扁平过滤器元件和空气滤清器的制造方法
【专利摘要】描述了一种尤其是机动车的，尤其是内燃机的，尤其是空气滤清器(10)的扁平过滤器元件(12)，其用于装配在过滤器外壳(14)中，具有流入面(90)、在通流方向(100)上跟随在流入面(90)之后的流出面(46)和具有在流入面(90)和流出面(46)之间延伸的过滤介质(42)。此外，扁平过滤器元件(12)具有关于通流方向(100)环绕的密封部段(108)，一个密封(28)固定在该密封部段上或者一个密封(28)与该密封部段共同作用，借助于该密封，在扁平过滤器元件(12)被安装在过滤器外壳(14)中的情况下，用于待清洁的空气的入口(84)被与至少一个用于已清洁的空气的出口(78)分离开。与环绕的密封部段(108)相间隔地，在过滤介质(42)的至少一个周向侧面(94)处，至少一个功能元件部段(112，114，117)被固定在侧带(106)上，该侧带又被固定在过滤介质(42)上。此外，描述了一种具有这种扁平过滤器元件(12)的空气滤清器。
【专利说明】扁平过滤器元件和空气滤清器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尤其是机动车的，尤其是内燃机的，尤其是空气滤清器的，扁平过滤器元件，用于装配在过滤器外壳中，具有过滤介质和具有用于一个密封(件)的密封部段，该密封(件)用于使扁平过滤器元件相对于过滤器外壳密封。
[0002]此外，本发明涉及一种具有过滤器外壳，尤其是过滤器外壳，和这种扁平过滤器元件的空气滤清器。
现有技术
[0003]从市场上已知用于空气滤清器的扁平过滤器元件，它们可以可更换地插入到过滤器外壳中。在扁平过滤器元件的流入侧，其形成原始空气侧(未过滤空气侧)，和流出侧，其形成纯净空气侧(已过滤空气侧)，之间，扁平过滤器元件具有用于一个密封的密封部段，该密封用于使扁平过滤器兀件相对于过滤器外壳密封。该密封被固定在密封部段上并且与扁平过滤器元件一起插入过滤器外壳中。扁平过滤器元件如此地布置在过滤器外壳中，即它将过滤器外壳的入口与空气的出口分开。过滤器外壳具有装配开口，通过该装配开口可以将扁平过滤器元件推入过滤器外壳中。
[0004]在本发明的意义上的扁平过滤器元件中，过滤介质是开式的(敞开的)，即不是成形成一个围住一个内室的封闭(闭合)的圆周壁。折叠的过滤介质的意思是，前端折叠部与前端棱边一样不是相互连接起来的。扁平过滤器元件可以是平的，但是也可以具有在不同的方向上的弯曲部。与扁平过滤器元件不同，在圆形过滤器元件中过滤介质是封闭(闭合)的，也就是说，它的端面，在折叠的过滤器元件中是它的前端折叠部，是相互连接起来的。
[0005]本发明的目的在于构造一种开头所述类型的扁平过滤器元件，其具有用于将至少一个功能元件部段固定在扁平过滤器元件上的在制造技术上有利的固定机构。
[0006]本发明的公开
按照本发明该目的如此实现，即与环绕的密封部段相间隔地，在过滤介质的至少一个周向侧面(圆周侧)处将至少一个功能元件部段固定在一个侧带上，该侧带被固定在过滤介质上。
[0007]按照本发明因此设置至少一个功能元件部段，其例如除了该密封以外可以附加地将扁平过滤器元件支撑在过滤器外壳的内侧上。以这种方式可以将扁平过滤器元件支撑在至少两个位置上，即在密封的位置上和在至少一个支撑元件部段的位置上并且被保持在过滤器外壳的内室中。至少一个支撑元件部段在至少一个方向上突出于过滤介质。它由此被布置在过滤介质和过滤器外壳的该内侧之间并且将过滤介质保持在距离过滤器外壳一定的间距下。也可以设置多于一个的支撑元件部段，由此过滤介质可以在多个位置上被相对于过滤器外壳的内侧进行支撑。以这种方式可以进一步改善扁平过滤器元件在过滤器外壳中的定位。至少一个支撑元件部段可以如此设计，即该支撑元件部段可以补偿在扁平过滤器元件和过滤器外壳之间的受构件情况限定的和/或受装配情况限定的公差。
[0008]附加地或备选地，至少一个功能元件部段可以设计成导向元件部段，S卩如此地构造，即在扁平过滤器元件被推入过滤器外壳中期间该功能元件部段可以沿着一个外壳侧的导向道，尤其是导向槽或导轨，引导扁平过滤器元件。它由此可以附加地起着导向元件的作用。附加地或备选地，支撑元件部段可以如此地构造成，即它可以对尤其是在过滤器外壳和过滤介质之间的振动产生减振作用。以这种方式可以以振动控制技术的方式使过滤器外壳与扁平过滤器元件脱耦。由此可以减小作用于过滤介质上的机械负荷。由此可使易受干扰性减小。以这种方式也可以延长扁平过滤器元件的使用寿命。
