DE60036963T2

DE60036963T2 - Filteranordnung und verfahren zur wartung

Info

Publication number: DE60036963T2
Application number: DE60036963T
Authority: DE
Inventors: Steven S. Richfield GIESEKE; William M. Coon Rapids JULIAR; Edward A. Eden Prairie STEINBRUECK; Wayne R. St. Louis Park BISHOP; Patrick Roseville GOLDEN; Wayne C. Big Lake MUSSELMAN
Original assignee: Donaldson Co Inc
Current assignee: Donaldson Co Inc
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 2000-11-02
Publication date: 2008-08-07
Anticipated expiration: 2020-11-03
Also published as: ATE540744T1; ATE376868T1; JP4542298B2; DE60036963D1; CA2388023A1; US6746518B2; JP2003514178A; WO2001034270A3; EP1884277A1; KR20020059685A; US6348084B1; US7615091B2; AU1457701A; BR0015297A; EP1884277B1; US20060101998A1; US20050005767A1; EP1251927B1; US6547857B2; WO2001034270A2

Description

1. Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Filterelementanordnung mit einem Filterelement zum Filtern von Fluiden, wie z. B. Gas oder Flüssigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Filterelement mit einem Mittelstück. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Warten eines Luftreinigers.
2. Stand der Technik
Filterelemente mit gerader Durchgangsströmung werden in Systemen zur Reinigung von Fluid benutzt, das durch sie hindurch strömt. Filterelemente mit gerader Durchgangsströmung besitzen üblicherweise eine Eintrittsfläche und eine gegenüber liegend angeordnete Austrittsfläche. Auf diese Weise strömt Fluid nach dem Eintritt in das Filterelement durch die Eintrittsfläche in einer bestimmten Richtung und tritt in der gleichen Strömungsrichtung aus der Austrittsfläche aus. Üblicherweise werden Filterelemente mit gerader Durchgangsströmung in einem Kanal oder einem Gehäuse jeglicher Art installiert. Nach einer Betriebsperiode muss das Filterelement gewartet werden; entweder muss es gereinigt oder komplett ersetzt werden. Wenn es schwierig oder unbequem ist das Filterelement zu warten, könnte der Anwender die korrekte Wartung verzögern, wodurch jedes System, das gefiltert werden soll, beschädigt werden kann.
Dem Stand der Technik gemäß sind zahlreiche Filterelemente bekannt. Diese Elemente sind mit Einrichtungen ausgerüstet, die es einer Person gestatten, das Element zu ergreifen und es zu handhaben. Die Konstruktionen dieser Einrichtungen sind unterschiedlich.
GB 1 284 403 , z. B., zeigt ein Filterelement mit einem Drahthandgriff an einem seiner axialen Enden. FR 2 382 258 beschreibt ein korbartiges Filterelement, das an einem seiner axialen Enden mit einem relativ steifen Handgriff ausgerüstet ist, der an dem Filterelement mittels einer Gewindestange befestigt ist, die sich durch den hohlen Innenraum des Filterelementes erstreckt, um zwei axial angeordnete Endkappen gegen den Filterkorb zu drücken. US 5,897,787 beschreibt einen zylindrischen Korb in einem Abscheider zum abscheiden von Partikeln aus einem Fluid, das den Abscheider durchströmt. Der zylindrische Korb ist an einem seiner Enden mit einem U-förmigen Handgriff ausgerüstet, der eine manuelle Entnahme des Korbes gestattet, nachdem das Abscheider-Gehäuse geöffnet worden ist.
DE 44 29 527 beschreibt einen Flüssigkeitsfilter mit einem ausbaubaren Filterkorb zum Entfernen von Partikeln aus einem Fluid, das gezwungen ist, durch den Filter zu strömen. Bei einer Ausführungsform dieses Dokuments ist der Filterkorb an seinem offenen Ende mit einem Tragring ausgerüstet. An dem Tragring ist ein Segment befestigt, das sich radial nach innen erstreckt. Dieses Segment dient als Handgriff, der eine Entnahme des Korbes und ein Wiedereinsetzen gestattet. Eine grundsätzlich ähnliche Konstruktion ist in US 2,890,796 dargestellt. Das korbförmige Filterelement dieses dem Stand der Technik gemäßen Dokumentes ist mit einer zentral angeordneten Prallplatte ausgerüstet, die geeignet ist, Verformungen und Zerreißen des Filterelementes durch Druckschwankungen, mit denen eine Flüssigkeit durch das Filterelement gepumpt wird, zu verhindern. An ihrem einen axialen Ende erstreckt sich die Prallplatte über dem Filterkorb und ist mit einer vergrößerten Öffnung ausgerüstet, so dass die Verlängerung als ein Handgriff zum Entfernen und zum Einsetzen des Filterkorbes dienen kann.
Eine sehr unterschiedliche Lösung ist in US 5,820,646 dargestellt. Dieses Dokument beschreibt ein Filterelement mit gerader Durchgangsströmung mit einem gewellten Medium. Zum Halten dieser Filterelement-Art beschreibt das Dokument verschiedene Möglichkeiten, wie z. B. einen Bügel, der die Außenseite des Filterelementes umgibt und eine Dichtung trägt, aber auch als ein Handgriff verwendet werden kann. Alternativ beschreibt das Dokument eine dichte Abdeckung, die den äußeren Umfang des Mediums umgibt; die Abdichtung kann zur Wartung mit den Händen ergriffen werden, ohne dass die Hände mit den Überresten des gereinigten Fluids in Berührung kommen.
In einem Dokument, dass nach dem Prioritätsdatum dieser Erfindung veröffentlicht worden ist, nämlich im Dokument WO00/50153 , ist ein Handgriff für ein Filterelement beschrieben. Das Filterelement enthält ein gewelltes Medium und der Handgriff ragt aus einer der Strömungsflächen des Elementes heraus.
Dennoch sind Verbesserungen der Filterelemente mit gerader Durchgangs-Strömung wünschenswert.
3. Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung beschreibt eine Filteranordnung mit einem Filterelement, einer Rahmenkonstruktion, die an dem Filterelement befestigt ist, und ein Hangriff-Element, das wie in Anspruch 1 gekennzeichnet, an dem Filterelement befestigt ist. Bei bevorzugten Anordnungen besitzt das Filterelement mehrere Wellen-, Riefen- oder Rillen-Kanäle, wobei jeder der Wellenkanäle ein erstes Endteil, benachbart zu einem ersten Ende des Filterelementes und ein zweites Endteil, benachbart zu dem zweiten Ende des Filterelementes, besitzt. Ausgewählte Wellenkanäle sind an dem ersten Endteil offen und an dem zweiten Endteil verschlossen, während andere ausgewählte Faltenkanäle an dem ersten Endteil verschlossen und an dem zweiten Endteil offen sind.
Bei bevorzugten Anordnungen ist das Handgriffelement an der Rahmenkonstruktion befestigt.
Bei bestimmten bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Filterelement ein zentrales Kernelement, wobei die Vielzahl der Wellenkanäle um das zentrale Kernelement gewickelt sind. Vorzugsweise ist das Handgriffelement an dem zentralen Kernelement befestigt. Bei bevorzugten Ausführungsformen besitzt das zentrale Kernelement mehrere Wellen, wobei die Wellen mit mindestens einigen der Wellenkanäle formschlüssig in Eingriff stehen.
Die Erfindung beschreibt auch eine zentrale Platte für den Einsatz in einem Filterelement. Bevorzugte zentrale Platten besitzen ein Längsteil mit einem ersten Ende und einem gegenüber liegenden zweiten Ende und einem Wellenbereich, der auf dem Längsteil zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordnet ist. Der Wellenbereich ist so konstruiert und angeordnet, dass er mit dem Wellenmedium eines Filterelementes ineinander passt.
Vorzugsweise besitzt die zentrale Platte ein Handgriffelement, das das erste Ende bildet, und ein Befestigungselement, das das zweite Ende bildet. Das Befestigungselement ist vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, dass es mit einer Rahmenkonstruktion des Filterelementes verbindbar ist.
Die Erfindung beschreibt auch einen Luftreiniger mit einem Gehäuse und einem Filterelement, das ausbaubar in dem Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse besitzt ein Behälterelement und einen Deckel. Der Deckel besitzt eine Auskragung, die sich in Richtung auf einen Innenraum des Behälterelementes erstreckt. Das Filterelement besitzt vorzugsweise eine zentrale Platte, die sich mindestens teilweise in das Filterelement erstreckt. Vorzugsweise besitzt die zentrale Platte einen ersten Teil, der sich von einer Strömungsfläche des Filterelementes aus axial erstreckt. Bei bevorzugten Ausführungsformen kommt die Auskragung des Deckels mit dem ersten Ende der zentralen Platte in Eingriff, wenn das Filterelement operativ in dem Innenraum des Behälterelementes installiert ist und wenn der Deckel operativ auf einem offenen Ende des Behälter-Elementes angeordnet ist.
Die Erfindung beschreibt auch ein Verfahren zur Wartung eines Luftreinigers. Das Verfahren beinhaltet eine Bereitstellung eines in einem Gehäuse installierten Filterelementes. Das Filterelement besitzt eine Rahmenkonstruktion, die an dem Filterelement befestigt ist. Das Verfahren beinhaltet einen Verfahrensschritt des Ergreifens eines Handgriffes, der an der Rahmenkonstruktion befestigt ist, und des Ziehens des Handgriffes, um das Filterelement aus dem Gehäuse zu entfernen. Bevorzugte Verfahren verwenden Filterelementkonstruktionen der hier beschriebenen Art.
