DE-102014020028-B4 - Verwendung eines Filterelements

Abstract

Verwendung eines Hauptfilterelements (20) zum Einsetzen in ein Filtergehäuse (11) eines Filters (10), insbesondere für Brennkraftmaschinen, zur Filterung eines Fluids, insbesondere von Luft, wobei das Filtergehäuse (11) einen rohseitigen Bereich (12) und einen reinseitigen Bereich (13) aufweist, wobei das Hauptfilterelement (20) in das Filtergehäuse (11) einsetzbar ist und eine Hauptfilterelement-Anströmfläche (21), eine Hauptfilterelement-Strömungsrichtung (X1), eine Hauptfilterelement-Abströmfläche (22) sowie eine auf einer Dichtfläche (26) angeordnete Dichtung (24) zur fluiddichten Trennung des rohseitigen Bereichs (12) und des reinseitigen Bereichs (13) des Filtergehäuses (11) aufweist, sowie einem stromabwärts des Hauptfilterelements (20) angeordneten Sekundärfilterelement (30) mit einer Sekundärelement-Anströmfläche (31), einer Sekundärfilterelement-Strömungsrichtung (Y1) und einer Sekundärfilterelement-Abströmfläche (32), wobei die Dichtfläche (26) schräg zur Hauptströmungsrichtung (X1) des Hauptfilterelements (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptfilterelement entlang einer Einführachse in das Filtergehäuse (11) einsetzbar und entnehmbar ist, die mit der Hauptströmungsrichtung (X1) einen Winkel zwischen 90° und dem Winkel einschließt, den die Dichtfläche (26) und die Hauptströmungsrichtung (X1) einschließen, und dass das Filtergehäuse einen Deckel aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im das Filtergehäuse verschließenden Zustand auf das Hauptfilterelement eine Kraft in Richtung der Dichtfläche (26) ausübt, wobei die Dichtfläche (26) und die Hauptströmungsrichtung (X1) einen Winkel einschließen, der zwischen 80° und 10° liegt.

Inventors

• Michael Kaufmann
• Klaus-Dieter Ruhland

Assignees

• MANN+HUMMEL GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20140618

Claims (13)