[0009]借助于侧带可以简单地补偿在至少一个支撑元件部段和过滤介质之间的公差。借助于侧带可以简单地补偿过滤介质的不均匀性，尤其是在折叠的过滤介质的情况下。侧带有利地可以是柔性的(抗弯曲的)。侧带可以附加地作为在过滤介质和至少一个支撑元件部段之间的减振元件起作用。以这种方式可以进一步减小振动从过滤器外壳到过滤介质上的传递。侧带可以容易地定长切断，尤其是切割，以便匹配于过滤介质的尺寸。侧带可以至少在一个边缘处突出于过滤介质的侧面。它可以简单地在过滤介质的该侧面的至少一个边缘处弯折或翻起。侧带可以在靠近用于密封(件)的密封部段的旁边弓I导和/或被引导进入该密封部段。它可以覆盖(搭接)密封部段和由此也覆盖(搭接)该密封。通过使用用于固定支承元件的侧带可以将密封功能和保持功能相互分开。侧带可以在用于密封过滤介质的侧面的密封功能上被优化。至少一个支撑元件部段可以在保持功能上被优化。侧带可以在密封功能上被优化。它可以通过一种关于它的平面的伸展范围较小的厚度来实现并且由此节省空间地布置在过滤介质和至少一个支撑元件部段之间。该密封可以布置在扁平过滤器元件处。该密封可以有利地由聚氨酯泡沫在密封部段上发泡制成。备选地，该密封尤其是用橡胶预制成模制件并且安装在密封部段处，尤其是插接在密封部段上面或者插入密封部段中。备选地或附加地，也可以将一个密封安装在、最好固定在过滤器外壳处。在这种情况下不要求扁平过滤器元件本身具有自己的密封。也可以设置多于一个的支撑元件部段。至少其中的两个支撑元件部段可以布置在一个共同的支撑元件处。在支撑元件部段之间可以设置支撑空隙，由此在内侧处不进行连续的支撑。这使按照本发明支撑元件部段的支撑作用与连续的密封的支撑作用相区别。以这种方式可以简化扁平过滤器元件的安装。总体上不要求该至少一个支撑元件部段实现密封功能。至少一个支撑元件部段可以就其支撑和/或定位和/或减振和/或保持的作用方面被优化。有利地，该至少一个支撑元件部段可以由塑料制成。它由此可以简单地制造。至少一个支撑元件部段可以由此配置很小的重量。由塑料也可以实现复杂的形状。扁平过滤器元件可以有利地以可更换地布置在过滤器外壳里面。
[0010]有利地，过滤介质可以是锯齿形折叠的。采用锯齿形折叠的过滤介质可以在有效的过滤面积和所需的结构空间之间实现大的比(比例)。在此情况下侧带最好被固定在折叠的过滤介质的一个锯齿形的前端棱边处，它形成过滤介质的一个周向侧面(圆周侧面)。如果侧带至少在很大程度上完全地覆盖锯齿形的前端棱边，那么附加的侧边的密封措施很大程度上不是必要的。
[0011]在一个有利的实施方式中，至少两个支撑元件部段至少在相反的方向上朝着相应的支撑区域支撑在过滤器外壳的内侧上。以这种方式可以在相反的方向上支撑过滤介质并且由此稳定地保持过滤介质。过滤介质由此可以被夹持在过滤器外壳的支撑区域之间。有利地，至少两个支撑元件部段可以突出于过滤介质的相对置的周向侧面。至少两个支撑元件部段也可以突出于过滤介质的同一个周向侧面。支撑方向此时可以平行于该周向侧面延伸，其中，两个支撑元件部段的支撑方向可以是反向的。支撑元件部段尤其可以位于一个惟一的支撑元件的相对置的侧面上，该支撑元件可以布置在过滤介质的周向侧面处。至少其中一个支撑元件部段也可以如此地实现，即该支撑元件部段除了可以承受在相反方向上的分力(力分量)以外还可以附加地承受(吸收)在该方向的横向上的分力(力分量)。
[0012]有利地，在至少两个支撑元件部段之间可以存在支撑空隙。在支撑空隙中不实施朝着过滤器外壳的内侧对扁平过滤器元件的支撑。以这种方式可以减小支撑元件部段的尺寸。由此可以减小支撑元件部段的空间需求。此外，由此可以减少支撑元件部段的材料需求。此外可以增大过滤器外壳的、尤其是过滤器外壳的内侧的形状自由度，和/或支撑元件部段的形状自由度。不要求过滤器外壳的内侧的形状和支撑元件部段的形状普遍地相互匹配。支撑元件部段可以如此地布置在扁平过滤器元件的周向侧面处，即它们可以发挥最佳的支撑作用。此外，在相互分开的支撑元件部段的情况下，可以简化扁平过滤器元件到过滤器外壳中的推入过程。在推入扁平过滤器元件时所用的力可以减少。有利地，可以在过滤器外壳的内侧处布置至少一个导向槽或导轨，借此可以在推入扁平过滤器元件时引导至少一个支撑元件部段。
[0013]在另一个有利的实施方式中，至少一个支撑元件部段可以固定在一个支承元件处并且该支承元件可以至少固定在过滤介质的一侧处。有利地，该支承元件可以是支承板，借此可以与连接过滤介质实现平面式的连接。以这种方式可以改善支承板和过滤介质之间的力传递。支承元件和至少一个支撑元件部段由此可以被简单地预先制造。它们可以作为公共的(联合的)构件被与过滤介质连接起来。支承元件和至少一个支撑元件部段实现成模块构件。支承元件和至少一个支撑元件部段有利地可以实现成双组分构件。有利地，支承元件由硬的、稳定的材料制成。以这种方式可以改善在至少一个支撑元件部段和过滤介质之间的力传递。此外，过滤介质可以用稳定的支承元件增强。由此可以减小尤其是由于振动造成的过滤介质的变形。这尤其是在折叠的过滤介质中对扁平过滤器元件的形状稳定性起到有利的作用。有利地，至少两个支撑元件部段可以固定在一个公共的支承元件上。