim Betrieb der Filtervorrichtung eine Luftströmung bezüglich der Funktionalität des Hohlfilterelements negativ beeinflussen kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung an einer Stirnseite des Hohlfilterelements angeordnet ist, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements nicht vorgesehen ist.
Erfindungsgemäß befindet sich die wenigstens eine Griffeinrichtung in einem beim Betrieb von Luft nicht durchströmten Bereich oder ist so am Hohlfilterelement angeordnet, dass sie eine Luftdurchströmung an der entsprechenden Stirnseite gewollt zur Verbesserung der Funktionalität positiv beeinflusst, vorzugsweise verhindert. Auf diese Weise wirkt sich die wenigstens eine Griffeinrichtung im Sinne der Funktionalität des Hohlfilterelements bezüglich der Luftströmung zumindest nicht negativ aus.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann außerhalb der Luftströmung so angeordnet sein, dass sie die gewünschte Luftströmung nicht beeinflusst, insbesondere nicht stört. Alternativ kann die wenigstens eine Griffeinrichtung so angeordnet sein, dass sie die Luftströmung gewollt leitet, einschränkt oder verhindert und damit die Luftströmung im Sinne der Funktionalität des Hohlfilterelements sogar positiv beeinflusst.
Vorteilhafterweise kann der Elementinnenraum an der Stirnseite, an der die wenigstens eine Griffeinrichtung angeordnet ist, wenigstens teilweise geschlossen sein.
An der Stirnseite kann die wenigstens eine Griffeinrichtung darüber hinaus platzsparend angeordnet sein. An der Stirnseite kann das Hohlfilterelement mit der wenigstens einen Griffeinrichtung einfach von Hand und/oder mit einem Greifwerkzeug gefasst werden. Das Hohlfilterelement kann an der wenigstens einen Griffeinrichtung gefasst, insbesondere axial zur Elementachse in das Filtergehäuse eingesteckt und aus diesem herausgezogen werden. Ferner kann Hohlfilterelement einfach an der Griffeinrichtung getragen werden. Auf diese Weise können insbesondere schwere und/oder große Hohlfilterelemente einfacher gehandhabt werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens teilweise Kunststoff und/oder Metall und/oder ein andersartiges Material, insbesondere eine Kohlefaserverbindung, aufweisen oder daraus bestehen. Kunststoff kann einfach geformt, insbesondere gespritzt oder gegossen, werden. Metall kann einfach gestaltet, insbesondere gewalzt, gestanzt, geschnitten, gefalzt, gebördelt und/oder gebogen, werden. Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann auch eine Materialmischung, insbesondere eine Kombination aus Metall und Kunststoff, aufweisen.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens teilweise fest, insbesondere unflexibel, sein. Auf diese Weise können mechanische Kräfte besser übertragen werden. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens teilweise flexibel, insbesondere elastisch, sein. Auf diese Weise können Toleranzen besser ausgeglichen und/oder betriebsbedingte Vibrationen kompensiert werden. Außerdem kann so eine mehrere Bauteile aufweisende Griffeinrichtung einfacher zusammengebaut werden.
Ein Hohlfilterelement kennzeichnet sich dadurch, dass es wenigstens einen Elementinnenraum aufweist, welcher von einem Filterbalg mit Filtermedium umgeben wird. Das Filtermedium kann von der zu reinigenden Luft von außen nach innen zum Elementinnenraum durchströmt werden oder umgekehrt. Der Elementinnenraum verfügt über einen Luftdurchlass nach außen, durch den, je nach Strömungsrichtung, die gereinigte Luft den Elementinnenraum verlassen oder zu reinigende Luft in diesen gelangen kann.
Bei dem Hohlfilterelement kann es sich vorteilhafterweise um ein Rundfilterelement mit einem runden Querschnitt, ein ovales Rundfilterelement mit einem ovalen Querschnitt, ein flach-ovales Rundfilterelement mit einem abgeflachten ovalen Querschnitt, ein konisches Rundfilterelement, bei dem sich der runde Querschnitt in axialer Richtung zu einer Hauptachse verjüngt, ein konisch-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, ein konisches flach-ovales Rundfilterelement, bei dem sich der flach-ovale Querschnitt in axialer Richtung zumindest in Richtung einer Querachse verjüngt, oder ein Hohlfilterelement mit einem andersartigen, insbesondere einem eckigen, Querschnitt und/oder einem andersartigen axialen Querschnittsverlauf in Richtung der Elementachse, handeln.
Mit der wenigstens einen Griffeinrichtung können auch größere Hohlfilterelemente mit Durchmessern von bis zu 40 cm und mehr einfach und zuverlässig gefasst und gehandelt werden. Derartige Hohlfilterelemente können mit Schmutz beladen eine Masse von bis zu 30 kg und mehr aufweisen.
Das Filtermedium kann vorteilhafterweise bezüglich der Elementachse umfangsmäßig geschlossen oder offen sein. Das Filtermedium kann insbesondere sternförmig, bevorzugt zickzackförmig oder wellenförmig, gefaltet oder gebogen sein. Das Filtermedium kann auch ungefaltet oder ungebogen sein.
Bei dem Filtermedium kann es sich um Filterpapier, Filtervlies, Filterschaum oder ein andersartiges zur Filtrierung von Luft geeignetes Filtermedium oder eine Kombination aus unterschiedlichen Filtermedien handeln. Das Filtermedium kann einlagig oder mehrlagig sein. Das Filtermedium kann zu dem Filterbalg gestaltet sein.
Die Filtervorrichtung, insbesondere das Hohlfilterelement, kann vorteilhafterweise Teil eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine sein. Die Filtervorrichtung, insbesondere das Hohlfilterelement, kann zur Reinigung von Verbrennungsluft dienen, welche der Brennkraftmaschine zur Verbrennung zugeführt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf einen Luftfilter eines Luftansaugtrakts einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Luftsystemen von Kraftfahrzeugen verwendet werden. Die Filtervorrichtung kann auch außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, insbesondere bei Industriemotoren, eingesetzt werden. Eine erfindungsgemäße Filtervorrichtung, insbesondere ein erfindungsgemäßes Hohlfilterelement, kann auch bei Nutzfahrzeugen, insbesondere Bussen, Traktoren, Lastkraftwagen oder Baggern, oder Land-/Baumaschinen oder dergleichen zum Einsatz kommen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Griffeinrichtung mit wenigstens einem Endkörper auf der entsprechenden Stirnseite des Hohlfilterelements wenigstens verbunden sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung platzsparend mit dem wenigstens einen Endkörper kombiniert werden.
Mittels des wenigstens einen Endkörpers kann die wenigstens eine Griffeinrichtung stabil an dem wenigstens einen Filterbalg befestigt werden. So kann eine mechanische Belastung des Filterbalgs beim Greifen des Hohlfilterelements verringert werden.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann lösbar oder nicht zerstörungsfrei lösbar mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein.
Der wenigstens eine Endkörper kann vorteilhafterweise als sogenannte Endscheibe realisiert sein. Endscheiben haben im Verhältnis zu ihrer bezüglich der Elementachse radialen Ausdehnung eine geringe axiale Ausdehnung.
