DE102004005210A1 - Filter for motor vehicle air intake filter comprises annular filter element connected to fixing region of filter housing on its end plates by clamp and/or locking closure - Google Patents

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Abstract

A filter comprises an annular filter element (2) connected to a fixing region (3) of a filter housing (1) on its end plates (6, 7) by a clamp and/or locking closure. Closure elements connected to each other on the first end plate of the annular filter element on one side and on the fixing region of the filter housing on the other side are formed as closed annular flanges (10, 11).

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und beschäftigt sich mit dem Problem, eine einfach herstellbare und betriebssichere Lagerung des Filterelementes in dem Filter-Gehäuse zu schaffen.The The invention relates to a filter according to the preamble of the claim 1 and deals with the problem, an easily manufactured and reliable storage of the filter element in the filter housing.

Grundsätzlich gelöst wird dieses Problem bei einem gattungsgemäßen Filter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.Basically, it is solved This problem with a generic filter with the characterizing Features of claim 1.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.advantageous and appropriate embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, ein austauschbares Ringfilterelement zumindest an einer Stirnseite unter axialer Verspannung gegenüber den an dieser Stirnseite angrenzenden Filtergehäuse zu dichten und zwar über einen geschlossenen Ring zwischen einem Bereich der Endscheibe, die das Filtermaterial abdeckt und einem gegenüberliegenden Bereich des Filter-Gehäuses.The Invention is based on the general idea, an interchangeable Ring filter element at least on one end side under axial tension across from to close the filter housing adjacent to this end face and that via a closed Ring between an area of the end plate, which is the filter material covering and one opposite Area of the filter housing.

Einen besonders vorteilhaften Einsatz der Ausführung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 zeigt eine Ausführung nach dem Patentanspruch 2 auf. Bei dieser Ausführung besteht ein geschlossener Raum zwischen der die gesamte Stirnseite des Filterelementes abdeckenden Endscheibe und dem ringförmigen Verschluss zwischen Endscheibe und angrenzendem Filtergehäuse. Aus diesem geschlossenen Raum führt nach radial außerhalb des Ringfilterelementes eine Fluiddrossel. Durch eine solche Ausführung wird folgendes erreicht.a particularly advantageous use of the embodiment according to the characterizing Features of claim 1 shows an embodiment according to the claim 2 on. In this version There is a closed space between the entire front the filter element covering the end plate and the annular closure between end plate and adjacent filter housing. For this closed Room leads radially outward the ring filter element a fluid throttle. By such an execution is achieved the following.

Bei einer Durchströmung des Ringfilterelementes mit einem pulsierenden Strömungsmedium kann es zu Schwingungen an dem den zentralen Hohlraum des Ringfilterelementes verschließenden Bereich einer Endscheibe kommen. Abgesehen von einer unerwünschten Geräuschentwicklung können diese Schwingungen zu einer Zerstörung der Endscheibe durch Materialermüdung führen. Solche Schwingungen werden durch eine Ausführung nach Anspruch 2 erheblich gedämpft. Die Dämpfung tritt dadurch ein, dass der zwischen der Endscheibe und dem Ringverschluss liegende geschlossene Bereich eine Volumenveränderung durch die Fluiddrossel nur verzögert und damit gedämpft durchführen kann.at a flow the ring filter element with a pulsating flow medium can it to vibrations at the central cavity of the ring filter element closing area come an end plate. Apart from an undesirable one noise can this Vibrations to destruction the end plate by material fatigue to lead. Such vibrations are significant by an embodiment according to claim 2 attenuated. The damping occurs by the fact that between the end plate and the ring closure lying closed area a change in volume through the fluid throttle only delayed and so muffled carry out can.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 3 werden durch eine radiale Zentrierung des Ringfilterelementes innerhalb des Gehäuses Radialschwingungen bzw. Bewegungen des Ringfilterelementes nur begrenzt auf den Ringverschluss nach Anspruch 1 übertragen. Dadurch muss der Ring verschluss nach Anspruch 1 nur eine geringe Stabilität in radialer Richtung aufweisen.at a further advantageous embodiment according to claim 3 by a radial centering of the ring filter element within of the housing Radial vibrations or movements of the ring filter element only limited transferred to the ring closure according to claim 1. This requires the Ring closure according to claim 1, only a low stability in radial Have direction.

Durch die Maßnahme nach Anspruch 4 kann bei dem Filter-Gehäuse axiale Bauhöhe eingespart werden.By the measure according to claim 4, in the filter housing axial height be saved.