以这种方式支承元件可以在至少两个支撑元件部段之间形成一种力连接。在两个支撑元件在相反的方向上朝着过滤器外壳支撑的情况下，由此可以避免由于支撑在过滤器外壳造成的在过滤介质上的力作用。支承元件可以直接地固定在过滤介质上。备选地，支承元件也可以间接地，尤其是经由连接元件，最好是侧带或框架，与过滤介质连接。支承元件可以借助于粘接连接，焊接连接或机械的，尤其是夹子连接，夹持连接，卡锁(卡槽)连接，插接连接或螺钉连接，与过滤介质连接。支承元件可以如此构造，即它可以附加地密封住过滤介质的侧面。但是支承元件也可以不具有密封功能。以这种方式可以在它的机械特性，尤其是它的支撑功能和稳定功能上优化支承元件。有利地，支承元件可以在过滤介质的整个侧面上延伸。以这种方式可以改善扁平过滤器元件的稳定性。备选地，支承元件也可以仅仅覆盖过滤介质的侧面的一部分。以这种方式可以节省材料和重量。支承元件可以有利地由塑料制成。它由此可以简单地制造并且复杂地成形。通过使用塑料可以减小支承元件的重量。支承元件也可以具有一个框架的形状，该框架可以至少部分地围住过滤介质。
[0014]在另一个有利的实施方式中，支承元件可以经由侧带固定在过滤介质的至少一个侧面处。由此至少一个支撑元件部段可以稳定地经由支承元件与侧带连接。
[0015]有利地，侧带可以具有纤维网。优选地，侧带可以由纤维网制成。纤维网可以将大的拉伸强度(断裂强度)与高的柔韧性相组合。纤维网也可以是可伸缩的(可延伸的)。纤维网此外对于要用扁平过滤器元件过滤的流体可以是密封的，由此借此可以有效地密封过滤介质的侧面。纤维网此外在它的形状上可以被简单地调整(适配)，尤其是切割，以便使其与过滤介质的侧面的尺寸相适配。
[0016]有利地，至少一个支撑元件部段相对于过滤介质至少在扁平过滤器元件到过滤器外壳中的推入方向的横向上可以弹性地运动和/或变形。通过该弹性可以改善减振功能。此外由此可以简单地实现扁平过滤器元件和过滤器外壳之间的公差补偿。至少一个支撑元件部段在扁平过滤器元件被推入过滤器外壳中期间可以弹性弯曲，由此扁平过滤器元件也可以通过过滤器外壳中的狭窄部位和/或突起。在扁平过滤器元件的正确的安装位置上至少一个支撑元件部段在机械张力下将扁平过滤器元件弹性地支撑在过滤器外壳的内侧上。该至少一个支撑元件部段可以由弹性的材料制成。有利地，至少一个支撑元件部段可以由一种软的组分，尤其是橡胶类的塑料，制成。备选地或附加地，至少一个支撑元件部段可以经由连接机构间接地，尤其是借助于支承元件和/或侧带，或者直接地弹性地与过滤介质连接。连接机构可以具有弹簧元件。但是连接机构也可以以不同的方式弹性地改变和/或变形。
[0017]在另一个有利的实施方式中，过滤介质可以在一侧处与用于使扁平过滤器元件相对于过滤器外壳密封的密封(件)连接并且至少一个支撑元件部段可以布置在过滤介质与密封背离的一侧处。以这种方式可以将扁平过滤器元件在过滤器外壳中的相互离开的位置上支撑和保持在正确的安装位置上。以这种方式可以减小由于过滤介质的重量造成的对密封(件)的杠杆作用。在扁平过滤器元件在运行位置上被水平地布置并且经由密封在水平方向上看固定在过滤器外壳的一侧处时，这是有利的。扁平过滤器元件此时在水平方向上看可以附加地在外壳中支撑在与该密封相对置的一侧上。有利地，在水平布置在扁平过滤器元件的情况下至少一个支撑元件部段可以在空间上向下支撑在过滤器外壳上。
[0018]在本发明的一种优选的变型中，用于功能元件部段的支承元件设计成支承板，其平面式地贴靠在侧带上。如果支承板最好仅仅覆盖侧带的一部分区段，那么需要使用的例如硬的塑料被减少到绝对必要的量。
[0019]在制造技术上有利的固定变型方案例如由此获得，即侧带借助于粘接材料固定在过滤介质处，支承元件借助于粘接材料固定在侧带处和/或至少一个功能元件部段和支承元件借助于双组分压铸法制造。
[0020]尤其是如果功能元件部段用作支撑元件部段和/或导向元件部段，那么当将环绕的密封部段布置在流入面或流出面的区域中时则获得特别有利的杠杆比，其中，至少一个功能元件部段布置在扁平过滤器元件的其它的流动面的区域中。
[0021]该技术目的此外还通过一种具有上面和下面描述的扁平过滤器元件的空气滤清器来实现。
[0022]最好在空气滤清器的过滤器外壳的至少一个内侧处布置至少一个突起，扁平过滤器元件的支撑元件部段在扁平过滤器元件的安装位置上在机械张力下可以支撑在该突起处。在该意义下过滤器外壳因此具有突起形式的机械的支座，在扁平过滤器元件的正确的安装位置上至少一个支撑元件部段可以支撑在该支座处。突起因此实现了支撑作用的改善。以这种方式可以进一步改善对支撑元件部段的减振作用。此外借助于该突起可以实现在支撑元件部段上的力传递的改善的作用点。有利地，在过滤器外壳的一个区域中在扁平过滤器元件的推入方向上在至少一个突起之前可以实现一个外壳侧的导向机构，尤其是导向槽或导轨，沿着它可以在推入期间引导至少一个支撑和/或导向元件部段。在到达突起时可以实现在突起和支撑元件部段之间的一种保持力，该保持力帮助将扁平过滤器元件在过滤器外壳中保持在尤其是夹持在正确的安装位置上。机械张力在此情况下可以源自至少一个支撑元件部段的弹性的变形和/或位移。有利地，用于扁平过滤器元件的装配开口至少可以同时形成用于待清洁的空气的入口开口。备选地，装配开口可以至少同时形成用于已被清洁的空气的出口开口。由此可以取消单独的装配开口。
