DE29522112U1 - Counterflow air filter assembly - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Gegenstrom-Luftreinigeranordnungen. Das heißt, die Erfindung betrifft Luftreinigeranordnungen, in denen der Filterstrom in eine Richtung gerichtet ist, bei der die "saubere" Seite des Luftfilters um eine Außenseite desselben herum und die "schmutzige" Seite des Luftfilters entlang einer Innenseite desselben liegt. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Luftreinigeranordnungen, die Ablaufsysteme für sich im Inneren von zugehörigen Luftfilterelementen ansammelndes Wasser besitzen. Die Erfindung betrifft auch das Vorsehen von bevorzugten Bestandteilen zur Anwendung mit solchen Anordnungen, wie zum Beispiel Luftfilterelemente.The present invention relates to counterflow air cleaner assemblies. That is, the invention relates to air cleaner assemblies in which the filter flow is directed in a direction in which the "clean" side of the air cleaner is around an outside thereof and the "dirty" side of the air cleaner is along an inside thereof. The invention particularly relates to such air cleaner assemblies having drainage systems for water accumulating inside associated air cleaner elements. The invention also relates to the provision of preferred components for use with such assemblies, such as air cleaner elements.
Im allgemeinen umfassen Luftreinigeranlagen ein Gehäuse und ein Luftfilterelement. Das Gehäuse ist so gestaltet, daß die Luft zur Filterung durch das Luftfilterelement geführt wird. Um dieses zu bewirken, werden verschiedene geometrische Konfigurationen des Luftreinigergehäuses, des Luftfilterelementes und der entsprechenden Dichtungsanordnungen verwendet.Generally, air purifier systems comprise a housing and an air filter element. The housing is designed so that the air is directed through the air filter element for filtering. To achieve this, various geometric configurations of the air purifier housing, the air filter element and the corresponding sealing arrangements are used.
Viele Luftreinigeranordnungen umfassen generell zylindrische Luftfilterelemente. Solche Elemente umfassen normalerweise Filtermaterialien, die in einer zylindrischen Struktur angeordnet sind, mit Abschlußkappen. Entweder an den AbschlußkappenMany air cleaner assemblies generally include cylindrical air filter elements. Such elements typically comprise filter materials arranged in a cylindrical structure with end caps. Either on the end caps
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oder in Verbindung mit diesen werden Dichtungsanordnungen verwendet, um eine geeignete Dichtung mit dem Gehäuse oder anderen Teilen des Luftreinigers vorzusehen und die Luftströmungsrichtung zu steuern.or in conjunction with these, sealing assemblies are used to provide a suitable seal with the housing or other parts of the air cleaner and to control the direction of air flow.
Gegenluftstrom-Luftreinigeranordnungen sind generell solche, in denen Luft ins Innere des Luftfilterelementes gerichtet wird, bevor sie gefiltert wird, und die Luft wird gefiltert, wenn sie durch das Filterelement von der Innenseite zur Außenseite strömt. Wenn das Luftfilterelement zylindrisch ist, heißt das, daß die ungefilterte Luft in das Innere des Zylinders gerichtet wird und dann, während des Filterns durch das Filtermaterial nach außen. Material, das in der in das Luftfilter geführten Luft enthalten ist, verbleibt dann an einer Innenseite des zylindrischen Filtermateriales. Counterflow air cleaner assemblies are generally those in which air is directed into the interior of the air filter element before being filtered, and the air is filtered as it passes through the filter element from the inside to the outside. If the air filter element is cylindrical, this means that the unfiltered air is directed into the interior of the cylinder and then outward as it filters through the filter material. Material contained in the air fed into the air filter then remains on an interior side of the cylindrical filter material.
Betrachtet man zum Beispiel eine Gegenstrom-Luftreinigeranordnung mit einem zylindrischen Luftfilterelement, die an einem Überland-Lastkraftwagen verwendet wird. Die in das Innere des zylindrischen Elementes geführte Luft kann Staub, Blätter,große Feststoffteilchen und sogardarin mitgeführte Feuchtigkeit enthalten. Dieses Material wird die Tendenz haben, sich mit der Zeit im Inneren des Luftfilterelemtes abzusetzen. Wenn die Wassertiefe innerhalb des Luftfilters beträchtlich wird, kann das Wasser alleine oder mit feinen Feststoffteilchen oder Salz in Suspension das Filtermaterial durchdringen. Hierin besteht eine Möglichkeit der Beschädigung von Maschinenteilen. Es ist zu bevorzugen, daß Anordnungen zum Ablaufen des Wassers aus dem Inneren des Filterelementes vorgesehen werden.Consider, for example, a counterflow air cleaner assembly having a cylindrical air filter element used on an overland truck. The air introduced into the interior of the cylindrical element may contain dust, leaves, large solid particles and even moisture entrained therein. This material will tend to settle inside the air filter element over time. If the depth of water within the air filter becomes significant, the water alone or with fine solid particles or salt in suspension may penetrate the filter material. This presents a possibility of damage to machine parts. It is preferable that arrangements be provided for draining the water from inside the filter element.
In solchen Anordnungen, in denen das Filterelement funktionell so ausgerichtet ist, daß die Längsachse des zylindrischen Luftfilters im wesentlichen vertikal ist, umfassen Ablaufanordnungen Ablauföffnungen in einer der verwendeten Abschlußkf open. Im allgemeinen schloß dieses (von einem Mittelpunkt) exzentrische Öffnungen in einer Abschlußkappe ein, und die Entleerung ist unwirksam, außer wenn das Filterelement fast vollkommen vertikal ausgerichtet ist. In solchen Anordnungen können sich an den Innenflächen des Gehäuses manchmal Abriebteilchen sammeln, wenn die Anordnung geöffnet und das Element entfernt wird; und, außer wenn das Gehäuse vor dem Wiedereinsetzen des Elementes in das Gehäuse vollständig gereinigt wird, können die Abriebteilchen das Erreichen einer guten Dichtung an kritischen Stellen beeinträchtigen.In such arrangements where the filter element is operatively oriented so that the longitudinal axis of the cylindrical air filter is substantially vertical, drain arrangements include drain openings in one of the end caps used. Generally, this includes eccentric (from a center point) openings in an end cap, and draining is ineffective unless the filter element is oriented almost perfectly vertically. In such arrangements, wear particles can sometimes collect on the interior surfaces of the housing when the assembly is opened and the element removed; and, unless the housing is completely cleaned before the element is reinserted into the housing, the wear particles can interfere with achieving a good seal at critical locations.
Erfindungsgemäß ist eine Luftfilteranordnung vorgesehen. Die LuftfilteranordnungAccording to the invention, an air filter arrangement is provided. The air filter arrangement
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umfaßt ein Gehäuse und ein Luftfilterelement mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Abschlußkappen, Filtermaterial und einem offenen Filterinnenraum. Die erste Abschlußkappe hat eine Lufteinlaßöffnung für in die Anordnung zu führende, zu filternde Luft. Die zweite Abschlußkappe hat eine mittige Ablauföffnung und eine Innenfläche, die so konstruiert und angeordnet ist, daß sich an der Innenfläche der zweiten Abschlußkappe sammelnde Feuchtigkeit zu der mittigen Ablauföffnung und vom Filterelement nach außen gelenkt wird. Die mittige Ablauföffnung ist vorzugsweise im Mittelpunkt der zweiten Abschlußkappe angeordnet, wobei die Längsachse des Luftfilterelementes dort hindurch geht. Die Luftfilteranordnung umfaßt außerdem eine Luftstromlenkungsanordnung, die so konstruiert und angeordnet ist, um den Luftstrom in das Gehäuse, in den offenen Filterinnenraum, zum Filtern durch die Filtermaterialien und dann als gefilterte Luft aus dem Gehäuse nach außen zu führen. Die Luftstromlenkungsanordnung umfaßt generell verschiedene Merkmale des Gehäuses, der Dichtungen und des Filterelementes.comprises a housing and an air filter element having opposed first and second end caps, filter material and an open filter interior. The first end cap has an air inlet opening for air to be filtered into the assembly. The second end cap has a central drain opening and an inner surface constructed and arranged to direct moisture collecting on the inner surface of the second end cap to the central drain opening and outward from the filter element. The central drain opening is preferably located at the center of the second end cap with the longitudinal axis of the air filter element passing therethrough. The air filter assembly also comprises an air flow directing assembly constructed and arranged to direct air flow into the housing, into the open filter interior, for filtering through the filter materials and then out of the housing as filtered air. The air flow directing assembly generally comprises various features of the housing, seals and filter element.
Vorzugsweise ist die Innenfläche der zweiten Abschlußkappe kreisförmig. In bestimmten Ausführungsformen umfaßt sie eine Vielzahl radial ausgerichteter Rinnen, die in der mittigen Ablauföffnung enden. Die Rinnen können verwendet werden, um das Lenken und Führen der an einer Innenfläche des in Anwendung befindlichen Luftfilterelementes (d. h. "wenn es funktionell" oder "einsatzfähig" zusammengebaut ist) angesammelten Feuchtigkeit zu unterstützen.Preferably, the inner surface of the second end cap is circular. In certain embodiments, it includes a plurality of radially aligned grooves terminating in the central drain opening. The grooves may be used to assist in directing and guiding moisture accumulated on an inner surface of the air filter element in use (i.e., "when functionally" or "operationally" assembled).
