Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Luftfiltergehäuse für ein Luftfilterelement,
mit wenigstens einem Gehäuseunterteil, in das das Luftfilterelement vollständig
oder mit einem wesentlichen Teil seiner Länge einsetzbar ist und einem mit
dem Gehäuseunterteil zu verbindenden Deckelelement, wobei an dem Gehäuseunterteil
und an dem Deckelelement jeweils wenigstens ein Anschlussstutzen zur Verbindung
mit einer Schlauchleitung vorgesehen ist.
Stand der Technik
Luftfiltergehäuse sind oftmals so gestaltet, dass ein rohluftseitiger
Anschlussstutzen, das zweiteilig ausgebildete Gehäuse mit dem darin eingesetzten
Luftfilterelement und ein reinluftseitige Anschlussstutzen in Flucht liegen, oder
zumindest annähernd achsparallel sind. Um das Luftfilterelement, bei dem es
sich entweder um einen Rundfilter oder um ein Kompaktluftfilterelement, aus gewickeltem
Filterpapier handeln kann, wird der Luftanschlussschlauch am Anschlussstutzen des
Deckelelements gelöst, und das Deckelelement wird vom Gehäuseunterteil
abgenommen. Damit ist das Gehäuseunterteil frei zugänglich und das Luftfilterelement
kann einfach ausgetauscht werden. Nachteilig ist jedoch, dass der Luftanschlussschlauch
bei beengten Platzverhältnissen wie sie beispielsweise oft in Motorräumen
von Fahrzeugen auftreten, nicht ausreichend lang und/oder flexibel ist, um am Deckelelement
zu verbleiben, wenn dieses vom Gehäuseunterteil abgenommen wird. Das erforderliche
Lösen des Schlauches und anschließende Verbinden benötigt einen erheblichen
Zeitanteil bei der Durchführung des Filterelementwechsels. Außerdem besteht
das Problem, dass die Schlauchverbindung unter Werkstattbedingungen oder gar den
Baustellenbedingungen bei Nutzfahrzeugen nicht immer exakt hergestellt wird. Beispielsweise
kann ein zu starkes Anziehen der Rohrschelle, welche den Luftanschlussschlauch auf
dem Anschlussstutzen sichert, zu einem Bruch des üblicherweise aus Kunststoff
bestehenden Luftfiltergehäuses führen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Luftfiltergehäuse der
eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass ein Wechsel des Filterelements schneller
möglich ist und insbesondere ohne Lösen der Schlauchverbindung durchgeführt
werden kann.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird durch ein Luftfiltergehäuse mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß endet der Rohrstutzen am Deckelelement außerhalb
des durch das Luftfilterelement überdeckten Querschnitts, das heißt, er
ist nach außen abgespreizt, Dadurch wird im Deckelelement eine Strömungsumlenkung
von dem seitlich am Luftfiltergehäuse angeordneten Anschlussstutzen auf die
Stirnseite des Luftfiltereinsatzelements bewirkt und die Zugänglichkeit beider
Anschlussstutzen von einer Seite her verbessert. Beide Schläuche können
am erfindungsgemäßen Luftfiltergehäuse angeschlossen bleiben, wenn
das Deckelelement zu Wartungszwecken abgenommen wird.
Das erfindungsgemäße Luftfiltergehäuse kann in beiden
Strömungsrichtungen betrieben werden. Vorzugsweise wird die Rohluftseite an
den Umlenkanschlussstutzen angeschlossen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen
Luftfiltergehäuses besteht dann nämlich darin, dass bei einer Anordnung
des erfindungsgemäßen Luftfiltergehäuses mit dem Deckelelement nach
unten eine einfache Abscheidung von Wasser möglich ist. Angesaugtes Wasser
wird während der Umlenkung des Luftstroms infolge der Schwerkraft und der zusätzlichen
Fliehkraft gegen die Innenseite des Deckelelements bewegt. Dort kann eine Vertiefung
vorgesehen sein, von welcher aus sich ein Wasserauslassventil zur Außenseite
hin erstreckt. Das Wasserauslassventil ist insbesondere so ausgelegt, dass es erst
bei einem bestimmten Druck öffnet, wenn also eine Wassersäule bestimmter
Höhe vorliegt.