Der wenigstens eine Endkörper kann dicht, insbesondere luftdicht, mit dem Filterbalg, insbesondere dem Filtermedium, verbunden sein.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper Kunststoff, insbesondere Polyurethan, aufweisen oder aus diesem bestehen. Auf diese Weise kann er einfach hergestellt und/oder mit dem Filterbalg, insbesondere dem Filtermedium, verbunden werden. Der wenigstens eine Endkörper kann so auch einfach mit der wenigstens einen Griffeinrichtung verbunden werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper wenigstens teilweise elastisch sein. Auf diese Weise kann er etwaige bauteilbedingte und/oder betriebsbedingte Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen, ausgleichen. Außerdem kann er so zur Dämpfung insbesondere von betriebsbedingten Schwingungen und Geräuschen beitragen.
Vorteilhafterweise können die Funktionen der wenigstens einen Griffeinrichtung und des wenigstens einen Endkörpers jeweils für sich optimiert werden. So kann die wenigstens eine Griffeinrichtung entsprechend stabil ausgestaltet sein, sodass eine gute Kraftübertragung auf den Filterbalg möglich ist. Der wenigstens eine Endkörper kann in Bezug auf die Abdichtung des Filtermediums auf der Stirnseite und/oder auf einen Toleranzausgleich optimiert sein. So kann der wenigstens eine Endkörper wenigstens eine Dichtfunktion, insbesondere wenigstens einen Dichtabschnitt, und/oder wenigstens ein Abstützelement zum Abdichten und/oder Abstützen insbesondere gegen das Filtergehäuse aufweisen.
Der wenigstens eine Endkörper und/oder die wenigstens eine Griffeinrichtung können mittels einer entsprechenden materialschlüssigen und/oder formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung, insbesondere einer Passung, einer Steckverbindung, einer Klebeverbindung, einer Schweißverbindung, einer Lötverbindung, einer Klemmverbindung, einer Rastverbindung, einer Dreh-/Steckverbindung, insbesondere einer Schraubverbindung und/oder einer bajonettartigen Verbindung, oder dergleichen oder einer Kombination aus mehreren Verbindungsarten, mittelbar oder unmittelbar mit dem wenigstens einen Filterbalg verbunden sein. Die Materialien und/oder Strukturen des wenigstens einen Endkörpers und/oder der wenigstens einen Griffeinrichtung einerseits und des wenigstens einen Filterbalgs andererseits können sich zur Verbindung auch gegenseitig durchdringen.
Vorteilhafterweise kann ein Befestigungsabschnitt der wenigstens einen Griffeinrichtung, insbesondere mit einer Rippenstruktur, bezüglich der Elementachse wenigstens radial in den wenigstens einen Endkörper ragen. Auf diese Weise kann eine Kraftübertragung zwischen der wenigstens einen Griffeinrichtung und dem wenigstens einen Endkörper verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann das Hohlfilterelement mittels des wenigstens einen Endkörpers gegen das Filtergehäuse abgestützt werden.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann vorteilhafterweise so mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein, dass sie selbst nicht gegen das Filtergehäuse stößt, insbesondere sich nicht abstützt. Alternativ oder zusätzlich kann sich die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens teilweise gegen das Filtergehäuse abstützen.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Filterbalg und/oder gegebenenfalls der wenigstens eine Endkörper die wenigstens eine Griffeinrichtung zumindest in deren Ruheposition, gegebenenfalls der Ruheposition eines Griffelements, nach außen, also zum Filtergehäuse hin, überragen. Die Ruheposition kann insbesondere dann eingenommen oder eingestellt werden, wenn das Hohlfilterelement sich betriebsbereit im Filtergehäuse befindet oder wenn das Hohlfilterelement insbesondere zur Lagerung oder zur Verpackung vorgesehen ist.
In einer Greifposition der wenigstens einen Griffeinrichtung hingegen kann mit der wenigstens einen Griffeinrichtung das Hohlfilterelement zum Transport und zum Einbau oder Ausbau gefasst werden. In der Greifposition kann wenigstens ein Teil der wenigstens ein Griffeinrichtung, insbesondere ein Griffelement, den wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls den wenigstens einen Endkörper wenigstens teilweise überragen. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung einfacher gefasst werden. Alternativ kann die wenigstens eine Griffeinrichtung von dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper überragt werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens zum Zwecke der Herstellung des Hohlfilterelements mit einem Mittelrohr oder Stützrohr des Hohlfilterelements einstückig oder mehrstückig verbunden sein/werden. Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann lösbar oder nicht zerstörungsfrei lösbar mit dem Mittelrohr oder Stützrohr verbunden sein. Das Mittelrohr oder der Stützkörper kann vorteilhafterweise im Elementinnenraum verlaufen. Es kann vorteilhafterweise koaxial zur Elementachse sein. Es kann sich vorteilhafterweise zwischen den Stirnseiten, gegebenenfalls zwischen dortigen Endkörpern, des Hohlfilterelements erstrecken.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein insbesondere bezüglich der Elementachse axial abstützendes Abstützelement, insbesondere ein Abstützsteg, aufseiten des wenigstens einen Filterbalgs, insbesondere des wenigstens einen Endkörpers, angeordnet sein.
Wenigstens ein Abstützelement kann bezüglich der Elementachse radial außerhalb der wenigstens einen Griffeinrichtung angeordnet sein. Mit dem wenigstens einen Abstützelement kann das Hohlfilterelement in eingebauten Zustand an dem Filtergehäuse abgestützt werden.
Vorteilhafterweise können mehrere Abstützelemente bezüglich der Elementachse umfangsmäßig verteilt angeordnet sein. So kann eine gleichmäßigere Abstützung erfolgen.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Abstützelement wenigstens teilweise elastisch sein. Auf diese Weise können Toleranzen, insbesondere Lagetoleranzen und/oder Bauraumtoleranzen und/oder betriebsbedingte Toleranzen, insbesondere zwischen dem Hohlfilterelement und dem Filtergehäuse, besser ausgeglichen werden. Außerdem können so betriebsbedingte Geräusche und/oder Vibrationen besser gedämpft und kompensiert werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Abstützelement einstückig oder mehrstückig mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung und/oder wenigstens ein Teil wenigstens eines Endkörpers den Elementinnenraum an der Stirnseite wenigstens teilweise verschließen. Auf diese Weise können die ohnehin vorhandenen Bauteile zum Verschließen des Elementinnenraums an der Stirnseite wenigstens mit verwendet werden. Ein Bauteileaufwand und/oder ein Montageaufwand kann so verringert werden.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung alleine oder gemeinsam mit dem wenigstens einen Endkörper oder der wenigstens eine Endkörper alleine den Elementinnenraum wenigstens teilweise verschließen.
Wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung und wenigstens ein Teil des wenigstens einen Endkörpers können sich vorteilhafterweise zum Verschließen des Elementinnenraums ergänzen.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper und/oder die wenigstens eine Griffeinrichtung den Filterbalg an der Stirnseite stabilisieren.
Vorteilhafterweise kann sich der wenigstens eine Endkörper wenigstens über das Filtermedium an der Stirnseite des Filterbalgs erstrecken. Auf diese Weise kann der wenigstens eine Endkörper an der Stirnseite flächig mit dem Filtermedium insbesondere dicht verbunden sein. So kann die Verbindung, insbesondere deren mechanische Stabilität, verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann sich wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung und/oder wenigstens ein Teil des wenigstens einen Endkörpers stirnseitig wenigstens über den Elementinnenraum erstrecken. Auf diese Weise kann der betreffende Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung und/oder des wenigstens einen Endkörpers den Elementinnenraum stirnseitig wenigstens teilweise verschließen.
