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Technisches Gebiet
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Insbesondere
im Kraftfahrzeugbereich ist es notwendig, die zur Verbrennung von
Kraftstoffen benötigte Luft vor der Zuführung
in die Brennkraftmaschine zu reinigen. Dies erfolgt in der Regel
durch Luftfilter, welche dem jeweiligen Verbrennungsluftansaugrohr
vorgebaut sind. Dabei ist es oft wegen begrenzter räumlicher
Ressourcen gewünscht, eine besonders kompakte Anordnung
zu schaffen. Ferner soll ein Austausch von verschmutzten Filtern
leicht möglich sein.
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Stand der Technik
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Meistens
werden entsprechende Luftfilteranordnungen auf dem Motorblock oder
karosseriefest unter der Motorhaube angeordnet. Gesetzliche Auflagen
zwingen die Fahrzeughersteller zum Fußgängerschutz
zwischen der Motorhaube und festen Einrichtungen im Motorraum, wie
beispielsweise dem Motorblock, Raum zu lassen. Dieser meist nicht
genutzte Zwischenraum soll den Aufprall, beispielsweise eines Körpers,
der die Motorhaube eindrückt, sanft abbremsen. Andererseits
ist es auch gewünscht, den vorliegenden Raum im Motorraum möglichst
effizient auszunutzen und mit funktionellen Einheiten zu versehen.
Eine Möglichkeit ist zum Beispiel die Anordnung eines Luftfilters.
In der Vergangenheit sind jedoch Luftfilteranordnungen im Motorraum
derart starr und stabil ausgeführt wor den, dass ein ausreichender
Abstand zur Motorhaube wegen des Fußgängerschutzes
notwendig war.
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Aus
der
WO 2005/095783 ist
zum Beispiel ein Ansaugfilter bekannt, der auf der Unterseite der Motorhaube
eines Fahrzeugs angeordnet ist. Dabei ist ein Filtermedium aus einem
schlauchförmigen Körper in einer mit der Motorhaube
verbundenen luftdichten Abdeckung vorgesehen. Die zu verbrennende
Rohluft wird dabei in den unter der Motorhaube vorliegenden Hohlraum
eingeführt und als Reinluft aus dem Inneren des Filterelements über
einen Verbindungsschlauch dem Verbrennungsmotor zugeführt.
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Nachteilig
sind dabei eine Erhöhung des Gewichts der Motorhaube sowie
das benötigte Volumen zwischen Motorhaube und dem Motorraum
des Fahrzeugs. Durch die zusätzlichen Elemente, welche
in die Motorhaube integriert sind, kann sich dies auch negativ auf
einen Fußgängerschutz auswirken, da eine Verformung
beim Auftreffen von Gegenständen auf die Motorhaube erschwert
wird.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte
Filteranordnung zu schaffen.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird durch ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.
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Demgemäß ist
ein Filterelement vorgesehen, welches einen Fußabschnitt
und einen Endabschnitt aufweist, wobei zwischen dem Fußabschnitt
und dem Endabschnitt ein schlauchförmiger Innenraum von
einem fluiddurchlässigen Filtermaterial umschlossen ist.
Der Fußabschnitt weist zum Ein- und Ausströmen
von Fluid eine Filterelementöffnung und Kopplungsmittel
zum fluiddichten Ankoppeln eines Filterelementes an eine Trägerplatte
mit einer geeigneten Trägeröffnung auf. Dabei
sind der Fußabschnitt und/oder das Kopplungsmittel derart
ausgestaltet, dass das Filterelement bei Vorliegen einer externen
auf das Filterelement wirkenden Kraft in eine vorgegebene Richtung
abknickt oder zusammengedrückt wird.
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Unter
Abknicken wird verstanden, dass das Filterelement beispielsweise
an seinem Fuß, der auf einer Trägerplatte einer
entsprechenden Filterhalterung oder eines Filtergehäuses
anliegt, zum Beispiel aufgrund einer Hebelwirkung abgelöst
wird und sich das Filterelement dann im Wesentlichen parallel zu der
Trägerplatte anordnet. Dadurch wird ein Volumen freigegeben,
welches im Unglücksfall von beispielsweise einer eingedrückten
Motorhaube eingenommen werden kann. Es ist auch möglich,
dass wegen einer schrägen Anordnung des rohrförmigen
Filterinnenraums nur das Material seitlich in eine von der Neigung
des Filterelements in die vorgegebene Richtung umgelegt wird und
Raum freigibt.