Der Abscheideffekt wird durch die zusätzlichen Fliehkräfte
erhöht, wenn die Strömungsumlenkung über einen größeren
Winkel erfolgt. Besonders vorteilhaft ist es daher, wenn die Mündung des Umlenkanschlussstutzens
einen Winkel von weniger als 90° mit einer durch das Luftfilterelement führenden
Strömungshauptrichtung einschließt, also nahezu rückwärts in
Bezug auf die Hauptströmungsrichtung ausgerichtet. Zudem öffnen sich bei
dieser Ausführungsform beide Anschlussstutzen zu einer Seite hin, auch wenn
sie nicht exakt parallel ausgerichtet sein sollten, so dass das Deckelelement besonders
gut zugänglich ist.
Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, das Anschlussstutzen-Ansatzelement
seitlich an das Gehäuseunterteil anzuformen und dabei eine einheitliche ebene
Trennebene zu bilden, an der vorzugsweise das Luftfiltereinsatzelement mit seinem
Dichtungsring direkt anliegt und an der auch der Umlenkanschlussstutzen endet. Damit
kann das Deckelelement mit einem Kragen ausgebildet werden, der innerhalb einer
Ebene liegt. Hierdurch ist es insbesondere einfach möglich, beide Gehäuseteile
und den Luftfiltereinsatz dichtend miteinander zu verbinden.
Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Luftfiltergehäuses sieht eine nur seitliche Strömungsumlenkung vor, in
einem Winkel von größer 90° in Bezug auf die Strömungshauptrichtung.
Dabei ist vorgesehen, an wenigstens einer Seite des Gehäuseunterteils einen
Kragen auszubilden, welcher außerhalb des von dem Luftfiltereinsatzelement
abgedeckten Querschnitt angeordnet ist, sodass das Luftfilterelement leicht an dem
Kragen vorbei entnommen werden kann. Um überhaupt eine Strömungsumlenkung
bewirken zu können, muss der Kragen über die Abdichtungsebene bzw. das
stirnseitige Ende des Luftfilterelements hinausgehen. Von dem Kragen aus erstreckt
sich dann der Umlenkanschlussstutzen nach außen hin, das heißt der lichte
Innenraum wird durch den Umlenkanschlussstutzen nicht eingeengt. Das Filtereinsatzelement
kann an dem Kragen vorbei entnommen werden. Das Deckelelement überdeckt das
Volumen neben dem Kragenbereich, so dass eine einheitliche Haube ausgebildet ist,
die den Umlenkanschlussstutzen und die Stirnseite des Luftfilterelements abdeckt
und mit der auch die Strömungsumlenkung bewirkt wird. Montage und Demontage
des Luftfiltergehäuses werden durch die Verbindung des Kompakt-Luftfilterelements
mit einem Teil der Gehäusewandung erleichtert.
Vorzugsweise besitzt das Deckelelement einen geschlossenen Kragrand,
der das Luftfilterelement an seinem umlaufenden Dichtring gegen eine entsprechende
Auflage im Gehäuseunterteil presst. Der umlaufende Kragrand ist dabei ebenfalls
so geformt, dass er an dem Kragenbereich für den Umlenkanschlussstutzen vorbei
geschoben werden kann.
Vorteilhaft ist, den Kragrand für das Anpressen des Dichtungsrings
des Luftfiltereinsatzelementes über mehrere Rippen an der Außenhaut des
Deckelelements abzustützen. Hierdurch wird gewährleistet, dass allseitig
ein ausreichend großer Anpressdruck auf den Dichtring des Luftfiltereinsatzelements
bewirkt werden kann. Zugleich wird der Strömungswiderstand durch die vorzugsweise
in Strömungsrichtung ausgerichteten schmalen Rippen nicht wesentlich beeinträchtigt.