Vorteilhafterweise kann sich die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens über einen Teil des Filterbalgs erstrecken. Auf diese Weise kann eine Verbindung zwischen der wenigstens einen Griffeinrichtung und dem Filterbalg und damit eine Krafteintragung von der wenigstens einen Griffeinrichtung auf den Filterbalg verbessert werden.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung und der wenigstens eine Endkörper können sich wenigstens teilweise überlappen. Auf diese Weise kann eine Verbindung zwischen der wenigstens einen Griffeinrichtung und dem wenigstens einen Endkörper verbessert werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper materialsparend als Ringkörper realisiert sein. Eine zentrale Öffnung des Ringkörpers kann den Elementinnenraum an der entsprechenden Stirnseite des Hohlfilterelements nach außen freilassen. Die Öffnung des Ringkörpers kann vorteilhafterweise mit einem entsprechenden Abschnitt, insbesondere Schalenabschnitt, der wenigstens einen Griffeinrichtung verschlossen sein. Die wenigstens eine Griffeinrichtung und der wenigstens eine Endkörper können sich so ergänzen und gemeinsam den Elementinnenraum auf der entsprechenden Stirnseite des Hohlfilterelements verschließen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens ein relativ zu dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls zu dem wenigstens einen Endkörper verstellbares, insbesondere schwenkbares oder klappbares, Griffelement, insbesondere einen Griffbügel, aufweisen. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Griffelement aus der Greifposition, in der es zum Handhaben des Hohlfilterelements gegriffen werden kann, in eine Ruheposition gebracht werden. In der Ruheposition kann das Griffelement so einfach platzsparend angeordnet werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement schwenkbar oder klappbar sein. So kann es einfach zum Wechsel der Position geschwenkt oder geklappt werden.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Griffelement wenigstens einen Griffbügel aufweisen. Ein Griffbügel kann einfach, insbesondere von Hand und/oder mit einem Greifwerkzeug gefasst werden.
Der Griffbügel kann vorteilhafterweise wenigstens einen, bevorzugt zwei, Halteschenkel aufweisen, mit dem er mittelbar oder unmittelbar mit dem Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper schwenkbar oder klappbar verbunden werden/sein kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens ein Fixierelement, insbesondere wenigstens einen Fixierhaken, aufweisen zum Fixieren von wenigstens einem verstellbaren Griffelement wenigstens in einer Greifposition und/oder einer Ruheposition. Mit dem wenigstens einen Fixierelement kann das Griffelement in der entsprechenden Position fixiert werden. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass das wenigstens eine Griffelement unkontrolliert verstellt wird.
Vorteilhafterweise kann das wenigstens eine Fixierelement lösbar sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Griffelement einfach aus der entsprechenden Position heraus gebracht oder in diese gestellt werden. Mit dem wenigstens einen Fixierelement kann eine Fixierkraft realisiert werden, welche zum Verstellen des wenigstens einen Griffelements überwunden werden muss.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Fixierelement wenigstens einen Fixierhaken aufweisen. Mit dem Fixierhaken kann das wenigstens eine Griffelement insbesondere lösbar eingehakt und/oder verrastet werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Fixierelement gegenüber dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper lagefest sein. Wenigstens ein Fixierelement kann mit wenigstens einer entsprechenden Rastaufnahme, gegebenenfalls einem Griffbügel, aufseiten des wenigstens einen Griffelements, in der entsprechenden Position fixierend zusammenwirken, insbesondere verhaken oder verrasten.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens ein entsprechendes Fixierelement aufseiten wenigstens eines Griffelements angeordnet sein, der mit einer entsprechenden Rastaufnahme aufseiten des wenigstens einen Filterbalgs und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Endkörpers verhaken oder verrasten kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung, beispielsweise das Griffelement, wenigstens in einer Ruheposition wenigstens teilweise im Elementinnenraum und/oder gegebenenfalls innerhalb wenigstens eines Endkörpers versenkbar sein. Auf diese Weise kann die Außenabmessung des Hohlfilterelements zumindest in der Ruheposition der wenigstens einen Griffeinrichtung verringert werden. So kann der Elementinnenraum und/oder gegebenenfalls der wenigstens eine Endkörper genutzt werden, um darin die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens teilweise unterzubringen. Besonders bevorzugt kann der Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung in einer Ruheposition vollständig im Elementinnenraum und/oder innerhalb wenigstens eines Endkörpers versenkbar sein. Dabei ragt der versenkte Teil der Griffeinrichtung, zum Beispiel das Griffelement und bevorzugt die gesamte Griffeinrichtung, in versenktem Zustand nicht über die axiale Stirnfläche des Endkörpers (z. B. einer Endscheibe) hinaus.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Griffeinrichtung wenigstens einen Haltekörper, insbesondere eine Halteschale, aufweisen, mit dem wenigstens ein Griffelement verstellbar verbunden sein kann. Mit dem wenigstens einen Haltekörper kann die wenigstens eine Griffeinrichtung mittelbar oder unmittelbar an dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper gehalten werden.
Der wenigstens eine Haltekörper kann so ausgestaltet sein, dass er eine möglichst flächige Verbindung mit dem wenigstens einen Filterbalg unmittelbar oder mittelbar, gegebenenfalls mittels eines Endkörpers, realisiert. So kann eine stabilere Verbindung und eine gleichmäßigere Kraftübertragung erreicht werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Haltekörper eine Halteschale aufweisen. In einer entsprechenden Vertiefung der Halteschale kann wenigstens ein Griffelement in seiner Ruheposition platzsparend und insbesondere vollständig versenkt werden.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung, insbesondere die wenigstens eine Halteschale, insbesondere deren Vertiefung, kann vorteilhafterweise wenigstens teilweise in den Elementinnenraum ragen. Auf diese Weise kann die Außenabmessung, insbesondere die axiale Ausdehnung, des Hohlfilterelements verringert werden.
Der wenigstens eine Haltekörper kann vorteilhafterweise gemeinsam mit dem wenigstens einen Griffelement vorgefertigt werden. So kann die wenigstens eine Griffeinrichtung als vormontiertes Bauteil mit dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper verbunden werden. Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann als Griffmodul realisiert sein. Es können je nach Verwendungszweck, insbesondere abhängig von Dimensionen, insbesondere Form und/oder Größe, des Hohlfilterelements, unterschiedliche Haltekörper mit unterschiedlichen Griffelementen bedarfsgerecht kombiniert werden.
Vorteilhafterweise können der wenigstens eine Haltekörper und das wenigstens eine Griffelement separate Teile sein. Sie können auch als zusammenhängendes, insbesondere integriertes, Bauteil realisiert sein.
