DE20205520U1 - Filter in einem Filtergehäuse - Google Patents

Description

1,936em · j .· ::.:..: : .· 09.04.2002

Beschreibung
Filter in einem Filtergehäuse

Die Erfindung betrifft ein Filter in einem Filtergehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der Druckschrift US 6 322 602 B2 ist ein Luftfilter offenbart, welcher ein zylindrisches Filterelement in einem Filtergehäuse aufweist, wobei das Filterelement über eine stirnseitige Einlassöffnung im Filtergehäuse axial angeströmt und die gereinigte Luft über eine radiale Auslassöffnung im Filtergehäuse aus dem Luftfilter abgeleitet wird. Dieser Luftfilter weist den Nachteil auf, dass auf Grund der radialen Ableitung der Reinluft das Filterelement einen geringeren Durchmesser aufweisen muss als der Aufnahmeraum im Filtergehäuse, damit zwischen der radialen Außenseite des Filterelementes und der Innenwand des Aufnahmeraumes ein Reinluft-Sammelraum entstehen kann, in welchem die gereinigte Luft gesammelt und anschließend über die radiale Auslassöffnung abgeleitet werden kann. Aus diesem Grund kann der Aufnahmeraum im Filtergehäuse nicht vollständig mit Filtermaterial ausgefüllt werden, was zur Folge hat, dass zur Erzielung einer vorgegebenen Reinigungsleistung ein verhältnismäßig groß bauender Luftfilter erforderlich ist.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen konstruktiv einfach aufgebauten Filter mit hoher Reinigungsleistung bei zugleich kompakten Baumaßen zu schaffen.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.

Die Anströmseite - die Rohseite - und die Abströmseite - die Reinseite - des Filterelementes liegen auf axial gegenüberliegenden Stirnseiten und sind parallel zueinander ausgerichtet. Dies ermöglicht eine axiale Anströmung, Durchströmung und Abströmung des Filterelementes in gleich bleibender Richtung ohne Strömungsumleitung des zu reinigenden Mediums. Das das Filterelement aufnehmende Filterge-

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häuse besitzt Einlass- und Auslassöffnungen, die ebenfalls axial ausgerichtet sind und die axiale Durchströmung des Filterelementes ermöglichen.

Diese Ausführung zeichnet sich durch eine besonders einfache Bauweise aus. Auf Grund der axialen Anströmung und Ableitung kann der Filter ohne Probleme in ein Rohrleitungssystem eingesetzt werden. Da keine Umlenkung des zu reinigenden Mediums erforderlich ist, kann der Aufnahmeraum im Filtergehäuse vollständig vom Filterelement ausgefüllt werden, wodurch eine optimale Reinigungsleistung bei zugleich geringem Baumaß zu erzielen ist. Der Filter zeichnet sich auch durch eine einfache Konstruktion aus, da zusätzliche Befestigungselemente und Halterungen im Filtergehäuse für das Filterelement entfallen können oder zumindest weitgehend entbehrlich sind.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung ist vorgesehen, dass das Filterelement und der Aufnahmeraum im Filtergehäuse zylindrisch ausgeführt sind, was technisch einfach zu realisieren ist. Die Anströmseite und die Abströmseite des Filterelementes weisen den gleichen Flächeninhalt auf, wodurch über den Querschnitt des Filterelementes gesehen eine gleichmäßige Reinigung des Mediums gegeben ist.

In vorteilhafter Weiterbildung ist das Filterelement als spiralförmig im Aufnahmeraum des Filtergehäuses aufgewickelte Filterlage ausgeführt, wobei die Spiralachse zweckmäßig koaxial zur Durchströmungsrichtung durch den Filter angeordnet ist und die Stirnseiten der Spiralwicklung die An- bzw. Abströmseite bilden. Die spiralförmige Wicklung besitzt neben einer hohen Reinigungsleistung den weiteren Vorteil, dass ohne zusätzliche Befestigungselemente allein auf Grund der Eigenspannung der aufgewickelten Filterlage sowie der Kompressibilität des Filterelementes eine radial nach außen wirkende, das Filterelement im Aufnahmeraum fixierende Klemmkraft erzeugt wird.

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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung im Filtergehäuse einen kleineren Querschnitt aufweist als die Einlassöffnung, wobei die Auslassöffnung insbesondere in einem Rohrstutzen ausgebildet sein kann, welcher zum Anschluss an ein Rohr vorgesehen ist. Dieser Rohrstutzen kann einteilig mit dem Filtergehäuse ausgebildet sein oder gemäß einer alternativen Ausführung ein separates Bauteil bilden, welches auf eine Stirnseite des Filtergehäuses aufzusetzen ist.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Filters, umfassend ein Filtergehäuse

sowie ein darin aufgenommenes Filterelement,

Fig. 2 der Filter in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung,

Fig. 3 ein Filter in einer modifizierten Ausführung mit einem Stützgitter im Bereich der Einlassseite,

Fig.4 einen Filter in einer weiteren Ausführung mit einem abnehmbaren

Rohrstutzen im Bereich der Auslassöffnung des Filtergehäuses.