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Der
Fuß- und/oder der Endabschnitt weisen vorzugsweise ein
derart flexibles Material auf, dass das Filterelement bei Vorliegen
der externen Kraft mit einer vorgegebenen Stärke zusammendrückbar
ist. Das heißt, im Unfallsfall, wenn durch einen Aufprall Kräfte
auf das Filterelement wirken, die bei üblichen Betriebsbedingungen
nicht vorliegen, bzw. bei normaler Fahrt treten lediglich geringere äußere
Kräfte auf, ist das Filterelement zusammenstauchbar und kollabiert.
Dadurch wird insbesondere im Hinblick auf den notwendigen Fußgängerschutz
Volumen zum Abbremsen eines Aufpralls freigegeben.
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Das
Filterelement ist zum Beispiel mit einem im Wesentlichen zylindrischen
oder kegelförmigen Innenraum ausgeführt. Das Filterelement
weist üblicherweise eine Längsachse auf, wobei
der Fußabschnitt mit der Längsachse vorzugsweise
einen Winkel zwischen 5 und 45 Grad aufweist. Durch den somit schrägen
Fußabschnitt wird durch den Winkel eine Abknickrichtung
vorgegeben, in die das Filterelement zum Beispiel abreißt
und zum Fußgängerschutz benötigten Raum
freigibt. Der Full- und/oder der Endabschnitt können dabei
eine kreisförmige oder elliptische Form haben. Denkbar
sind jedoch auch Polygone als Grundflächen. Der Fuß-
und der Endabschnitt können auch im Wesentlichen parallel zueinander
angeordnet sein.
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Das
Filtermaterial, wie zum Beispiel flexibles Vliesmaterial mit Kunststofffasern
hat vorzugsweise zwischen dem Fußabschnitt und dem Endabschnitt Längsfaltungen.
Dies dient der Vergrößerung der Filteroberfläche.
Ferner können Querfaltungen vorgesehen werden. Es können
dabei zum Beispiel im Innenraum des Filterelementes Stützmittel,
wie gerüstartige Streben vorgesehen sein, welche die Form oder
die Faltungen des Filter materials stützen. Die Stützmittel
weisen vorzugsweise Sollbruchstellen auf. Damit wird auch gewährleistet,
dass das Filterelement im Betrieb einem ausreichenden Druckunterschied
zwischen Innenraum und Außenraum widersteht, aber dennoch
im Unglücksfall leicht zusammengepresst werden kann und
einen Körper sanft bremst.
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Der
Fuß- und/oder der Endabschnitt weisen vorzugsweise flexibles
Kunststoffmaterial, wie z. B. Polyurethan (PUR)-Schaum auf. PUR-Schaum
oder flexibles Kunststoffmaterial dient dabei einerseits dem Abdichten
am Endabschnitt und kann gleichzeitig am Fußabschnitt eine
fluiddichte Abdichtung mit der Trägerplatte des jeweiligen
Filtergehäuses gewährleisten.
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Die
Kopplungsmittel können beispielsweise ein Schnappbajonett
und/oder Schraubverschluss zum dichtschlüssigen Verbinden
mit der Trägerplatte aufweisen. Beispielsweise kann der
Fußabschnitt das Filtermaterial und/oder die Stützmittel
miteinander spiegelgeschweißt sein.
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Die
Erfindung betrifft weiterhin eine Aufnahmeeinrichtung für
mindestens ein Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs
17.
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Dabei
ist die Aufnahmeeinrichtung für mindestens ein Filterelement
mit einer Zwischenwand ausgestattet, wobei die Zwischenwand geeignet
ist, ein daran gekoppeltes Filterelement derart aufzunehmen, dass
die Oberfläche der Zwischenwand und des Filterelementes
eine geschlossene Grenzfläche bilden. Die Grenzfläche
trennt dabei einen Rohfluidbereich von einem Reinfluidbereich der
Aufnahmeeinrichtung. Die Zwischenwand weist dabei mindestens eine
Sollbruchstelle auf.