In bestimmten bevorzugten Anordnungen umfaßt die zweite Abschlußkappe ein äußeres ringförmiges, kompressibles Teil und das Gehäuse umfaßt eine ringförmige Dichtungsfläche, an der das äußere ringförmige, kompressible Teil der zweiten Abschlußkappe abgedichtet ist, wenn die Luftfilteranordnung zur Benutzung einsatzfähig zusammengebaut ist. Solch eine Dichtung wird hierin als ein periphere oder ringförmige Radialdichtung um die zweite Abschlußkappe herum bezeichnet. Das heißt, in diesem Zusammenhang bezieht sich der Begriff "ringförmig" auf ein Dichtungsteil um die Außenseite der Abschlußkappe herum, das unter radialem Druck abdichtet.In certain preferred arrangements, the second end cap includes an outer annular compressible member and the housing includes an annular sealing surface to which the outer annular compressible member of the second end cap is sealed when the air cleaner assembly is operatively assembled for use. Such a seal is referred to herein as a peripheral or annular radial seal about the second end cap. That is, in this context, the term "annular" refers to a sealing member about the outside of the end cap that seals under radial compression.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Gehäuse einen Boden, der eine mittige, vorzugsweise vertiefte Schale und eine Dichtungswulst besitzt, die am Umfang um die mittige, vertiefte Schale herum angeordnet ist. In der mittigen Schale ist eine Ablauföffnung vorgesehen, so daß in der Schale angesammeltes Wasser aus dem Gehäuse entfernt werden kann. Bei solch einer Anordnung ist die zweite Abschlußkappe vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, daß sie eineIn a preferred embodiment, the housing comprises a base having a central, preferably recessed, bowl and a sealing bead arranged circumferentially around the central, recessed bowl. A drainage opening is provided in the central bowl so that water collected in the bowl can be removed from the housing. In such an arrangement, the second end cap is preferably constructed and arranged to form a
zweite Dichtung mit der Dichtungswulst im Boden bildet, wenn das Luftfilterelement in dem Gehäuse einsatzfähig angeordnet ist. Vorzugsweise erfolgt die Art und Weise des Eingriffes mit der Dichtungswulst durch Vorsehen einer dazu passenden "Rinne" in der Außenfläche der zweiten Abschlußkappe.second seal with the sealing bead in the base when the air filter element is operatively arranged in the housing. Preferably, the manner of engagement with the sealing bead is by providing a matching "groove" in the outer surface of the second end cap.
Vorzugsweise hat die Außenfläche der zweiten Abschlußkappe einen Außenrand oder eine Außenkante; und die Außenfläche der zweiten Abschlußkappe ist in Ausdehnung zwischen dem Außenrand und der Rinne, die mit der Dichtungswulst und dem boden ineinandergreift, ausgespart (oder vertieft) . Auf diese Art und Weise wird in einer bevorzugten Art und Weise ein Spalt oder Zwischenraum zwischen der zweiten Abschlußkappe des Filterelementes und dem Gehäuseboden im Bereich zwischen der Dichtungswulst des Bodens und einem Außenrandbereich des Bodens vorgesehen. Ein Zwischenraum an dieser Stelle nimmt Abriebteilchen ohne Störbeeinflussung der Dichtung zwischen der zweiten Abschlußkappe und dem Gehäuse auf, die sich in dem Gehäuse sammeln können. Dieses wird eher durch jene Anordnungen erleichtert, die das Vorsehen der Dichtung an einem ringförmigen Teil der Abschlußkappe umfassen, wie eine Radialdichtung, als durch eine End- oder Axialdichtung.Preferably, the outer surface of the second end cap has an outer rim or edge; and the outer surface of the second end cap is recessed (or depressed) in extent between the outer rim and the channel which engages the sealing bead and the base. In this way, in a preferred manner, a gap or space is provided between the second end cap of the filter element and the housing base in the region between the sealing bead of the base and an outer edge region of the base. A space at this location receives debris which may collect in the housing without interfering with the seal between the second end cap and the housing. This is facilitated by those arrangements which involve providing the seal on an annular portion of the end cap, such as a radial seal, rather than an end or axial seal.
Vorzugsweise ist die Außenfläche der zweiten Abschlußkappe so ausgebildet, daß sie eine Trichterfläche mit einem Neigungswinkel von mindestens ungefähr 1 °, und vorzugsweise 1 ° bis 3°, im Bereich der Ausdehnung zwischen dem Außenrand der zweiten Abschlußkappe und dem Teil der Abschlußkappe, die mit der Dichtungswulst im Boden ineinandergreift, vorsieht.Preferably, the outer surface of the second end cap is formed to provide a funnel surface having an angle of inclination of at least about 1°, and preferably 1° to 3°, in the region of the extension between the outer edge of the second end cap and the part of the end cap which engages the sealing bead in the base.
In bevorzugten Anordnungen ist in der Ablauföffnung der vertieften Schale im Boden ein Entleerungsventil angeordnet. Dieses sorgt für einen bevorzugten, geregelten Abzug der Feuchtigkeit aus dem System.In preferred arrangements, a drain valve is arranged in the drain opening of the recessed tray in the floor. This ensures a preferential, controlled removal of moisture from the system.
In bevorzugten Ausführungsformen wird für die ersten und zweiten Abschlußkappen ein weiches polymeres Material verwendet. Vorzugsweise besteht jede Polymerabschlußkappe aus Polyurethan. Für die Abschlußkappen wird ein Polyurethanschaummaterial bevorzugt, das eine "formteilähnliche" Dichte von ungefähr 0,22 - 0,35 g/cm3 (14-22 Ibs/ft3) (am bevorzugtesten ungefähr 0,29 g/cm3 (18,4 Ibs/ft )) besitzt. In einigen Ausführungsformen kann das gleiche Material für beide Abschlußkappen verwendet werden.In preferred embodiments, a soft polymeric material is used for the first and second end caps. Preferably, each polymeric end cap is made of polyurethane. A polyurethane foam material having a "mold-like" density of about 0.22-0.35 g/cm 3 (14-22 lbs/ft 3 ) (most preferably about 0.29 g/cm 3 (18.4 lbs/ft )) is preferred for the end caps. In some embodiments, the same material can be used for both end caps.
In bevorzugten Konstruktionen ist in dem Gehäuse ein Lufteinlaßrohr vorgesehen,In preferred designs, an air inlet pipe is provided in the housing,
das so ausgebildet ist, daß eine Radialdichtung mit der ersten Abschlußkappe des Filterelementes erzeugt wird.which is designed to create a radial seal with the first end cap of the filter element.
In einer alternativen Ausführungsform ist eine Anordnung vorgesehen, die als zweite Abschlußkappe eine Feinblechabschlußkappe besitzt. Diese Anordnung ist vorzugsweise durch Vorsehen einer Hauptprofildichtung axial abgedichtet, die zwischen der zweiten Abschlußkappe und dem Boden axial zusammengedrückt wird, wenn die Luftfilteranordnung einsatzfähig zusammengebaut ist. Zwischen einem ausgewählten Teil der zweiten Abschlußkapppe und dem Gehäuseboden kann in solchen Anordnungen außerdem eine zweite Profildichtung vorgesehen sein.In an alternative embodiment, an assembly is provided which has a sheet metal end cap as the second end cap. This assembly is preferably axially sealed by providing a main profile seal which is axially compressed between the second end cap and the base when the air cleaner assembly is assembled for use. A second profile seal may also be provided between a selected portion of the second end cap and the housing base in such assemblies.
Erfindungsgemäß ist ein bevorzugtes Filterelement vorgesehen. Das bevorzugte Filterelement umfaßt eine generell zylindrische Verlängerung des Filtermateriales. Das Filtermaterial kann zum Beispiel ein gefaltetes Papierfiltermaterial sein. Vorzugsweise sind eine innere Trägerbuchse und eine äußere Trägerbuchse für die zylindrische Verlängerung des Filtermaterials vorgesehen. Die Anordnung hat vorzugsweise erste und zweite Abschlußkappen, wobei die erste Abschlußkappe eine Lufteinlaßöffnung umfaßt. Die zweite Abschlußkappe hat vorzugsweise eine mittige Ablauföffnung und eine Innenfläche, die so konstruiert und angeordnet ist, daß sie an der Innenfläche der zweiten Abschlußkappe angesammelte Feuchtigkeit zu der mittigen Ablauföffnung lenkt. Die mittige Ablauföffnung ist vorzugsweise annähernd im Mittelpunkt der Abschlußkappe auf der Längsachse der zylindrischen Verlängerung des Filtermaterials angeordnet. Eine bevorzugte Ausbildung für die Innenfläche der zweiten Abschlußkappe ist entsprechend dem Inneren eines Trichters. In einigen Ausführungsformen umfaßt die Innenfläche der zweiten Abschlußkappe eine Vielzahl radial ausgerichteter Rinnen darin, die an der mittigen Ablauföffnung enden.According to the invention, a preferred filter element is provided. The preferred filter element comprises a generally cylindrical extension of the filter material. The filter material may be, for example, a pleated paper filter material. Preferably, an inner support sleeve and an outer support sleeve are provided for the cylindrical extension of the filter material. The assembly preferably has first and second end caps, the first end cap including an air inlet opening. The second end cap preferably has a central drain opening and an inner surface constructed and arranged to direct moisture collected on the inner surface of the second end cap to the central drain opening. The central drain opening is preferably located approximately at the center of the end cap on the longitudinal axis of the cylindrical extension of the filter material. A preferred configuration for the inner surface of the second end cap is to correspond to the interior of a funnel. In some embodiments, the inner surface of the second end cap includes a plurality of radially aligned grooves therein terminating at the central drain opening.
Andere bevorzugte Merkmale für das bevorzugte Luftfilterelement umfassen: eine kreisförmige Dichtungsrinne an einer Außenfläche der zweiten Abschlußkappe; und eine Aussparung zwischen einem Außenrand der Außenfläche der Abschlußkappe und der kreisförmigen Rinne. Außerdem wird ein kompressibler Bereich bevorzugt, der für eine Radialdichtung an einem ringförmigen Teil der zweiten Abschlußkappe sorgt.Other preferred features for the preferred air filter element include: a circular sealing groove on an outer surface of the second end cap; and a recess between an outer edge of the outer surface of the end cap and the circular groove. Also preferred is a compressible region that provides a radial seal on an annular portion of the second end cap.
- Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Luftreinigeranordnung. - Fig. 1 is a side view of an air cleaner assembly according to the invention.
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- Fig. 2 ist eine Draufsicht der in Fig. 1 gezeigten Anordnung.- Fig. 2 is a plan view of the arrangement shown in Fig. 1.
- Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 1 gezeigten- Fig. 3 is an exploded view of the device shown in Fig. 1
Anordnung.Arrangement.
- Fig. 4 ist eine vergrößerte, fragmentarische seitliche Schnittansicht eines- Fig. 4 is an enlarged, fragmentary side sectional view of a
Teiles der in Fig. 1 gezeigten Anordnung entlang der Linie 4-4 der Fig. 1.Part of the arrangement shown in Fig. 1 along the line 4-4 of Fig. 1.
- Fig. 5 ist eine fragmentarische Schnittansicht eines Teiles der in Fig. 1- Fig. 5 is a fragmentary sectional view of a portion of the device shown in Fig. 1
gezeigten Anordnung entlang der Linie 5-5 der Fig. 1.arrangement shown along line 5-5 of Fig. 1.