Das wenigstens eine Griffelement und der wenigstens eine Haltekörper können aus dem gleichen oder unterschiedlichen Materialien oder Materialmischungen sein oder diese aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens ein Griffelement wenigstens ein Griff-Verbindungselement, insbesondere einen Rastvorsprung und/oder eine Rastaufnahme, einer insbesondere lösbaren Schnellverbindung, insbesondere einer Rastverbindung, Schnappverbindung, Klemmverbindung und/oder Steckverbindung, aufweisen, das mit wenigstens einem entsprechenden Verbindungselement, insbesondere einem Haltekörper-Verbindungselement, insbesondere einer Rastaufnahme und/oder einem Rastvorsprung, das an dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Endkörper und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Haltekörper angeordnet sein kann, insbesondere beweglich verbunden werden kann. Mit einer Schnellverbindung kann das wenigstens eine Griffelement einfach und stabil mit dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Endkörper und/oder gegebenenfalls dem wenigstens einen Haltekörper verbunden werden.
Vorteilhafterweise kann die Schnellverbindung zerstörungsfrei lösbar sein. Auf diese Weise kann das wenigstens eine Griffelement bei Bedarf entfernt werden.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Filterbalg und/oder gegebenenfalls der wenigstens eine Endkörper und/oder gegebenenfalls der wenigstens eine Haltekörper wenigstens eine Haltelasche aufweisen, welche über das wenigstens eine Haltekörperverbindungselement verfügt.
Vorteilhafterweise können wenigstens zwei Haltelaschen vorgesehen sein, zwischen denen das wenigstens eine Griffelement, insbesondere ein Griffbügel, insbesondere wenigstens ein Halteschenkel des Griffbügels, bewegbar, insbesondere schwenkbar, gehalten, insbesondere eingespannt, werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Verbindung, insbesondere eine Schnellverbindung, zwischen wenigstens einem Griffelement der wenigstens einen Griffeinrichtung und dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Endkörper und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Haltekörper der wenigstens einen Griffeinrichtung wenigstens eine Montagehilfe, insbesondere wenigstens eine Führungsfläche und/oder wenigstens ein Führungselement, aufweisen zum Führen wenigstens eines Verbindungselements eines der zur verbindenden Bauteile, insbesondere eines Griff-Verbindungselements des wenigstens einen Griffelements, zur Verbindung mit einem entsprechenden Verbindungselement, insbesondere einem Haltekörperverbindungselement, des entsprechenden anderen Bauteils, insbesondere aufseiten des wenigstens einen Filterbalgs und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Endkörpers und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Haltekörpers. Mittels der wenigstens einen Montagehilfe kann das wenigstens eine Verbindungselement aufseiten des Griffelements und das wenigstens eine Verbindungselement aufseiten des Filterbalgs und/oder gegebenenfalls des Endkörpers und/oder gegebenenfalls das Haltekörpers einfacher und genauer zusammengebracht werden.
Vorteilhafterweise kann aufseiten wenigstens eines Verbindungselements, insbesondere aufseiten wenigstens einer Haltelasche insbesondere aufseiten des Filterbalgs und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Endkörpers und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Haltekörpers, wenigstens eine Führungsfläche, insbesondere eine Führungsrampe und/oder Führungsnut und/oder Schräge, vorgesehen sein. Die wenigstens eine Führungsfläche kann vorteilhafterweise zu dem wenigstens einen entsprechenden Verbindungselement, insbesondere wenigstens einem Haltekörperverbindungselement, insbesondere einer Rastaufnahme, führen.
Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Verbindungselement, insbesondere ein Rastvorsprung, auf seiner beim Zusammenbau dem entsprechenden anderen Verbindungselement, insbesondere einer Rastaufnahme, zugewandten Seite keilartig schräg abfallen. Auf diese Weise können die Verbindungselemente besser aneinander entlanggleiten und zueinander geführt werden.
Vorteilhafterweise kann wenigstens eines der zu verbindenden Bauteile, gegebenenfalls der wenigstens eine Haltekörper, insbesondere gegebenenfalls wenigstens eine Haltelasche des wenigstens einen Haltekörpers, und/oder das wenigstens eine Griffelement, wenigstens eine Führungsnut zum Führen wenigstens eines Rastelements, insbesondere eines Rastvorsprungs, des entsprechenden anderen zu verbindenden Bauteils, insbesondere wenigstens eines Griffelements und/oder Haltekörpers, aufweisen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Griffeinrichtung, insbesondere ein Haltekörper der Griffeinrichtung, wenigstens teilweise in dem wenigstens einen Endkörper integriert, insbesondere eingebettet, sein und/oder wenigstens teilweise von dem wenigstens einen Endkörper wenigstens mitgebildet werden oder umgekehrt. Auf diese Weise kann eine stabile und/oder platzsparende Verbindung zwischen der wenigstens einen Griffeinrichtung und dem wenigstens einen Endkörper realisiert sein.
Vorteilhafterweise können wenigstens eine Griffeinrichtung, gegebenenfalls wenigstens ein Haltekörper der Griffeinrichtung, in das Material des wenigstens einen Endkörpers wenigstens teilweise eingeschäumt, eingegossen oder eingespritzt sein.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Haltekörper in Polyurethan zur Realisierung des wenigstens einen Endkörpers eingeschäumt sein.
Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Griffeinrichtung, gegebenenfalls der wenigstens eine Haltekörper, eine Rippenstruktur aufweisen. Beim Einspritzen, Umspritzen, Eingießen oder Einschäumen kann das Material des wenigstens einen Endkörpers die Rippenstruktur besser durchdringen und so die Verbindung zu der wenigstens einen Griffeinrichtung verbessern.
Die wenigstens eine Griffeinrichtung kann auch in anderer Weise, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder materialschlüssig, mit dem wenigstens einen Endkörper verbunden sein.
Vorteilhafterweise kann der wenigstens eine Endkörper die wenigstens eine Griffeinrichtung, gegebenenfalls den Haltekörper, wenigstens teilweise mitbilden. Alternativ kann die wenigstens eine Griffeinrichtung den wenigstens eine Endkörper wenigstens teilweise mitbilden.
Die technische Aufgabe wird ferner bei der Griffeinrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Griffeinrichtung an einer Stirnseite des Hohlfilterelements angeordnet werden kann, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements nicht vorgesehen ist.
Die technische Aufgabe wird ferner bei der Filtervorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung an einer Stirnseite des Hohlfilterelements angeordnet ist, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements nicht vorgesehen ist.