4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems mit einem Motor mit einem Luftansaugsystem und einem Luftreiniger, der entsprechend den erfindungsgemäßen Prinzipien konstruiert ist;
2 einen schematischen Querschnitt einer Ausführungsform eines Luftreinigers mit einem Luftreiniger-Gehäuse und einem Filterelement, das operativ in dem Luftreiniger-Gehäuse installiert ist und das gemäß den Prinzipien der Erfindung konstruiert ist;
3 eine schematische Seitenansicht in Explosionsdarstellung des Luftreinigers gemäß 2;
4 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Teils eines Filtermediums, das in dem Filterelement gemäß 2 und 3 verwendbar ist;
5 eine schematische perspektivische Ansicht der Ausführungsform des Luftfilterelementes gemäß 2 und 3;
6 eine schematische perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Filterelementes gemäß 5 von einem gegenüberliegenden Ende aus gesehen;
7 eine schematische Seitenansicht in Explosionsdarstellung einer Ausführungsform des Filterelementes gemäß 5 und 6;
8 eine Draufsicht einer Ausführungsform einer zentralen Platte, die in den Filterelementen gemäß 2, 3 und 5 bis 7 verwendbar ist;
9 einen vergrößerten Querschnitt der zentralen Platte gemäß 8 entlang der Schnittlinie 9-9 der 8.
5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung
5.A 1, verwendetes System
Die hier beschriebenen Luftreiniger-Anordnungen und Konstruktionen sind in einer Vielzahl von Systemen einsetzbar. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein spezielles System 20. In 1 ist ein Gerät 22, wie z. B. ein Fahrzeug, mit einem Motor 24 mit irgend einem definierten Auslegungs-Luftbedarf, z. B. ungefähr 500–700 CFM, dargestellt. Das Gerät 22 kann ein Bus, ein Lastkraftwagen, ein Geländewagen, ein Traktor, oder eine Seefahrtsanwendung, wie z. B. ein Motorboot, sein. Der Motor 24 treibt das Gerät 22 unter Verwendung eines Luft-Brennstoff-Gemisches an.
Gemäß 1 wird ein Luftstrom durch ein Luftansaugsystem 26 in den Motor 24 angesaugt. Das Luftansaugsystem 26 enthält einen Luftreiniger 28 und die Luft wird in Richtung des Pfeiles 30 in den Luftreiniger 28 angesaugt.
Ein Hauptfilterelement 32 ist stromaufwärts von dem Motor 24 angeordnet, um Partikel und Verunreinigungen aus der Luft zu entfernen. Stromabwärts von dem Hauptfilterelement 32 kann optional ein Sicherheitselement 34 angeordnet sein. Das Sicherheitselement 34 ist auch stromaufwärts von dem Motor 24 angeordnet, um alle Partikel und Verunreinigungen zu entfernen, die von dem Hauptfilterelement 32 nicht entfernt wurden.
Die Luft wird in dem Luftreiniger 28 gereinigt, und strömt dann in Richtung des Pfeiles 36 in das Ansaugsystem 26. Von dort strömt die Luft in den Motor 24, um das Gerät 22 anzutreiben. Optional kann ein Turbolader 38 verwendet werden, um die Leistung zu erhöhen.
5.B Luftreiniger-Gesamtübersicht
Ein Beispiel eines Luftreinigers 28, der im System 20 einsetzbar ist, ist in 2 im Querschnitt 50 dargestellt. Generell enthält der Luftreiniger 50 in seinem Innenraum 54 ein ausbaubares und ersetzbares Filterelement 52. Das Filterelement 52 besitzt einen Eintritt 56 und einen Austritt 58. Zu reinigende Luft wird durch den Eintritt 56 in den Luftreiniger 50 eingespeist, durch das Filterelement 52 geführt und tritt dann durch den Austritt 58 aus. Die Luft wird dann üblicherweise in ein Luftansaugsystem, wie z. B. das Ansaugsystem 26 des Motors 24 geführt. Das Filterelement 52 wird, wenn es operativ in dem Gehäuse 51 installiert ist, wesentliche Materialpartikel-Mengen aus dem Luft- oder Gas-Strom entfernen, der durch das Filterelement 52 geführt wird.
Weiterhin wird Bezug auf 2 genommen: das Filterelement 52 ist konfiguriert, um gerade Durchgangsströmung zu gestatten. Mit dem Ausdruck „gerade Durchgangsströmung" ist gemeint, dass das Fluid direkt durch das Filterelement 52 strömt, in dem es an einer Eintrittsfläche 60 eintritt und an einer gegenüber liegend angeordneten Austrittsfläche 62 austritt, wobei die Richtung der Fluidströmung, die an der Eintrittsfläche 60 eintritt, die gleiche Richtung ist, mit der die Fluidströmung an der Austrittsfläche 62 austritt. Z. B. besitzt das Filterelement 52 ein erstes Ende 64 und ein gegenüber liegendes zweites Ende 66. Bei der in 2 dargestellten Anordnung ent spricht das erste Ende 64 einer stromaufwärtigen Eintrittsfläche 60, während das zweite Ende 66 einer stromabwärtigen Austrittsfläche 62 entspricht. Bei anderen Anordnungen kann das erste Ende 64 der Austrittsfläche entsprechen, während das zweite Ende 66 der Eintrittsfläche entspricht. Die gerade Durchgangsströmung gestattet es, Gas in das erste Ende 64 zu strömen und aus dem zweiten Ende derart auszutreten, dass die Richtung der Strömung in das erste Ende 64 die gleiche Richtung ist, mit der die Strömung aus dem zweiten Ende 66 austritt. Gerade Durchströmungs-Schemata können die Stärke der Turbulenzen in einem Gasstrom reduzieren.
Weiterhin wird Bezug auf 2 genommen: an dem Filterelement 52 ist auch ein Handgriffelement 70 befestigt, um die Wartung des Luftreinigers 50 zu unterstützen. Insbesondere unterstützt das Handgriffelement 70 die bequeme Entfernung des Filterelementes 52 zur Wartung des Luftreinigers 50. Das Handgriffelement 70 ist nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben. 2 zeigt auch eine Rahmenkonstruktion 72, die an dem Filterelement 52 befestigt ist. Wie nachstehend in weiteren Einzelheiten beschrieben wird, trägt die Rahmenkonstruktion 72 bei bevorzugten Ausführungsformen ein Dichtungselement 74, um eine Dichtung, vorzugsweise eine Radialdichtung 76, zwischen dem Filterelement 52 und dem Gehäuse 51 zu bilden. Bei bevorzugten Ausführungsformen steht die Rahmenkonstruktion 72 auch mit dem Handgriff-Element 70 in Eingriff. Dies wird nachstehend weiter beschrieben.
5.C Das Gehäuse
Die Aufmerksamkeit wird nun auf 2 und 3 gelenkt. Das Gehäuse 51 besitzt vorzugsweise zwei Stücke, ein Behälterelement 80 und einen entfernbaren Deckel 82. Das Behälterelement 80 definiert den offenen Innenraum 54 (2) und ein offenes Ende 84. Das offene Ende 84 dient zur Einführung des Filter-Elementes 52. Der Deckel 82 ist selektiv von dem offenen Ende 84 des Behälter-Elementes 80 entfernbar, um Zugang zu dem Innenraum 54 zu ermöglichen.
Z. B. kann während der Wartung des Luftreinigers 50 der Deckel 82 entfernt werden, um den Zugang zu dem Filterelement 52 freizugeben.
Der Deckel 82 besitzt Befestigungselemente, wie z. B. Bolzen 86 (3) zur Befestigung des Deckels 82 an dem Behälterelement 80.
Im allgemeinen besitzt der Luftreiniger 50 ein Halteelement 87, das die korrekte Orientierung des Filterelementes 52 in dem Behälterelement 80 unterstützt. Das Halteelement 87 dient auch als ein Indikator, um den Benutzer zu warnen, falls der Benutzer das Filterelement 52 anfänglich nicht korrekt in das Behälter-Element 80 installiert hat. Mit „korrekt installiert" ist gemeint, dass das Filterelement 52 in dem Innenraum 54 orientiert und eingesetzt ist, und dass die Radialdichtung 76 in Position ist.
Obwohl eine Vielzahl von Ausführungsformen für das Halteelement 87 beabsichtigt sind, besitzt das Halteelement 87 in der speziellen dargestellten Ausführungsform eine Auskragung 88, die sich von dem Deckel 82 in Richtung des Innenraumes 54 erstreckt, wenn der Deckel 82 operativ auf dem offenen Ende 84 des Behälterelementes 80 positioniert ist. Die Auskragung 88 hilft, das Filterelement 55 während des Betriebes innerhalb des Behälterelementes 80 in Position zu halten. Während des Betriebes können Schwingungen und andere Faktoren versuchen das Filterelement 52 innerhalb des Gehäuses 51 loszurütteln. Die Auskragung 88 hält das Filterelement 52 korrekt im Sitz positioniert.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform besitzt die Auskragung 88 einen langgestreckten Einsatz 90, der sich von dem Deckel 82 weg erstreckt und ein integrales Bestandteil des Deckels 82 ist. Insbesondere ist der Einsatz 90 ungefähr im Zentrum 92 (2) des Deckels 82 angeordnet. Der Einsatz 90 ist vorzugsweise in einem Winkel von ungefähr 80° bis 100°, vorzugsweise 90°, relativ zu der inneren Oberfläche 94 des Deckels 82 angeordnet. Der Einsatz 90 besitzt ein weitgehend ebenes Filterelement-Halteende 96. Als solches besitzt der Einsatz 90 einen freistehenden Stab 97 mit einem an dem Deckel 82 befestigten Ende und einem freien Ende an dem Filterelement-Halteende 96. Vorzugsweise besitzt der Ein satz 90 eine Breite 98 (2), die kleiner ist als ein Leerraum 100 (2) der in dem Handgriffelement 70 geformt ist.