- Fig. 6 ist eine fragmentarische auseinandergezogene Ansicht eines Teiles- Fig. 6 is a fragmentary exploded view of a part
der in Fig. 5 gezeigten Anordnung.the arrangement shown in Fig. 5.
- Fig. 7 ist eine fragmentarische Draufsicht eines Teiles der in Fig. 6- Fig. 7 is a fragmentary plan view of a portion of the device shown in Fig. 6
gezeigten Anordnung.arrangement shown.
- Fig. 8 ist eine fragmentarische Schnittansicht einer zu jener in den Figuren- Fig. 8 is a fragmentary sectional view of a device similar to that shown in Figures
1-7 gezeigten Ausführungsformen alternativen Ausführungsform.1-7 shown embodiments alternative embodiment.
Das Bezugszeichen 1, Fig. 1, bezeichnet allgemein eine erfindungsgemäße Luftreinigeranordnung. Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Luftreinigeranordnung 1. In der Figur ist das Gehäuse allgemein mit 2 bezeichnet. Das Gehäuse 2 umfaßt eine Einlaßkonstruktion 3 und eine Filterelementaufnahme oder -kapsel 4. Die Kapsel 4 umfaßt einen Auslaß 7. Bei der Anwendung strömt zu filternde Luft durch die Einlaßkonstruktion 3 und wird in einen Innenraum der Kapsel 4 gelenkt. Innerhalb der Kapsel 4 wird die Luft durch ein Filterelement geführt, das in Fig. 1 nicht sichtbar ist. Nach dem Filtern durch das Filterelement strömt die Luft durch den Auslaß 7 nach außen und wird zum Luftansaugstutzen des Motors, nicht gezeigt, geführt.The reference numeral 1, Fig. 1, generally designates an air cleaner assembly according to the invention. Fig. 1 is a side view of an air cleaner assembly 1. In the figure, the housing is generally designated 2. The housing 2 comprises an inlet structure 3 and a filter element receptacle or capsule 4. The capsule 4 comprises an outlet 7. In use, air to be filtered flows through the inlet structure 3 and is directed into an interior of the capsule 4. Within the capsule 4, the air is passed through a filter element, which is not visible in Fig. 1. After being filtered by the filter element, the air flows out through the outlet 7 and is directed to the engine air intake, not shown.
Hierin wird der Ausdruck "Luftstromlenkungsanordnung" verwendet um allgemein die Merkmale einer Luftfilteranordnung zu bezeichnen, die den Luftstrom in der bevorzugten Art und Weise oder entlang eines bevorzugten Pfades führt. Der Ausdruck kann sich auf eine Vielzahl Merkmale beziehen und bezieht sich typischerweise sowohl auf innere Konfigurationen des Gehäuses und Filterelementes als auch auf die verschiedenen Dichtungen.As used herein, the term "airflow directing assembly" is used to generally refer to the features of an air filter assembly that directs airflow in a preferred manner or along a preferred path. The term may refer to a variety of features and typically refers to both internal configurations of the housing and filter element as well as the various seals.
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Noch bezugnehmend auf Fig. 1 ist die Einlaßkonstruktion 3 an der Kapsel 4 angeordnet und daran durch Schrauben 8 und Muttern 9 befestigt. Der Zugang zum Inneren der Kapsel 4 und einem darin angeordneten Filterelement wird durch Lösen der Schrauben 8 und Abtrennen der Einlaßkonstruktion 3 von der Kapsel 4 erreicht.Still referring to Fig. 1, the inlet structure 3 is arranged on the capsule 4 and secured thereto by screws 8 and nuts 9. Access to the interior of the capsule 4 and a filter element arranged therein is achieved by loosening the screws 8 and separating the inlet structure 3 from the capsule 4.
Für die gezeigte, spezielle Konstruktion umfaßt die Einlaßkonstruktion 3 eine obere Kappe 12, ein perforiertes Lufteinlaßsieb 13 und ein Einlaßrohr 14 (wobei das Einlaßrohr in Fig. 1 nicht sichtbar, jedoch in Fig. 4 im Querschnitt gezeigt ist).For the particular construction shown, the inlet structure 3 comprises a top cap 12, a perforated air inlet screen 13 and an inlet tube 14 (the inlet tube not visible in Fig. 1 but shown in cross section in Fig. 4).
Immer noch bezugnehmend auf Fig. 1 umfaßt die Kapsel 4 eine Ablauföffnung, die in Fig. 1 nicht sichtbar, jedoch mit dem Bezugzeichen 18 in Fig. 5 gezeigt ist. Die Ablauföffnung ist durch ein Entleerungsventil 1 9 abgedeckt. Das Entleerungsventil 19 kann zum Beispiel wie das im US-Patent 3,429,108 beschriebene sein, dessen Offenbarung durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist. Im allgemeinen ist die Ablauföffnung 18 in einem Teil der Kapsel 4 angeordnet, der, wenn die Anordnung 1 einsatzfähig installiert ist, am Boden der Anordnung 1 positioniert sein wird. In Benutzung wird sich das Wasser somit nahe der Öffnung 18 sammeln und von dort abgeführt werden. Dieses wird aus den weiteren Beschreibungen ohne weiteres klar, in denen die Einzelheiten im Inneren der Luftreinigeranordnung 1 dargestellt werden.Still referring to Fig. 1, the capsule 4 comprises a drain opening, not visible in Fig. 1 but shown by the reference numeral 18 in Fig. 5. The drain opening is covered by a drain valve 19. The drain valve 19 may, for example, be as described in US Patent 3,429,108, the disclosure of which is incorporated herein by reference. In general, the drain opening 18 is arranged in a part of the capsule 4 which, when the assembly 1 is operatively installed, will be positioned at the bottom of the assembly 1. In use, water will thus collect near the opening 18 and be drained from there. This will be readily apparent from the further descriptions in which the details of the interior of the air cleaner assembly 1 are shown.
Bezugnehmend auf Fig. 2 umfaßt die Luftreinigeranordnung 1 vier Schrauben und Muttern 9 zum Befestigen der Einlaßkonstruktion 3 an der Filterkapsel 4. Obwohl sich die Anzahl der verwendeten Schrauben in Abhängigkeit von der speziellen Anwendung verändern kann, ist es ein Vorteil der erfindungsgemäßen Konstruktionen, daß so große Filteranordnungen von ungefähr 38 cm (15 inches) im Außendurchmesser mit so wenigen, etwa drei bis fünf Schrauben zuverlässig verschlossen werden können. Merkmale, die dieses erleichtern, werden aus den weiteren Beschreibungen offensichtlich.Referring to Figure 2, the air cleaner assembly 1 includes four bolts and nuts 9 for securing the inlet structure 3 to the filter capsule 4. Although the number of bolts used may vary depending on the particular application, it is an advantage of the structures of the invention that such large filter assemblies of approximately 38 cm (15 inches) in outside diameter can be reliably sealed with as few as three to five bolts. Features which facilitate this will become apparent from the further descriptions.
In Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Luftreinigeranordnung 1 dargestellt. In Fig. 3 ist die Luftreinigeranordnung 1 mit von der Filterkapsel 4 getrennter Einlaßkonstruktion 3 und mit aus der Kapsel 4 ausgebautem Luftreinigerelement 21 gezeigt. Für die gezeigte, spezielle Anordnung ist das Luftreinigerelement 21 generell zylindrisch. Das Element 21 umfaßt erste und zweite Abschlußkappen 23 und 24; Filtermaterial 25; einen Innenträger 26 (Fig. 4); und einen Außenträger 27. Für die gezeigte, spezielle Ausführungsform umfaßt das Filtermaterial 25 eine gefaltete Papierkonstruktion 30. Im allgemeinen umfaßt dieIn Fig. 3, an exploded view of an air cleaner assembly 1 is shown. In Fig. 3, the air cleaner assembly 1 is shown with the inlet structure 3 separated from the filter capsule 4 and with the air cleaner element 21 removed from the capsule 4. For the particular arrangement shown, the air cleaner element 21 is generally cylindrical. The element 21 includes first and second end caps 23 and 24; filter material 25; an inner support 26 (Fig. 4); and an outer support 27. For the particular embodiment shown, the filter material 25 comprises a pleated paper construction 30. In general, the
Faltpapierkonstruktion 30 einen Zylinder 31 aus gefaltetem Papier, wobei die Falten in eine Richtung längs und im wesentlichen parallel zu einer Mittelachse 33 des Elementes 21 verlaufen. Es wird verständlich sein, daß alternative Filtermaterialkonstruktionen verwendet werden könnten. Das Filtermaterial 25 erstreckt sich generell zwischen den Abschlußkappen 23 und 24. Bei der dargestellten Anordnung 1 bestehen die Abschlußkappen 23 und 24 aus polymerem Material, wie es unten beschrieben ist, in die gegenüberliegende Enden des Filtermateriales 25 eingesetzt oder eingebettet sind.Folded paper construction 30 comprises a cylinder 31 of folded paper with the folds extending in a direction longitudinal to and substantially parallel to a central axis 33 of the element 21. It will be understood that alternative filter material constructions could be used. The filter material 25 extends generally between the end caps 23 and 24. In the illustrated arrangement 1, the end caps 23 and 24 are made of polymeric material as described below into which opposite ends of the filter material 25 are inserted or embedded.
In Fig. 4 ist eine fragmentarische Schnittansicht einer Luftreinigeranordnung 1 dargestellt. In Fig. 4 sind die Einlaßonstruktion 3 und Teile der Luftreinigeranordnung 1 in Verbindung mit dieser dargestellt.Fig. 4 shows a fragmentary sectional view of an air cleaner assembly 1. Fig. 4 shows the inlet structure 3 and parts of the air cleaner assembly 1 in connection therewith.
Das Filtermaterial 25 ist generell zwischen dem Innenträger 26 und dem Außenträger 27 angeordnet. Jeder Träger besteht generell aus einer rohrförmigen oder zylindrischen Verlängerung aus perforiertem Metall oder Streckmetall, deren gegenüberliegende Enden ebenfalls in den Abschlußkappen 23 und 24 eingesetzt oder eingebettet sind.The filter material 25 is generally disposed between the inner support 26 and the outer support 27. Each support generally consists of a tubular or cylindrical extension of perforated metal or expanded metal, the opposite ends of which are also inserted or embedded in the end caps 23 and 24.