In den folgenden Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Filter handelt es sich insbesondere um einen Luftfilter, welcher beispielsweise in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine zur Reinigung und Filterung der angesaugten Verbrennungsluft eingesetzt wird. Der Filter 1 umfasst ein Filtergehäuse 2, in welchem ein Aufnahmeraum zur Aufnahme eines Filterelementes 3 ausgebildet ist. Der Aufnahmeraum im Filtergehäuse 2 ist zylindrisch ausgebildet, auch das Filterelement 3 im Aufnahmeraum ist zylindrisch ausgeführt und füllt insbesondere den Aufnahmeraum zumindest in Radialrichtung

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vollständig aus. Das Filterelement 3 besteht aus einer nach Art einer Spule spiralförmig aufgewickelten Filterlage, wobei die Spiralachse des Filterelementes identisch ist mit der Zylinderlängsachse 4 des Filters. Das Filterelement 3 weist einen runden Querschnitt auf; es kann gegebenenfalls aber auch zweckmäßig sein, einen nichtrunden Querschnitt des spiralförmig gewickelten Filterelements vorzusehen, beispielsweise oval, rechteckig oder dreieckig. Wie mit den Pfeilen 5 und 6 dargestellt, wird der Filter 1 in Richtung seiner Längsachse 4 von dem zu reinigenden Medium durchströmt.

Die Anströmseite 7 - die Rohseite des Filters - liegt parallel zur Abströmseite 8 - die Reinseite des Filters -; beide Seiten 7, 8 liegen vertikal zur Längsachse 4. Es kann zweckmäßig sein, die Einlassöffnung 9 im Filtergehäuse 2 über den gesamten Durchmesser des Filtergehäuses offen auszubilden, wodurch eine maximale Anströmfläche des Filterelementes 3 gegeben ist. Im Bereich der Abströmseite 8 dagegen kann es vorteilhaft sein, dass die Auslassöffnung 10 im Filtergehäuse einen kleineren Durchmesser als die Einlassöffnung 9 aufweist und insbesondere als axial überstehender Auslassstutzen 11 ausgebildet ist, über den ein Anschluss an eine Rohrleitung herzustellen ist. Der Auslassstutzen 11 ist im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 einteilig mit dem Filtergehäuse 2 ausgebildet.

Am Umfang des Filtergehäuses 2 ist ein Stütz- oder Befestigungsflansch 12 angeordnet, welcher zur Abstützung und/oder Befestigung des Filters an seinem Einbauort dient. Der Stütz- oder Befestigungsflansch 12 ist über ein Umschlingungsband 13, welches über den Umfang des Filtergehäuses 2 geschlungen ist, lösbar mit dem Filtergehäuse verbunden.

Auch der in Fig. 3 dargestellte Filter 1 ist zylindrisch ausgeführt und wird über eine axiale Stirnseite, die eine Anströmseite 7 bildet, angeströmt und besitzt eine parallel zur Anströmseite 7 angeordnete, axial gegenüberliegende Abströmseite 8. Die Anströmseite 7 ist von einem Stützgitter 14 überdeckt, welches auf das Filtergehäuse 2 aufsetzbar ist und die Anströmseite netzförmig überdeckt. Das Stützgitter 7 verbessert die Stabilität des Filtergehäuses und schützt zudem das im Filtergehäuse auf-

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genommene Filterelement 3 vor mechanischen Beschädigungen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist vorgesehen, dass der Auslassstutzen 11 lösbar bzw. abnehmbar mit dem Filtergehäuse 2 des Filters 1 verbunden ist. Des Weiteren kann zusätzlich zu dem Stütz- oder Befestigungsflansch 12 ein weiteres Befestigungselement 15 am Umfang des Filtergehäuses 2 vorgesehen sein.

Der vorbeschriebene Filter eignet sich insbesondere zur Verwendung als Luftfilter. Darüber hinaus kommt aber auch eine Anwendung als Flüssigkeitsfilter in Betracht.

Die Abdichtung zwischen dem Filterelement und dem Filtergehäuse kann unlösbar ausgeführt sein, insbesondere verleimt sein. Es kann aber auch eine lösbare radiale oder axiale Abdichtung vorgesehen sein. Im Falle einer radialen Abdichtung kann eine angeschäumte PUR-Dichtung oder eine Lippendichtung aus Gummiwerkstoff zweckmäßig sein, wobei die Lippendichtung als separates Teil oder einteilig mit dem Gehäuse gefertigt sein kann.

Claims (10)

1. Filter mit einem Filtergehäuse, mit einem im Filtergehäuse (2) eingesetzten Filterelement (3), dessen eine Stirnseite eine axiale Anströmseite (7) für das zu reinigende Medium bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmseite (8) auf der der Anströmseite (7) axial gegenüberliegenden Stirnseite des Filterelements (3) liegt, wobei die Anströmseite (7) und die Abströmseite (8) des Filterelements (3) parallel zueinander ausgerichtet sind, und dass das Filtergehäuse (2) im Bereich der Anströmseite (7) und der Abströmseite (8) jeweils mindestens eine Einlass- bzw. Auslassöffnung (9, 10) aufweist.

2. Filter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zylindrische Ausführung des Filterelements (3) und des Filtergehäuses (2).

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (3) spiralförmig aufgewickelt und in einem Aufnahmeraum des Filtergehäuses (2) aufgenommen ist.

4. Filter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiralachse des Filterelements (3) koaxial zur Durchströmungsrichtung liegt.

5. Filter nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (3) einen nicht-runden Querschnitt aufweist.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (3) den Aufnahmeraum im Filtergehäuse (3) in Querrichtung quer zur Durchströmrichtung vollständig ausfüllt.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (10) des Filtergehäuses (2) einen kleineren Querschnitt aufweist als die Einlassöffnung (9).

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (10) des Filtergehäuses (2) in einem Auslassstutzen (11) ausgebildet ist.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (9) des Filtergehäuses (2) von einem Stützgitter (14) abgedeckt ist.

10. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Filtergehäuse (2) ein Befestigungsflansch (12) angeordnet ist.