Es wird nochmals Bezug auf 2 genommen: das Behälterelement 80 besitzt in seinem Innenraum 54 einen ersten ringförmigen Bereich 102 und einen zweiten ringförmigen Bereich 104. Der zweite ringförmige Bereich 104 ist kleiner oder reduziert gegenüber dem ersten ringförmigen Bereich 102. Dadurch wird an dem Übergangsbereich zwischen diesen beiden Bereichen eine Schulter 106 gebildet. Eine Stirnwand 108 beendet den zweiten ringförmigen Bereich 104. Der zweite ringförmige Bereich 104 bildet zusammen mit der Stirnwand 108 einen Sitz 110 zur Aufnahme der Rahmenkonstruktion 72 mit dem Dichtungselement 74. Das Filterelement 52 ist korrekt in dem Gehäuse 51 positioniert, wenn das Dichtungselement 74 gegen den zweiten ringförmigen Bereich 104 gedrückt ist, um die Radialdichtung 76 gegen den zweiten ringförmigen Bereich 104 zu bilden.
Es sollte erkannt werden, dass die Radialdichtung 76 verhindert, dass eine unbeabsichtigte Gasströmung um das Filterelement 52 herum strömt und dadurch der Filterwirkung des Filterelementes 52 entgeht. D. h., die Radialdichtung 76 hilft den Gasstrom, der durch den Eintritt 56 eintritt, zu zwingen, durch das Filterelement 52 zu strömen, um den Austritt 58 zu erreichen.
Das Behälterelement 80 besitzt auch einen geneigten Wandteil 112, der sich von der Stirnwand 108 in Richtung auf den Austritt 58 erstreckt. Der geneigte Wandteil 112 hilft das gefilterte oder gereinigte Gas von der Austrittsfläche 62 durch den Austritt 58 zu führen.
5.D Das Filterelement
Das Filterelement 52 wird nun ausführlicher beschrieben. Die Aufmerksamkeit sei auf 4 gelenkt. 4 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die die Prinzipien des Betriebes bevorzugter Media, die in der hier beschriebenen Filterkonstruktion verwendbar sind, demonstriert. In 4 ist eine Wellen-, Riefen- oder Rillen-Konstruktion allgemein durch die Be zugszahl 122 gekennzeichnet. Vorzugsweise enthält die Wellenkonstruktion 122: eine Wellenschicht 123 mit einer Vielzahl von Wellenkanälen 124 und einem Deckblatt 132. Die Ausführungsform gemäß 4 zeigt zwei Abschnitte des Deckblattes: einen Abschnitt 132A (dargestellt über der Wellenschicht 123) und einen Abschnitt 132B (dargestellt unter der Wellenschicht 123). Üblicherweise enthält die Wellenkonstruktion 122 die Wellenschicht 123, die an der Unterseite des Deckblattes 132B befestigt ist. Wenn diese Wellenkonstruktion 122 in einer gerollten Konstruktion verwendet wird, wird sie üblicherweise um sich selbst gewickelt, so dass die Unterseite des Deckblattes 132B die Oberseite der Wellenschicht 123 überdeckt. Das die Wellenschicht 123 überdeckende Deckblatt 132 ist als 132A dargestellt. Es sollte erkannt werden, dass das Deckblatt 132A und 132B das selbe Deckblatt 132 ist.
Bei Verwendung einer Wellenkonstruktion 122 dieser Art bilden die Wellenkanäle 124 vorzugsweise alternierende Scheitel 126 und Mulden 128. Die Mulden 128 und die Scheitel 126 teilen die Wellen in eine obere Reihe und eine untere Reihe. Bei der in 4 dargestellten speziellen Konfiguration bilden die oberen Wellen Wellenkanäle 136, die an dem stromabwärtigen Ende geschlossen sind, während Wellenkanäle 134, die an ihrem stromaufwärtigen Ende geschlossen sind, die untere Wellenreihe bilden. Die Wellenkanäle 134 sind durch einen ersten Endwulst 138 verschlossen, der einen Teil des stromaufwärtigen Endes dem Wellenkanal zwischen dem Wellenblatt 130 und dem zweiten Deckblatt 132B füllt. In gleicher Weise verschließt ein zweiter Endwulst 140 das stromabwärtige Ende alternierender Wellenkanäle 136. Bei einigen Systemen sind sowohl der erste Endwulst 138 als auch der zweite Endwulst 140 entlang von Teilen der Wellenkonstruktion 122 insgesamt gerade, d. h. sie weichen niemals von einer geraden Linie ab.
Bei Verwendung von Media, die in Form der Wellenkonstruktion 122 konstruiert sind, tritt während des Betriebes ungefiltertes Fluid, wie z. B. Luft, in die Wellenkanäle 136 ein, wie durch die schattierten Pfeile 144 dargestellt. Die stromaufwärtigen Enden 146 der Wellenkanäle 136 sind offen. Der ungefilterte Fluidstrom kann nicht durch die stromabwärtigen Enden 148 der Wellenkanäle 136 strömen, da ihre stromabwärtigen Enden 148 durch den zweiten Endwulst 140 verschlossen sind. Daher ist das Fluid gezwungen, durch das Wellenblatt 130 oder das Deckblatt 132 zu strömen. Während das ungefilterte Fluid durch das Wellenblatt 130 oder das Deckblatt 132 strömt, wird es gereinigt bzw. gefiltert. Das gereinigte Fluid ist durch die nicht schattierten Pfeile 150 dargestellt. Das Fluid strömt dann durch die Wellenkanäle 134, deren stromaufwärtige Enden 151 geschlossen sind, um durch die offenen stromabwärtigen Enden 148 aus der Wellenkonstruktion 122 zu strömen. Bei der dargestellten Konfiguration kann das ungefilterte Fluid durch das Wellenblatt 130, das obere Deckblatt 132A oder das untere Deckblatt 132B in einen Wellenkanal 134 strömen.
Die Wellenkonstruktion 122 wird üblicherweise in eine gerollte oder aufgespulte Form gewickelt, wie z. B. in 5 dargestellt. Verschiedene Wege können verwendet werden, um die Wellenkonstruktion 122 aufzuspulen oder zu rollen. Zur Herstellung des Filterelementes 52 wird die Wellenkonstruktion 122 üblicherweise in einem Spulen- oder Spiralmuster um das Handgriffelement 70 gewickelt. Dies ist nachstehend ausführlicher beschrieben. Es wird wieder Bezug auf 5 genommen: es ist zu beachten, dass die Querschnittsform des Filterelementes 52 nicht-kreisförmig ist. Obwohl der Querschnitt bedingt durch die Geometrie des Raumes, in den das Filterelement 52 eingesetzt wird, kreisförmig sein könnte, ist es manchmal von Vorteil, einen nicht-kreisförmigen Querschnitt zu verwenden. Dieser Querschnitt gestattet es, eine relativ große Mediamenge ökonomisch in einem kleinen Volumen unterzubringen. Bei einigen bevorzugten Konstruktionen ist die Querschnitts-Konfiguration des Filterelementes 52 un-rund. In der in 5 dargestellten speziellen Ausführungsform besitzt das Filterelement 52 einen „rennbahnförmigen" Querschnitt. Mit „rennbahnförmig" ist gemeint, dass das Filterelement 52 ein bogenförmiges (bei einigen Ausführungsformen halbkreisförmiges) Ende 160 und ein gegenüber liegendes bogenförmiges (bei einigen Ausführungsformen halbkreisförmiges) Ende 162 besitzt. Die bogenförmigen Enden 160 und 162 sind durch ein Paar gerader Segmente 164 und 166 verbunden.
Wenn gerollte Konstruktionen, wie z. B. das Filterelement 52 verwendet werden, wird der Systemkonstrukteur wünschen sicherzustellen, dass der äußere Umfang des Filterelementes 52 eingeschlossen bzw. in seiner Position fixiert ist, um zu verhindern, dass sich die Wellenkonstruktion 122 wieder abwickelt. Es gibt die verschiedensten Wege dies zu erreichen. Bei einigen Anwendungen ist der äußere Umfang 168 mit einer Umfangsschicht 170 umhüllt. Die Umfangs-Schicht 170 kann aus einem nicht-porösen Material, wie z. B. Kunststoff, mit einem Kleber auf einer Seite bestehen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Umfangsschicht 170 aus einem harten, haltbaren Material, z. B. einer Chip-Karte oder einem Mylar (Polyesterfilm) bestehen. Ferner kann bei anderen Anwendungsarten die Umfangsschicht 170 ein durchlässiges Medium sein.
Es wird nochmals Bezug auf 2 genommen: das Filterelement 52 ist im Gehäuse 51 installiert dargestellt. Bei der dargestellten Anordnung strömt Luft in das Gehäuse 51 durch den Eintritt 56 und dann durch das Filterelement 52 und tritt aus dem Gehäuse 51 durch den Austritt 58 aus. Das Dichtungselement 74 ist erforderlich um sicherzustellen, dass die Luft durch das Filterelement 52 strömt statt an ihm vorbei zu strömen.
5.E Die Rahmenkonstruktion und das Dichtungselement
Die Rahmenkonstruktion 72 bildet eine Trag- oder Stütz-Konstruktion gegen die das Dichtungselement 74 gedrückt werden kann, um die Radialdichtung 76 mit dem Behälterelement 80 des Gehäuses 51 zu bilden.