[0023]在一个有利的实施方式中，至少两个突起可以布置在内室的相对置的侧面上，在它们之间可以至少在相反的方向上支撑两个相应的支撑元件部段。由此扁平过滤器元件可以在相对置的侧面上夹紧在突起之间。扁平过滤器元件由此可以借助于支撑元件部段和相对置的突起最佳地保持和支撑在过滤器外壳的内室中的内侧之间。扁平过滤器元件可以由此各在与过滤器外壳的内侧相距一个间距下被定位和保持在两个相对的侧面上。
[0024]有利地，在过滤器外壳的至少一个内侧处布置至少一个导向条，该导向条在扁平过滤器元件的推入方向上延伸并且它的与扁平过滤器元件面对的顶面可以在推入方向上首先与相应的内侧离开地延伸和在至少一个突起之前的一个弯曲部之后朝着内侧延伸。有利地，过滤介质在推入期间贴靠在导向条上。沿着导向条的弯曲的顶面扁平过滤器元件在推入过滤器外壳中期间可以在一个弯曲的轨道(路径)上运动。由此可以简化至少一个支撑元件部段在相应的突起处的定位。至少一个导向条可以在水平的推入方向情况下有利地在空间上看位于下方。以这种方式扁平过滤器元件在推入期间可以放在导向条上。
[0025]附图简述
本发明的其它的优点、特征和细节由下面的说明书中给出，其中借助于附图详细说明了本发明的实施例。专业人员也符合目的地单独地考虑在附图、说明书和权利要求书中组合地公开的特征并且概括成有意义的其它的组合。附图示意示出:
图1是机动车的内燃机的、具有空气滤清器外壳的空气滤清器的等轴视图，一个扁平过滤器元件布置在空气滤清器外壳中；
图2是图1的空气滤清器，其中，空气滤清器外壳的外壳上部件被拆掉；
图3是图2的、敞开的空气滤清器的另一个透视图；
图4是图1至3的空气滤清器的垂直纵截面；
图5是图1至4的空气滤清器通过一个垂直于图4的垂直纵截面的截平面的截平面的水平纵截面；
图6是图1至5的空气滤清器的第一垂直横截面；
图7是在一个平行于图7的横截面的截平面延伸的截平面中图1至6的空气滤清器的第二垂直横截面；
图8是在一个平行于图6和7的垂直横截面的截平面延伸的截平面中图1至7的空气滤清器的第三垂直横截面；
图9是带有图1至8的空气滤清器的空气滤清器外壳的外壳盖子的扁平过滤器元件的等轴视图； 图10是图1至9的空气滤清器的、不带外壳盖子的扁平过滤器元件的等轴视图；
图11是图1至10的空气滤清器的扁平过滤器元件的俯视图；
图12是图1至11的空气滤清器的扁平过滤器元件的纵侧的侧视图。
[0026]在图中相同的部件标有相同的附图标记。
[0027]本发明的实施方式
在图1至8中在不同的透视图和截面图中示出机动车的此外没有示出的内燃机的空气滤清器10，其具有可更换的扁平过滤器元件12。扁平过滤器元件12在图9至12中分别详细地在不同的透视图中示出。
[0028]空气滤清器10布置在内燃机的此外没有示出的进气管中。空气滤清器用于清洁吸入空气。空气滤清器10包括过滤器外壳14，它由外壳下部件16和外壳上部件18以及外壳盖子20组成。外壳下部件16,夕卜壳上部件18和外壳盖子20各由牢固的塑料制成。在图1至8中示出的空气滤清器10的正常安装状态下，其中扁平过滤器元件12水平地布置，外壳下部件16在空间上位于下面而外壳部件18位于上面。术语〃水平的〃和〃垂直的〃涉及到过滤器10在它的在空间上的正常安装状态。在相应转动和/或倾斜过滤器10情况下，定向〃水平的〃和〃垂直的〃也相应地改变。
[0029]外壳下部件16具有大致长方体形的底壳，它在封闭的端面处是倾斜的并且在相对置的端面处具有装配开口 22。装配开口 22在图4和5中示出。装配开口 22被装配框架24围住，它是外壳下部件16的一部分。装配框架24在周向侧面(周面)上是封闭的。装配框架24的一个自由边缘形成密封边缘26，在安装的扁平过滤器元件12下大致在外周上矩形地封闭的密封(件)28贴紧在该密封边缘上。密封28具有大致U形的断面。密封边缘26和密封28等在图4和5示出。装配开口 22具有大致矩形的横截面。
[0030]在装配框架24的径向外部的周向侧面处，在其角部处各一体成型一个螺纹套管
30。螺纹套管30用于容纳螺钉32，借助于该螺钉使外壳盖子20可拆卸地与外壳下部件16连接。
[0031]在外壳下部件16的外部处，在它与外壳上部件18背离的底侧处总共一体地固定四个角形固定架34。角形固定架34用于将空气滤清器10例如固定在内燃机的框架上。