Weiterhin ist es möglich, ein Abscheidegitter wie ein Schneefanggitter
oder ein so genanntes Zigarettengitter vor der Strömungsumlenkung im Deckelelement
vorzusehen. Es ist damit möglich, angesaugten Schnee bzw. angesaugte Asche
seitlich abzuleiten, bevor diese auf die Stirnseite des Luftfiltereinsatzelementes
treffen kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnung näher
erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
1 eine erste Ausführungsform eines Luftfiltergehäuses
in Schnittansicht,
2, 3 eine zweite Ausführungsform
eines Luftfiltergehäuses in verschiedenen Montagestadien in perspektivischer
Ansicht und
4 eine Abwandlung der zweiten Ausführungsform,
ebenfalls in perspektivischer Ansicht.
Ausführungsform(en) der Erfindung
1 zeigt ein Luftfiltergehäuse 100 gemäß
einer ersten Ausführungsform im Schnitt. Es setzt sich im Wesentlichen aus
einem Gehäuseunterteil 10 und einem Deckelelement 20 zusammen.
Beide schließen ein Luftfilterelement 2 ein, bei dem es sich insbesondere
um ein gewickeltes Kompaktluftfilterelement handeln kann. Eine Hauptströmungsrichtung
16 durch das Luftfilterelement verläuft parallel zur Mittelachse des
Luftfilterelements 2. An beiden Stirnseiten des Luftfilterelements
2 sind Hohlräume im Lufffiltergehäuse 100 ausgebildet,
die in Anschlussstutzen 14, 15 enden. Beispielsweise dient der
Anschlussstutzen 14 dem Anschluss eines Schlauches, durch welchen die ungefilterte
Rohluft angesaugt wird.
Erfindungswesentlich ist, dass der mit dem Hohlraum im Deckelelement
20 in Verbindung stehende Anschlussstutzen als Umlenkanschlussstutzen
14 ausgebildet ist, das heißt, dieser liegt nicht in der Hauptströmungsrichtung
16 vor der Stirnseite des Luftfilterelements 2, sondern ist seitlich
am Gehäuseunterteil 10 angebracht und liegt damit außerhalb desjenigen
Querschnittsbereichs, der durch das Luftfilterelement 2 abgedeckt ist.
Der Deckel 20 erweitert sich nach links sich, wobei der erweiterte Bereich
24 an dem Umlenkanschlussstutzen 14 mündet. Der Umlenkanschlussstutzen
14 ist damit so angeordnet, dass das Luftfilterelement 2 an ihm
vorbei aus dem Gehäuseunterteil 10 entnommen werden kann, so dass
auch eine am Umlenkanschlussstutzen 14 angebrachte Schlauchverbindung nicht
gelöst zu werden braucht.
Der an das Gehäuseunterteil 10 angeformte Teil des Umlenkanschlussstutzens
14 und das Gehäuseunterteil 10 besitzen eine einheitliche
Trennebene E, an der das Luftfilterelement 2 mit seinem Dichtring
3 anliegt. Zur Versteifung ist ein Kragrand 11 am Gehäuseunterteil
10 ausgebildet, der von einem Kragrand 21 des aufgesetzten Deckelelements
20 umfasst wird. Zugleich presst der Kragrand 21 des Deckelelements
20 auf den Dichtring 3 und drückt diesen auf die entsprechende
Auflageschulter am Kragrand 11 des Gehäuseunterteils 10.
Damit wird das Luftfilterelement 2seitlich gegenüber dem Luftfiltergehäuse
abgedichtet; Leckströmungen von Rohluft werden vermieden.