Die Aufmerksamkeit sei auf 5–7 gelenkt. Die Rahmenkonstruktion 72 beinhaltet einen Rahmen 180. Der Rahmen 180 kann die verschiedensten Formen haben. Bei der in 5–7 dargestellten speziellen Ausführungsform hat der Rahmen 180 generell eine un-runde oder rennbahnförmige Form. Der Rahmen 180 ist zweckdienlich dadurch, dass er für die Befestigung an der Austrittsfläche 62 des Filterelementes 52 angeordnet und konfiguriert ist.
Der dargestellte bevorzugte Rahmen 180 besitzt eine Leiste, Schürze oder anhängende Lippe 182, die generell so bemessen ist, dass sie das zweite Ende 66 des Filterelementes 55 aufnehmen und formschlüssig mit dem zweiten Ende 66 des Filterelementes 52 in Eingriff kommen kann. Die anhängende Lippe 182 erstreckt sich vorzugsweise derart radial um die Austrittsfläche 62, dass sich die anhängende Lippe 182 innen ein Stück über das Filterelement 52 erstreckt. Bei bevorzugten Anordnungen ist der Rahmen 180 an der Schnittstelle zwischen der Lippe 182 und dem inneren Bereich, über den sich die Lippe 182 entlang der Umfangsschicht 170 erstreckt, an dem Filterelement 52 befestigt.
Der Rahmen 180 besitzt ferner einen ringförmigen Dichtungsträger 184 (2), der sich von der Lippe 182 weg erstreckt. Zwischen dem Dichtungsträger 184 und der Lippe 182 besitzt der Rahmen 180 eine Stufe 186. Die Stufe 186 bildet einen Übergangsbereich zwischen einer größeren Abmessung der Lippe 182 und einer reduzierten Abmessung des Dichtungsträgers 184.
Wenn der Dichtungsträger 184 entsprechend den hier beschriebenen Prinzipien konstruiert ist, bildet er eine steife Stützfläche für das Dichtungselement 74. Das Dichtungselement 74 ist vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, dass es ausreichend kompressibel ist, so dass es zwischen dem Dichtungsträger 184 des Rahmens 180 und dem zweiten ringförmigen Bereich 104 des Behälterelementes 80 gequetscht oder zusammengedrückt werden kann. Wenn das Dichtungselement 74 zwischen der Stützfläche 184 und dem zweiten ringförmigen Bereich 104 zusammengedrückt ist, ist die Radialdichtung 76 zwischen dem Filterelement 52 und dem Behälterelement 80 des Gehäuses 51 gebildet.
Verschiedene Arten sind möglich, das Dichtungselement 74 an dem Dichtungsträger 184 zu befestigen. Eine spezielle geeignete und bevorzugte Art ist, das Dichtungselement 74 so zu formen, dass es sowohl den inneren Teil 188 als auch den äußeren Teil 190 des Dichtungsträgers 184 einschließlich der Endspitze 192 berührt, überdeckt oder überlappt. Ein Beispiel davon ist in 2 dargestellt. Das Dichtungselement 74 überdeckt den Dichtungsträger 184 vollständig dadurch, dass es den inneren Teil 188, die Endspitze 192 und den äußeren Teil 190 umhüllt.
Der Dichtungsträger 184 wirkt als Tragkonstruktion, mit dem und gegen den das kompressible Dichtungselement 74 die Radialdichtung 76 bilden kann. Die Zusammendrückung des kompressiblen Dichtungselementes 74 ist vorzugsweise ausreichend, um eine Radialdichtung 76 unter einem Einsetzdruck von nicht größer als 80 lbs, üblicherweise nicht größer als 50 lbs, z. B. ungefähr 20–30 lbs, zu bilden und niedrig genug, um einen bequemen und leichten Austausch von Hand zu gestatten. Vorzugsweise ist der Betrag der Kompression des Dichtungselementes 74 mindestens 15%, bevorzugterweise nicht größer als 40% und üblicherweise 20%–33%. Mit dem Ausdruck „Betrag der Kompression" ist die physikalische Auslenkung eines äußeren Teils des Dichtungselementes 74 radial in Richtung auf den Dichtungsträger 184 als Prozentsatz des äußeren Teils des Dichtungselementes 74 in einem ruhenden, ungestörten Zustand gemeint, in dem das Dichtungselement nicht in das Gehäuse 51 eingebaut ist oder anderen Kräften unterliegt.
Die Aufmerksamkeit sei auf 7 gelenkt. Vorzugsweise besitzt das Dichtungselement 74 eine stufenförmige Querschnitts-Konfiguration mit abnehmenden Abmessungen von einem ersten Ende 194 zu einem zweiten Ende 196, um eine gewünschte Dichtungswirkung zu erzielen. Vorzugsweise enthält das Dichtungselement 74 ein Polyurethan-Schaumstoff-Material mit mehreren (vorzugsweise mindesten drei) progressiv größer werdenden Stufen, die so konfiguriert sind, dass sie mit dem zweiten ringförmigen Bereich 104 (2) zusammenwirken und eine fluiddichte Dichtung bilden. Wie in 7 ersichtlich ist, bildet das Dichtungselement 74 drei Stufen 197, 198 und 199, deren Abmessungen zwischen dem zweiten Ende 196 und dem ersten Ende 194 zunehmen. Die kleinste Abmessung der Stufe 197 ermöglicht eine leichte Einführung in das Behälterelement 80. Die größte Abmessung der Stufe 199 gewährleistet eine dichte Radialdichtung 76.
Generell muss für eine korrekt funktionierende radiale Dichtungsstruktur das kompressible Dichtungselement 74 zusammengedrückt sein, wenn das Element 52 in dem Gehäuse 51 (2) eingesetzt ist. Bei vielen bevorzugten Konstruktionen wird das Dichtungselement 74 um ungefähr 15% bis 40% (oft ungefähr 20% bis 33%) seiner Dicke zusammengedrückt, um eine kräftige robuste Dichtung zu erzeugen, die dennoch durch einen manuellen Einbau des Elementes 52 mit Kräften in der Größenordnung von 80 lbs oder weniger, vorzugsweise 50 lbs oder weniger und im allgemeinen ungefähr 20 lbs bis 30 lbs erzeugt werden kann.
Die Aufmerksamkeit sei nun auf 6 gelenkt. Der bevorzugte Rahmen 180 enthält ein Stützsystem 205. Während der dargestellten Anwendung des Filterelementes 52 werden nach innen gerichtete Kräfte entlang der äußeren Peripherie des Rahmens 180 ausgeübt. Nach innen gerichtete Kräfte, die auf die bogenförmigen Enden 206 und 208 wirken, können bewirken, dass die geraden Segmente 210 und 212 sich durchbiegen oder ausknicken. Das Stützsystem 205 ist als Teil des Rahmens 180 vorgesehen, um zu verhindern, dass die geraden Segmente 210 und 212 sich durchbiegen. Ferner dient das Stützsystem 205 als Einklinkung und Verbindung mit dem Handgriffelement 70.
Obwohl erfindungsgemäß eine Vielfalt von Konstruktionen beabsichtigt ist, besitzt das Stützsystem 205 der in 6 dargestellten speziellen Ausführungsform mehrere Stütz- bzw. Quer-Streben 214, um den geraden Segmenten 210 und 212 strukturelle Steifigkeit und Stützung zu geben. Wie in 6 ersichtlich ist, bilden die Querstreben 214 ein Fachwerk 216 zwischen den einander gegenüberliegenden geraden Segmenten 210 und 212. Das Fachwerk 216 besitzt eine Vielzahl von steifen Elementen oder Druckstäben 218, die vorzugsweise in einem einzigen Stück mit den restlichen Teilen des Rahmens 180 geformt sind.
In 6 ist auch ersichtlich, dass das Stützsystem 205 Eingriffsflächen oder Elemente für die Verbindung mit dem Handgriffelement 70 besitzt. Dies wird nachstehend beschrieben.
5.F Das Handgriffelement
Das Handgriffelement 70 wird nun ausführlicher beschrieben. Vorzugsweise ist das Handgriffelement 70 an dem Filterelement 52 befestigt und so konstruiert und angeordnet, dass es eine greifende Kraft, die von Teilen einer menschlichen Hand ausgeübt wird, aufnehmen kann. Dies gestattet eine bequeme Manipulation und Handhabung des Filterelementes 52, insbesondere während der Wartung oder dem Austausch.
Bei bevorzugten Systemen ist das Handgriff-Element 70 derart an dem Element 52 befestigt; dass eine ziehende Kraft, die auf das Handgriff-Element 70 ausgeübt wird, in eine ziehende Kraft übertragen wird, die auf das Filterelement 52 wirkt. Bei den meisten bevorzugten Systemen ist das Handgriff-Element 70 an einem zentralen Kernelement 230 (2) befestigt, so dass Teile der Wellenkonstruktion 122 keine Ansätze oder andere Verbindungen zur Aufnahme des Handgriff-Elementes 70 benötigen.
Das Handgriff-Element 70 ist vorzugsweise integrales Bestandteil des Kernelementes. Bei der in 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist das Handgriff-Element 70 ferner in einem Stück mit dem Kern 230 geformt. Diese Herstellung als ein integrales Formstück gestattet eine vorteilhafte, bequeme Herstellung und Montage.
Bei bevorzugten Ausführungsformen besitzt das Handgriff-Element 70 eine zentrale Platte 232 (8) zur Verwendung in dem Filterelement 52. Die Aufmerksamkeit sei auf 8 gelenkt. Eine bevorzugte zentrale Platte 232 ist in einer Draufsicht dargestellt. Die dargestellte zentrale Platte 232 besitzt ein Längsteil 234 mit einem ersten Ende 236 und einem gegenüber liegenden zweiten Ende 238. Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform bildet das Handgriff-Element 70 das erste Ende 236. Ein Befestigungselement 240 bildet das zweite Ende 238. Wie oben kurz beschrieben, ist das Befestigungselement 240 so konstruiert und angeordnet, dass es mit dem Rahmen 180 verbindbar ist.