Im allgemeinen ist die Abschlußkappe 23 offen und die Abschlußkappe 24 geschlossen. Das heißt, die Abschlußkappe 23 umfaßt eine große Einlaßöffnung 28 (Fig. 4) zum Einführen von zu filternder Luft in das Filterelementinnere 35. Die Abschlußkappe 24 auf der anderen Seite ist im wesentlichen geschlossen, außer einer Ablauföffnung, die sich wie unten beschrieben dorthindurch erstreckt.Generally, the end cap 23 is open and the end cap 24 is closed. That is, the end cap 23 includes a large inlet opening 28 (Fig. 4) for introducing air to be filtered into the filter element interior 35. The end cap 24 on the other side is substantially closed except for a drain opening extending therethrough as described below.
Immer noch bezugnehmend auf Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Einlaßkonstruktion 3 ein Einlaßrohr 14 umfaßt. Zusammengebaut erstreckt sich das Einlaßrohr 14 in eine Öffnung 28 in der Abschlußkappe 23. Mindestens an dieser Stelle wird die Abschlußkappe 23 vorzugsweise aus einem weichen, kompressiblen Material gebildet. Wenn das Einlaßrohr 14 nicht in die Öffnung 28 eingesetzt ist, hat mindestens ein Teil der Öffnung 28 in ihrem nichtkomprimierten Zustand generell einen Innendurchmesser, der etwas größer als ein Außendurchmesser des Abschnittes 39 des Einlaßrohres 14 ist; d. h., der Abschnitt des Rohres 14, der mit der Abschlußkappe 23 ineinandergreift, wenn die Anordnung 1 einsatzfähig zusammengebaut ist. Somit wird, wenn das Einlaßrohr 14 durch die Öffnung 28 eingesetzt wird, das Abschlußkappenmaterial im Bereich 40 zusammengedrückt. Auf diese Art und Weise wird im Bereich 41 eine Dichtung gebildet. Solche Dichtungen sind zum Beispiel in Verbindung mit Luftreinigeranordnungen in demStill referring to Fig. 4, it can be seen that the inlet structure 3 includes an inlet tube 14. When assembled, the inlet tube 14 extends into an opening 28 in the end cap 23. At least at this point, the end cap 23 is preferably formed of a soft, compressible material. When the inlet tube 14 is not inserted into the opening 28, at least a portion of the opening 28 in its uncompressed state generally has an inner diameter slightly larger than an outer diameter of the portion 39 of the inlet tube 14; i.e., the portion of the tube 14 which engages the end cap 23 when the assembly 1 is operatively assembled. Thus, when the inlet tube 14 is inserted through the opening 28, the end cap material is compressed in the region 40. In this manner, a seal is formed in the region 41. Such seals are used, for example, in connection with air cleaner arrangements in the
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US-Patent B2 4,720,292 beschrieben, dessen Offenbarung durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist. Es wird angemerkt, daß die Anordnung des US-Patentes 4,720,292 nicht unbedingt eine Gegenstromanordnung ist; die Prinzipien in Bezug auf die Bildung der Dichtung sind jedoch im wesentlichen die gleichen. Solche Dichtungen werden manchmal als "radiale" Dichtungen oder Dichtungen vom "Radialtyp" bezeichnet, da die Kräfte zum Aufrechterhalten der Dichtung mehr radial um eine Mittellängsachse 33 (Fig. 3) des Rohres und Elementes herum als in gleicher Ausrichtung oder koaxial mit dieser gerichtet sind. Für die in den Figuren 1-7 gezeigte, spezielle Anordnung wird das Material im Bereich 40 zwischen und an dem Einlaßrohr 14 als auch dem Innenträger 26 zusammengedrückt; das heißt, der Innenträger 26 ist ausreichend tief in die Abschlußkappe 23 eingesetzt, so daß ein Teil von ihm hinter dem kompressiblen Bereich 40 angeordnet ist, um einen Träger vorzusehen. Auf diese Weise wird eine gute Dichtung bewirkt. Die Form der Öffnung 28 im Bereich 41 wird vorzugsweise als ein gerippter oder abgestufter Trichter (oder konisch) ausgebildet sein, um den Eingriff zu erleichtern. Solch eine gerippte Anordnung ist in 5,238,474 gezeigt, das durch Bezugnahme hierin eingeschlossen ist. In dem US-4,720,292 ist eine ähnlich konisch zugespitzte Fläche ohne Rippen gezeigt. Vorzugsweise werden drei gleiche, gemäß einem Durchmesserbereich bemessene Stufen, der ungefähr gleich dem Außendurchmesser des Einlaßrohres ist, verwendet, wobei die Größe der Gesamtkompression der Rippe mit kleinstem Durchmesser (d. h., Bereich der größten Kompression) ungefähr 21,4 % (20 % ± 3 %) beträgt. Die Größe jeder Stufe wird teilweise vom Durchmesser des Einlaßrohres abhängen. Im allgemeinen wird für ein Element, das mit einem Einlaßrohr verwendet wird, das einen Außendurchmesser von 175 - 200 mm hat, dort eine Gesamtkompression von 2,7 mm (oder 1,35 mm für jede Stelle, da jede Stelle sich um ungefähr Vi der Gesamtkompression komprimiert) für die kleinste Rippe verwendet werden.U.S. Patent B2 4,720,292, the disclosure of which is incorporated herein by reference. It is noted that the arrangement of U.S. Patent 4,720,292 is not necessarily a counterflow arrangement; however, the principles relating to the formation of the seal are substantially the same. Such seals are sometimes referred to as "radial" seals or "radial-type" seals because the forces to maintain the seal are directed radially about a central longitudinal axis 33 (Fig. 3) of the tube and element rather than in alignment or coaxially therewith. For the particular arrangement shown in Figs. 1-7, the material in the region 40 between and on the inlet tube 14 and the inner support 26 is compressed; that is, the inner support 26 is inserted sufficiently deeply into the end cap 23 so that a portion of it is disposed behind the compressible region 40 to provide a support. In this way a good seal is effected. The shape of the opening 28 in the region 41 will preferably be formed as a ribbed or stepped funnel (or conical) to facilitate engagement. Such a ribbed arrangement is shown in 5,238,474, which is incorporated herein by reference. In US-4,720,292 a similar tapered surface without ribs is shown. Preferably three equal steps sized according to a diameter range approximately equal to the outside diameter of the inlet tube are used, the amount of total compression of the smallest diameter rib (i.e., area of greatest compression) being approximately 21.4% (20% ± 3%). The size of each step will depend in part on the diameter of the inlet tube. Generally, for an element used with an inlet tube having an outside diameter of 175 - 200 mm, there will be a total compression of 2.7 mm (or 1.35 mm for each location, since each location compresses by approximately Vi of the total compression) used for the smallest rib.
Es wird dann verständlich sein, daß für die in den Figuren 1-7 gezeigte Anordnung die Dichtung 41 verhindert, daß durch das Einlaßrohr 14 in das Filterinnere 35 geführte Luft das Filtermaterial 25 umströmt und in eine Reinluftkammer 44 hineingelangt. Im allgemeinen wirken die verschiedenen Teile der Anordnung 4 als eine Luftstromlenkungsanordnung, um den Luftstrom zu führen: in das Gehäuse, in das Filterinnere, durch das Filtermaterial und aus dem Gehäuse nach außen.It will then be understood that for the arrangement shown in Figures 1-7, the seal 41 prevents air introduced into the filter interior 35 through the inlet tube 14 from bypassing the filter material 25 and entering a clean air chamber 44. In general, the various parts of the assembly 4 act as an air flow directing arrangement to direct the air flow: into the housing, into the filter interior, through the filter material and out of the housing to the outside.
Ein anderer Punkt des potentiellen Austretens von ungefilterter Luft in die Reinluftkammer 44 wird durch die Stelle dargeboten, an der die Einlaßkonstruktion 3 mit der Filterkapsel 4 ineinandergreift. Dieser Bereich liegt im wesentlichen beiAnother point of potential leakage of unfiltered air into the clean air chamber 44 is presented by the location where the inlet structure 3 engages with the filter capsule 4. This area is essentially
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50; d. h., wo die Schrauben 8 die Einlaßkonstruktion 3 an der Filterkapsel 4 befestigen. Im Bereich 50 ist die Einlaßkonstruktion 3 mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 52 versehen; und die Kapsel 4 ist mit einem sich nach außen erstreckenden Flansch 53 versehen. Zwischen den Flanschen 52 und 53 ist ein sich in Ausdehnung um die Kapsel 4 herum erstreckender Dichtungsring 54 vorgesehen. Der Dichtungsring 54 ist an einer Stelle zwischen den Schrauben 8 und dem Filterelement 21 angeordnet. Wenn die Schrauben 8 festgezogen werden, wird der Dichtungsring 54 zwischen den Flanschen 52 und 53 zusammengedrückt, d.h., an einer Stelle zwischen der Einlaßkonstruktion 3 und der Filterkapsel 4, wobei er eine Dichtung vorsieht. Auf diese Weise wird der Luftaustritt in die Kammer 44 durch den Durchgang zwischen Teilen der Kapsel 4 und der Einlaßkonstruktion 3 verhindert. Der Filterring 54 kann eine konventionelle O-Ringdichtung sein.50; i.e., where the screws 8 secure the inlet structure 3 to the filter capsule 4. In the region 50, the inlet structure 3 is provided with an outwardly extending flange 52; and the capsule 4 is provided with an outwardly extending flange 53. Between the flanges 52 and 53, a sealing ring 54 is provided extending in extent around the capsule 4. The sealing ring 54 is arranged at a location between the screws 8 and the filter element 21. When the screws 8 are tightened, the sealing ring 54 is compressed between the flanges 52 and 53, i.e., at a location between the inlet structure 3 and the filter capsule 4, providing a seal. In this way, the escape of air into the chamber 44 through the passage between parts of the capsule 4 and the inlet structure 3 is prevented. The filter ring 54 can be a conventional O-ring seal.
Die Aufmerksamkeit wird nun auf Fig. 5 gerichtet, die eine Schnittansicht ist, die die "Bodenhälfte" oder das dem Ende, an dem die Einlaßkonstruktion 3 angeordnet ist, "gegenüberliegende Ende" der Anordnung 1 zeigt. Bezugnehmend auf Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 60 allgemein ein Ende der Kapselwand 61. In dem Ende 60 ist eine Abdeckung oder ein Boden 63 der Kapsel 4 angeordnet. Der Boden 63 ist vorteilhaft in einer bevorzugten Art und Weise ausgebildet.Attention is now directed to Figure 5 which is a sectional view showing the "bottom half" or "opposite end" of the assembly 1 from the end at which the inlet structure 3 is located. Referring to Figure 5, reference numeral 60 generally designates an end of the capsule wall 61. In the end 60 there is located a cover or bottom 63 of the capsule 4. The bottom 63 is advantageously formed in a preferred manner.