Ein vorteilhaftes, nachstehend noch näher erläutertes Ausführungsbeispiel ist in der Erfindung dargestellt.One advantageous, explained in more detail below embodiment is shown in the invention.

In dieser zeigenIn show this

1 einen Längsschnitt durch ein Filter-Gehäuse, 1 a longitudinal section through a filter housing,

2 einen Ausschnitt eines in 1 mit II markierten Bereiches in vergrößerter Darstellung. 2 a section of an in 1 with II marked area in an enlarged view.

In einem in axialer Richtung quer teilbaren Filter-Gehäuse 1 ist ein Ringfilterelement 2 austauschbar gelagert.In a transversely divisible filter housing in the axial direction 1 is a ring filter element 2 stored interchangeably.

Das Ringfilter-Gehäuse 1 besitzt ein erstes Ende 3, das nachfolgend auch als Befestigungsbereich des Filtergehäuses bezeichnet wird, und ein axial gegenüberliegendes zweites Ende 4. An dem zweiten Ende 4 des Filtergehäuses 1 befindet sich ein nach außen führender Stutzen 5, auf den innerhalb des Filtergehäuses 1 das Ringfilterelement 2 radial dicht aufgesteckt ist über eine das Filtermaterial an diesem Ende des Ringfilterelementes 2 dicht abdeckende zweite Endscheibe 6.The ring filter housing 1 has a first end 3 , which is also referred to below as the fastening region of the filter housing, and an axially opposite second end 4 , At the second end 4 of the filter housing 1 there is an outwardly leading nozzle 5 , on the inside of the filter housing 1 the ring filter element 2 is fitted radially tight over a the filter material at this end of the ring filter element 2 tightly covering second end plate 6 ,

An der der zweiten Endscheibe 6 gegenüberliegenden Stirnseite des Ringfilterelementes 2 befindet sich eine erste Endscheibe 7, die sich über die gesamte zugeordnete Stirnseite des Ringfilterelementes 2 einschließlich deren zentralen Hohlraum 8 erstreckt.At the second end disc 6 opposite end face of the ring filter element 2 there is a first end disk 7 extending over the entire associated face of the ring filter element 2 including its central cavity 8th extends.

Das Filter wird entsprechend den in 1 eingetragenen Strömungspfeilen durchströmt.The filter will be according to the in 1 flows through registered flow arrows.

Das Ringfilterelement 2 ist innerhalb des geschlossenen Filtergehäuses 1 axial verspannt. Dabei liegt das Ringfilterelement 2 über die zweite Endscheibe 6 starr an dem zweiten Ende des Filtergehäuses 1 an. Selbstverständlich ist hier auch eine elastische Lagerung möglich.The ring filter element 2 is inside the closed filter housing 1 axially braced. This is the ring filter element 2 over the second end plate 6 rigid at the second end of the filter housing 1 at. Of course, an elastic storage is possible here.

Die axiale Verspannung wird bewirkt durch einen Ring-Verschluss 9 zwischen der ersten Endscheibe 7 und dem ersten Ende 3 des Filtergehäuses 1.The axial clamping is effected by a ring closure 9 between the first end disc 7 and the first end 3 of the filter housing 1 ,

Der Ring-Verschluss 9 liegt radial außerhalb des Ringfilterelementes 2 und umfasst einen von dem ersten Ende 3 des Filtergehäuses 1 ausgehenden Gehäuse-Ringflansch 10. Dieser Ringflansch 10 greift in einen nutförmig ausgebildeten Filterelement-Ringflansch 11 ein. Die Verbindung zwischen den Ringflanschen 10 und 11 erfolgt in der Art einer Nut- und Federverbindung. Zusätzlich können in diese Verschlussmittel auch noch verrastend wirkende Mittel integriert sein, die erst bei Überschreiten einer vorgebbaren Lösekraft ein Auftrennen dieses Verschlusses 9 zulassen.The ring closure 9 is radially outside of the ring filter element 2 and includes one from the first end 3 of the filter housing 1 outgoing housing ring flange 10 , This ring flange 10 engages in a groove-shaped filter element annular flange 11 one. The connection between the ring flanges 10 and 11 takes the form of a tongue and groove connection. In addition, latching means may also be integrated into these closure means, which means that the closure will not be separated until a predeterminable release force is exceeded 9 allow.