Wenn das Befestigungselement 240 mit dem Rahmen 180 in Eingriff und verbunden ist, kann das Filterelement 52 aus dem Gehäuse 51 entfernt werden, indem das Handgriff-Element 70 ergriffen wird, ohne dass die gespulte Wellenkonstruktion 122, die das Filtermedium des Elementes 52 bildet, „teleskopiert" wird. Mit anderen Worten, durch die Befestigung des Handgriff-Elementes 70 an den Rahmen 180 und insbesondere an dem Stützsystem 205 wird verhindert, dass das Element 52 in einer teleskopierenden Art herausgezogen wird, wenn Zugkräfte auf das Handgriff-Element 70 ausgeübt werden. Dies wird durch die Verbindung zwischen dem Befestigungselement 240 und dem Stützsystem 205 bewirkt; sowohl die Eintrittsfläche 60 als auch die Austrittsfläche 62 behalten eine relativ flache, ebene Oberfläche. Die Verbindung zwischen dem Befestigungselement 240 und den Druckstäben 218 in dem Fachwerksystem 216 unterstützt die Verteilung der auf das Handgriff-Element 70 ausgeübten Zugkraft über den gesamten Querschnitt des Filterelementes 52. Die auf das erste Ende 64 des Elementes 52 wirkende Zugkraft wird als Zugkraft auf das gegenüber liegende zweite Ende 66 des Elementes 52 und axial über den Querschnitt des zweiten Endes 66 des Elementes 52 übertragen.
Weiterhin wird Bezug auf 8 genommen. Die zentrale Platte 232 besitzt vorzugsweise eine erste Seitenkante 242 und eine zweite Seitenkante 244, die sich zwischen dem ersten Ende 236 und dem zweiten Ende 238 erstrecken.
Obwohl eine Vielfalt von Ausführungsformen für die Befestigungs-Elemente 240 möglich und erfindungsgemäß beabsichtigt sind, besitzt das Befestigungs-Element 240 der in 8 dargestellten Ausführungsform eine Hakenkonstruktion 250. Die Hakenkonstruktion 250 ist so ausgelegt, dass sie Teile der Querstreben 214 des Stützsystems 205 ergreifen kann. Bei dem in 8 dargestellten Beispiel besitzt die Hakenkonstruktion 250 einen ersten Haken 252, der von dem Längsteil 234 auskragt und mit der ersten Seitenkante 242 fluchtet und einen zweiten Haken 254, der von dem Längsteil 234 auskragt und mit der zweiten Seitenkante 244 fluchtet.
Der erste Haken besitzt einen Einschnitt 256, der einen Sitz und eine eckige Schulter 258 bildet. Eine Oberfläche 260 ist von der Schulter 258 aus geneigt, um einen Endpunkt 262 zu erreichen. Eine Kante 264 erstreckt sich vorzugsweise von dem Endpunkt 262 nach innen, um einen Ausschnitt 266 zu bilden. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Ausschnitt 266 U-förmig. Der Ausschnitt 266 gestattet es dem ersten Haken 252, sich in Richtung auf die zweite Seitenkante 244 zu biegen. Die geneigte Oberfläche 260 trifft auf die Querstreben 214 auf und gleitet entlang der Querstreben 214, um das Ausschlagen des ersten Hakens 252 zu ermöglichen, bis die Querstrebe 214 mit dem Einschnitt 256 in Eingriff kommt.
Es sollte erkannt werden, dass das Ausschlagen des ersten Hakens 252, das durch den Ausschnitt 266 ermöglicht wird, einen bequemen und schnellen Eingriff zwischen der zentralen Platte 232 und dem Rahmen 180 und eine bequeme und schnelle Verbindung zwischen der zentralen Platte 232 und dem Rahmen 180 gewährleistet. Insbesondere schlägt der erste Haken 252 in Richtung auf die zweite Seitenkante 244 aus, wodurch ermöglicht wird, dass sich eine der Querstreben 214 in den Einschnitt 256 setzt, und von der eckigen Schulter 258 festgehalten wird. Vorzugsweise beträgt der Ausschlag des ersten Hakens 252 mindestens 1 mm, nicht mehr als ungefähr 20 mm und üblicherweise ungefähr 1,5 bis 5,0 mm.
Der zweite Haken 254 ist analog zum ersten Haken 252 konstruiert. D. h. der zweite Haken 254 besitzt einen Einschnitt 276 als Sitz zum Halten der Querstreben 214. Der zweite Haken besitzt eine eckige Schulter 278, eine geneigte Oberfläche 280, einen Endpunkt 282, eine Kante 284 und einen U-förmigen Ausschnitt 286.
7 zeigt das Element 52 vor dem Einschnappen oder Einhaken des Befestigungselementes 240 in das Stützsystem 205 des Rahmens 180. Das Filterelement 52 wird in dem Rahmen 180 abgesenkt und die ersten und zweiten Haken 252 und 254 werden nach innen oder gegeneinander gebogen bis die Einschnitte 256 und 276 der Haken 252 und 254 in die Querstreben 214 einschnappen oder mit den Querstreben 214 in Eingriff kommen.
Es wird wieder Bezug auf 8 genommen, das Handgriffelement 70 wird nun ausführlicher beschrieben. Das Handgriffelement 70 besitzt vorzugsweise mindestens eine Erhebung 290, die axial von dem ersten Ende 64 des Filterelementes 52 (2) weg ragt. Die Aufmerksamkeit sei auf 2 gelenkt. Wie in 2 ersichtlich ist, ist die erste Erhebung 290 näher an der ersten Seitenkante 242 als an der zweiten Seitenkante 244 angeordnet. Bei der dargestellten bevorzugten speziellen Ausführungsform ist die erste Erhebung 290 bündig mit der Seitenkante 242. Die erste Erhebung 290 besitzt vorzugsweise eine Öffnung 292, die sich durch die erste Erhebung 290 erstreckt und zur Aufnahme von Teilen einer menschlichen Hand, wie z. B. einiger Finger dient.
Vorzugsweise gibt es eine zweite Erhebung 294, die axial von dem ersten Ende 64 des Filterelementes 52 weg ragt. Die zweite Erhebung 294 ist vorzugsweise in einem Abstand 100 (2) von der Erhebung 290 angeordnet, um den Einsatz 90 des Deckels 82 des Gehäuses 51 aufzunehmen. Die Erhebung 294 besitzt vorzugsweise eine Öffnung 296, die sich durch die Erhebung 294 erstreckt und so bemessen ist, dass sie Teile einer menschlichen Hand, wie z. B. einige Finger aufnehmen kann. Es ist ersichtlich, dass die zweite Erhebung 294 dichter an der zweiten Seitenkante 244 als an der ersten Seitenkante 242 angeordnet ist.
Die zentrale Platte 232 bildet eine Vertiefung 298 (8), die sich zwischen der ersten Erhebung 290 und der zweiten Erhebung 294 erstreckt. Die zweite Erhebung 294 ist vorzugsweise zwischen der ersten Erhebung 290 und der zweiten Seitenkante 244 angeordnet; in gleicher Weise ist die erste Erhebung 290 vorzugsweise zwischen der zweiten Erhebung 294 und der ersten Seitenkante 242 angeordnet. Die bevorzugte Ausführungsform besitzt die Vertiefung 298, die sich zwischen der ersten Erhebung 290 und der zweiten Erhebung 294 erstreckt.
Vorzugsweise besitzt die Vertiefung 298 eine steife gerade Kante 300, die sich zwischen der ersten und der zweiten Erhebung 290 und 294 erstreckt und die erste und die zweite Erhebung 290 und 294 miteinander verbindet. Die Kante 300 dient zum Eingriff mit und zur Aufnahme der Auskragung 88 des Deckels 82 (2). Im Normalbetrieb besteht keine Berührung zwischen der Auskragung 88 und der Kante 300. Wenn es eine Berührung gibt, kann dies dem Benutzer anzeigen, dass das Element 52 nicht korrekt in dem Gehäuse 51 installiert ist. Eine Berührung zwischen dem Einsatz 90 und der Kante 300 verhindert die Befestigung des Deckels 82 an dem Behälterelement 80. Während des Betriebes kann es einige Berührungen geben, wenn das Element 52 in dem Behälterelement 80 vibriert. In diesen Fällen hilft der Einsatz 90, das Element 52 in einer korrekt installierten Position (mit der Radialdichtung 76 in Position) zu halten. Der Einsatz 90 ist korrekt in dem Leerraum 100 positioniert, der durch die Vertiefung 289 gebildet wird.
Es wird nochmals Bezug auf 8 genommen: vorzugsweise hilft ein System 305 das Wellenblatt 130 in Position zu halten, um während des Zusammenbaus ein Abgleiten und ein Durchbiegen nach außen zu verhindern. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dieses System 305 ein integraler Bestandteil der zentralen Platte 232. Insbesondere besitzt die zentrale Platte 232 einen Wellenbereich 310, der auf dem Längsteil 234 zwischen dem ersten Ende 236 und dem zweiten Ende 238 angeordnet ist. Der Wellenbereich 310 ist vorzugsweise so konstruiert und angeordnet, dass er während des Zusammenbaus und der Montage des Filterelementes 52 mit den Wellen 124 des Wellenblattes 130 formschlüssig in Eingriff kommt. Zu Beginn des Zusammenbaus des Filterelementes 52 wird das Wellenblatt 130 um die zentrale Platte 232 gewickelt. Bei einigen Anwendungsformen wird das Wellenblatt 130 ein „Material-Gedächtnis" (memory build in) haben und wird dazu neigen, sich formstabil nach außen zu biegen, radial in einer Richtung weg von der zentralen Platte 232. Es wird schwierig, eine sichere, dichte Dichtung zu erzeugen, wenn dies auftritt. Um dies zu korrigieren, besitzt die zentrale Platte 232 den Wellenbereich 310, da das Wellenblatt 130 dadurch besser mit der zentralen Platte 232 in Eingriff kommt, als mit einer ebenen Oberfläche.