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Die
Aufnahmeeinrichtung ist zum Beispiel mit mehreren Sollbruchstellen
versehen, die so angeordnet sind, dass im Unglücksfall
die eingesetzten und/oder angekoppelten Filterelemente in vorgegebene
Richtungen ausweichen und zum Beispiel komprimiert werden. Dadurch
wird zum Fußgängerschutz ein Volumen freigegeben,
wenn von außen auf die Aufnahmeeinrichtung ein Druck oder
eine Kraft wirken.
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Als
Sollbruchstelle soll nicht zwingend ein Wandungsbereich verstanden
werden, der durch ein Einreißen oder Brechen zerstört
wird. Im Grenzfall von sehr dünnen oder flexiblen Materialien
für die Zwischenwand ist die gesamte Wandung nachgiebig ab
einer bestimmten Krafteinwirkung. Insofern kann die gesamte Wandung
als Sollbruchstelle verstanden werden.
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Als
Sollbruchstelle kommen zum Beispiel Zwischenwandbereiche in Frage,
deren Wanddicke verringert sind. Die Sollbruchstelle kann auch in
der Art eines Filmscharniers ausgeführt werden, wobei zwei
Gehäuse-Wandteile aneinandergrenzen, die über
einen dünnen Filmstreifen, beispielsweise aus Kunststoff
miteinander flexibel verbunden sind. Die Sollbruchstelle kann ferner
durch eine Verformung der Zwischenwand, insbesondere durch Wölben, Knicken
und/oder Falten gebildet sein. Durch Knicke oder eine stufenförmige
Ausführung der Gehäusewand bzw. der Zwischenwand
ergeben sich an den Knicken in der Regel eine Verjüngung und
ein weniger belastbarer Bereich. Die Zwischenwand kann zum Beispiel
teilweise ein zickzackförmiges Profil aufweisen, das ziehharmonikaförmig
bei genügend großer Kraftanstrengung von außen
zusammengedrückt wird.
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Die
Zwischenwand ist vorzugsweise mit einer Zwischenwandöffnung
ausgestattet, welche ein Kopplungsmittel zum Verbinden an einen
Fußabschnitt eines Filterelements mit einer Filterelementöffnung
aufweist. Als Kopplungsmittel kommen die auch bereits zuvor genannten
Schnapp-, Bajonett- oder Schraubverschlüsse zum dichtschlüssigen
Verbinden mit der Trägerplatte in Frage. Mindestens eine
Sollbruchstelle schneidet dabei die Zwischenwandöffnung.
In diesem Fall kann die Eigenschaft eines zum Beispiel vorbeschriebenen
Filterelementes, welches in eine vorgegebene Richtung abknickt, durch
die Sollbruchstelle unterstützt werden. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform ist die Aufnahmeeinrichtung
zur Aufnahme mehrerer Filterelemente ausgestaltet und die Zwischenwand
weist mehrere Sollbruchstellen auf.
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Die
Aufnahmeeinrichtung kann optional ferner einen Aufnahmekörper
und eine Abdeckhaube aufweisen. Dabei kann der Reinluftbereich zum
Beispiel ein Volumen zwischen der Grenzfläche und einer
Wandung des Aufnahmekörpers umfassen. In diesem Fall durchströmt
zu reinigende Luft oder Fluid die Aufnahmeeinrichtung von der Seite
der Abdeckhaube und strömt bei einer geeigneten Öffnung
des Aufnahmekörpers als Reinluft aus.
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Die
Erfindung liefert ferner eine Filteranordnung in einem Motorraum,
mit mindestens einem Filterelement wie vorbeschrieben und einer
entsprechenden Aufnahmeeinrichtung.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher
erläutert. Es zeigt dabei:
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1 eine perspektivische und eine Querschnittsansicht
einer ersten Ausführungsform eines Filterelementes;
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2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten
Ausführungsform eines Filterelementes;
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3 Querschnittsansichten möglicher
Formen von Filterelementen;
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4 eine
Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer
Filteranordnung;
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5 Querschnittsansichten möglicher
Ausführungsformen von Zwischenwänden bzw. Trägerplatten;
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6 eine
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Trägerplatte
mit Filterelementen;
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7 eine
Querschnittsansicht einer Aufnahmeeinrichtung für Filterelemente.