Der Filterelement-Ringflansch 11 besteht aus elastischem Material und besitzt insbesondere einen elastisch verformbaren Verbindungsbereich 12, über den er in den stirnseitigen Bereich der ersten Endscheibe 7 übergeht.The filter element ring flange 11 consists of elastic material and in particular has an elastically deformable connection area 12 , through which he in the frontal region of the first end plate 7 passes.

Der Gehäuse-Ringflansch 10 ist in den Filterelement-Ringflansch 11 eingeklemmt. Die Klemmwirkung ergibt sich daraus, dass die Seitenschenkel 13 des Ringnutbereiches des Filterelement-Ringflansches 11 in entspanntem Zustand, wie er in der 2 dargestellt ist, geringeren Abstand voneinander besitzen als dies in gespanntem Zustand, das heißt in einem Zustand, in dem der Gehäuse-Ringflansch 10 eingeführt ist, der Fall ist. Wegen der elastischen Verformbarkeit des Filterelement-Ringflansches 11 einschließlich seiner Seitenschenkel 13 üben die aufgeweiteten Seitenschenkel 15 bei einem eingesetzten Gehäuse-Ringflansch 10 auf diesen radiale Klemmkräfte aus.The housing ring flange 10 is in the filter element ring flange 11 trapped. The clamping effect results from the fact that the side legs 13 the Ringnutbereiches the filter element ring flange 11 in a relaxed state, as in the 2 shown, spaced apart from each other than that in the clamped state, that is, in a state in which the housing annular flange 10 is introduced, the case is. Because of the elastic deformability of the filter element ring flange 11 including his side legs 13 practice the flared side legs 15 at a used housing-ring flange 10 on these radial clamping forces.

Durch entsprechende konstruktive Auslegung der beiden Ringflansche 10 und 11 können diese bei einem geschlossenen Ring-Verschluss 9 fluidströmungsdicht miteinander verbunden sein. Strömungsdicht bedeutet hier, dass zwischen dem radial innerhalb des Ring-Verschlusses 9 liegenden Raum zwischen erster Endscheibe 7 und erstem Filtergehäuseende 3 nach radial außerhalb kein Fluidaustausch möglich ist.By appropriate design of the two ring flanges 10 and 11 You can do this with a closed ring lock 9 fluid flow tightly connected to each other. Flow-tight here means that between the radially inside of the ring closure 9 lying space between the first end disk 7 and first filter housing end 3 no fluid exchange is possible radially outward.

Um eine axiale Verspannung des Ringfilterelementes 2 innerhalb des Filtergehäuses 1 erreichen zu können, ist eine axi ale Verformung des Verbindungsbereiches 12 zwischen dem Filterelement-Ringflansch 11 und dem stirnseitigen Bereich der ersten Endscheibe 7 durch eine entsprechende Formgebung möglich, das heißt die axiale Erstreckung des Filterelement-Ringflansches 11 von der Stirnseite der ersten Endscheibe 7 in Richtung der zweiten Endscheibe 2 ist durch eine Verformung des Anbindungsbereiches 12 veränderbar. Eine solche Längenveränderbarkeit ist unter anderem notwendig, um axiale Fertigungstoleranzen bei dem Ringfilterelement 2 ausgleichen zu können.To an axial strain of the ring filter element 2 inside the filter housing 1 Being able to reach is an axial deformation of the connection area 12 between the filter element ring flange 11 and the frontal region of the first end plate 7 by a corresponding shaping possible, that is, the axial extent of the filter element ring flange 11 from the front of the first end plate 7 in the direction of the second end disk 2 is due to a deformation of the connection area 12 variable. Such a length variability is necessary inter alia to axial manufacturing tolerances in the ring filter element 2 to be able to compensate.