Es wird nun auf 9 Bezug genommen: der Wellenbereich 310 besitzt vorzugsweise mehrere Wellen 312. Insbesondere besitzen diese Wellen mehrere Scheitel 322 alternierend mit mehreren Mulden 324. Bei der in 8 dargestellten Ausführungsform erstrecken sich die Wellen 312 durchgehend zwischen der ersten Kante 242 und der zweiten Kante 244. Bevorzugte Ausführungsformen besitzen mindestens 5 Scheitel 322 und 5 Mulden 324; nicht mehr als ungefähr 100 Scheitel 322 und nicht mehr als ungefähr 100 Mulden 324; und vorzugsweise zwischen ungefähr 10–50 Scheitel 322 und ungefähr 10–15 Mulden 324. Die Wellen 312 helfen auch, ein Gleiten des Wellenblattes 130 relativ zu der zentralen Platte 232 während des Wickelns zu verhindern. Mit anderen Worten: der Wellenbereich 310 bildet eine Lagerfläche, die während des Wickelns und der Fertigung hilft, das Wellenblatt 130 an der zentralen Platte 232 zu halten und zu befestigen.
Es ist zu beachten, dass bei der Ausführungsform gemäß 8 der Wellenbereich 310 sich nur teilweise entlang des Längsteils 234 erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der Wellenbereich 310 mindestens 1 inch abwärts von der Kante 300. Bei anderen Ausführungsformen kann sich der Wellenbereich 310 über die gesamte Länge zwischen der Kante 300 und einer gegenüber liegenden Kante 314 an dem zweiten Ende 238 erstrecken. Eine gewisse minimale Länge des Wellenbereichs 310 ist erwünscht, da der Kleber, der das Wellenblatt 130 an der zentralen Platte 232 befestigt, sich nur über eine partielle Länge entlang der zentralen Platte 232 erstreckt. Der Wellenbereich 310 kann sich jedoch auch über die gesamte Länge zwischen der Kante 300 und der Kante 314 erstrecken, da die Wellen 312 eine Lagerfläche zum Wickeln des Wellenblattes 130 um die zentrale Platte 232 bilden.
Während der Herstellung des Filterelementes 52 kann die zentrale Platte 232 von einer Spindel an dem Ausschnitt 316 gehalten werden. Kleber wird entlang des Wellenbereichs 310 aufgebracht und das Wellenblatt 130 wird auf den Kleber gelegt. Die Wellenkanäle 124 passen in die individuellen Wellen 312 der zentralen Platte 232. Die zentrale Platte 232 wird dann um ihre Mittellinie gedreht, während die Wellenkonstruktion 122 um die zentrale Platte 232 geformt wird.
Die einzelnen Wellen 312 können verschiedene Größen haben. Bevorzugte Wellen 312 haben eine Größe, die zu den einzelnen Wellen des Wellenblattes 130 passt. Eine Größe besitzt: einen Scheitel-zu-Scheitel-Abstand 326 von ungefähr 5–7 mm, z. B. ungefähr 6,5 mm; eine Mulde-zu-Scheitel-Höhe 328 von ungefähr 1–4 mm, z. B. ungefähr 2,5 mm; einen Radius an jedem Scheitel 322 von ungefähr 0,5–2 mm, z. B. ungefähr 1 mm; einen Radius an jeder Mulde 324 von ungefähr 1–3 mm, z. B. ungefähr 1,3 mm; einen Scheitel-zu-Scheitel-Abstand 330 von ungefähr 6–10 mm; z. B. ungefähr 7,9 mm und einen Mulde-zu-Mulde-Abstand 332 von ungefähr 5–8 mm, z. B. ungefähr 6 mm.
Eine andere Größe besitzt: einen Scheitel-zu-Scheitel-Abstand 326 von ungefähr 6–10 mm, z. B. ungefähr 8,4 mm; eine Mulde-zu-Scheitel-Höhe 328 von ungefähr 2–6 mm, z. B. ungefähr 4,3 mm; und einen Mulde-zu-Mulde-Abstand 332 von ungefähr 6–10 mm, z. B. ungefähr 8,4 mm.
Eine andere Größe besitzt: einen Scheitel-zu-Scheitel-Abstand 326 von mindestens 5 mm, nicht größer als 9 mm, z. B. ungefähr 7,6 mm; eine Mulde-zu-Scheitel-Höhe 328 von mindestens 2 mm, nicht größer als 5 mm, z. B. ungefähr 3,3 mm; einen Scheitel-zu-Scheitel-Abstand 330 von mindestens 1 mm, nicht größer als 6 mm, z. B. ungefähr 3,3 mm; und einen Mulde-zu-Mulde-Abstand 332 von mindestens 4 mm, nicht größer als 10 mm, z. B. ungefähr 7,6 mm.
Es wird wieder Bezug auf 8 genommen: die bevorzugte zentrale Platte 232 besitzt mehrere Öffnungen oder Löcher 320. Die Löcher 320 unterstützen die Bildung einer leichtgewichtigen zentralen Platte 232. Die Löcher 320 können in jedem beliebigen Muster angeordnet sein.
5.G Verfahren des Betriebes, der Wartung und des Zusammenbaus
Im Betrieb wird zu reinigendes Gas, wie z. B. ein Luftstrom, der in das Gerät 22 angesaugt wird, zunächst in den Luftreiniger 50 angesaugt und durch den Eintritt 56 geführt. Die Luft strömt dann durch die Eintrittsfläche 60 des Filterelementes 52. Die Luft tritt in die Wellenkanäle 136 ein, die an dem stromaufwärtigen Ende 64 offen sind. Die Luft wird gezwungen, entweder durch das Wellenblatt 130 oder das Deckblatt 132 zu strömen, so dass Materialpartikel aus der Luft entfernt werden. Die gereinigte Luft tritt dann aus der Austrittsfläche 62 aus. D. h., die gereinigte Luft tritt durch die Wellenkanäle 134, die an dem zweiten Ende 66 offen sind, aus. Die gereinigte Luft strömt dann durch den Austritt 58 und wird zu stromabwärts angeordneten Komponenten geführt, z. B. einem Motor 24. Die ungereinigte Luft wird von der Radialdichtung 76, die zwischen dem Filterelement 52 und dem Gehäuse 51 bzw. dem Behälterelement 80 angeordnet ist, daran gehindert, an dem Filterelement 52 vorbei zu strömen.
Nach einer gewissen Betriebszeit ist es erforderlich, den Luftreiniger 50 zu warten. Das Filterelement 52 verstopft und muss ausgetauscht werden. Üblicherweise sollte das Filterelement 52 ausgebaut und ausgetauscht werden, wenn der Strömungswiderstand mindestens 25 inch Wassersäule erreicht. Um den Luftreiniger 50 zu warten, wird der Deckel 82 von dem Behälterelement 80 entfernt. Dies geschieht dadurch, dass die Bolzen 86 und dann der Deckel 82 von dem Behälterelement 80 entfernt werden, um die Öffnung 84 freizulegen. Dadurch wird der Zugang zu dem Innenraum des Behälterelementes 80 ermöglicht. Wenn der Deckel 82 von dem Behälterelement 80 entfernt worden ist, wird das Element-Halteende 96 des Einsatzes 90 aus dem Leerraum 100 der Vertiefung 298 des Handgriffelementes 70 entfernt.
Als nächstes ergreift der Benutzer das Filterelement 52. Vorzugsweise geschieht dies durch das Ergreifen des Handgriffelementes 70. Bei der bevorzugten Ausführungsform geschieht dies durch das Einführen mindestens eines Fingers einer Hand in die Öffnung 292 und eines anderen Fingers der anderen Hand in die Öffnung 296. Der Benutzer übt dann eine Zugkraft auf das Handgriffelement 70 aus. Diese wird in eine Zugkraft auf das Längsteil 234 und schließlich auf die Rahmenkonstruktion 72 übertragen. D. h., die Zugkraft wird durch das Befestigungselement 240 auf das Stützsystem 205 übertragen. Die Zugkraft bewegt das Filterelement 52 derart in axialer Richtung, dass sich das Dichtungselement 74 von dem zweiten ringförmigen Bereich 104 zu dem ersten ringförmigen Bereich 102 bewegt. Dadurch wird die Radialdichtung 76 gelöst.
Das Filterelement 52 wird dann durch die Öffnung 84 aus dem Luftreiniger 50 entfernt. Das alte Filterelement 52 kann dann entsorgt werden. Dies kann durch die Verbrennung des gesamten Filterelementes 52 einschließlich der zentralen Platte 232 erfolgen. Alternativ kann die Wellenkonstruktion 122 von der zentralen Platte 232 getrennt werden, so dass die zentrale Platte 232 wieder verwendet werden kann. Oder alternativ können, nachdem die Wellenkonstruktion 122 von der zentralen Platte 232 getrennt worden ist, die Wellenkonstruktion 122 und die zentrale Platte 232 in separaten Recycling-Programmen entsorgt werden.