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In
den Figuren sind gleiche bzw. funktionsgleiche Elemente mit gleichen
Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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Die 1A zeigt
eine erste Ausführungsform eines Filterelementes in perspektivischer
Ansicht. Dabei sind in der 1A zwei
Filterelemente 1, 100 dargestellt. Das jeweilige
Filterelement 1, 100 weist einen Fußabschnitt 2, 102 und
einen Endabschnitt 3, 103 auf. Zwischen dem Fußabschnitt 2, 102 und
dem Endabschnitt 3, 103 verläuft zum
Beispiel entlang einer entsprechenden Symmetrieachse des Filterelementes 1, 100 gefaltetes
Filtermaterial 4, 104.
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Die 1B zeigt
eine entsprechende Querschnittsansicht eines Filterelementes 1.
Im Innenraum 6 des Filterelementes 1 sind gerüstartige, Kunststoffstreben 5 angeordnet,
die die Form des Filtermaterials 4 stützen und
stabilisieren.
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Der
jeweilige Fußabschnitt 5, 105 ist in
dem Ausführungsbeispiel der 1A kreisförmig
ausgeführt und hat im Inneren eine Öffnung 7, 107 durch die
Fluid in den Innenraum 6 des Filterelementes 1 ein-
oder ausströmen kann. In der Querschnittsansicht in der 1B ist
beispielsweise durch Pfeile L angegeben, wie beispielsweise zu filternde
Luft durch das Filter element 1 durchtritt. Es ist einerseits denkbar,
dass Rohluft durch die Öffnung 7 in den Innenraum 6 eintritt
und als Reinluft in den Außenraum gelangt. Andererseits
kann die Filterrichtung entgegengesetzt vorliegen, wobei Rohluft
von außen durch das Filtermaterial 4 in den Innenraum 6 einströmt
und von dort als Reinluft abgegriffen werden kann.
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Der
jeweilige Fußabschnitt 2, 102 ist derart ausgestaltet,
dass das Filterelement, wenn es in eine geeignete Trägeröffnung
eingesetzt ist, nicht mit seiner Symmetrieachse S senkrecht davon
absteht, sondern um einen Winkel α geneigt ist. Dadurch
wird eine Richtung vorgegeben, in die das Filterelement 1 umknickt,
sofern eine externe äußere Kraft beispielsweise
auf den Mantel aus Filtermaterial 4 wirkt. Durch diese
vorgegebene Abknickrichtung, welche am Beispiel der 1B im
Wesentlichen entlang des geschwungenen Pfeils R verläuft,
kann beim Einbau des Filterelementes 1 festgelegt werden,
welcher Raum beispielsweise bei einem Unfall von dem Filterelement
freigegeben werden soll. Ferner kann der Endabschnitt 3 und
der Fußabschnitt 2 aus einem derart geschäumten
Kunststoffmaterial ausgeführt werden, dass selbst die Endabschnitte 3 und
der Fußabschnitt 2 flexibel zusammendrückbar
sind. Dann ist es auch möglich den Winkel α auf
0 Grad, so dass die Symmetrieachse S mit der entsprechenden Fläche
einer Halteplatte senkrecht verläuft, auszurichten, da
vorzugsweise das Filtermaterial flexibel ist und die Stützen 5 nur
derart stabil ausgeführt sind, dass bei besonders großen
externen Kräften das gesamte Filterelement 1 kollabieren
kann und damit die Gefahr im Fall eines Unfalls reduziert ist.
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In 2 sind weitere Ausführungsbeispiele perspektivisch
dargestellt. Dabei zeigt die 2A ein Filterelement 1,
welches Längsfaltungen 9 aufweist, von denen nur
einige mit dem Bezugszeichen 9 versehen sind, die zwischen
dem entsprechenden Endabschnitt 3, welcher beispielsweise
aus einem Schaumstoff gebildet sein kann, und dem Fußabschnitt 2 verlaufen.
Die Längsfaltungen 9 sind beispielsweise durch
den Fußabschnitt 2, welcher vorzugsweise aus einem
Schaummaterial wie PUR-Schaum gebildet ist, stabilisiert.
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Der
Doppelpfeil E zeigt die longitudinale Ausdehnung des Filterelementes 1 an.