1. Verwendung eines Hauptfilterelements (20) zum Einsetzen in ein Filtergehäuse (11) eines Filters (10), insbesondere für Brennkraftmaschinen, zur Filterung eines Fluids, insbesondere von Luft, wobei das Filtergehäuse (11) einen rohseitigen Bereich (12) und einen reinseitigen Bereich (13) aufweist, wobei das Hauptfilterelement (20) in das Filtergehäuse (11) einsetzbar ist und eine Hauptfilterelement-Anströmfläche (21), eine Hauptfilterelement-Strömungsrichtung (X1), eine Hauptfilterelement-Abströmfläche (22) sowie eine auf einer Dichtfläche (26) angeordnete Dichtung (24) zur fluiddichten Trennung des rohseitigen Bereichs (12) und des reinseitigen Bereichs (13) des Filtergehäuses (11) aufweist, sowie einem stromabwärts des Hauptfilterelements (20) angeordneten Sekundärfilterelement (30) mit einer Sekundärelement-Anströmfläche (31), einer Sekundärfilterelement-Strömungsrichtung (Y1) und einer Sekundärfilterelement-Abströmfläche (32), wobei die Dichtfläche (26) schräg zur Hauptströmungsrichtung (X1) des Hauptfilterelements (20) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Hauptfilterelement entlang einer Einführachse in das Filtergehäuse (11) einsetzbar und entnehmbar ist, die mit der Hauptströmungsrichtung (X1) einen Winkel zwischen 90° und dem Winkel einschließt, den die Dichtfläche (26) und die Hauptströmungsrichtung (X1) einschließen, und dass das Filtergehäuse einen Deckel aufweist, der so ausgebildet ist, dass er im das Filtergehäuse verschließenden Zustand auf das Hauptfilterelement eine Kraft in Richtung der Dichtfläche (26) ausübt, wobei die Dichtfläche (26) und die Hauptströmungsrichtung (X1) einen Winkel einschließen, der zwischen 80° und 10° liegt.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die Dichtfläche gekrümmt ist und insbesondere auf einer Zylindermantelfläche liegt, deren Achse senkrecht zu der Hauptfilterelement-Strömungsrichtung (X1) und der Sekundärfilterelement-Strömungsrichtung (Y1) liegt.
3. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtfläche (26) und die Hauptfilterelement-Abströmfläche (22) parallel verlaufen oder in einer Ebene liegen.
4. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärelement-Anströmfläche (31) parallel und beabstandet zu der Dichtfläche (26) verläuft.
5. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundform des Sekundärfilterelements (30) ein Quader oder ein Hohlzylindermantelabschnitt ist.
6. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Grundform des Hauptfilterelements (20) ein Prisma mit einem Viereck als Grundfläche und als Deckfläche ist, wobei insbesondere eine Seite des Vierecks gekrümmt ist.
7. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Hauptfilterelement (20) ein Faltenbalg mit zumindest zwei verschiedenen Faltentiefen ist.
8. Verwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Filtergehäuse (11) eine Anströmrichtung (X0), eine Abströmrichtung (Y0) sowie einen Abströmbereich (15) mit einer Abströmöffnung (17) aufweist und an den Abströmbereich (15) ein Abströmstutzen (18) befestigbar ist, wobei der Abströmbereich (15) eine Befestigungsfläche (16) für den Abströmstutzen (18) aufweist und die Befestigungsfläche (16) mit der Hauptfilterelement-Strömungsrichtung (X1) einen Winkel (α) von 45° einschließt.
9. Verwendung nach Anspruch 8 , wobei der Abströmstutzen (18) so geformt ist, dass sich eine Umlenkung der Strömungsrichtung um 45° ergibt.
10. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 oder 9 , wobei der Abströmstutzen (18) einen rotationssymmetrisch ausgebildeten Befestigungsbereich (19) zur Befestigung an dem Filtergehäuse (11) aufweist.
11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 - 10 , wobei die Abströmrichtung (Y0) und die Befestigungsfläche (16) einen Winkel (β) von 45° einschließen.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 - 7 , wobei das Filtergehäuse (11) eine Anströmrichtung (X0), eine Abströmrichtung (Y0) sowie einen Abströmbereich (15) mit einer Abströmöffnung (17) aufweist und an den Abströmbereich (15) ein Abströmstutzen (18) befestigbar ist, wobei der Abströmbereich (15) eine Befestigungsfläche (16) für den Abströmstutzen (18) aufweist und die Befestigungsfläche auf einer Zylindermantelfläche liegt.
13. Verwendung nach Anspruch 12 , wobei die Befestigungsfläche und die Sekundärelement-Abströmfläche parallel verlaufen.