Es wird dann ein zweites, neues Filterelement 52 bereitgestellt. Das neue Filterelement 52 wird durch die Öffnung 84 des Behälterelementes 80 eingesetzt. Der Benutzer kann das Filterelement handhaben, indem er das Handgriff-Element 70 durch seine Erhebungen 290 und 294 ergreift. Das Filterelement 52 wird in das Gehäuse 51 eingeführt, bis die Radialdichtung 76 gebildet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform geschieht dies durch Drücken des Filterelementes 52 in das Behälterelement 80 bis das Ende 196 des Dichtungselementes 74 die Stirnwand 108 des zweiten ringförmigen Bereiches 104 berührt oder mit ihr in Eingriff kommt.
Der Deckel 82 wird dann auf der Öffnung 84 positioniert. Wenn dies geschieht, wird der Einsatz 90 in den Innenraum 54 abgesenkt. Wenn das Filterelement 52 nicht korrekt in den ringförmigen Bereich 104 eingesetzt ist, berührt der Einsatz 90 die Kante 300 des Handgriffelementes 70 und verhindert, dass der Deckel 82 korrekt auf dem Behälterelement 80 aufgesetzt werden kann. Wenn das Filterelement 52 korrekt in den ringförmigen Bereich 104 eingesetzt ist (und die Radialdichtung 75 korrekt positioniert ist) passt der Deckel 82 korrekt auf das Behälterelement 80. Der Einsatz 90 ruht in dem Leerraum 100. Der Deckel 82 wird dann durch Anziehen der Bolzen 86 an dem Behälterelement 80 befestigt. Der Luftreiniger 50 ist dann für einen weiteren Betrieb bereit.
Zur Fertigung des hier beschriebenen Filterelementes 52 wird als erstes die zentrale Platte 232 bereit gestellt. Die zentrale Platte 232 kann unter Verwendung konventioneller Techniken, wie z. B. Spritzgussverfahren, hergestellt werden.
Als nächstes wird Kleber auf den Wellenbereich 310 aufgebracht. Bei der bevorzugten Ausführungsform gemäß 8 wird Kleber nur auf einen Teil des Wellenbereiches 310 aufgebracht. Insbesondere wird Kleber nur auf das obere Drittel des Wellenbereiches 310 vollständig zwischen der Kante 242 und der Kante 244 aufgebracht. Mit „oberen Teil" ist der Teil gemeint, der näher an dem Handgriffelement 70 als an dem Befestigungselement 240 angeordnet ist. Bei anderen Ausführungsformen kann der Kleber entlang der gesamten Länge des Wellenbereiches 310 oder auf weniger als dem oberen Drittel, z. B. den oberen 10–25%, aufgebracht werden. Es ist zu beachten, dass Kleber sowohl auf die Ober- als auch auf die Unter-Seite des Wellenbereiches 310 der zentralen Platte 232 aufgebracht wird.
Das Wellenblatt 130 wird dann auf die zentrale Platte 232 aufgelegt. Individuelle Wellen des Wellenblattes 120 greifen formschlüssig in individuelle Wellen 312 des Wellenbereiches 310. Der Kleber verbindet das Wellenblatt 130 mit dem Längsteil 234. Das Wellenblatt 130 wird vollständig um die zentrale Platte 232 gewickelt. Mit anderen Worten, die erste Schicht des Wellenblattes 130 wird sowohl die Oberseite als auch die Unterseite der zentralen Platte 232 vollständig bedecken. Der Wellenbereich 310 hilft, das Wellenblatt 130 straff an der zentralen Platte 232 zu halten. Der Wellenbereich 310 bildet auch eine Lagerfläche, die das Wickeln der Wellenkonstruktion 122 um die zentrale Platte 232 unterstützt.
Vorzugsweise wird die zentrale Platte 232 in einer Nut 316 der Spindel einer Maschine gehalten. Die Maschinenspindel dreht die zentrale Platte 232 um ihre zentrale Längsachse, um das Wellenblatt 130 und das Deckblatt 132 um die zentrale Platte 232 zu wickeln.
Nachdem die Wellenkonstruktion 122 um die zentrale Platte 232 gewickelt worden ist, wird die zentrale Platte 232 an der Rahmenkonstruktion 72 befestigt. Bei bevorzugten, hier beschriebenen Ausführungsformen wird das Befestigungselement 240 an den Querstreben 214 des Stützsystems 205 befestigt oder verbunden. Dies geschieht durch Absenken der zentralen Platte 232 mit der daran befestigten Mediakonstruktion 122 in den Rahmen 180. Die geneigten Flächen 260 und 280 werden gegen die Querstreben 214 gedrückt bzw. greifen in die Querstreben 214 ein. Die Ausschnitte 266 und 286 gestatten es den Haken 252 und 254 sich nach innen aufeinander zuzubiegen. Die eckigen Schultern 258 und 278 schnappen dann über die Querstreben 214. Dadurch werden die Querstreben 214 in den Einschnitten 256 und 276 festgehalten. Üblicherweise wird, bevor die zentrale Platte 232 mit dem Rahmen 180 verbunden wird, Kleber entlang der inneren Oberfläche der Lippe 182 aufgebracht, um die äußere Umfangsschicht 170 an der Lippe 182 des Rahmens 180 zu befestigen. Das Filterelement 52 kann dann in das Luftreiniger-Gehäuse 51 eingesetzt werden.
5.H. Material- und Abmessungs-Beispiele
Der folgende Abschnitt enthält verwendbare Materialien und Abmessungen spezieller Ausführungsformen. Natürlich können eine große Vielfalt von Materialien und Dimensionen verwendet werden.
Vorzugsweise besteht das Gehäuse 51 aus Kunststoff, z. B. Glasfaser verstärktem Nylon. Der Einsatz 90 besitzt eine Länge von mindestens ungefähr 50 mm, und nicht größer als ungefähr 500 mm. Der Einsatz 90 besitzt eine Breite von mindestens ungefähr 5 mm, nicht mehr als ungefähr 50 mm und üblicherweise ungefähr 10–40 mm. Die Breite 98 des Einsatzes 90 beträgt mindestens ungefähr 10%, nicht mehr als 95% und üblicherweise ungefähr 25% bis 75% des Abstandes 100.
Das Filterelement 52 hat eine Gesamtlände, die sich zwischen der Eintrittsfläche 60 und der Austrittsfläche 62 erstreckt, von mindestens ungefähr 100 mm, nicht mehr als ungefähr 500 mm und üblicherweise ungefähr 200–300 mm. Es hat eine größte Abmessung in der Breite von mindestens ungefähr 100 mm, nicht mehr als ungefähr 400 mm und üblicherweise ungefähr 200–300 mm. Es hat eine kleinste Abmessung in der Breite von mindestens ungefähr 25 mm, nicht mehr als ungefähr 250 mm und üblicherweise ungefähr 50–150 mm.
Das Filterelement 52 kann aus Zellulose hergestellt sein. Ein Beispiel eines brauchbaren Zellulosemediums besitzt folgende Eigenschaften:

– Flächengewicht ungefähr 45–55 lbs/3000 ft² (84,7 g/m²), z. B. 48–54 lbs/300 ft²,
– Dicke ungefähr 0,005–0,015 inch, z. B. ungefähr 0,010 inch (0,25 mm);
– Frazier Durchlässigkeit ungefähr 20–25 ft/min, z. B. ungefähr 22 ft/min (6,7 m/min),
– Porengröße ungefähr 55–65 μm, z. B. ungefähr 62 μm,
– Reißfestigkeit im nassen Zustand ungefähr 7 lbs/inch, z. B. 8,5 lbs/inch (3,9 kg/inch);
– Berstfestigkeit nass aus der Maschine ungefähr 15–25 psi, z. B. ungefähr 23 psi (159 kPa).

Das Zellulosemedium kann mit feinen Fasern verstärkt sein, z. B. mit Fasern einer Größe (Durchmesser) von 5 μm oder weniger und in einigen Fällen in unter-μm-Bereich. Es können die verschiedensten Verfahren verwendet werden, um die feinen Fasern in das Medium einzubringen. Einige dieser Verfahren sind z. B. im US Patent 5.423.892 , Spalte 32, Zeile 48–60 charakterisiert. Mehr spezifisch sind solche Verfahren in den US Patenten Nr. 3,878,014 ; 3,676,242 ; 3,841,953 und 3,849,241 beschrieben, die durch Referenz hiermit eingeschlossen sind. Eine Alternative ist ein Betriebsgeheimnis, bei dem ein feines polymerisches Faservlies über konventionelle Media gelegt wird, welches als Betriebsgeheimnis der Firma Donaldson Company unter der Bezeichnung ULTRA-WEB^® praktiziert wird. Im Hinblick auf die Konfiguration des Dichtungselementes und der Handhabung des Dichtungssystems gibt es keine besonderen Präferenzen hinsichtlich: der Herstellung der feinen Fasern; und des speziellen Verfahrens zur Einbringung der feinen Fasern. Es werden ausreichend feine Fasern eingebracht, bis die resultierende Mediumkonstruktion die folgenden Eigenschaften besitzt: Anfangswirkungsgrad 99,5% im Durchschnitt, mit keinem individuellen Test unter 90%, gemäß SAE J726C mit SAE feinem Staub; und einen Gesamtwirkungsgrad von 99,98% im Durchschnitt gemäß SAE J726C.
Die zentrale Platte 232 hat eine Gesamtlänge von mindestens ungefähr 100 mm, nicht mehr als ungefähr 800 mm und üblicherweise ungefähr 200–500 mm. Die zentrale Platte 232 besitzt zwischen der Seitenkante 242 und der Seitenkante 244 eine Gesamtbreite von mindestens ungefähr 50 mm, nicht mehr als ungefähr 500 mm und üblicherweise ungefähr 100–200 mm. Jede der Erhebungen 290 und 294 erstreckt sich über dem ersten Ende 64 um einen Abstand von mindestens ungefähr 20 mm, nicht mehr als ungefähr 200 mm und üblicherweise ungefähr 40–100 mm. Der Abstand 100 zwischen den inneren Kanten der Erhebungen 290 und 294 beträgt mindestens ungefähr 25 mm, nicht mehr als ungefähr 300 mm und üblicherweise ungefähr 50–150 mm. Jede der Öffnungen 292 besitzt eine größte Abmessung (vorzugsweise einen Durchmesser) von mindestens ungefähr 10 mm, nicht größer als ungefähr 150 mm und üblicherweise ungefähr 20–70 mm.