Für die gezeigte, spezielle Ausführungsform ist der Boden 63 rund, um der Querschnittsgestaltung der Kapselwand 61 am Ende 60 zu entsprechen. Für die gezeigte, spezielle Ausführungsform ist der Boden 63 außerdem radial symmetrisch. Das heißt, die Merkmale des Bodens 63 sind um die Mittelachse 33 radial symmetrisch ausgebildet. Der Boden 63 umfaßt einen Endflansch 65 zum Eingriff mit dem Ende 60, zum Beispiel mittels Schweißnähten.For the particular embodiment shown, the base 63 is round to conform to the cross-sectional configuration of the capsule wall 61 at the end 60. For the particular embodiment shown, the base 63 is also radially symmetrical. That is, the features of the base 63 are radially symmetrical about the central axis 33. The base 63 includes an end flange 65 for engagement with the end 60, for example by means of welds.
Vom Flansch 65 nach innen fortschreitend zu seiner Mitte 66 sind die dargestellten Merkmale des bevorzugten Bodens 63 wie folgt: eine ringförmige Umfangsdichtungsfläche 67 ist vorgesehen; eine Biegung oder Ecke 68; eine Stirnfläche 69; eine zweite Dichtungswulst oder -kante 70; und eine mittige Schale 71. In der Mitte 66 der Schale 71 ist eine Ablauföffnung 18 vorgesehen.Proceeding inwardly from the flange 65 to its center 66, the illustrated features of the preferred base 63 are as follows: an annular peripheral sealing surface 67 is provided; a bend or corner 68; an end surface 69; a second sealing bead or edge 70; and a central bowl 71. A drain opening 18 is provided in the center 66 of the bowl 71.
Die in den Figuren 1-7 gezeigte Anordnung ist vorzugsweise so ausgebildet, daß, wenn sie zur Anwendung ausgerichtet ist, die Schale 71 an einer untersten oder vertieften Stelle ist, so daß Wasser unter Schwerkrafteinfluß zur Schale 71 ausläuft. Da das Wasser in die Schale 71 ausläuft, wird es aus der Luftreinigeranordnung 1 durch die Ablauföffnung 18 abgeführt. Die hierin beschriebenen speziellenThe assembly shown in Figures 1-7 is preferably designed so that when oriented for use, the tray 71 is at a lowermost or recessed location so that water drains to the tray 71 under the influence of gravity. As the water drains into the tray 71, it is drained from the air cleaner assembly 1 through the drain opening 18. The specific features described herein
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Merkmale sind für eine bevorzugte Art und Weise der Abriebteilchensammlung in der Anordnung 1 und Abführung der angesammelten Feuchtigkeit zur Öffnung 18 vorgesehen.Features are provided for a preferred manner of collecting debris in the assembly 1 and discharging the accumulated moisture to the opening 18.
Immer noch bezugnehmend auf Fig. 5 umfaßt das Filterelement 21 eine Abschlußkappe 24 darauf. Die Abschlußkappe 24 ist aus einem geeigneten Material und von geeigneter Größe, so daß, wenn sie in den und an den Boden 63 gedrückt wird, eine Außenumfangsfläche 75 der Abschlußkappe 24 mit der Fläche 67 des Bodens 63 in einer dichtenden Art und Weise ineinandergreift. Das heißt, im Bereich 77, am Umfang um die Abschlußkappe 24 herum wird eine Ringdichtung 76 gebildet. Dieses wird erleichtert, indem vorzugsweise die Fläche 67 in einer zylindrischen Konfiguration vorgesehen wird, die sich im wesentlichen parallel zur Achse 33 erstreckt. Die Dichtung verhindert, daß ungefilterte Luft die Reinluftkammer 44 erreicht. Infolge der Umfangsdichtung 76 ist ein Abdichten gegen Luftströmung zwischen allen anderen Teilen des Filterelementes 21 und des Bodens 63 nicht erforderlich. Eine zweite Dichtung 80, die weiter unten beschrieben wird, ist jedoch zwischen der Abschlußkappe 24 und dem Boden 63 vorgesehen. Die zweite Dichtung 80 ist generell eher vorgesehen, um der Bewegung von Abriebteilchen oder Wasser in den Bereich 81 zwischen dem Element 21 und dem Boden 63 entgegenzuwirken, als unbedingt den Luftstrom dazwischen zu verhindern. Obwohl die Dichtung 76 ausreichend ausgebildet sein sollte, um dort einer Druckdifferenz von bis zu ungefähr 102 cm (40 inches) Wassersäule zu widerstehen, wird somit die zweite Dichtung 80 generell ausreichend sein, wenn sie bei einer Druckdifferenz dort von bis zu ungefähr 5 cm (2 inches) (und normalerweise nur bis zu ungefähr 5-10 cm (2-4 inches)) Wassersäule halten kann.Still referring to Fig. 5, the filter element 21 includes an end cap 24 thereon. The end cap 24 is of suitable material and of suitable size so that when pressed into and against the base 63, an outer peripheral surface 75 of the end cap 24 engages the surface 67 of the base 63 in a sealing manner. That is, an annular seal 76 is formed in the region 77 circumferentially around the end cap 24. This is facilitated by preferably providing the surface 67 in a cylindrical configuration extending substantially parallel to the axis 33. The seal prevents unfiltered air from reaching the clean air chamber 44. As a result of the peripheral seal 76, sealing against air flow between all other parts of the filter element 21 and the base 63 is not required. However, a second seal 80, described below, is provided between the end cap 24 and the base 63. The second seal 80 is generally provided to resist the movement of debris or water into the area 81 between the element 21 and the base 63, rather than necessarily to prevent air flow therebetween. Thus, although the seal 76 should be sufficiently designed to withstand a pressure differential there of up to about 102 cm (40 inches) of water, the second seal 80 will generally be adequate if it can withstand a pressure differential there of up to about 5 cm (2 inches) (and normally only up to about 5-10 cm (2-4 inches)) of water.
Noch immer bezugnehmend auf Fig. 5 umfaßt die Abschlußkappe 24 eine kreisförmige Aussparung oder Rinne 85 darin. Die Rinne 85 ist so dimensioniert und ausgebildet, daß sie eine Wulst 70 aufnehmen und dichtend mit ihr ineinandergreifen kann. Die Rinne 85 sollte in bezug auf die Wulst 70 so dimensioniert sein, daß, wenn das Element 21 an den Boden 63 gepreßt wird, die Wulst 70 in die Rinne 85 gedrückt wird, um mit dieser eine Dichtung zu bilden, die fähig ist, eine Druckdifferenz von bis zu ungefähr 5-10 cm (2-4 inches) Wassersäule standzuhalten. Dieses könnte durch Ausbilden des entsprechenden Bereiches 86 der Abschlußkappe 24 aus einem geeigneten weichen, kompressiblen, polymeren Material ausgeführt werden, in das die starre Wulst 70 in Eingriff gepreßt werden kann.Still referring to Fig. 5, the end cap 24 includes a circular recess or groove 85 therein. The groove 85 is sized and configured to receive and sealingly engage a bead 70. The groove 85 should be sized relative to the bead 70 such that when the member 21 is pressed against the base 63, the bead 70 is pressed into the groove 85 to form a seal therewith capable of withstanding a pressure differential of up to about 5-10 cm (2-4 inches) of water. This could be accomplished by forming the corresponding region 86 of the end cap 24 from a suitable soft, compressible polymeric material into which the rigid bead 70 can be pressed into engagement.
Bezugnehmend auf die Figuren 5 und 6 wird angemerkt, daß für die dargestellte, bevorzugte Ausführungsform die Fläche 90 der Abschlußkappe 24 vom Außenrand 91 zum Bereich 92 ausgekehlt ist, so daß zwischen der Fläche 90 und der Stirnfläche 69 ein Zwischenraum vorgesehen ist, wenn das Filterelement 21 in der Kapsel 4 einsatzfähig angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Größe der Anordnung kann die Größe der Auskehlung verändert werden. Im allgemeinen wird ein Neigungswinkel vom Rand 91 zum Bereich 92 in der Größenordnung von ungefähr 1° bis 3° ausreichend sein.Referring to Figures 5 and 6, it is noted that for the preferred embodiment illustrated, the surface 90 of the end cap 24 is grooved from the outer edge 91 to the region 92 so that a clearance is provided between the surface 90 and the end face 69 when the filter element 21 is operatively positioned in the capsule 4. Depending on the size of the assembly, the size of the groove can be varied. Generally, an angle of inclination from the edge 91 to the region 92 on the order of about 1° to 3° will be sufficient.
Die sich aus dieser Neigung ergebenden Vorteile werden aus den weiteren, hierin folgenden Beschreibungen offensichtlich. Im allgemeinen gewährleistet der Zwischenraum zwischen der Fläche 90 und der Stirnfläche 69, daß es dort keine Beeinträchtigung der leichten Bildung der ringförmigen, radialen Dichtung gibt.The advantages resulting from this inclination will become apparent from the further descriptions hereinafter. In general, the clearance between surface 90 and end surface 69 ensures that there is no interference with the easy formation of the annular radial seal.
Immer noch bezugnehmend auf die Figuren 5 und 6 ist die Innenfläche 94 der Abschlußkappe 24 in Ausrichtung vom Außenbereich 95 zur mittigen Öffnung 96 nach unten geneigt ausgebildet, wenn die Anordnung 1 wie in den Figuren 5 undStill referring to Figures 5 and 6, the inner surface 94 of the end cap 24 is formed to be inclined downwards in the direction from the outer region 95 to the central opening 96 when the assembly 1 is as shown in Figures 5 and
6 gezeigt ausgerichtet ist. Vorzugsweise ist die Innenfläche 95 in diesem Bereich konisch oder tunnelförmig. Somit wird alles Wasser, das sich an der Innenfläche 94 sammelt, zur mittigen Öffnung 96 und dort hindurch in die vertiefte Schale 71 strömen. In einigen Ausführungsformen können vertiefte, radiale Rinnen, die sich von der mittigen Öffnung 96 nach außen und oben erstrecken, zum Erleichtern dieser Strömung verwendet werden. Solch eine Anordnung ist zum Beispiel in Fig.6. Preferably, the inner surface 95 is conical or tunnel-shaped in this region. Thus, any water that collects on the inner surface 94 will flow to the central opening 96 and therethrough into the recessed tray 71. In some embodiments, recessed radial channels extending outwardly and upwardly from the central opening 96 may be used to facilitate this flow. Such an arrangement is shown, for example, in Fig.