Description

Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Filters, insbesondere für Brennkraftmaschinen, zur Filterung eines Fluids, insbesondere von Luft. Stand der Technik Insbesondere bei Bau- und Landmaschinen gewinnt die Motorluftfiltration zunehmend an Bedeutung. Zum einen werden immer leistungsfähigere Luftfilter eingesetzt, da höhere Motorleistungen und strengere Emissionsrichtlinien einen erhöhten Luftdurchsatz durch den Motor erfordern. Zum anderen vergrößert sich die Anzahl an Baugruppen, die standardmäßig verbaut werden, wie etwa Klimaanlagen. Dies verringert den zur Verfügung stehenden Bauraum im Fahrzeug. Schließlich besteht das Bestreben, Fahrzeuge kleiner und leichter zu gestalten, was ebenfalls zu Lasten des zur Verfügung stehenden Bauraums geht. Für den Einsatz in Fahrzeugen, die wenig Bauraum für Filtrationszwecke bieten, werden im Allgemeinen sogenannte Kompaktluftfilter mit wechselseitig verschlossenen Kanälen eingesetzt, die geradlinig durchströmbar sind, wie beispielsweise in der US2004221555A1 gezeigt. Dies bedeutet, dass die Anströmrichtung und die Abströmrichtung parallel verlaufen und im Wesentlichen miteinander fluchten. Dies wird in der Regel dadurch erreicht, dass abwechselnd gewellte und glatte Lagen aus Filtermedium aufeinanderliegen und die dadurch gebildeten Strömungskanäle abwechselnd am einen und am anderen Ende verschlossen sind, so dass das zu reinigende Medium innerhalb des Filterkörpers durch eine Lage Filtermedium von einem Kanal in einen benachbarten Kanal strömen muss. Oftmals muss die aus dem Luftfilter abströmende Luft je nach Anwendungsfall nach dem Durchströmen des Filters umgelenkt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Rohrkrümmer dem Filtergehäuse nachgeschaltet sein. Derartige nachgeschaltete Bauteile erhöhen jedoch wiederum den Bauraumbedarf der gesamten Anordnung. Aus der Druckschrift DE 11 2009 000 907 T5 ist ferner eine alternative Bauart mit einem zickzackförmig zu einem Filterbalg gefalteten Filtermedium bekannt. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Verwendung eines Filterelements in einem Filter, insbesondere für Brennkraftmaschinen, zur Filterung eines Fluids, insbesondere von Luft, anzugeben, die bei vergleichbarer Filterleistung des Filters weniger Bauraum beansprucht. Offenbarung der Erfindung Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung eines Hauptfilterelements, zum Einsetzen in ein Filtergehäuse eines Filters, gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Hauptfilterelement entlang einer Einführachse in das Filtergehäuse einsetzbar und entnehmbar ist, wobei die Einführachse mit der Hauptströmungsrichtung einen Winkel zwischen 90° und dem Winkel einschließt, den die Dichtfläche und die Hauptströmungsrichtung einschließen. Das Filtergehäuse weist dabei einen Deckel auf, der so ausgebildet ist, dass er im in das Filtergehäuse verschließenden Zustand auf das Hauptfilterelement eine Kraft in Richtung der Dichtfläche ausübt. Durch die Schrägstellung der Dichtfläche wird diese Kraft zumindest teilweise in eine Axialkraft umgewandelt, das heißt in eine Kraft, die in Richtung der Hauptströmungsrichtung wirkt. Dies ergibt eine Kraft, die das Hauptfilterelement mit seiner an der Dichtfläche angebrachten Dichtung gegen einen Hauptfilterelementsitz am Filtergehäuse drückt. Die Dichtfläche und die Hauptströmungsrichtung können insbesondere einen Winkel einschließen, der zwischen 85° und 10° liegt. Innerhalb dieses Winkelbereichs stellt sich eine merkbare Umlenkung des Fluidstroms ein. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtfläche gekrümmt ist und insbesondere auf einer Zylindermantelfläche liegt. Durch eine von dem Hauptfilterelement aus gesehene konkave Ausgestaltung der Dichtfläche ist der für das Hauptfilterelement zur Verfügung stehende Bauraum optimierbar und bietet bei geeigneter Wahl des Krümmungsradius ausreichend Platz für ein Sekundärelement. Gleichzeitig ist durch die Krümmung der Dichtfläche die Abströmungsrichtung des Filtergehäuses je nach Position der Abströmöffnung besonders einfach festzulegen. Bevorzugt liegt die Achse des Zylinders der Zylindermantelfläche senkrecht zu der Hauptfilterelement-Strömungsrichtung und senkrecht der Sekundärfilterelement-Strömungsrichtung. Alternativ kann die Dichtfläche in einer Ebene liegen. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Dichtfläche und die Hauptfilterelement-Abströmfläche parallel verlaufen. So ergibt sich eine klar definierte Trennebene zwischen der Rohseite und der Reinseite des Filtergehäuses. Gleichzeitig ergibt sich bei einer gekrümmten Ausführung der Dichtungsfläche eine bauraumoptimierte Ausgestaltung des Filterinnenraums und damit des gesamten Filters. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Sekundärelement-Anströmfläche parallel und beabstandet zu der Dichtfläche verläuft. Somit ist sichergestellt, dass bei einem Wechsel des Sekundärfilterel