[0032]过滤器外壳14的内室36被分成元件室部段38和转向室部段40。在元件室部段38中布置扁平过滤器元件12的过滤介质42。元件室部段38直接地与装配开口 22邻接。在转向室部段40中设置两个弯曲的转向壁44,它们一体地固定在外壳下部件16的底板45上。转向壁44垂直于外壳下部件16的底板45延伸。转向壁44用于使空气流从过滤介质42的流出侧，该流出侧形成它的纯净空气侧，朝着外壳下部件16的侧壁48的方向差不多转向90度。
[0033]在外壳下部件16面对外壳上部件18的自由侧上的环绕的边缘50被径向向外弯曲。在侧壁48在元件室部段38的区域中的一侧上，边缘50从装配框架24看倾斜地朝着外壳下部件16的底板45延伸。元件室部段38到转向室部段40的过渡部分的区域中，边缘50具有朝着外壳下部件16的底板45的方向上倾斜的台阶。侧壁48的高度因此在此处显著减小。边缘50大致在相同的高度上围绕转向室部段40并且沿着与侧壁48相对置的侧壁52 —直将近延伸到装配框架24。在装配框架24的区域中，边缘50具有从底板45离开的倾斜的台阶并且过渡到装配框架24与底板45背离的上边缘部段。
[0034]在装配框架24的区域中侧壁48和52各朝着元件室部段38的方向上凹入(缩进)，因此在那里各形成一个突入内室36中的前部的侧部的突起54。前部的侧部的突起54各在侧壁48和52的整个伸展上从外壳下部件16的底板45延伸到边缘50。边缘50被这些凹入部(缩进部)放长。前部的侧部的突起54在空气滤清器10的正常安装状态下在垂直方向上延伸。前部的侧部的突起54相互相对置。
[0035]在元件室部段38内，在进入转向室部段40中的过渡部分的区域中，侧壁48和52在朝着内室36的方向上被凹入成两个相应的后部的侧部的突起56。两个后部的突起56也相互相对置。
[0036]外壳下部件16的底板45在装配框架24的区域中向内朝着内室36凹入，因此在那里形成前部的下部的突起58。前部的下部的突起58在它的末端处各过渡到其中一个前部的侧部的突起54。
[0037]装配框架24与底板45背离的上边缘部段具有向内的凹入(缩进)部形式的前部的上部的突起60。前部的上部的突起60与前部的下部的突起58相对置地布置。
[0038]除了后部的侧部的突起56以外，外壳下部件16的底板45朝着内室36方向各凹入成一个后部的下部的突起62。
[0039]此外,在外壳下部件16的底板45中成型有两个导向条64。导向条64突入到内室36中。它们在元件室部段38中相互平行地从装配框架24 —直延伸到转向室部段40。导向条64与外壳上部件18面对的顶面66位于相同的高度上。从装配框架24出发沿着扁平过滤器元件12到过滤器外壳14中的安装方向116上看，在空气滤清器10的正常的安装状态下，顶面66先从离开底板45的方向上朝着外壳上部件18升高。在后部的侧部的突起56和后部的下部的突起62之前，顶面66在接着一个弯曲部之后朝着底板45下降。导向条64在图6和7中示出。导向条64用作在将扁平过滤器元件12推入到过滤器外壳14中期间的导向斜面。
[0040]外壳下部件16的底板45为了稳定性配有成型体65，它们从装配框架24相互平行地并且平行于导向条64地延伸通过内室36。
[0041]外壳上部件18在元件室部段38的区域中比外壳下部件16低。在侧壁48的一侧，上外壳上部件18的垂直的伸展明显小于侧壁48的伸展。在侧壁52的一侧上,外壳上部件18的在那里的侧壁69的垂直的伸展与侧壁52的垂直的伸展大致一样大。
[0042]外壳上部件18的边缘68环绕(四周)封闭地贴合在外壳下部件16的边缘50上。外壳上部件18的边缘68与外壳下部件16的边缘50紧密地焊接在一起。
[0043]外壳上部件18的侧壁69具有在图7中示出的凹入内室36中的后部的侧部的突起70，该突起在组装起来的过滤器外壳14的情况下与外壳下部件16的侧壁52的后部的侧部的突起56对齐。
[0044]外壳上部件18的盖板72，其与外壳下部件16的底板45处于相对置的位置上，从侧壁69朝着相对的一侧的方向上升高。元件室部段48从侧壁52和69朝着侧壁48沿着垂直的方向上扩宽。在元件室部段38的末端处在外壳下部件16的后部的下部的突起62的高度上，盖板72朝着后部的上部的突起74方向凹入内室36中。后部的上部的突起74在空气滤清器10的正常的安装位置上在水平的方向上看，在相对置的侧面上位于边缘68旁边。后部的上部的突起74在垂直方向上看各位于与外壳下部件16的其中一个后部的下部的突起62相对置的位置上。
[0045]在转向室部段40的区域中盖板72过渡到出口凸缘部段76中。出口凸缘部段76形成用于转向室部段40的一个拱顶式的扩宽部。转向壁44 一直延伸到连接凸缘部段76与外壳下部件16的底板45面对的内侧。在它的与外壳下部件16的侧壁48面对的一侧上，出口凸缘部段76具有连接凸缘80，其具有用于已被清洁的空气的出口开口 78。