Im Übrigen gelten die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Hohlfilterelement, der erfindungsgemäßen Griffeinrichtung und der erfindungsgemäße Filtervorrichtung und deren jeweiligen vorteilhaften Ausgestaltungen aufgezeigten Merkmale und Vorteile untereinander entsprechend und umgekehrt. Die einzelnen Merkmale und Vorteile können selbstverständlich untereinander kombiniert werden, wobei sich weitere vorteilhafte Wirkungen einstellen können, die über die Summe der Einzelwirkungen hinausgehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert wird. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen schematisch
1 eine isometrische Darstellung eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine eines Baufahrzeugs, mit einem Filtergehäuse, in dem ein Rundfilterelement angeordnet ist, welches eine Griffeinrichtung zum Transport und zum Ein- und Ausbau aufweist;
2 einen Längsschnitt des Luftfilters aus der 1 entlang einer Elementachse des Rundfilterelements;
3 den Luftfilter aus den 1 und 2 ohne Gehäusedeckel, wobei ein Griffbügel der Griffeinrichtung in seiner Ruheposition eingeklappt dargestellt ist;
4 den offenen Luftfilter aus der 3 mit ausgeklapptem Griffbügel;
5 den offenen Luftfilter aus der 4 aus einer anderen Perspektive;
6 eine isometrische Detaildarstellung des Rundfilterelements des Luftfilters aus den 1 bis 5 mit ausgeklapptem Griffbügel;
7 das Rundfilterelement aus der 6 mit eingeklapptem Griffbügel;
8 eine Detailansicht der Griffeinrichtung des Rundfilterelements aus den 1 bis 7 mit ausgeklapptem Griffbügel;
9 die Griffeinrichtung aus der 8 mit eingeklapptem Griffbügel;
10 eine Halteschale der Griffeinrichtung aus den 8 und 9 ohne Griffbügel;
11 den Griffbügel der Griffeinrichtung aus den 8 und 9 ohne Halteschale.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Ausführungsformen der Erfindung
In der 1 ist ein Luftfilter 10 einer Brennkraftmaschine einer Nutzmaschine, beispielhaft eines Baufahrzeugs, in isometrischer Darstellung gezeigt. 2 zeigt den Luftfilter 10 in einem Längsschnitt. Der Luftfilter 10 ist in einem Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordnet und dient der Reinigung von zur Verbrennung benötigter Luft.
Der Luftfilter 10 verfügt über ein Filtergehäuse 12. Das Filtergehäuse 12 ist öffenbar aus einem Gehäusetopf 14 und einem Gehäusedeckel 16 zusammengesetzt. Mit dem Gehäusedeckel 16 ist eine Einbauöffnung 18 des Filtergehäuses 12 zum Einbau eines Filterelements 20 verschlossen. Die Einbauöffnung 18 ist beispielsweise in den 3 bis 5 gut erkennbar. Dort ist der Luftfilter 10 ohne Gehäusedeckel 16 dargestellt.
Der Luftfilter 10 ist insgesamt koaxial zu einer Achse 22, welche in den 1, 2, 8 und 9 angedeutet ist. Wenn im Folgenden von „axial”, „koaxial”, „radial”, „umfangsmäßig” oder dergleichen die Rede ist, so bezieht sich dies, sofern nicht anders erwähnt, auf die Achse 22. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel fällt die Achse 22 mit einer Gehäuseachse des Filtergehäuses 12, einer Elementachse des Filterelements 20 und einer Einbauachse zusammen. Der besseren Übersichtlichkeit wegen werden die vorbezeichneten Achsen im Folgenden kurz als Achse 22 bezeichnet. Axial zu der Einbauachse, also zur Achse 22, kann das Filterelement 20 in den Gehäusetopf 14 eingebaut und aus diesem entfernt werden. Axial zu der Einbauachse kann der Gehäusedeckel 16 auf die Einbauöffnung 18 des Gehäusetopfs 14 montiert werden. Die Einbauöffnung 18 ist koaxial zur Achse 22. Insgesamt hat das Filtergehäuse 12 eine etwa kreiszylindrische, koaxiale Form.
Auf der der Einbauöffnung 18 axial gegenüberliegenden Stirnseite weist der Gehäusetopf 14 einen koaxialen Luftauslass 24 für gereinigte Luft auf. In seiner Umfangsseite nahe der luftauslassseitigen Stirnseite führt ein Lufteinlass 26 für zu reinigende Luft in den Gehäusetopf 14. Das Filterelement 20 ist in dem Filtergehäuse 12 so angeordnet, dass es den Lufteinlass 26 von dem Luftauslass 24 trennt.
Der Gehäusedeckel 16 ist mit hier nicht weiter interessierenden Klammern lösbar mit dem Gehäusetopf 14 verbunden und verschließt die Einbauöffnung 18 dicht.
Das Filterelement 20 ist als sogenanntes Rundfilterelement ausgestaltet. Ein Außendurchmesser des Filterelements 20 beträgt bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel beispielhaft etwa 40 cm. Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann der Außendurchmesser auch deutlich kleiner oder größer sein. Das Filterelement 20 weist einen koaxialen Filterbalg 28 aus einem zickzackförmig gefalteten, umfangsmäßig geschlossenen Filtermedium 30, beispielsweise Filterpapier, auf. Der Filterbalg 28 ist etwa kreiszylindrisch. Das Filtermedium 30 umgibt einen koaxialen Elementinnenraum 32 umfangsmäßig. Der radiale Durchmesser des Elementinnenraums 32 ist etwas größer als der Durchmesser des Luftauslasses 24.
An seiner dem Luftauslass 24 zugewandten Stirnseite ist der Filterbalg 28 mit einer koaxialen ringförmigen auslassseitigen Endscheibe 34 dicht verbunden. Auf der gegenüberliegenden Stirnseite, welche bei eingebautem Filterelement 20 dem Gehäusedeckel 16 zugewandt ist, ist der Filterbalg 28 mit einer koaxialen ringförmigen deckelseitigen Endscheibe 36 dicht verbunden.
Die Endscheiben 34 und 36 weisen im Bereich der stirnseitigen Enden des Elementinnenraums 32 jeweils eine koaxiale Öffnung auf. Die Endscheiben 34 und 36 sind jeweils aus Polyurethanschaum dicht auf die Stirnseiten des Filterbalgs 28 geschäumt.
Die auslassseitige Endscheibe 34 weist auf ihrer dem Luftauslass 24 zugewandten Außenseite einen koaxialen ringförmigen umfangsmäßig zusammenhängenden Dichtabschnitt 38 auf. Der Dichtabschnitt 38 umgibt die koaxiale Öffnung der auslassseitigen Endscheibe 34 und im Einbauzustand den Luftauslass 24 umfangsmäßig. Der Dichtabschnitt 38 dichtet gegen den Boden des Gehäusetopfs 14. Der Dichtabschnitt 38 trennt eine das Filterelement 20 umgebende Rohluftseite, die mit dem Lufteinlass 26 verbunden ist, von einer Reinluftseite aufseiten des Elementinnenraums 32 und des Luftauslasses 24.
Die deckelseitige Endscheibe 36 weist an seiner dem Elementinnenraum 32 axial abgewandten Außenseite eine Mehrzahl von stegförmigen Abstützabschnitten 40 auf, welche beispielsweise in den 3 bis 7 gut erkennbar sind. Die Abstützabschnitte 40 befinden sich im Bereich der radial inneren Umfangsseite der deckelseitigen Endscheibe 36 und erstrecken sich jeweils in jeweils in Umfangsrichtung und in axialer Richtung vom Elementinnenraum 32 weg. Mit den Stützabschnitten 40 wird das Filterelement 20 in axialer Richtung gegen die Innenseite des Gehäusedeckels 16 abgestützt.
Die Endscheiben 34 und 36 inklusive dem Dichtabschnitt 38 und den Stützabschnitten 40 sind elastisch.
Zwischen den Endscheiben 34 und 36 erstreckt sich im Elementinnenraum 32 ein koaxiales Stützrohr 42. Die Umfangswand des Stützrohrs 42 ist gitterartig und für Luft durchlässig. An seinen Stirnseiten ist das Stützrohr 42 offen. An der radial äußeren Umfangsseite des Stützrohrs 42 kann sich die radial innere Umfangsseite des Filterbalgs 28, nämlich radial innere Faltkanten des Filtermediums 30, abstützen. Die Enden des Stützrohrs 42 sind jeweils in das Polyurethan der entsprechenden Endscheibe 34 und 36 eingebettet.