Das Ringfilterelement 2 wird von radial außen nach innen durchströmt. Damit der Raum zwischen der den zentralen Hohlraum 8 abdeckenden ersten Endscheibe 7 und dem ersten Ende 3 des Filtergehäuses 1, der radial außen durch den Ringverschluss 9 verschlossen ist, mit Bezug auf in dem zentralen Bereich der ersten Endscheibe 7 während des Filterbetriebes erzeugte Schwingungen dämpfend wirken kann, ist in dem Übergangsbereich 12 mindestens eine Drosselbohrung 14 als Fluiddrossel vorgesehen. Ein „Atmen" des radial innerhalb des Ring-Verschlusses 9 liegenden Bereiches zwischen erster Endscheibe 7 und erstem Ende 3 des Filtergehäuses 1 ist im wesentlichen lediglich über diese Drosselbohrung 14 möglich. Selbstverständlich kann anstelle einer solchen Drosselbohrung 14 auch der Ring-Verschluss 9 entsprechend fluiddrosselnd für ein „Atmen" des innerhalb des Ring-Verschlusses 9 liegenden Raumes wirken.The ring filter element 2 is flowed through from radially outside to inside. So that the space between the the central cavity 8th covering the first end plate 7 and the first end 3 of the filter housing 1 passing radially outward through the ring closure 9 is closed, with respect to in the central region of the first end plate 7 is able to dampen vibrations generated during filter operation is in the transition region 12 at least one throttle bore 14 provided as a fluid throttle. A "breathing" of the radially inside of the ring closure 9 lying area between the first end plate 7 and first end 3 of the filter housing 1 is essentially only about this throttle bore 14 possible. Of course, instead of such a throttle bore 14 also the ring closure 9 correspondingly fluid throttling for "breathing" within the ring closure 9 lying room act.

Bei dem beschriebenen Ring-Verschluss 9, der insbesondere strömungsdicht ausgeführt ist, kann beispielsweise die erste Endscheibe 7 den zentralen Hohlraum 8 unbedeckt lassen. In diesem Fall würde der Ring-Verschluss 9 an dem ersten Gehäuseende 3 eine Dichtung zwischen dem Hohlraum 8 des Ringfilterelementes 2 und dem radial außerhalb des Ringfilterelementes 2 innerhalb des Filtergehäuses 1 liegenden Raum darstellen.In the described ring closure 9 , which is designed in particular flow-tight, for example, the first end plate 7 the central cavity 8th leave uncovered. In this case, the ring closure would 9 at the first housing end 3 a seal between the cavity 8th of the ring filter element 2 and the radially outside of the ring filter element 2 inside the filter housing 1 represent lying room.

Der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel lediglich an einem Ende des Filtergehäuses 1 vorgesehene Ring-Verschluss 9 könnte in gleicher Weise zusätzlich auch an dem anderen, zweiten Ende 4 des Filtergehäuses 1 vorliegen. In einem solchen Fall könnte gegebenenfalls die radiale Dichtung zwischen der zweiten Endscheibe 6 und dem Stutzen 5 vollständig entfallen.The in the present embodiment only at one end of the filter housing 1 provided ring closure 9 could also in the same way at the other, second end 4 of the filter housing 1 available. In such a case, if appropriate, the radial seal between the second end plate 6 and the neck 5 completely eliminated.

Sowohl das Filtergehäuse 1 als auch die Endscheiben 6, 7 können aus Kunststoff bestehen. Diese Teile können auch aus Metall und mit Bezug auf die Endscheiben 7, 6 des Ringfilterelementes 2, insbesondere aus Blech bestehen.Both the filter housing 1 as well as the end discs 6 . 7 can be made of plastic. These parts can also be made of metal and with respect to the end plates 7 . 6 of the ring filter element 2 , in particular consist of sheet metal.

Claims (4)