Im Bereich des Übergangs des Gehäuseunterteils
10 zu dem angeformten Umlenkanschlussstutzen
14 ist der Kragrand 11 nicht vollflächig abgestützt,
da sich unterhalb von ihm der Luft führende Weg im Deckelelement
20 befindet. Um auch in diesem Bereich eine ausreichende Anpresswirkung
auf den Dichtring 3 des Luftfilterelements 2 zu erzielen, ist
ein Steg 26 vorgesehen, der an dem Dichtring 3 anliegt und der
über Stützrippen 25 an der Außenhaut des Deckelelements
20 abgestützt ist.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Luftfiltergehäuses
100', das wiederum ein Gehäuseunterteil 10' mit einem Anschlussstutzen
15' und ein darauf aufzusetzendes Deckelelement 20' umfasst. Auch
bei dieser Ausführungsform liegt derjenige Anschlussstutzen, der mit dem Volumen
im Deckelelement in Verbindung steht, außerhalb des Querschnittsbereichs, der
durch ein in dem Gehäuseunterteil 10' anzuordnendes Luftfilterelement
2 abgedeckt wird und ist als ein Umlenkanschlussstutzen 14' ausgebildet.
Dessen Mündung schließt hier mit einer Hauptströmungsrichtung
16' einen Winkel ein, der bei dieser Ausführungsform insbesondere
mehr als 90° beträgt. Der Umlenkanschlussstutzen 14' ist an einen
Kragen 12' angeformt, der sich nicht nur seitlich außerhalb des durch
den Luftfilter 2 abgedeckten Querschnitts, sondern auch über eine
Abdichtungsebene E hinweg erstreckt und entsprechend weit vom Gehäuseunterteil
10' absteht.
Wie die Darstellung der 2 von Gehäuseunterteil
10' und Deckelelement 20' vor der Montage auch zeigt, findet der
Kragen 12' seine Entsprechung in einem Kragenabschnitt 22' am
Deckelelement 20' und der Umlenkanschlussstutzen 14' in einem
Stutzenansatz 24' am Deckelelement 20'.
Ein Kragrand 11' des Gehäuseunterteil 10 läuft
von der Abdichtebene des Luftfilterelements 2, links im Bild, hoch auf
den Kragen 12' bis über den Umlenkanschlussstutzen 14' hinweg.
Ein entsprechend geformter Kragrand 21' ist am Deckelelement
20' vorhanden.
Der Dichtring des Luftfilterelements 2 hat wiederum einen
in einer Ebene liegenden Auflagerand im Gehäuseunterteil 10', der
hier aber nicht sichtbar ist. Um den Dichtring an den Auflagerand anzupressen, ist
zusätzlich zum Kragrand 21' eine ebene Unterkante 26' am
Deckelelement 20' vorhanden, die unterhalb des Kragenabschnitts
22' und eines Haubenabschnitts 23' verläuft. Wird das Deckelelement
20' auf das bzw. in das Gehäuseunterteil 10' eingesetzt,
drückt die Unterkante 26' auf den Dichtring des Luftfilterelements
2 und dichtet dieses gegen seitliche Leckströmungen ab. Außerdem
wird eine Abdichtung des Luftfiltergehäuse 100' selbst durch Dichtungen
zwischen den Kragrändern 11', 21' bewirkt.
4 zeigt eine leicht abgewandelte Form des zuletzt beschriebenen
Luftfiltergehäuses 100'. Deckelelement 20' und Gehäuseunterteil
10' sind unverändert. Lediglich das Luftfilterelement 2 ist
hier fest mit dem Deckelelement 20' verbunden. Sie bilden eine zu Wartungszwecken
austauschbare Einheit. Der Vorteil besteht insbesondere darin, dass das Deckelelement
20', das evtl. stark verschmutzt, wenn es mit der Rohluftansaugung verbunden
ist, direkt mit ausgetauscht wird. Es wird verhindert, dass sich beim Filtertausch
Anhaftungen in einem verschmutzten Deckelelement 20' lösen, sich direkt
in das neu eingesetzte Filterelement setzen und dessen Standzeit reduzieren. Dies
gilt gerade dann, wenn das Luftfiltergehäuse mit unten liegendem Deckelelement
20' benutzt wird und sich in dem Deckelelement' 20 aus dem Luftstrom
abgeschiedenes Schmutzwasser ansammelt.