An seiner deckelseitigen Stirnseite weist das Filterelement 20 eine Griffeinrichtung 44 auf. An der Griffeinrichtung 44 kann das Filterelement 20 zum Einbau, Ausbau und zum Transport von Hand und/oder mit einem Greifwerkzeug gefasst und gehandhabt werden. Die Griffeinrichtung 44 ist im Detail in den 8 bis 11 gezeigt.
Die Griffeinrichtung 44 verfügt über einen Griffbügel 46, der schwenkbar an einer Halteschale 48 befestigt ist. Die Halteschale 48 und der Griffbügel 46 sind jeweils aus Kunststoff.
Der Griffbügel 46 kann zum Fassen in eine Greifposition geschwenkt werden, wie sie in den 4 bis 6 und 8 gezeigt ist. In der Greifposition überragt der Griffbügel 46 die deckelseitigen Endscheibe 36 in axialer Richtung. Aus der Greifposition kann der Griffbügel 46 in eine Ruheposition geschwenkt werden, die in den 2, 3, 7 und 9 gezeigt ist.
Die Halteschale 48 ist im Detail in der 10 dargestellt. Sie ist insgesamt etwa koaxial zur Achse 22 aufgebaut. Sie verfügt radial außen über einen koaxialen ringförmigen Befestigungsabschnitt 50. Der Befestigungsabschnitt 50 erstreckt sich umfangsmäßig und etwa radial. Der Befestigungsabschnitt 50 ist rippenartig aufgebaut. Der Befestigungsabschnitt 50 ist, wie in der 2 gezeigt, in die deckelseitige Endscheibe 36 eingebettet. Seine Rippen werden von dem Polyurethan der deckelseitigen Endscheibe 36 durchdrungen. Die Halteschale 48 und damit die Griffeinrichtung 44 sind so fest mit der deckelseitigen Endscheibe 36 verbunden.
Radial innen geht der Befestigungsabschnitt 50 in einen etwa topfförmigen Schalenabschnitt 52 über. Der Boden des Schalenabschnitts 52 ist, wie beispielsweise in der 2 gezeigt, dem Elementinnenraum 32 zugewandt. Der Schalenabschnitt 52 ragt in axialer Richtung durch die deckelseitige Endscheibe 36 ein Stück in den Elementinnenraum 32 hinein. Auf der dem Elementinnenraum 32 axial abgewandten Außenseite schließt die Halteschale 48 mit der axialen Außenseite der deckelseitigen Endscheibe 36 ab. Der Schalenabschnitt 52 verschließt die stirnseitige koaxiale Öffnung des Filterbalgs 28, sodass das Filterelement 20 auf der deckelseitigen Stirnseite des Elementsinnenraums 32 geschlossen ist.
Im Inneren des Schalenabschnitts 52, auf der dem Elementinnenraum 32 axial abgewandten Außenseite, sind zwei Haltelaschen 54 zum Halten des Griffbügels 46 angeordnet. Die Haltelaschen 54 sind jeweils einstückig mit dem Boden und der Umfangswand des Schalenabschnitts 52 verbunden. Die Haltelaschen 54 erstrecken sich jeweils vom Boden des Schalenabschnitts 52 axial weg. Sie befinden sich auf radial gegenüberliegenden Seiten des Schalenabschnitts 52.
Jede Haltelasche 54 verfügt über eine Rastaufnahme 56 einer lösbaren Rasteinrichtung 58, mit der der Griffbügel 46 mit der Halteschale 48 verbunden ist. Die Rastaufnahmen 56 sind jeweils als durchgängige Rundlöcher realisiert. Sie sind koaxial zu einer Schwenkachse 60 der Griffeinrichtung 44, welche in den 8 bis 11 angedeutet ist, und die senkrecht zur Achse 22, diese kreuzend, verläuft. Um die Schwenkachse 60 kann der Griffbügel 46 relativ zur Halteschale 48 geschwenkt werden.
Auf ihren einander zugewandten Seiten weisen die Haltelaschen 54 jeweils eine Führungsnut 62 für entsprechende Rastnasen 64 des Griffbügels 46 auf. Die Führungsnuten 62 erstrecken sich jeweils bezüglich der Achse 22 in axialer Richtung. Sie sind auf ihren jeweils zugewandten Seiten offen. Die Böden der Führungsnuten 62 bilden jeweils bodenseitige Führungsflächen. Die bodenseitigen Führungsflächen der Führungsnuten 62 sind auf ihren dem Boden des Schalenabschnitts 52 axial abgewandten Seiten bezüglich der Achse 22 nach radial außen abgeschrägt. Auf diese Weise kann ein Einbau der Rastnasen 64 des Griffbügels 46 vereinfacht werden. Die Rastaufnahmen 56 durchstechen jeweils die Böden der Führungsnuten 62, also die bodenseitigen Führungsflächen. Die Rastaufnahmen 56 befinden sich innerhalb der Führungsnuten 62, also der bodenseitigen Führungsflächen.
Beim Zusammenbau der Rasteinrichtung 58 können die Rastnasen 64 mit den Führungsnuten 62 zu entsprechenden Rastaufnahmen 56 geführt werden und in diesen einrasten.
Auf ihren radial abgewandten Außenseiten weist jede Haltelasche 54 eine Aussparung 66 auf. Die Aussparungen 66 sind auf ihren dem Boden des Schalenabschnitts 52 bezüglich der Achse 22 axial abgewandten Seiten offen. In die Aussparung 66 kann beispielsweise ein Werkzeug in axialer Richtung eingeführt werden, um die Rastnasen 64 nach radial innen aus den Rastaufnahmen 56 herauszudrücken, sodass der Griffbügel 46 entfernt werden kann.
Ferner weist die Griffeinrichtung 44 zwei federelastische Fixierhaken 68 auf, die auf der Innenseite des Schalenabschnitts 52 jeweils einstückig mit dessen Boden verbunden sind. Mit den Fixierhaken 68 kann der Griffbügel 46 in seiner Ruheposition fixiert werden. In der Ruheposition ist der Griffbügel 46 vollständig in dem Schalenabschnitt 52 versenkt. Die Fixierhaken 68 erstrecken sich jeweils axial von dem Boden des Schalenabschnitts 52 weg. Sie befinden sich innerhalb einer Projektion der einander zugewandten Seiten der Haltelaschen 54 in der Nähe der Umfangsseite des Schalenabschnitts 52.
An ihren Enden weisen die Fixierhaken 68 jeweils einen keilartigen Rastabschnitt 70 auf. Die Rastabschnitte 70 sind der Schwenkachse 60 zugewandt. Mit den Rastabschnitten 70 können die Fixierhaken 68 hinter einem Griffabschnitt 72 des Griffbügels 46 in der Ruheposition einhaken. Die Fixierhaken 68 können zum Einhaken und Entriegeln jeweils von der Schwenkachse 60 federnd weg gebogen werden.
