DE3140128C2

DE3140128C2 - Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen

Info

Publication number: DE3140128C2
Application number: DE19813140128
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 7140 Ludwigsburg Alf
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1984-05-30
Also published as: DE3140128A1; FR2514423A1; GB2110110A; FR2514423B1; GB2110110B; AR227853A1; ES274786U; ES274786Y

Abstract

Das Ansaugluftfilter (1) hat einen ringförmigen, radial durchströmten und axial in dem Filtergehäuse (1) eingespannten, austauschbaren Filtereinsatz (10). Mindestens an einer Stirnseite ist eine mit dem Filtermittel (11) und dem stirnseitigen Ende des luftdurchlässigen Stützmantels (14) vergossene, axial gegen eine Wand des Filtergehäuses (2) abdichtend anliegende Endscheibe aus elastisch nachgiebigem Kunststoff vorgesehen. Um das Beschädigen der Endscheibe (12) und Zusammendrücken des Filtereinsatzes (10) bei lang andauernder axialer Einspannung im Filtergehäuse (2) zu vermeiden, durchdringt der Stützmantel (14) die elastische Endscheibe (12) vollständig und liegt mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine feste Wand des Filtergehäuses (2) axial an.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei den in solchen Luftfiltern eingebauten ringförmigen, radial durchströmten Filtereinsätzen verwendet man als Filtermittel gewöhnlich sternförmig gefaltetes Filterpapier, das stirnseitig mit Endscheiben aus elastisch nachgiebigem Kunststoff vergossen ist. Diese Endscheiben verschließen den Filtereinsatz stirnseitig und ermöglichen aufgrund ihrer elastisch nachgiebigen Werkstoffeigenschaften ein abdichtendes Anliegen an benachbarten festen Wänden des Filtergehäuses, ohne einen besonderen Dichtungsring zwischenfügen zu müssen. Um den hierfür notwendigen axialen Anpreßdr uck von der einen Stirnseite des Filtereinsatzes auf die andere übertragen zu können, sieht man gewöhnlich einen luftdurchlässigen Stützmantel vor. der mit den Endscheiben durch Vergießen fest verbunden ist.

Bei einem Filtereinsatz der GB-PS 8 15 959 ist der Stützmantel endseitig zu einem von der Stirnseite der Endscheibe in Abstand gehaltenen Flansch radial nach innen abgebogen und mit Ansätzen versehen, die das Filtermittel abstützen und vom Boden der Endscheiben-Gießform in Abstand halten. Die Enden der Ansätze liegen weit außerhalb des Mantelquerschnitts am Boden der Gießform an und durchdringen die Endscheibe. Eine Übertragung nennenswerter axialer Kräfte vom Filtergehäuse unmittelbar auf den Stützmantel ist damit nicht möglich und auch gar nicht beabsichtigt

Bei anderen bekannten Ansaugluftfiitern 'GB-PS

ίο 12 45 419, CH-PS 4 29 299) ist das Ende des Stützmantels derart in Kunststoff eingebettet daß die genannte Stirnseite des Stützmantels deutlich von einer Kunststoffschicht abgedeckt wird. Um die Gefahr zu verringern, daß der Stützmamel beim Aufbringen einer axialen Anpreßkraft den elastischen Kunststoff durchschneidet und der Filtereinsatz unzulässig zusammengedrückt wird, hat man das Stützmantelende verdickt oder flanschartig verformt Bei der Fertigung solcher Filtereinsätze ergeben sich jedoch insbesondere dann Schwierigkeiten, wenn man zur Erreichung genügender Steifigkeit in Achsrichtung den Stützmantel aus Lochblech statt aus Siebgewebe herstellt Leicht bilden sich dann zwischen einem derart verformten stirnseitigen Ende und der äußeren Oberfläche der Endscheibe Luftbläschen, die zu Undichtheiten führen können. Diese Gefahr wächst mit zunehmender radialer Abmessung des flanschartig verformten Stützmantdendes. Wählt man diese Abmessungen aber zu gering, so vergrößert sich die Gefahr, daß das elastische Kunststoffmaterial auf die Dauer nicht in der Lage ist, dem Anpreßdruck der schneidenartiger. Stirnseite des Stützmantels standzuhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Langzeitfestigkeit der Abdichtung zwischen dem Gehäuse und einem in ihm axial eingespannten Filtereinsatz eines Ansaugluftfilters der eingangs aufgezeichneten Bauart mit einfachen Mitteln zu verbessern.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Stützmantel mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine Wand des Filtergehäuses Kxial anliegt.

Nunmehr werden die axialen Anpreßkräfte von dem Stützmantel unmittelbar auf das Filtergehäuse, übertragen. Eine Beschädigung der Kunststoffscheiben ist sicher unterbunden. Der Stützmantel läßt sich in seiner axialen Abmessung ohne Schwierigkeit mit verhältnismäßig kleinen Toleranzen herstellen, so daß an das Filtergehäuse, das diese axialen Toleranzen übernehmen muß, keine besonderen Anforderungen zu stellen sind. Andererseits kann der axiale Anpreßdruck in verhältnismäßig weiten Grenzen schwanken. Die eine Grenze wird durch die notwendige Abdichtung zwischen der stirnseitigen Endscheibe und der festen Wand des Filtergehäuses bestimmt, die andere Grenze durch die axiale Drucksteifigkeit des Stützmantels. Das bei Dauerdruckbeanspruchung auftretende Fließen der für solche Endscheiben verwendeten Kunststoffe kann sich nun nicht mehr im Sinne eines Lochkerns und schließlich Undichtwerdens des Filtereinsatzes im Filtergehäuse auswirken.