In das Innere des Filterelementes 1 kann zur weiteren Stabilisierung ein
Stützgerüst, wie es in der 2B dargestellt
ist, eingeführt werden. Das Stützgerüst 5 ist
aus Längsstreben 5A und Querstreben 5B aufgebaut,
wobei die Querstreben 5B zum Beispiel kreisförmig
ausgeführt sind. Damit das gesamte Filterelement 1 auch
quer zusammengedrückt werden kann und damit im Unfallsfall
den Anforderungen des Fußgängerschutzes genügt,
ist das Stützgerüst 5 mit Sollbruchstellen 8 versehen.
Diese sind derart ausgestaltet, dass einerseits das Filterelement 1 eine
genügende Steifigkeit gegenüber einer Druckdifferenz
in dem Innenraum 6 und dem Außenraum aufweist,
jedoch bei extern im Unfallsfall auftretenden Kräften nachgibt.
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In
der 3 sind mögliche Formen
von Filterelementen im Querschnitt dargestellt. Dabei sind im Wesentlichen
röhrenförmige Filterelemente 1, 200, 300, 400 an
einer Trägerplatte 10 mit ihren Fußabschnitten 2, 202, 302, 402 angekoppelt.
Die Trägerplatte 10 kann beispielsweise Teil einer
Zwischenplatte oder Zwischenwand einer entsprechenden Gehäuseform
sein.
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Die
Filterelemente 1, 200, 300, 400 haben
jeweils eine Symmetrieachse S und einen Endabschnitt 3, 203, 303, 403.
Dabei weisen die Fußabschnitte 202, 302, 402 einen
Winkel α, β, γ, δ mit der jeweiligen
Symmetrieachse S auf. Je kleiner dieser Winkel ist, desto stärker
ist eine Umknickrichtung R vorgegeben. In den Querschnitten der
Filterelemente der 3A, haben die Filterelemente 1, 200 jeweils zueinander
parallele Fuß- und Endabschnitte 2, 3, 202, 203.
Bei einer entsprechend flexiblen Ausführung der Filterelemente
und insbesondere der Fußabschnitte ist es auch möglich,
dass die Filterelemente durch die äußere Kraft
selbst zusammengestaucht werden.
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Falls
nun durch äußere Einwirkung, beispielsweise eine
zusammengedrückte Motorhaube, im Verkehrsunfall äußere
Kräfte wie in der 3B aus
der Richtung K1, K2, K3 wirken, geben die Filterelemente 1, 200 Raum
frei. In 3A ist eine Höhe H
für die Filterelemente 1, 200, 300, 400 angegeben. In
der 3B ist durch die geschwungene Kurve 11 eine
eingedrückte Motorhaube angedeutet. Es wirken entsprechende Kräfte
K1, K2, K3 auf die Motorhaube 11 bzw. die darunter vorgesehenen
Filterelemente 1, 200.
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Durch
die Winkel α, β, γ, δ der Fußabschnitte 2, 202, 303, 401 mit
der jeweiligen Symmetrieachse S ist die Umknickrichtung R vorgegeben.
In 3B ist der Endzustand nach einem Eindrücken
der Motorhaube 11 dargestellt. Die Höhe H ist
durch das Umknicken der Filterelemente, wovon nur zwei dargestellt
sind, erheblich reduziert. Damit ergibt sich die Freigabe eines
Volumens, welches von der Differenz zwischen der Höhe H
und h abhängt.
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In 4 ist
eine Filteranordnung mit einem Filterelement und einem Gehäuse
im Querschnitt dargestellt. Die Filteranordnung 12 weist
ein Filtergehäuse oder eine Aufnahmeeinrichtung 13, 14, 15 auf. Die
Aufnahmeeinrichtung weist dabei eine Zwischenwand 13 auf,
die eine Öffnung 18 hat, in die beispielsweise
ein Fußabschnitt 2 eines Filterelementes 1 einsetzbar
ist. Dabei sind Kopplungsmittel, wie beispielsweise Schnallen, Schrauben
oder Bajonettverschlüsse denkbar.