Der Griffbügel 46 ist insgesamt etwa U-förmig. Er verfügt über zwei parallel verlaufende Halteschenkel 74, welche jeweils mit einem Ende des Griffabschnitts 72 einstückig verbunden sind. Der Griffabschnitt 72 erstreckt sich etwa parallel zur Schwenkachse 60. Die Halteschenkel 74 verlaufen etwa senkrecht zum Griffabschnitt 72. Der Griffabschnitt 72 und die Halteschenkel 74 sind jeweils mit Verstärkungsrippen versehen. Die Länge der Halteschenkel 74 ist so bemessen, dass der Griffabschnitt 72 in der Greifposition des Griffbügels 46 aus der Halteschale 48 herausragt und der Griffbügel 46 in der Ruheposition in den Schalenabschnitt 52 passt. Die Länge der Halteschenkel 74 zuzüglich der entsprechenden Erhöhung durch die Haltelaschen 54 ist größer als eine axiale Höhe des Schalenabschnitts 52. Die Länge der Halteschenkel 74 von der Schwenkachse 60 aus gemessen ist deutlich kleiner als ein Radius des Schalenabschnitts 52.
An den freien Enden ist jeder Halteschenkel 74 mit einer der Rastnasen 64 versehen. Die Rastnasen 64 haben jeweils eine etwa kreisförmige Umhüllende, die zur Schwenkachse 60 koaxial ist. Der Durchmesser der Umhüllenden entspricht einem Innendurchmesser der Rastaufnahmen 56 der Haltelasche 54. Die Rastnasen 64 erstrecken sich jeweils bezüglich der Schwenkachse 60 in axialer Richtung.
Die bezüglich der Schwenkachse 60 axial äußeren Seiten der Rastnasen 64 bilden jeweilige Führungsflächen. Die Rastnasen 64 erhöhen sich von den Enden der Halteschenkel 74 senkrecht zu der Schwenkachse 60 zu dem Griffabschnitt 72 hin betrachtet keilförmig bezüglich der Schwenkachse 60 nach axial außen. Durch die schräg verlaufenden Führungsflächen der Rastnasen 64 kann eine Führung in den Führungsnuten 62 der Haltelaschen 54 verbessert werden.
Die Führungsflächen werden jeweils durch einen etwa scheibenförmigen Materialabschnitt der Rastnasen 64 gebildet, welcher über Verbindungsstege einstückig mit dem jeweiligen Halteschenkel 74 verbunden ist. Die Rastnasen 64, insbesondere die Führungsflächen, sind insgesamt axial zur Schwenkachse 60, also radial zur Achse 22, elastisch bewegbar.
Zur Herstellung des Filterelements 20 wird der Filterbalg 28 aus dem Filtermedium 30 gefertigt. Der Griffbügel 46, die Halteschale 48 und das Stützrohr 42 werden jeweils aus Kunststoff als separate Bauteile gefertigt.
Der Griffbügel 46 wird mit seinen Halteschenkeln 74 voran zwischen den Haltelaschen 54 der Halteschale 48 eingeführt. Dabei werden die Rastnasen 64 in den jeweiligen Führungsnuten 62 geführt. Beim Einführen werden die Rastnasen 64, nämlich die Führungsflächen, durch die entsprechenden Führungsnuten 62 bezüglich der Schwenkachse 60 axial elastisch aufeinander zu gebogen. Sobald die Rastnasen 64 die entsprechenden Rastaufnahmen 56 erreichen, rasten sie in diesen ein. Der Griffbügel 46 kann statt mit der Halteschale 48 vorgefertigt auch zu einem späteren Zeitpunkt mit dieser verbunden werden.
Das Stützrohr 42 wird in den Elementinnenraum 32 des Filterbalgs 28 gesteckt. Die Griffeinrichtung 44 wird mit ihrer dem Griffbügel 46 abgewandten Seite voran auf eine Stirnseite des Filterbalgs 28 gesteckt. Dabei wird der Schalenabschnitt 52 ein Stück in das Ende des Stützrohrs 42 gesteckt und dort festgeklemmt.
Anschließend wird Polyurethan zur Realisierung der deckelseitigen Endscheibe 36 auf die Stirnseite des Filterbalgs 28 geschäumt. Dabei werden die Rippen des Befestigungsabschnitts 50 der Halteschale 48 umschäumt und eingebettet. Außerdem wird die auslassseitige Endscheibe 34 entsprechend aus Polyurethan auf die dortige Stirnseite des Filterbalgs 28 geschäumt.
Die auslassseitige Endscheibe 34 kann auch gleichzeitig mit der deckelseitigen Endscheibe 36 oder vor diesem realisiert werden. Es kann auch zuerst die auslassseitige Endscheibe 34 realisiert werden und anschließend die Griffeinrichtung 44 montiert und mit der deckelseitigen Endscheibe 36 umschäumt werden.
Zum Transport und zum Handhaben des fertigen Filterelements 20 kann der Griffbügel 46, wie in der 6 gezeigt, in seine Greifposition geschwenkt werden. Das Filterelement 20 kann so einfach getragen werden. Zur Lagerung oder Verpackung kann der Griffbügel 46 in seine, in der 7 gezeigte, Ruheposition geschwenkt werden.
Zum Einbau in das offene Filtergehäuse 12 wird der Griffbügel 46 in seine Greifposition geschwenkt. Das Filterelement 20 wird axial zur Achse 22 mit der auslassseitigen Endscheibe 34 voran durch die Einbauöffnung 18 in den Gehäusetopf 14 gesteckt.
Anschließend wird der Griffbügel 46 in seine Ruheposition geschwenkt, wie dies in der 3 gezeigt ist. Die Fixierhaken 68 verrasten dabei hinter dem Griffabschnitt 72 des Griffbügels 46 und fixieren diesen in der Ruheposition.
Schließlich wird der Gehäusedeckel 16 axial zur Achse 22 auf die Einbauöffnung 18 des Gehäusetopfs 14 montiert und mittels Klammern fixiert.
In eingebautem Zustand stützt sich das Filterelement 20 mittels der Abstützabschnitte 40 an dem Gehäusedeckel 16 ab. Der Griffbügel 46 ist in dem Schalenabschnitt 52 versenkt und ragt so nicht in axialer Richtung aus dem Filterelement 20 heraus. Das Filterelement 20 stützt sich in dieser Ausführungsform nicht mit der Griffeinrichtung 44 gegen den Gehäusedeckel 16 ab. Auf der Auslassseite wird das Filterelement 20 in axialer Richtung mittels des Dichtabschnitts 38 gegen den Boden des Gehäusetopfs 14 abgestützt.
Zum Austausch des Filterelements 20 wird der Gehäusedeckel 16 entsprechend entfernt. Der Griffbügel 46 wird in seine Greifposition geschwenkt. Das Filterelement 20 kann nun an dem Griffbügel 46 gefasst und axial aus dem Gehäusetopf 14 herausgezogen werden. Das beispielhafte Filterelement 20 kann mit Schmutz beladen eine Masse von bis zu 30 kg und mehr aufweisen.