[0046]外壳盖子20涉及到一种框架，它的周壁被多次分级(分台阶)。外壳盖子20在它的与装配框架24面对的一侧上和在相对的一侧上是敞开的。外壳盖子20同时形成用于空气滤清器10的待清洁的空气的入口 84。这些开口和外壳盖子20的内室和装配开口 22形成入口 84的入口开口。外壳盖子20的面对装配框架24的密封边缘82与装配框架24的在那里的密封边缘26相匹配。外壳盖子20的密封边缘82在径向内部的周向侧面(周面)上具有向外的台阶，在安装后的空气滤清器10的情况下密封28布置在该台阶中。外壳盖子20的内横截面从密封边缘82朝着它与密封边缘82背离的自由边缘锥形变化。
[0047]以下借助于图10至12说明扁平过滤器元件12。扁平过滤器元件12包括由锯齿形折叠的过滤介质42构造成的过滤波纹体86。过滤波纹体86的一个假想的包络线体是大致长方体形的。过滤波纹体86具有流入面或者说原始空气侧(未过滤空气侧)90，其在图9和10中左侧后部和在图11和12中左侧，流出面或者说纯净空气侧(已过滤空气侧)46，其在图9和10中右侧前部和在图11和12中右侧，两个端面(正面)92，其在图9，10和12中的上面和下面，和两个前端棱边94，其在图9和10中的前部左侧或后部右侧和在图11中的上面和下面。过滤波纹体86在它的前端折叠部96和它的前端棱边94处是敞开的，也就是说，前端折叠部96和前端棱边94都不是相互连接在一起的。因此可以将该过滤波纹体86称为〃扁平"。前端折叠部96是在过滤波纹体86的端面92处的两个外部的折叠。它们平行于折叠棱边98延伸，过滤介质42沿着该折叠棱边被折叠。前端棱边94各具有过滤波纹体86的折叠104的锯齿形的走向。
[0048]通过扁平过滤器元件12待过滤的空气从原始空气侧90到纯净空气侧46的通流方向100在图2至8中各通过一个箭头表示。折叠棱边98垂直于通流方向100延伸。此夕卜，折叠棱边98垂直于前端棱边94并且因此垂直于通过前端棱边94分别展开的平面。通过前端棱边94分别展开的平面相互平行地并且平行于通流方向100延伸。它们垂直于端面92。在过滤器10的正常的安装状态下，折叠棱边98，通流方向100和端面92水平地延伸，通过前端棱边94分别展开的平面垂直地延伸。密封28位于垂直的定向上。
[0049]在原始空气侧90上，过滤波纹体86在矩形的密封28中被框架式地围住。密封28在其端面92和前端棱边94处突出于过滤波纹体86。密封28由聚氨酯泡沫(聚氨基甲酸乙酯泡沫)在过滤波纹体86处密封地发泡成型。密封28的U形断面的开口指向纯净空气侧46。
[0050]在过滤介质72的纯净空气侧46上，总共有六个支撑胶缝(胶层)102分别垂直于折叠棱边98延伸。支撑胶缝102分别将相邻的折叠部104连接起来并且由此稳定过滤波纹体86。
[0051]在前端棱边94上各粘接一个由纤维网制成的矩形的侧带106。侧带106是柔性的。侧带106在前端棱边96处密封地封闭过滤波纹体86的侧面。侧带106在端面92和折叠棱边98处突出于过滤波纹体86。在原始空气侧90上，侧带106被密封28包围。过滤波纹体86的一个部段与被密封28包围的侧带106 —起形成扁平过滤器元件12的密封部段 108。
[0052]在侧带106与过滤介质42背离的外侧面上各粘接一个具有两个长形的支撑元件112的、矩形的支承板110。侧带106在此用作在支承板110和过滤波纹体86之间的柔性的公差补偿。支承板110由硬的塑料制成。支承板110在各侧面处都被对应的侧带106突出。支撑元件112在与对应的侧带106背离的外侧面上各位于支承板110与原始空气侧90面对的边缘和与纯净空气侧46面对的边缘的附近。支撑元件112由软的、弹性的塑料制成。支承板110通过支撑元件112实现成两组分构件。
[0053]支撑元件112平行于通过前端棱边94展开的假想的平面和垂直于扁平过滤器元件12的安装方向116延伸，在过滤器10的正常的安装状态下垂直地延伸。安装方向116在本实施例中在扁平过滤器元件12的通流方向100上延伸。支撑元件112分别在折叠棱边98的方向上向外突出于支承板110。此外，支撑元件112的支撑元件部段或导向元件部段114分别在过滤波纹体86的端面92的两侧处突出于支承板110。支撑元件112的支撑元件部段114在垂直于安装方向116上看相互相对置地布置。同样地，在前端棱边侧上的其中一个的支撑元件112的每个支撑元件部段114位于在相对置的前端棱边侧上的一个支撑元件112的支撑元件部段114的对面。在相对置的前端棱边侧上的支撑元件112的纵轴线分别位于一个垂直于安装方向116的假想的平面中。每个支撑元件部段114具有三个支撑条117，它们在与过滤介质42相对的一侧上在折叠棱边98的方向上向外突起。支撑元件112在两个支撑元件部段114的支撑条117之间的区域起着支撑空隙119的作用，在该支撑空隙中在安装后的扁平过滤器元件12情况下相对于过滤器外壳14不实施支撑。