Die Länge des Wellenbereiches 310 beträgt vorzugsweise mindestens ungefähr 20 mm, nicht mehr als ungefähr 200 mm und üblicherweise ungefähr 50–100 mm. Es sind vorzugsweise mindestens 5, nicht mehr als ungefähr 100 und üblicherweise ungefähr 10–30 einzelne Wellen 312 vorhanden.
Jede der geneigten Oberflächen 260 und 280 der Haken 252 und 254 erstrecken sich relativ zu der zentralen Mittellinie der zentralen Platte 232 in einem Winkel von mindestens ungefähr 30°, nicht mehr als ungefähr 60° und üblicherweise ungefähr 40°–50°. Jeder der Einschnitte 256 und 276 besitzt eine Breite von mindestens ungefähr 4 mm, nicht mehr als ungefähr 25 mm und üblicherweise ungefähr 5–15 mm. Jeder der Ausschnitte 266 und 286 erstreckt sich mindestens ungefähr 10 mm, nicht mehr als ungefähr 80 mm und üblicherweise ungefähr 20–50 mm von der Bodenkante 314 aus.
Die zentrale Platte 232 besitzt eine Gesamtdicke von mindestens ungefähr 1 mm, nicht mehr als ungefähr 20 mm und üblicherweise ungefähr 2–10 mm. Die zentrale Platte 232 besitzt ein Gesamtgewicht von mindestens ungefähr 2 oz., nicht mehr als ungefähr 10 oz., und üblicherweise ungefähr 4–6 oz. Es sind mindestens eine Öffnung 320, nicht mehr als ungefähr 100 Öffnungen 320 und üblicherweise ungefähr 25–35 Öffnungen 320 vorhanden. Vorzugsweise ist die zentrale Platte 232 aus Kunststoff hergestellt, wie z. B. Glasfaser verstärktem Nylon, vorzugsweise 13% Glasfaser verstärktem Nylon.
Vorzugsweise ist der Rahmen 180 aus Kunststoff hergestellt, wie z. B. 33% Glasfaser verstärktem Nylon. Das Dichtungselement 74 kann aus Polyurethan Schaumstoff hergestellt sein, der eine Dichte wie geformt von ungefähr 11–22 lbs/ft³ besitzt. Ein brauchbarer Polyurethan Schaumstoff ist in U.S. Patent No. 5,669,949 , beschrieben, das durch Referenz hierin eingeschlossen wird.
Die obige Spezifikation, die Beispiele und die Daten liefern eine vollständige Beschreibung der Herstellung und der Anwendung der Erfindung. Es sind viele Ausführungsformen der Erfindung möglich.

Claims

Filteranordnung mit einem Filterelement (52) mit einem ersten Ende (64) und einem zweiten gegenüber liegenden Ende (66); wobei das Filterelement (52) ein Wellenfiltermedium mit mehreren Wellenkanälen (124) besitzt; jeder der Wellenkanäle (124) benachbart zu dem ersten Ende (64) des Filterelementes (52) ein erstes Endteil und benachbart zu dem zweiten Ende (66) des Filterelementes (52) ein zweites Endteil besitzt; wobei ausgewählte Wellenkanäle (136) der Wellenkanäle (124) an dem ersten Endteil offen und an dem zweiten Endteil verschlossen sind; und ausgewählte Wellenkanäle (134) der Wellenkanäle (124) an dem ersten Ende offen und an dem zweiten Ende verschlossen sind; und eine Rahmenkonstruktion (72) benachbart zu dem zweiten Ende (66) an dem Filterelement (52) befestigt ist; dadurch gekennzeichnet, dass (a) eine Platte (232) ein zentrales Kernelement bildet und sich durch das Filterelement (52) erstreckt; dabei besitzt die Platte (232): (i) ein erstes Ende (236) und ein gegenüber liegendes zweites Ende (238); (ii) eine erste Seitenkante (242) und eine gegenüber liegende zweite Seitenkante (244), die sich zwischen dem ersten Ende (236) und dem gegenüber liegenden zweiten Ende (238) der Platte (232) erstrecken; (iii) einen von dem ersten Ende (236) der Platte (232) gebildeten Handgriff; der Handgriff besitzt: (A) eine erste Erhebung (290), die axial von dem ersten Ende (64) des Filterelementes (52) wegragt; wobei (B) die erste Erhebung (290) dichter an der ersten Seitenkante (242) als an der zweiten Seitenkante (244) angeordnet ist; (iv) einen vertieften Bereich (298) benachbart zu der ersten Erhebung 290); und (b) das Wellenfiltermedium um die zentrale Platte gewickelt ist.
Filteranordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Platte (232) ein Befestigungselement (240) an dem zweiten Ende (238) der Platte (232) besitzt; und das Befestigungselement (240) an der Rahmenkonstruktion (72) befestigt ist.
Filteranordnung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Rahmenkonstruktion (72) mehrere Stützstreben (214) besitzt, die sich zumindest teilweise über das erste Ende (64) und das zweite Ende (66) des Filterelementes (52) erstrecken; und (b) das Befestigungselement (240) ein Hakenpaar (252 und 254) besitzt, die mit den Stützstreben (214) in Eingriff kommen.
Filteranordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Rahmenkonstruktion (72) eine Verlängerung (184) besitzt, die axial entweder von dem ersten Ende (64) oder dem zweiten Ende (66) weg ragt; wobei: (i) die Verlängerung (184) der Rahmenkonstruktion (72) ein Dichtungselement (74) trägt;
Filteranordnung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die Verlängerung (184) einen inneren Teil (188), einen äußeren Teil (190), und eine Endspitze (192) besitzt; (b) das Dichtungselement (74) Polyurethan mit einer „wie geformten" Dichte von 11–22 lbs/ft³ enthält; wobei: (i) das Dichtungselement (74) mindestens einen Teil des äußeren Teiles (190), des inneren Teiles (188) und der Endspitze (192) der Verlängerung (184) überdeckt.
Filteranordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Dichtungselement (74) eine stufenförmige Querschnitts-Konfiguration mit mehreren Stufen (197, 198 und 199) bildet.
Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das zentrale Kernelement (230) mehrere Wellen (312) besitzt; wobei die Wellen (312) mit mindestens einigen der Wellenkanälen (124) formschlüssig in Eingriff kommen
Filteranordnung nach einem der Ansprüche 1–7 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) der Handgriff (70) mindestens eine einzelne Öffnung (292) besitzt, die von dem zentralen Kernelement (230) gebildet wird.
Filteranordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) die zentrale Platte (232) ferner eine zweite Erhebung (294) besitzt, die sich axial von dem ersten Ende (64) des Filterelementes (52) erstreckt; wobei: (i) die zweite Erhebung (294) zwischen der ersten Erhebung (290) und der zweiten Seitenkante (244) angeordnet ist; und (ii) der vertiefte Bereich (298) sich zwischen der ersten Erhebung (290) und der zweiten Erhebung (294) erstreckt.
Filteranordnung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) der vertiefte Bereich (298) ein gerades Segment (300) der Platte (232) entlang des ersten Endes (236) der Platte (232) besitzt; (b) die erste Erhebung (290) unmittelbar benachbart zu der ersten Seitenkante (242) angeordnet ist; und (c) die zweite Erhebung (294) unmittelbar benachbart zu der zweiten Seitenkante (244) angeordnet ist.
Verfahren zur Wartung eines Luftreinigers (50); wobei das Verfahren die Bereitstellung eines in ein Gehäuse (51) einzusetzenden Filterelementes (52) nach einem der Ansprüche 1–10 beinhaltet, gekennzeichnet durch die Schritte: (a) Ergreifen der Erhebung (290) des Handgriffes (70); (b) Ziehen des Handgriffes (70), um das Filterelement (52) aus dem Gehäuse (51) zu entfernen; (c) Bereitstellen eines zweiten Filterelementes (52) gemäss Anspruch 1; wobei das zweite Filterelement die Rahmenkonstruktion (72), den Handgriff (70), die erste Erhebung (290), die von dem Handgriff (70) weg ragt und den vertieften Bereich (298) benachbart zu der axialen Erhebung (290) besitzt; (d) Positionieren des zweiten Filterelementes (52) in dem Gehäuse (51); und (e) Positionieren eines Halteelementes (87) in dem vertieften Bereich (298); wobei das Halteelement (87) eine Verlängerung (90) in dem Gehäuse besitzt.
Verfahren nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) das Gehäuse (51) einen Behälter (80) und einen Deckel (82) besitzt; und (b) der Schritt des Positionierens eines Halteelementes (87) das Positionieren des Deckels (82) über dem Behälter (80) beinhaltet; wobei das Halteelement (87) eine Verlängerung (90) besitzt, die sich von dem Deckel (82) weg erstreckt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12 ferner gekennzeichnet durch den Schritt: (a) Bildung einer Dichtung (76) zwischen dem zweiten Filterelement (52) und dem Gehäuse (51).
Verfahren nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass: (a) der Schritt des Bildens einer Dichtung (76) die Bildung einer radial gerichteten Dichtung (76) zwischen dem zweiten Filterelement (52) und dem Gehäuse (51) beinhaltet.