7 (eine Draufsicht des Elementes 21) gezeigt, in der vier gleichmäßig (radial) beabstandete, vertiefte Rinnen 99 dargestellt sind. Es wird verständlich sein, daß jede der Rinnen 99 sich im wesentlichen nach unten neigt, wenn sie sich vom Bereich 95 zur mittigen Öffnung 96 erstreckt, um die Sammlung von Wasser im Inneren 35 und das Leiten des gesammelten Wassers zur mittigen Öffnung 96 zu erleichtern. Ein Vorteil der Rinnen 99 besteht darin, daß, wenn ein Blatt oder ein anderer großer Feststoff über der mittigen Öffnung 96 zu liegen kommt, Wasser immer noch mit Hilfe der Rinnen 99 in und durch die Öffnung 96 strömen kann, da die Rinnen 99 im wesentlichen den Wasserstrom unter den auf der Oberseite der Innenfläche 94 gesammelten Abriebteilchen führen kann.7 (a plan view of element 21) showing four evenly (radially) spaced recessed grooves 99. It will be understood that each of the grooves 99 slopes substantially downwardly as it extends from region 95 to central opening 96 to facilitate the collection of water within interior 35 and the directing of the collected water to central opening 96. An advantage of the grooves 99 is that if a leaf or other large solid becomes lodged above central opening 96, water can still flow into and through opening 96 by means of the grooves 99 since the grooves 99 can substantially direct the flow of water beneath the debris collected on top of interior surface 94.
Aus den beschriebenen, bevorzugten Merkmalen erwachsen verschiedene Vorteile. Wenn die Anordnung 1 für einen Filtervorgang verwendet wird, strömt die Luft generell durch das Einlaßrohr 14 in das Innere 35, mit sich Feuchtigkeit und/oder Abriebteilchen tragend. Die Feuchtigkeit und Abriebteilchen neigen dazu, sich imSeveral advantages accrue from the preferred features described. When the assembly 1 is used for a filtering operation, the air generally flows through the inlet tube 14 into the interior 35 carrying with it moisture and/or debris. The moisture and debris tend to collect in the
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lnneren 35 auf der Innenfläche 94 der Abschlußkappe 24 zu sammeln, da die Anordnung 1 generell mit der Abschlußkappe 24 unter dem Einlaßrohr 14 angeordnet ausgebildet sein wird. Sich auf der Innenfläche 95 ansammelndes Wasser wird generell zur mittigen Öffnung 96 zum Ablauf in die vertiefte Schale 71 und schließlich durch die Ablauföffnung 18 zum Ablauf nach außen aus der Anordnung 1 geführt. Das Entleerungsventil 19 erleichtert dieses, wenn es verwendet wird.interior 35 on the inner surface 94 of the end cap 24, since the assembly 1 will generally be constructed with the end cap 24 located below the inlet tube 14. Water collecting on the inner surface 95 will generally be directed to the central opening 96 for drainage into the recessed tray 71 and ultimately through the drainage opening 18 for drainage out of the assembly 1. The drain valve 19 facilitates this when used.
Da die Dichtung zwischen der Abschlußkappe 24 und dem Gehäuse 2 entlang der ringförmigen runden Dichtungsfläche 67, d. h. im Bereich 77, angeordnet ist, liegt die kritische Dichtung nicht an einer Fläche, wo es wahrscheinlich ist, daß Abriebteilchen sich ausbreiten oder sammeln, wenn das Element 21 während normaler Wartungsvorgänge aus dem Gehäuse 2 ausgebaut und wieder in dieses eingesetzt wird.Since the seal is located between the end cap 24 and the housing 2 along the annular circular sealing surface 67, i.e., in the region 77, the critical seal is not located on an area where wear particles are likely to spread or collect when the element 21 is removed from and reinserted into the housing 2 during normal maintenance procedures.
Da die Oberfläche 90 in Ausdehnung zwischen dem Rand 91 und dem Bereich 92 von der Stirnfläche 69 ausgekehlt ist, werden alle Abriebteilchen, die sich während der den Ausbau und den Einsatz der Filterelemente in das Gehäuse 2 umfassenden Vorgänge an der Stirnfläche 69 verteilen können, wahrscheinlich nicht den ausreichenden Einsatz des Elementes 21 in die Kapsel 4 zur Entwicklung einer guten Dichtung im Bereich 77 beeinträchtigen. Das heißt, etwas Abriebteilchenaufbau entlang der Sohle des Boden 63 wird gut toleriert.Since the surface 90 is grooved in extent between the edge 91 and the region 92 of the face 69, any debris that may be dispersed on the face 69 during the operations involving removal and insertion of the filter elements into the housing 2 is not likely to interfere with sufficient insertion of the element 21 into the capsule 4 to develop a good seal in the region 77. That is, some debris buildup along the bottom of the base 63 is well tolerated.
Auch die zweite Dichtung 80 wird der Wahrscheinlichkeit entgegenwirken, daß sich Abriebteilchen oder Feuchtigkeit von der Schale 71 auf die Fläche 69 oder in den Bereich 77 bewegen. Dieses wird auch helfen, die Entfernung von Feuchtigkeit aus der Anordnung 1 zu erleichtern, da die Feuchtigkeit dazu tendiert, sich nahe der Ablauföffnung 18 zu konzentrieren.Also, the second seal 80 will counteract the likelihood of debris or moisture moving from the tray 71 to the surface 69 or into the area 77. This will also help to facilitate the removal of moisture from the assembly 1 since moisture tends to concentrate near the drain opening 18.
In Fig. 6 ist die Anordnung aus Fig. 5 auseinandergezogen dargestellt. Daraus wird eine bevorzugte Ausbildung für die Fläche 75 in bezug auf die runde (ringförmige) Dichtungsfläche 67 verständlich. Insbesondere umfaßt die Fläche 75 Stufen 101, 102 und 103 mit Verlängerungen 105 und 106 dazwischen. Die Stufe 103 hat ungefähr den gleichen Durchmesser wie die runde Dichtungsfläche 67 und erleichtert die Führung eines Luftreinigerelementes 21 zum Eingriff mit dem Boden 63 während des Zusammenbaus. Die Stufe 102 ist vorzugsweise im Durchmesser etwas größer als die runde Dichtungsfläche 67, und die Stufe 101 ist vorzugsweise im Durchmesser etwas größer als die Stufe 102, um die Kompression desIn Fig. 6, the arrangement of Fig. 5 is shown exploded. This illustrates a preferred configuration for the surface 75 in relation to the circular (annular) sealing surface 67. In particular, the surface 75 includes steps 101, 102 and 103 with extensions 105 and 106 therebetween. The step 103 is approximately the same diameter as the circular sealing surface 67 and facilitates the guidance of an air cleaner element 21 into engagement with the base 63 during assembly. The step 102 is preferably slightly larger in diameter than the circular sealing surface 67, and the step 101 is preferably slightly larger in diameter than the step 102 to facilitate compression of the
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Abschlußkappenmaterials im Bereich 77 zu verbessern, wenn das Element 21 während des Zusammenbaus in den Boden 63 eingesetzt wird. Auf diese Art und Weise wird eine gute Dichtung gebildet. Für bevorzugte Ausführungsformen ist die aktuelle Größe der Kompression der Abschlußkappe im Bereich oder an der Stufe 102 im allgemeinen 3 mm ± 1 mm am Durchmesser (oder 1,5 mm an jeder Stelle). Der Durchmesser der Stufe 102 ist vorzugsweise ungefähr 1,5 mm größer als die Stufe 101, und ungefähr 3 mm größer als die Stufe 103. Die Größe der Kompression in Stufe 102 würde vorzugsweise ungefähr 21,4 % (20 % ± 3 %) betragen.end cap material in region 77 when member 21 is inserted into base 63 during assembly. In this manner, a good seal is formed. For preferred embodiments, the actual amount of compression of the end cap in region or at step 102 is generally 3 mm ± 1 mm on the diameter (or 1.5 mm at any location). The diameter of step 102 is preferably about 1.5 mm larger than step 101, and about 3 mm larger than step 103. The amount of compression in step 102 would preferably be about 21.4% (20% ± 3%).
Wie angegeben wurde, verwendet die in bezug auf die Figuren 1-7 beschriebene Anordnung im allgemeinen einen radialen Dichtungseingriff im Bereich 77. Alternative Dichtungsanordnungen können verwendet werden. Ein Beispiel solch einer Anordnung ist in der alternativen Ausführungsform der Fig. 8 dargestellt.As indicated, the arrangement described with respect to Figures 1-7 generally employs a radial sealing engagement in region 77. Alternative sealing arrangements may be used. An example of such an arrangement is shown in the alternative embodiment of Figure 8.
In Fig. 8 ist eine alternative Anwendung der Prinzipien gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen. Fig. 8 zeigt einen Eingriff zwischen dem Boden einer Luftreinigeranordnung und einem Filterelement, um die Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Anordnung zu erreichen, die zwischen dem Filterelement und dem Gehäuse mindestens an dieser Stelle eine "Axialdichtung" verwendet.An alternative application of the principles of the present invention is provided in Fig. 8. Fig. 8 shows an engagement between the bottom of an air cleaner assembly and a filter element to achieve the benefits of the present invention in an assembly which employs an "axial seal" between the filter element and the housing at least at this location.
Im allgemeinen ist eine Axialdichtung eine Dichtung, die durch Kräfte aufrechterhalten wird, die entlang einer Achse des Filterelementes gerichtet sind, im Gegensatz zu Radialdichtungsanordnungen, die in bezug auf die Figuren 1-7 beschrieben sind, und Kräfte nutzen, die radial um eine Achse herum gerichtet sind. Axialdichtungsanordnungen sind in einer Vielzahl von Arten in Filterelementen umfangreich benutzt worden. Oft ist ein mittiges Joch oder eine mittige Achse vorgesehen, entlang der die Kräfte zwischen dem Gehäuse in das Element geführt werden. In anderen Systemen wird ein Schraubeneingriff zwischen Teilen des Gehäuses verwendet, um das Element an ein Ende oder beide Enden des Gehäuses zu pressen. Der O-Ring 54 in der Ausführungsform der Figuren 1-7 stellt zum Beispiel eine Dichtung durch Axialdruck zur Verfügung.In general, an axial seal is a seal that is maintained by forces directed along an axis of the filter element, as opposed to radial seal assemblies described with respect to Figures 1-7, which utilize forces directed radially about an axis. Axial seal assemblies have been used extensively in filter elements in a variety of ways. Often, a central yoke or axis is provided along which the forces are directed between the housing and the element. In other systems, a screw engagement between parts of the housing is used to compress the element to one or both ends of the housing. For example, the O-ring 54 in the embodiment of Figures 1-7 provides a seal by axial compression.