Filter, insbesondere Kraftfahrzeug-Ansaugluftfilter, mit einem in einem verschließbaren Filtergehäuse (1) austauschbar gelagerten, radial durchströmbaren Ringfilterelement (2), bei dem das Ringfilterelement (2) bei geöffnetem Gehäuse (1) in Richtung seiner Achse zum Einsetzen oder Herausnehmen verlagerbar ist und an seinen axialen Ende jeweils eine zumindest das Ringfiltermaterial axial dichtende Endscheibe (6; 7) aufweist, gekennzeichnet durch die Merkmale, – das Ringfilterelement (2) ist zumindest an einer seiner beiden Endscheiben (6, 7) durch einen Klemm- und/oder Rastverschluss mit einem Befestigungsbereich (3) des Filtergehäuses (1) verbunden, – bei geschlossenem Verschluss sind die von dem Ringfilterelement (2) und dem Filter-Gehäuse (1) in diesem Verschluss (9) miteinander verbundenen Bereiche relativ zueinander axial und radial bewegungsfrei gegeneinander gehalten, – die Verschlussmittel des Verschlusses (9) bestehen aus an einer Endscheibe (7) einerseits und dem Befestigungsbereich (3) des Filtergehäuses (1) andererseits angeordneten, miteinander lösbar verbundenen Klemm- und/oder Rastverschlussmitteln (10, 11), – die an der ersten Endscheibe (7) des Ringfilterelementes einerseits und an dem Befestigungsbereich (3) des Filtergehäuses (1) andererseits vorgesehene, miteinander verbindbaren Verschlussmittel sind als jeweils geschlossene Ringflansche (10, 11) ausgebildet, – die Ringflansche (10, 11) liegen bei geschlossenem Verschluss (9) dicht aneinander und können damit einen fluiddichten Verschluss zwischen den radial innerhalb und außerhalb der miteinander verbundenen Ringflansche (10, 11) liegenden Räume bilden, – zumindest einer der beiden Ringflansche (10, 11) ist in sich und/oder gegenüber seiner Anbindung über einen Anbindungsbereich (13) an eine Endscheibe (7) des Ringfilterelementes (2) beziehungsweise einen Befestigungsbereich (3) des Filtergehäuses (1) elastisch verformbar, – der Verschluss (9) ist in der Art einer Nut- und Federverbindung ausgebildet, bei der der eine der beiden miteinander verbundenen Ringflansche (10, 11) eine „Ringnut" und der andere Ringflansch eine „Feder" bildet.Filter, in particular motor vehicle intake-air filter, with a filter housing that can be closed ( 1 ) interchangeably mounted, radially through-flow ring filter element ( 2 ), in which the ring filter element ( 2 ) with the housing open ( 1 ) in the direction of its axis for insertion or removal is displaceable and at its axial end in each case at least one annular filter material axially sealing end plate ( 6 ; 7 ), characterized by the features, - the ring filter element ( 2 ) is at least at one of its two end plates ( 6 . 7 ) by a clamping and / or latching closure with a fastening area ( 3 ) of the filter housing ( 1 ), - are closed with the closure of the Ring filter element ( 2 ) and the filter housing ( 1 ) in this closure ( 9 ) connected to each other relative to each other axially and radially free movement against each other, - the closure means of the closure ( 9 ) consist of an end plate ( 7 ) on the one hand and the attachment area ( 3 ) of the filter housing ( 1 ) arranged on the other hand, releasably connected to each other clamping and / or latching closure means ( 10 . 11 ), - at the first end disc ( 7 ) of the ring filter element on the one hand and on the attachment area ( 3 ) of the filter housing ( 1 ) provided on the other hand, connectable closure means are each closed as a ring flanges ( 10 . 11 ), - the annular flanges ( 10 . 11 ) lie with the closure closed ( 9 ) close to each other and thus can a fluid-tight closure between the radially inside and outside of the interconnected annular flanges ( 10 . 11 ) lying spaces, - at least one of the two annular flanges ( 10 . 11 ) is in itself and / or its connection via a connection area ( 13 ) to an end plate ( 7 ) of the ring filter element ( 2 ) or a fastening area ( 3 ) of the filter housing ( 1 ) elastically deformable, - the closure ( 9 ) is formed in the manner of a tongue and groove joint, in which one of the two interconnected annular flanges ( 10 . 11 ) forms an "annular groove" and the other annular flange forms a "spring". Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb des ringförmigen Verschlusses (9) liegende Raum zwischen einer Filterelement-Endscheibe (6; 7) und dem Filter-Gehäuse (1) über eine Fluiddrossel (14) mit dem radial außerhalb des ringförmigen Verschlusses (9) liegenden Bereich verbunden ist.Filter according to claim 1, characterized in that the inside of the annular closure ( 9 ) lying between a filter element end plate ( 6 ; 7 ) and the filter housing ( 1 ) via a fluid throttle ( 14 ) with the radially outside of the annular closure ( 9 ) lying area is connected. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Klemm- und/oder Rast-Verschluss (9) ein axial benachbarter Bereich (10) mit radialen, miteinander zusammenwirkenden Zentriermitteln an einerseits der ersten Endscheibe (7) und andererseits dem Filter-Gehäuse (1) Befestigungsbereich (3) zugeordnet ist.Filter according to claim 1, characterized in that the clamping and / or latching closure ( 9 ) an axially adjacent area ( 10 ) with radial cooperating centering on one side of the first end plate ( 7 ) and on the other hand, the filter housing ( 1 ) Mounting area ( 3 ) assigned. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (9) in einem Raum radial außerhalb des Filtermaterials des Ringfilterelementes (2) angeordnet ist.Filter according to one of the preceding claims, characterized in that the closure ( 9 ) in a space radially outside the filter material of the ring filter element ( 2 ) is arranged.
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