[0054]在安装方向116上看，在过滤波纹体86的同一前端棱边侧上的支撑元件部段114或支撑元件112之间的间距对应于在前部的侧部的突起54和后部的侧部的突起56和70之间，前部的下部的突起58和后部的下部的突起62之间和前部的上部的突起60和后部的上部的突起74之间的间距。在扁平过滤器元件12在过滤器外壳14中的正确的最终安装位置上，支撑元件部段114之一支撑在突起54，56，58，60，62，70和74中的每个上。
[0055]为了将扁平过滤器元件12安装到过滤器外壳14中，带有安装的密封28的过滤波纹体86被向前插入到外壳盖子20的密封边缘82中。带有安装的外壳盖子20的扁平过滤器元件12在图9中示出。接下来将扁平过滤器元件12以纯净空气侧46向前在安装方向116上通过外壳下部件16的装配框架24的装配开口 22插入内室36中。过滤波纹体86与外壳下部件16面对的下部的端面92此时位于导向条64的顶面66上并且通过导向条在继续推入下沿着一个弯曲的路径在元件室部段38中先向上倾斜和然后向下倾斜。在此，导向条64辅助纯净空气侧的支撑元件部段114在对应的后部的突起56，62，70和74处的定位。
[0056]在推入扁平过滤器元件12期间，弹性的支撑元件部段114弯曲并且与过滤器外壳14的内侧的轮廓相匹配。在扁平过滤器元件12的正确的安装位置上，其在图1至8中示出，支撑元件部段114在弹性机械张力下顶靠在相应的突起56，58，60，62，70和74上。在此，原始空气侧的支撑元件112的各相对置的支撑元件部段114被夹持在前部的上部的突起60和前部的下部的突起58之间。纯净空气侧的支撑元件112的各相对置的支撑元件部段114分别被夹持在对应的后部的下部的突起62和相应的后部的上部的突起74之间。在此情况下在支撑元件部段114之间出现的力通过刚性的支承板110传递。此外，两个前部的支撑元件112，尤其是支撑条117，被夹持在两个前部的侧部的突起54之间。两个后部的支撑元件112，尤其是支撑条117，被夹持在两个后部的侧部的突起56或70之间。
[0057]在正确的安装位置上外壳盖子20的密封边缘82在密封28的中间衬垫下紧密地贴靠在装配框架24的密封边缘26上。
[0058]为了固定扁平过滤器元件12，螺钉82穿过相应的插入外壳盖子20的套管118并且拧入装配框架24的螺纹套管30中。
[0059]借助于弹性的支撑元件部段114，在将扁平过滤器元件12安装到过滤器外壳14中时实现了公差补偿。在运行空气滤清器10期间，弹性的支撑元件部段114此外起着减振元件的作用并且由此保护过滤波纹体86不受到振动。通过将支撑元件部段114夹持在各相对置的突起54，56，58，60，62，70和74之间，扁平过滤器元件12被保持在内室36的元件室部段38中。借助于纯净空气侧的下部的支撑元件部段114，扁平过滤器元件12被支撑在后部的下部的突起62上。这样，防止由于过滤波纹体86的重量通过杠杆作用施加到密封28上的机械负荷。
[0060]在所述的实施例中，支撑元件112和支撑元件部段114没有密封功能。通过支撑元件部段114，在相互分开的位置上各实现了将扁平过滤器元件112支撑在过滤器外壳114的内侧上。
[0061]在空气滤清器10、扁平过滤器元件12和过滤器外壳14的上面描述的实施例中，除了其它的方面外，可以有以下的修改:
本发明也不限于内燃机的空气滤清器的扁平过滤器元件。它也可以应用于内燃机的流体，例如机油、燃料或水的其它类型的扁平过滤器元件。同样，它也可以在内燃机领域之外例如在建筑技术或水处理中使用。它也可以在机动车技术之外在其它类型的内燃机中，例如在工业发动机中使用。
[0062]空气滤清器10也可以以不同的方式布置在室中，其中，构件的相互间的定向不改变。
[0063]过滤器外壳14也可以由多于或少于三个外壳部件组成。外壳下部件16和外壳上部件18也可以实现成一体的外壳部件。
[0064]过滤波纹体86的折叠也可以以不同的方式构造。折叠棱边98也可以不是水平地而是垂直地或倾斜地延伸。
[0065]替代锯齿形折叠的过滤介质42，也可以设置不同类型的过滤介质。例如也可以使用实心的长方体形的过滤介质,例如泡沫材料类型的块。替代直角的过滤波纹体86，也可以使用其侧面相互倾斜地延伸的过滤波纹体。也可以设置一种过滤波纹体，其中，至少其中的一个侧面不是平的而是具有至少一个弯曲部。
[0066]替代由聚氨酯泡沫制成的密封28，也可以使一种不同类型的密封，例如模制密封，例如由橡胶制成的模制密封，紧密地与折叠部过滤波纹体86连接。