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Die
Aufnahmeeinrichtung hat ferner einen Filteraufnahmekörper 14,
der eine Abströmöffnung 17 für
gereinigte Luft RE aufweist. Ferner hat die Filteranordnung 12 bzw.
die Aufnahmeeinrichtung eine Haube 15 mit einer Rohluftöffnung 16,
durch die unreine Luft RO einströmt. Durch die Grenzfläche,
welche aus der Zwischenwand 13 und dem Filterelement 1 bzw.
dessen Oberfläche gebildet wird, ergibt sich ein Reinluftbereich 20 und
ein Rohluftbereich 19, der auch den Innenraum 6 des
Filterelementes 1 umfasst. Die Luftströmung ist
beispielhaft durch die Pfeile L dargestellt. Die Zwischenwand 13 weist
Sollbruchstellen 21, 22 auf. Weitere Sollbruchstellen
können beispielsweise an den übrigen Gehäusewandungen 14, 15 vorgesehen
werden.
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Der
Aufnahmekörper 14 hat eine optionale Halterung 27,
wobei zwischen der Halterung 27 und der Zwischenwandöffnung 18 das
Filterelement 1 eingespannt werden kann. Insofern ist ein
Dichtschluss zwischen dem Fußabschnitt 2 und der
Zwischenwand 13 auch ohne zusätzliche Kopplungsmittel
denkbar.
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Die
Wände des Aufnahmekörpers 14 und der Haube 15 können
auch aus flexiblen Materialien, wie beispielsweise einem Kunststoffschaum
ausgeführt werden. Dadurch lässt sich insgesamt
die Filteranordnung leicht verformen bzw. eindrücken. Dies
ist im Unfallsfall wichtig, damit zum Fußgängerschutz
eine beispielsweise im Motorraum vorgesehene Filteranordnung 12 Raum
frei gibt und ein sanftes Abbremsen des auftreffenden Körpers
ermöglicht wird.
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In
der 5 sind viele Möglichkeiten
von Sollbruchstellen bzw. vorgebbaren Verformungen für Gehäuse
und Zwischenwandungen angedeutet. In der 5A ist
beispielsweise eine Wölbung einer Zwischenwand 13 dargestellt.
Die Filterelemente 1, 100, 200 sind nur
schematisch dargestellt. Durch die Rundung der Zwischenwandung 13 ergibt
sich beispiels weise bei Einwirkung von äußeren
Kräften K1, K2 eine Bewegung der Filterelemente 1, 200 in
die Richtung R. Somit geben die Filterelemente und insgesamt die
mit einer derartigen Wandung ausgestatteten Filteranordnung Volumen
frei.
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In
der 5B ist eine zweite Ausführungsform von
Sollbruchstellen 21 in einer Zwischenwand 13 dargestellt.
Dabei besteht die Zwischenwand aus Segmenten 13A, 13B, 13C,
die an ihren Grenzflächen 21, 22 eine
besonders dünne Wanddicke aufweisen. Greift eine Kraft
K1, etwa aus der Richtung wie sie in der 5B durch
den Pfeil K1 dargestellt ist an, ergibt sich ein Abknicken insgesamt
in Richtung der Pfeile R der Filterelemente 1, 100.
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Eine
weitere Möglichkeit für Sollbruchstellen ist in
der 5C dargestellt. In 5C sind
ebenfalls Segmente 13A, 13B, 13C von
Zwischenwandteilen verwendet, die jeweils ein angekoppeltes Filterelement 1, 100, 200 aufweisen.
Die Übergänge zwischen den Segmenten 13A und 13B bzw. 13B und 13C sind
durch Filmscharniere geschaffen, wobei eine jeweilige Folie 23 die
Segmente miteinander verbindet. Greift eine äußere
Kraft K1 auf die Zwischenwand 13A, 13B, 13C an,
ergibt sich ein Zurückweichen der Filterelemente 1, 100 in
Richtung der Pfeile R.
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In 5D ist
noch eine Möglichkeit von Sollbruchstellen 21, 22, 24, 25 näher
erläutert. Die Zwischenwand 13 ist zickzackförmig
oder ziehharmonikaförmig gefaltet. Die verschiedenen Faltungsabschnitte 13A–13E sind
daher an ihren jeweiligen Kanten geschwächt und bilden
somit Sollbruchstellen 21, 22, 24, 25 aus.