Eine Ausgestaltung der Erfindung bezeiht sich auf ein solches Ansaugluftfiiter, bei dem die Endscheibe des Filtereinsatzes mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmanteis aufnehmenden Ringwulst versehen ist. Die Ausgestaltung kennzeichnet sich dadurch, daß die Ringwulst einen konzentrisch zum Stützmantel angeordneten, ringförmigen Dichtungsvorsprung aufweist, der im auspebau-

ten Zustand des Filtereinsatzes geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels vorsteht. Ein so aufgebauter Filtereinsatz benötigt zur abdichtenden Anfage im Ansaugluftfilter lediglich eine ebene Ringfläche, beispielsweise eine Schulter, gegen die dann sowohl der abdichtende Dichtungsvorsprung als auch die Stirnseite des Stützmantels unmittelbar anliegen können.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die zweckmäßige Ausbildung des mit der Endscheibe vergossenen Stützmantelendes.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispieie näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Ansaugluftfiher teilweise im Achsschnitt, teilweise in Ansicht,

F i g. 2 den beim Ansaugluftfilter der F i g. 1 verwendeten, ausgebauten Filtereinsatz im Achsschnitt in vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 den beim Filtereinsatz der F i g. 2 verwendeten Stützmantel in gestreckter Form in Ansicht und F i g. 4 bis 6 abgewandelte Ausführungsbeispiele.

Das Ansaugluftfilter 1 hat ein topfförmiges filtergehäuse 2 mit Gehäusemantel 3 und Gehäusebodtn 4. An seiner oberen offenen Stirnseite ist das Filtergehäuse 2 durch einen Gehäusedeckel 5 verschlossen, wobei nicht dargestellte übliche Spannhaken den Gehäusedeckel 5 gegen einen an der Stirnseite des Gehäusemantels 3 abdichtend anliegenden Dichtring 6 pressen. Aus dem Gehäusemantel 3 mündet das Ansaugrohr 7, aus dem Gehäuseboden 4 der Reinluftstutzen 9.

In dem Filtergehäuse 2 ist axial zwischen dem Gehäusedeckel 5 und dem Gehäuseboden 4 ein Filtereinsatz 10 abgedichtet eingespannt und durch die Absätze 16 und 17 von Gehäusedeckel 5 und Gehäuseboden 4 zentriert. Das Filtermittel 11 des Filtereinsatzes 10 besteht aus einem sternförmig gefalteten, an der oberen Stirnseite mit einer Endscheibe 12 und an der unteren Stirnseite mit einer Endscheibe 13 vergossenen Filterpapier. Am Innenumfang ist das Filtermittel 11 von einem luftdurchlässigen Stützmantel 14 abgestützt, dessen stirnseitige Enden gleichfalls mit den Endscheiben 12 bzw. 13 vergossen sind. Beide Endscheiben 12 und 13 bestehen aus einem elastisch nachgiebigen Kunststoff, der in bekannter Weise ein abgedichtetes Anliegen an starren Gehäuseteilen ohne Zwisc.henfügen eines Dichtrings ermöglicht.

Die angesaugte Luft strömt in Pfeilrichtung durch das Ansaugrohr 7 in das Innere des Filtergehäuses 2. durchquert den Filiereinsatz 10 radial von außen nach innen und verläßt das Ansaugluttfilter 1 durch den Reinluftstutzen 9 zur nicht dargestellten luftansaugenden Maschine.

Wie aus Fig. 2 deutlich hervorgeht, durchdringt der Slützmanlel 14 die Fndscheibe 12 vollständig, so daß er mit seiner Stirnseite beim eingebauten Zustand entspre chcnd F i g. 1 unmittelbar gegen den Gehäusedeckel 5 axial anliegt. Demgegenüber hat die Stirnseite des Filtermittels 11 einen deutlichen Abstand zur axial äußeren Oberfläche der Endscheibe 12.

Die Endscheibc 12 ist mit einer Ringwulst 20 verse- mi hen, die das benachbarte Ende des Siütxmantels 14 aufnimmt und einen im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes 10 geringfügig über die Stirnseite des Stützmantels 14 vorstehenden ringförmigen Dichtungsvorsprung 21 aufweist. Dieser DLhtungsvorsprurig 21 wird bei ein- *-. gespanntem Filtcreinsa'z 10 von der Ringschuiter 19 des Gehäusedcekels 5 flachgedrückt, so daß dann der Stülzmantel 14 unmittelbar an dem Gchüuscdeekel 5 anliegt, wie dies die F i g. 1 zeigt.