Fig. 8 ist eine fragmentarische Schnittansicht einer alternativen Luftreinigeranordnung 115 gemäß vorliegender Erfindung. Die Luftreinigeranordnung 115 ist ebenfalls eine Gegenstromanordnung. Die Anordnung 11 5 umfaßt ein Gehäuse 116 und ein Luftfilterelement 117. Eine Einlaßanordnung, nicht dargestellt, würdeFig. 8 is a fragmentary sectional view of an alternative air cleaner assembly 115 according to the present invention. The air cleaner assembly 115 is also a counterflow assembly. The assembly 115 includes a housing 116 and an air filter element 117. An inlet assembly, not shown, would
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verwendet werden, um den Luftstrom in das Innere 118 zu führen. Der Luftstrom würde dann durch das Filterelement 117 in eine Reinluftkammer 120 und nach außen durch einen konventionellen Auslaß, nicht gezeigt, in einen Luftansaugstutzen eines Motors geführt werden.be used to direct the air flow into the interior 118. The air flow would then be directed through the filter element 117 into a clean air chamber 120 and out through a conventional outlet, not shown, into an air intake of an engine.
In Fig. 8 ist die Außenwand des Gehäuses 116 oder der Kapsel allgemein durch 121 dargestellt. Das Gehäuseende oder der Gehäuseboden 1 23 ist so ausgebildet, daß er Funktionen erfüllt, die im wesentlichen analog jenen für den Boden 63 der Figuren 1-7 sind.In Fig. 8, the outer wall of the housing 116 or capsule is shown generally at 121. The housing end or bottom 123 is designed to perform functions substantially analogous to those for the bottom 63 of Figs. 1-7.
Immer noch bezugnehmend auf Fig. 8 hat das Filterelement 117 eine Feinblechabschlußkappe, wie die Abschlußkappe 125. Das Filterelement 117 umfaßt Filtermaterial 126, das in der Abschlußkappe 125 eingebettet ist (die gegenüberliegende Abschlußkappe ist in Fig. 8 nicht gezeigt). Das Element 117 umfaßt Innen- und Außenträger 127 bzw. 128.Still referring to Fig. 8, the filter element 117 has a sheet metal end cap, like the end cap 125. The filter element 117 includes filter material 126 embedded in the end cap 125 (the opposing end cap is not shown in Fig. 8). The element 117 includes inner and outer supports 127 and 128, respectively.
Die Abdichtung zwischen dem Element 117 und dem Boden 123 gegen Luftströmung dazwischen wird durch eine Profildichtung 130 vorgesehen. Das heißt, es sollte ein geeigneter Mechanismus vorgesehen sein, um Axialkräfte in die Richtung des Pfeiles 131 auf das Element 117 aufzubringen, um die Profildichtung 130 zwischen der Abschlußkappe 1 25 und dem Boden 1 23 zusammenzudrücken und eine Dichtung zu bilden. Dieses kann mit Schrauben ausgeführt werden, die verwendet werden, um einen Abschlußdeckel oder eine Einlaßkonstruktion an ein gegenüberliegendes Ende des Elementes 117 zu bringen. Vorzugsweise werden geeignete Größen und Konfigurationen des Elementes 117, des Bodens 1 23 und der Profildichtung 130 ausgewählt, so daß die Abdichtung der Profildichtung 130 ausreichend sein wird, um dort eine Druckdifferenz von mindestens ungefähr 102 cm (40 inches) Wassersäule standzuhalten. Auf diese Art und Weise wird verhindert, daß während der Anwendung ungefilterte Luft im Bereich 132 die Reinluftkammer 1 20 erreicht.Sealing between the element 117 and the base 123 against air flow therebetween is provided by a profile seal 130. That is, a suitable mechanism should be provided to apply axial forces in the direction of arrow 131 to the element 117 to compress the profile seal 130 between the end cap 125 and the base 123 and form a seal. This can be accomplished with screws used to attach an end cap or inlet structure to an opposite end of the element 117. Preferably, suitable sizes and configurations of the element 117, the base 123 and the profile seal 130 are selected so that the sealing of the profile seal 130 will be sufficient to withstand a pressure differential therebetween of at least about 102 cm (40 inches) of water column. In this way, unfiltered air in the area 132 is prevented from reaching the clean air chamber 120 during use.
Im allgemeinen sind die Merkmale des dargestellten, bevorzugten Bodens 123 wie folgt. Der Boden 123 ist radial symmetrisch und umfaßt einen Außenflansch 135 zum Befestigen an der Kapselwand 121, wie zum Beispiel durch Schweißen. Der Boden oder vertiefte Bereich 136 ist während des Abdichtens zur Aufnahme der Profildichtung 130 darin vorgesehen. Dieses wird durch den vertieften Bereich 136 erreicht, der eine Rinne 137 bildet. Der Bereich 138 des Bodens 123 ist über der Rinne 137 angehoben und stellt eine erhöhte Fläche 139 zum Vorsehen einerIn general, the features of the preferred bottom 123 shown are as follows. The bottom 123 is radially symmetrical and includes an outer flange 135 for attachment to the capsule wall 121, such as by welding. The bottom or recessed portion 136 is provided for receiving the profile seal 130 therein during sealing. This is achieved by the recessed portion 136 forming a groove 137. The portion 138 of the bottom 123 is raised above the groove 137 and presents a raised surface 139 for providing a
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zweiten Dichtung zur Verfügung, wie es unten beschrieben wird. Der Boden 123 umgrenzt dann durch eine sich nach unten zu einer ausgesparten mittigen Öffnung 147 erstreckende oder neigende Wand 146 eine Schale 145 .second seal as described below. The base 123 then defines a shell 145 by a wall 146 extending or sloping downward to a recessed central opening 147.
In bezug auf das Filterelement umfaßt die Abschlußkappe 1 25 eine nach unten zur mittigen Schale 150, die eine Ablauföffnung 151 besitzt, geneigte Fläche 149.With respect to the filter element, the end cap 125 comprises a surface 149 inclined downwards towards the central bowl 150, which has a drain opening 151.
Eine zweite Dichtung zwischen der Abschlußkappe 125 und der Fläche 139 wird durch eine zweite Profildichtung 1 55 vorgesehen. Diese Profildichtung 1 55 soll der Migration von Feuchtigkeit und Abriebteilchen aus der vertieften Schale 145 in den Bereich 137 entgegenwirken, wo es die Profildichtung 130 beeinträchtigen könnte. Die zweite Profildichtung 155 muß nur eine Dichtung zur Verfügung stellen, die ausreichend ist, um im wesentlichen der Migration von Feuchtigkeit und Abriebteilchen entgegenzuwirken, und muß nicht hauptsächlich eine Luftdichtung sein. Somit muß die Profildichtung 1 55 nur soweit zusammengedrückt werden, um dort einer Druckdifferenz von bis zu ungefähr 5-10 cm (2-4 inches) Wassersäule zu widerstehen.A second seal between the end cap 125 and the surface 139 is provided by a second profile seal 155. This profile seal 155 is intended to counteract the migration of moisture and debris from the recessed shell 145 into the area 137 where it could affect the profile seal 130. The second profile seal 155 need only provide a seal sufficient to substantially counteract the migration of moisture and debris and need not be primarily an air seal. Thus, the profile seal 155 need only be compressed to withstand a pressure differential thereat of up to about 5-10 cm (2-4 inches) of water column.
Die Arbeitsweise der Anordnung 115 wird nun offensichtlich sein. Zusammengebaut wird in die Richtung des Pfeiles 131 ausreichender Axialdruck aufgebracht, um an der Profildichtung 130 einen Luftdichtungsabschluß und an der Profildichtung 1 55 eine zweite Dichtung vorzusehen. In das Innere 118 gelenkte Abriebteilchen und Feuchtigkeit werden sich generell in der Schale 1 50 sammeln. Feuchtigkeit, die sich an den vertieften Flächen 149 sammelt, wird generell nach unten zur und durch die Öffnung 1 51 in die Schale 145 des Bodens 1 23 und schließlich durch die Ablauföffnung 147 und nach außen aus der Anordnung 115 geführt. Es wird verständlich sein, daß ein Rinnensystem (analog dem gemäß Figuren 1-7 beschriebenen) in der Schale 1 50 verwendet werden kann, wenn es gewünscht wird, um der Wahrscheinlichkeit entgegenzuwirken, daß die Ablauföffnung 151 durch Abriebteilchen verschlossen oder verstopft wird.The operation of the assembly 115 will now be apparent. When assembled, sufficient axial pressure is applied in the direction of arrow 131 to provide an air seal at the profile seal 130 and a secondary seal at the profile seal 155. Wear particles and moisture directed into the interior 118 will generally collect in the shell 150. Moisture collecting on the recessed surfaces 149 will generally be directed downward to and through the opening 151 into the shell 145 of the base 123 and ultimately through the drain opening 147 and out of the assembly 115. It will be understood that a gutter system (analogous to that described with reference to Figures 1-7) may be used in the shell 150 if desired to counteract the likelihood of the drain opening 151 becoming closed or plugged by wear particles.
Obwohl eine große Vielzahl Materialien für die erfindungsgemäßen Anlagen verwendet werden kann, wurden die hierin beschriebenen Prinzipien insbesondere für die vorteilhafte Anwendung in Systemen entwickelt, die aus bestimmten bevorzugten Materialien hergestellt sind. Die Konstruktionen wurden generell für die Anwendung mit Gehäusesystemen aus Feinblechen oder rostfreiem Stahl entwickelt; d. h., Anordnungen, bei denen das Gehäuse, insbesondere die Einlaßanordnung, die Kapsel und der Boden, aus Feinblech- oder rostfreienAlthough a wide variety of materials may be used for the systems of the invention, the principles described herein have been particularly developed for advantageous application in systems made from certain preferred materials. The designs have generally been developed for use with housing systems made from sheet metal or stainless steel; i.e., arrangements in which the housing, particularly the inlet assembly, the capsule and the base, are made from sheet metal or stainless steel.