Sofern eine Kraft entlang des Pfeils K1 angreift, werden die Abschnitte 13A–13E ziehharmonikaförmig
zusammengedrückt welches durch die Faltkanten 21, 22, 24, 25 vereinfacht
ist.
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Eine
weitere Möglichkeit besteht darin, dass die entsprechenden
Gehäuse oder Zwischenwände 13 derart
eingebaut sind, dass Kräfte gemäß der Pfeile
K3 in den 5A–5C wirken.
Durch die Sollbruchstellen 21, 22, 23 ergibt
sich auch dann ein Zurückweichen oder Zusammenstauchen
der Zwischenwand 13.
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Die 5E zeigt
eine mit Sollbruchstellen versehene Zwischen- oder Trägerwand 13A–13F,
bei der ein Filterelement 1 zusammen mit der Trägerwand
durch eine äußere Kraft K komprimierbar ist.
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Es
ist auch denkbar, dass, wie in 5F und 5G gezeigt,
mehrere Filterelemente kollabieren und eine Höhe H-h freigeben.
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Die 6 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Teils einer Filteranordnung.
Dabei sind zylindrische Filterelemente 1, 100, 200, 300 mit
ihren jeweiligen Fußabschnitten 2, 102, 202, 303 in
eine Trägerplatte 13 eingesetzt. Entsprechende Öffnungen 18 in
der Trägerplatte 13 ermöglichen so einen Fluideinfluss
oder -ausfluss aus dem Innenraum der Filterelemente 1, 100, 200, 300.
Die Trägerplatte 13, welche als Zwischenwand in
einer Aufnahmevorrichtung dienen kann, ist rechteckig geformt und
hat eine umlaufende beispielsweise Kunststoffdichtung 26.
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Ferner
sind Berst- oder Sollbruchstellen 21, 22 vorgesehen,
welche zu einem Bruch oder einer Verformung entlang der Sollbruchstellen 21, 22 der Trägerplatte 13 führen,
wenn eine entsprechende Kraft beispielsweise durch eine Verformung
einer Motorhaube auf die in 6 dargestellte
Anordnung ausgeübt wird. Dabei schneidet die Sollbruchstelle 21 eine Öffnung 18 der
Trägerplatte 13. Die Sollbruchstelle 22 umschließt
bzw. umläuft konzentrisch die Öffnung 18.
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In 7 ist
eine Querschnittsansicht einer weiteren Filteranordnung 12 dargestellt.
In 7 ist eine Trägerplatte 13,
welche als Zwischenwand eines Gehäuses dient, dargestellt.
Dort sind Filterelemente 1, wie sie beispielsweise in 6 dargestellt sind,
eingesetzt. In 7 ist der untere Bereich durch eine
Haube 15 gebildet. Rohluft RO strömt in den Rohluftbereich 19,
also den Zwischenraum zwischen der Haube 15 und der durch
die Zwischenwand und die Oberfläche der Filterelemente 1 gebildeten Grenzfläche.
Der Reinluftbereich 20 ist durch den Zwischenraum zwischen
der vorgenannten Grenzfläche und der Wandung des Aufnahmekörpers 14 gebildet.
An einer entsprechenden Öffnung 17 kann somit
Reinluft RE abgegriffen werden. Die Haube 15 und der Aufnahmekörper 14 sind
durch eine umlaufende Dichtung 26 luftdicht miteinander
gekoppelt. In der Querschnittsansicht der 7 ist zwischen
den Filterelementen in der Zwischenwand 13 jeweils eine Sollbruchstelle 22 vorgesehen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert wurde, ist sie nicht darauf beschränkt,
sondern vielfältig modifizierbar. Es können andere
als die dargestellten Geometrien für Filterelemente gewählt
werden. Dabei können die Gegebenheiten beim Einbau des
Filters berücksichtigt werden. Die genannten Materialien
für das Filterelement oder die Gehäuse sind ebenfalls
nur beispielhaft zu verstehen. Neben der dargestellten Anwendungsmöglichkeit
als Luftfilter für Verbrennungskraftmaschinen, bzw. zur
Filterung der Ansaugluft, können die vorgeschlagenen Filterelemente,
Aufnahmeeinrichtungen und Filteranordnungen auch anderweitig verwendet
werden. Ebenfalls sind die Filtermaterialien wie Filtervlies austauschbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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