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine strömt zu reinigende Umgebungsluft durch eine nicht gezeigte Luftzuleitung und den Lufteinlass 26 in einen das Filterelement 20 umgebenden Einlassringraum des Filtergehäuses 12. Die Luft durchströmt das Filtermedium 30 von radial außen nach radial innen und wird gereinigt. Die gereinigte Luft strömt durch die Umfangswand des Stützrohrs 42 in den Elementinnenraum 32. Aus dem Elementinnenraum 32 gelangt die gereinigte Luft durch die koaxiale Öffnung der auslassseitigen Endscheibe 34 in den Luftauslass 24 und verlässt durch diesen den Luftfilter 10. Die gereinigte Luft wird über eine nicht gezeigte Luftleitung, welche mit dem Luftauslass 24 verbunden ist, der Brennkraftmaschine zugeführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1769835 B1 [0004]

Claims

Hohlfilterelement (20) einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, mit wenigstens einem Filterbalg (28), welcher wenigstens ein Filtermedium (30) aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum (32) bezüglich einer Elementachse (22) umfangsmäßig umgibt, und der an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper (34, 36) verbunden ist, wobei das Hohlfilterelement (20) in einem Filtergehäuse (12) der Filtervorrichtung (10) insbesondere austauschbar so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Lufteinlass (26) des Filtergehäuses (12) für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass (24) für filtrierte Luft trennt, wobei an wenigstens einer Stirnseite des wenigstens einen Filterbalgs (28) wenigstens eine Griffeinrichtung (44) angeordnet ist, an der das Hohlfilterelement (20) wenigstens zum Einbau in das oder Ausbau aus dem Filtergehäuse (12) gefasst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) an einer Stirnseite des Hohlfilterelements (20) angeordnet ist, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements (20) nicht vorgesehen ist.
Hohlfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) mit wenigstens einem Endkörper (36) auf der entsprechenden Stirnseite des Hohlfilterelements (20) wenigstens verbunden ist.
Hohlfilterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung (44) und/oder wenigstens ein Teil wenigstens eines Endkörpers den Elementinnenraum (32) an der Stirnseite wenigstens teilweise verschließt.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) wenigstens ein relativ zu dem wenigstens einen Filterbalg (28) und/oder gegebenenfalls zu dem wenigstens einen Endkörper (36) verstellbares, insbesondere schwenkbares oder klappbares, Griffelement (46), insbesondere einen Griffbügel, aufweist.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) wenigstens ein Fixierelement (68), insbesondere wenigstens einen Fixierhaken, aufweist zum Fixieren von wenigstens einem verstellbaren Griffelement (46) wenigstens in einer Greifposition und/oder einer Ruheposition.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung (44) wenigstens in einer Ruheposition wenigstens teilweise im Elementinnenraum (32) und/oder gegebenenfalls innerhalb wenigstens eines Endkörpers (36) versenkbar ist.
Hohlfilterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der wenigstens einen Griffeinrichtung (44) in einer Ruheposition vollständig im Elementinnenraum (32) und/oder gegebenenfalls innerhalb wenigstens eines Endkörpers (36) versenkbar ist.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) wenigstens einen Haltekörper (48), insbesondere eine Halteschale, aufweist, mit dem wenigstens ein Griffelement (46) verstellbar verbunden ist.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Griffelement (46) wenigstens ein Griff-Verbindungselement (64), insbesondere einen Rastvorsprung und/oder eine Rastaufnahme, einer insbesondere lösbaren Schnellverbindung (58), insbesondere einer Rastverbindung, Schnappverbindung, Klemmverbindung und/oder Steckverbindung, aufweist, das mit wenigstens einem entsprechenden Verbindungselement (56), insbesondere einem Haltekörper-Verbindungselement, insbesondere einer Rastaufnahme und/oder einem Rastvorsprung, das an dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Endkörper und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Haltekörper (48) angeordnet ist, insbesondere beweglich verbunden ist.
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verbindung (58), insbesondere eine Schnellverbindung, zwischen wenigstens einem Griffelement (46) der wenigstens einen Griffeinrichtung (44) und dem wenigstens einen Filterbalg und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Endkörper und/oder gegebenenfalls wenigstens einem Haltekörper (48) der wenigstens einen Griffeinrichtung (44) wenigstens eine Montagehilfe (62), insbesondere wenigstens eine Führungsfläche und/oder wenigstens ein Führungselement, aufweist zum Führen wenigstens eines Verbindungselements (64) eines der zur verbindenden Bauteile, insbesondere eines Griff-Verbindungselements des wenigstens einen Griffelements (46), zur Verbindung mit einem entsprechenden Verbindungselement (56), insbesondere einem Haltekörper-Verbindungselement, des entsprechenden anderen Bauteils, insbesondere aufseiten des wenigstens einen Filterbalgs (28) und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Endkörpers (36) und/oder gegebenenfalls des wenigstens einen Haltekörpers (48).
Hohlfilterelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44), insbesondere ein Haltekörper (48) der Griffeinrichtung (44), wenigstens teilweise in dem wenigstens einen Endkörper (36) integriert, insbesondere eingebettet, ist und/oder wenigstens teilweise von dem wenigstens einen Endkörper wenigstens mitgebildet wird oder umgekehrt.
Griffeinrichtung (44) eines Hohlfilterelements (20), insbesondere nach einem der vorigen Ansprüche, einer Filtervorrichtung (10) zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, welche an wenigstens einer Stirnseite eines Filterbalgs (28) des Hohlfilterelements (20) angeordnet werden kann und an der das Hohlfilterelement (20) wenigstens zum Einbau in ein oder Ausbau aus einem Filtergehäuse (12) gefasst werden kann, wobei der Filterbalg (28) wenigstens ein Filtermedium (30) aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum (32) bezüglich einer Elementachse (22) umfangsmäßig umgibt, und der Filterbalg (28) an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper (34, 36) verbunden ist, und wobei das Hohlfilterelement (20) in dem Filtergehäuse (12) der Filtervorrichtung (10) insbesondere austauschbar so angeordnet werden kann, dass es wenigstens einen Lufteinlass (26) des Filtergehäuses (12) für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass (24) für filtrierte Luft trennt, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffeinrichtung (44) an einer Stirnseite des Hohlfilterelements (20) angeordnet werden kann, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements (20) nicht vorgesehen ist.
Filtervorrichtung (10) mit wenigstens einem Hohlfilterelement (20), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, zur Filtrierung von Luft, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Bau- und/oder Landmaschine, wobei das wenigstens eine Hohlfilterelement (20) wenigstens einen Filterbalg (28) umfasst, welcher wenigstens ein Filtermedium (30) aufweist, das wenigstens einen Elementinnenraum (32) bezüglich einer Elementachse (22) umfangsmäßig umgibt, und der Filterbalg (28) an wenigstens einer Stirnseite insbesondere dicht mit wenigstens einem Endkörper (34, 36) verbunden ist, wobei das wenigstens eine Hohlfilterelement (20) in einem Filtergehäuse (12) der Filtervorrichtung (10) insbesondere austauschbar so angeordnet ist, dass es wenigstens einen Lufteinlass (26) des Filtergehäuses (12) für zu filtrierende Luft von wenigstens einem Luftauslass (24) für filtrierte Luft trennt, wobei an wenigstens einer Stirnseite des wenigstens einen Filterbalgs (28) wenigstens eine Griffeinrichtung (44) angeordnet ist, an der das Hohlfilterelement (20) wenigstens zum Einbau in das oder Ausbau aus dem Filtergehäuse (12) gefasst werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Griffeinrichtung (44) an einer Stirnseite des Hohlfilterelements (20) angeordnet ist, die für eine Luftdurchströmung beim Betrieb des Hohlfilterelements (20) nicht vorgesehen ist.