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Stahlteilen gebildet werden, die zum Beispiel durch Schweißen miteinander verbunden sind. Für solch eine Herstellung nutzbare Materialien umfassen 19,5 mm - 6,35 mm (0,75 - 0,25 inches) dicken, rostfreien Stahl oder Feinblech, obwohl andere Dicken verwendbar sind. Auch Kunststoffe können verwendet werden.Steel parts joined together, for example by welding. Materials that can be used for such manufacture include 19.5 mm - 6.35 mm (0.75 - 0.25 inches) thick stainless steel or sheet metal, although other thicknesses are acceptable. Plastics may also be used.
Für die Anordnung der Figuren 1-7 ist das bevorzugte Abschlußkappenmaterial zum Bilden der Bereiche in der Abschlußkappe, die zum Bilden einer Abdichtung zusammengedrückt werden müssen, ein weiches, polymeres Material, wie zum Beispiel geschäumtes Polyurethan. Solche Materialien umfassen das folgende Polyurethan, das zu einem Endprodukt verarbeitet ist, das eine formteilähnliche Dichte von 0,22 - 0,35 g/cm3 (14-22 Ibs/ft3) besitzen.For the arrangement of Figures 1-7, the preferred end cap material for forming the areas in the end cap which must be compressed to form a seal is a soft polymeric material such as foamed polyurethane. Such materials include the following polyurethane processed to a final product having a molded density of 0.22-0.35 g/cm 3 (14-22 lbs/ft 3 ).
Das bevorzugte Polyurethan umfaßt ein mit Harz I 35453R und Isozyanat I 3050U hergestelltes Material. Die Stoffe sollten in einem Mischungsverhältnis von 100 Teilen Harz I 35453 zu 36,2 Teilen Isozyanat I 305OU (des Gewichtes) vermischt werden. Die relative Dichte des Harzes ist 1,04 (8,7 Ibs/gallon), und für das Isozyanat ist sie 1,20 (10 Ibs/gallon). Die Stoffe werden normalerweise mit einem hochdynamischen Scherkraftmischer vermischt. Die Temperaturen der Komponenten sollten 21 - 35 0C (70 - 95 0F) betragen. Die Formtemperaturen sollten 46 - 57 0C (115 - 135 0F) sein.The preferred polyurethane comprises a material made with Resin I 35453R and Isocyanate I 3050U. The materials should be mixed in a ratio of 100 parts Resin I 35453 to 36.2 parts Isocyanate I 305OU (by weight). The specific gravity of the resin is 1.04 (8.7 lbs/gallon) and for the isocyanate is 1.20 (10 lbs/gallon). The materials are normally mixed with a high shear mixer. Component temperatures should be 21 - 35 0 C (70 - 95 0 F). Mold temperatures should be 46 - 57 0 C (115 - 135 0 F).
Das Harzmaterial I 35453R hat die folgende Beschreibung:The resin material I 35453R has the following description:
(a) Durchschnittsmolekularmasse(a) Average molecular mass
1) Grundbestandteil Polyetherpolyol = 500 - 15.0001) Basic component polyether polyol = 500 - 15,000
2) zweiwertige Alkohole = 60 - 10.0002) dihydric alcohols = 60 - 10,000
3) dreiwertige Alkohole = 500 - 15.0003) trihydric alcohols = 500 - 15,000
(b) Durchschnittliche Funktionalität
1) Gesamtsystem = 1,5 - 3,2(b) Average functionality
1) Total system = 1.5 - 3.2
(c) Hydroxylzahl(c) Hydroxyl number
1) Gesamtsystem = 100 - 3001) Total system = 100 - 300
(d) Katalysatoren(d) Catalysts
1) Amin = Air Products 0,1 - 3,0 PPH (Teile auf Einhundert)1) Amine = Air Products 0.1 - 3.0 PPH (parts per hundred)
2) Zinn = Witco 0,01 - 0,5 PPH2) Tin = Witco 0.01 - 0.5 PPH
(e) Oberflächenaktive Substanzen(e) Surfactants
1) Gesamtsystem = 0,1 - 2,0 PPH1) Total system = 0.1 - 2.0 PPH
(f) Wasser(f) Water
1) Gesamtsystem = 0,03 - 3,0 PPH1) Total system = 0.03 - 3.0 PPH
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(g) Pigmente / Farben(g) Pigments / Colours
1) Gesamtsystem = 1 - 5 % Rußschwarz
(h) Treibmittel1) Total system = 1 - 5 % carbon black
(h) Propellant
1) 0,1 -6,0 % HFC 134A.1) 0.1-6.0% HFC 134A.
Die Beschreibung des Isozyanats I 3050U ist wie folgt:The description of Isocyanate I 3050U is as follows:
(a) NCO-Gehalt- 22,4 - 23,4 Masse-%(a) NCO content- 22.4 - 23.4 mass-%
(b) Viskosität, cps (Zentipoise) bei 25 0C = 600 - 800(b) Viscosity, cps (centipoise) at 25 0 C = 600 - 800
(c) Dichte = 1,21 g/cm3 bei 25 0C(c) Density = 1.21 g/cm 3 at 25 0 C
(d) Anfangssiedepunkt - 190 0C bei 5 mm Hg(d) Initial boiling point - 190 0 C at 5 mm Hg
(e) Dampfdruck = 0,0002 Hg bei 25 0C(e) Vapour pressure = 0.0002 Hg at 25 0 C
(f) Aussehen - farblose Flüssigkeit(f) Appearance - colourless liquid
(g) Flammpunkt (geschlossener Densky-Martin-Tiegel) = 200 0C.(g) Flash point (closed Densky-Martin cup) = 200 0 C.
Die Stoffe I 35453R und I 3050U sind von der BASF Corporation, Wyandotte, Michigan 48192 erhältlich.Materials I 35453R and I 3050U are available from BASF Corporation, Wyandotte, Michigan 48192.
Für die in Fig. 8 gezeigte Anordnung umfaßt das Filterelement Abschlußkappen aus Feinblech mit einem darin eingebetteten, gefalteten Filterpapiermaterialelement. Es können konventionelle Anordnungen verwendet werden, wie zum Beispiel Einbettung in Plastisol.For the arrangement shown in Fig. 8, the filter element comprises sheet metal end caps with a pleated filter paper material element embedded therein. Conventional arrangements may be used, such as embedding in plastisol.
Betrachtet wird eine Luftreinigeranordnung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, die in einem Überland-Lastkraftwagen (Schwerlastkraftwagen) verwendet wird. Das Gehäuse würde im Durchmesser ungefähr 33 - 38 cm (13 - 15 inches) und ungefähr 81 cm {32 inches) in der Länge sein. Das Element würde im Durchmesser ungefähr 28 - 33 cm (11 - 13 inches) und ungefähr 58 - 66 cm (23 - 26 inches) lang sein. Der Innendurchmesser der kleinsten Rippe an dem Dichtungsteil der Abschlußkappe mit dem Einlaßrohr (vor der Kompression) würde ungefähr 17,22-18,90 cm (6,78 - 7,44 inches) betragen. Der Innendurchmesser der Ringfläche in dem Gehäuseboden, wo die Radialdichtung mit der zweiten Abschlußkappe stattfindet, würde ungefähr 28,65 - 50,64 cm (11,28 -19,94 inches) betragen. Der Außendurchmesser der größten Stufe an der zweiten Abschlußkappe zur Abdichtung mit dem Boden würde ungefähr 28,95 - 33,17 cm (11,4 - 13,06 inches) betragen. Die Wulst an dem Boden zum Eingriff mit der zweiten Abschlußkappe würde groß genug sein, um sich in die Rinne an der Abschlußkappe um ungefähr 0,9 cm (0,35 inches) zu erstrecken. Der Neigungswinkel in der zweiten Abschlußkappe von ihrem Außenrand zu der mit der Wulst ineinander-Consider an air cleaner assembly as shown in Fig. 1 used in an over-the-road (heavy-duty) truck. The housing would be approximately 33 - 38 cm (13 - 15 inches) in diameter and approximately 81 cm (32 inches) in length. The element would be approximately 28 - 33 cm (11 - 13 inches) in diameter and approximately 58 - 66 cm (23 - 26 inches) long. The inside diameter of the smallest rib on the sealing portion of the end cap with the inlet tube (before compression) would be approximately 17.22 - 18.90 cm (6.78 - 7.44 inches). The inside diameter of the annular surface in the housing bottom where the radial seal with the second end cap occurs would be approximately 28.65 - 50.64 cm (11.28 -19.94 inches). The outside diameter of the largest step on the second end cap for sealing with the floor would be approximately 28.95 - 33.17 cm (11.4 - 13.06 inches). The bead on the floor for engaging the second end cap would be large enough to extend into the groove on the end cap by approximately 0.9 cm (0.35 inches). The angle of inclination in the second end cap from its outer edge to the bead-interlocking
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greifenden Vertiefung würde ungefähr 1,75 ° betragen. Der Neigungswinkel an der Innenseite der zweiten Abschlußkappe würde ungefähr 4° ± 2° betragen.gripping recess would be approximately 1.75°. The inclination angle on the inside of the second end cap would be approximately 4° ± 2°.
Claims (70)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/344,371 US5613992A (en) | 1994-11-23 | 1994-11-23 | Reverse flow air filter arrangement and method |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE29522112U1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009047196A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-16 | Mann+Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| WO2010091917A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Mann+Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| CN102056651A (en) * | 2008-06-06 | 2011-05-11 | 曼·胡默尔有限公司 | Filter system |
-
1995
- 1995-11-13 DE DE29522112U patent/DE29522112U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009047196A1 (en) * | 2007-10-02 | 2009-04-16 | Mann+Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| US8142533B2 (en) | 2007-10-02 | 2012-03-27 | Mann + Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| CN101815569B (en) * | 2007-10-02 | 2014-12-03 | 曼·胡默尔有限公司 | Filter element and filter system |
| EP2813275A1 (en) * | 2007-10-02 | 2014-12-17 | Mann + Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| CN102056651A (en) * | 2008-06-06 | 2011-05-11 | 曼·胡默尔有限公司 | Filter system |
| WO2010091917A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-19 | Mann+Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
| EP2893965A1 (en) * | 2009-02-11 | 2015-07-15 | Mann + Hummel Gmbh | Filter element and filter system |
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