Der Stützmantel 14 kann an seinen stirnseitigen En den ungelocht sein. Er kann aber auch so ausgeführt sein, wie dies in F i g. 3 dargestellt ist. Wesentlich ist, daß das mit der Endscheibe 12 vergossene Ende des Stützmantels 14 Durchbrechungen 22 und/oder Ausnehmungen 23 aufweist, die ermöglichen, daß beim Verbinden der Endscheibe 12 mit dem Stützmantel 14 Material durchtreten kann, um den vom Stützmantel umschlossenen Ring 24 der Endscheibe 12 mit dem ihn umgebenden Ring 23 zu verbinden.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist die untere Endscheibe 13 in gleicher Weise ausgeführt und gegenüber den benachbarten starren Gehäuseteilen abgedichtet und zentriert wie die obere Endscheibe 12.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig.4 hat der Filtereinsatz 30 gleichfalls ein als sternförmig gefaltetes Filterpapier augebildetes Filtermittel 31, das am Innenumfang von ein;m inneren Stützmantel 32 und am äußeren Umfang von einem äußeren Stützma ■.'> 33 eingefaßt ist. Die stirnseitigen Enden des Filtermittels 31, des inneren Stützmantels 32 und des äußeren Stützmantels 33 sind mit einer Endscheibe 34 aus elastischem Kunststoffmaterial vergossen. Die Enden der Stützmäntel 32 und 33 durchdringen die Endscheibe 34 vollständig, so daß sie im dargestellten eingespannten Zustand gegen den gleichfalls aus Kunststoff, jedoch aus einer härteren Sorte bestehenden Gehäusedeckel 35 unmittelbar anliegen. Die Stirnseite des Filtermittels 31 nat demgegenüber einen deutlichen Abstand zur stirnseitigen äußeren Oberfläche der Endscheibe 34. Der Gehäusedeckel 35 ist mit einer Ringrippe 36 versehen, die sich im eingebauten Zustand des Filtereinsatzes 30 in die ursprünglich ebene Stirnseite der Endscheibe 34 eindrückt und eine sichere Abdichtung des Filtereinsatzes 30 gegenüber dem Gehäusedeckel 35 gewährleistet.

Die Ausführungsbeispieie der Fig. 5 und 6 unterscheiden sich von dem Ausführungsbeispiel der F ig.2 im wesentlichen durch die Ausbildung des mit der Endscheibe 44 bzw. 54 vergossenen stirnseitigen Endes des Stüt;:mantels 42 bzw. 52. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 5 ist das mit der Endscheibe vergossene Ende des Stützmantels 42 zu einem Flansch 45 abgebogen. Beim Ausführuügsbeispiel der F i g. 6 ist das mit der Endscheibe 54 vergossene Ende des Stülzmanteis 52 mit einem Umschlag 56 versehen. Flansch 45 und Umschlag 56 sollen die Auflageflache der die F.ndscheiben 44 und 54 vollständig durchdringenden Stützmäntel 42 und 52 vergrößern, um eine Beschädigung des angrenzenden starren Filtergehäuseteils zu vermeiden.

Hierzu 1 Bit;tt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ansaugluftfilter für Brennkraftmaschinen, Kompressoren und sonstige luftansaugende Maschinen mit einem ringförmigen, radial durchströmten und axial in einem Filtergehäuse eingespannten, austauschbaren Filtereinsatz, der mindestens an einer Stirnseite eine mit dem Filtermittel und dem stirnseitigen Ende eines luftdurchlässigen Stützmantels durch Vergießen fest verbundene, axial gegen eine Wand des Filtergehäuses abdichtend anliegende Endscheibe aus elastisch nachgiebigem Kunststoff aufweist, wobei der Stützmantel die elastische Endscheibe durchdringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützmantel (14; 32; 33; 42; 52) mit seiner benachbarten Stirnseite unmittelbar gegen eine feste Wand des Filtergehäuses (2) axial anliegt

2. Ansaugluftfilter nach Anspruch 1, wobei die Endscheibe mit einer axial vorstehenden und gegen eine feste Vvind des Filtergehäuses abdichtend anliegenden, das benachbarte Ende des Stützmanteis aufnehmenden Ringwulst versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringwulst (20; 40; 50) einen konzentrisch zum Stützmantel (14; 42; 52) angeordneten, ringförmigen Dichtuiigsvorsprung (21; 41; 51) aufweist, der im ausgebauten Zustand des Filtereinsatzes (F i g. 2, 5, 6) geringfügig über die Stirnseite des Stützmanteis (14; 42; 52) vorsteht.

3. Ansaugluftfiiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (12; 13; 34; 4(; 54) vergossene Ende des Stützmantels (14; 32; 33; 42; 52) mit Durchbrechungen (22) und/oder Ausnehmungen (23) versehen ist.

4. Ansaugluftfilter nach Ajispn:eh 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (44) vergossene Ende des Stützmantels (42) zu einem Flansch (45) abgebogen ist.

5. Ansaugluftfilter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Endscheibe (54 vergossene Ende des Stützmantels (52) mit einem Umschlag (56) versehen ist.