[0067]替代与过滤波纹体86固定地连接，密封28也可以以可拆开的方式插接在过滤波纹体上。密封28也可以布置在外壳侧面上。它例如可以与过滤器外壳14固定地连接。它也可以与外壳盖子20或外壳下部件16固定地连接。
[0068]替代U形的断面，密封28也可以具有不同类型的断面。
[0069]外壳上部件18的边缘68也可以不借助于焊接而借助于不同类型的连接，例如粘接、卡扣连接、夹持连接或不同类型的螺纹连接，紧密地与外壳下部件16的边缘50连接。
[0070]也可以在过滤波纹体86的前端棱边侧上布置少于或多于两个的支撑元件112。
[0071]替代弹性变形的支撑元件112，也可以设置不同类型的，例如也是刚性的支撑元件112和支撑元件部段114，它们例如借助于与过滤波纹体86的弹性的连接可以相对于过滤波纹体弹性地运动。
[0072]支撑元件部段114也可以如此地构造，即它们仅仅突出于前端棱边侧或仅仅突出于过滤波纹体86的端面92。也可以设置在折叠棱边98处突出于过滤波纹体86的支撑元件部段114。
[0073]替代作为双组分构件，支撑元件112和支承板110也可以以不同的方式相互连接。例如它们可以相互粘接、焊接、卡夹或借助于不同类型的夹持连接被相互连接。
[0074]支撑元件112的支撑元件部段114也可以倾斜地相互相对地布置。在这种情况下，相应的相互相对的上部的和下部的突起58和60或74和62也是相互倾斜地布置。
[0075]替代各成对地连续地布置在一个支撑元件112处，支撑元件部段114也可以相互分开地布置在分开的支撑兀件112处。
[0076]支承板110也可以直接地固定在折叠棱边98上。在这种情况下，可以取消侧带106。
[0077]替代用硬的塑料制造，支承板110也可以用不同类型的，最好是硬的，材料制造。
[0078]替代各连续的支承板110，在过滤波纹体86的前端棱边侧上也可以布置两个或更多个相互分开的支承板110。支撑元件112中的每个此时都可以布置在自己的支承板上。
[0079]替代固定在支承板110上，支撑元件112也可以固定在对应的侧带106上。此时可以也取消支承板110。
[0080]也可以设置多于或少于六个的支撑胶缝102。替代位于在纯净空气侧46上，支撑胶缝102也可以位于原始空气侧90上。也可以不仅在纯净空气侧46上而且在原始空气侧90上设置支撑胶缝。在一定的情况下也可以取消支撑胶缝。
【权利要求】
1.一种尤其是机动车的，尤其是内燃机的，尤其是空气滤清器(10)的扁平过滤器元件(12)，其用于装配在过滤器外壳(14)中，具有流入面(90)、在通流方向(100)上跟随在流入面(90)之后的流出面(46)和具有在流入面(90)和流出面(46)之间延伸的过滤介质(42)，以及具有关于通流方向(100)环绕的密封部段(108)，一个密封(28)固定在该密封部段上或者一个密封(28)与该密封部段共同作用，借助于该密封，在扁平过滤器元件(12)被安装在过滤器外壳(14)中的情况下，用于待清洁的空气的入口(84)被与至少一个用于已清洁的空气的出口(78)分离开，其特征在于，与环绕的密封部段(108)相间隔地，在过滤介质(42)的至少一个周向侧面(94)处，至少一个功能元件部段(112，114，117)被固定在侧带(106)上，该侧带被固定在过滤介质(42)上。
2.根据权利要求1所述的扁平过滤器元件，其特征在于，侧带(106)由柔性材料，尤其是由纤维网，制造。
3.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，过滤介质(42)是锯齿形折叠的，其中，侧带(106)最好固定在折叠的过滤介质(42)的锯齿形的前端棱边处，该前端棱边形成过滤介质(42)的周向侧面(94)，和其中，侧带(106)最好至少在很大程度上完全地覆盖该锯齿形的前端棱边。
4.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，至少一个功能元件部段(112，114，117)构造成用于朝着过滤器外壳(14)的至少一个内侧(54，56，58，60，62，70，74)上支撑扁平过滤器元件(12)的支撑元件部段(112，114，117)和/或至少一个功能元件部段(112，114，117)构造成用于在装配时，尤其是在将扁平过滤器元件(12)推入过滤器外壳中时引导扁平过滤器元件(12)的导向元件部段(112，114，117)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述至少一个功能元件部段(112，114，117)相对于过滤介质(42)至少在扁平过滤器元件(12)到过滤器外壳(14)中的推入方向(116)的横向上可以弹性地运动和/或变形和/或所述至少一个功能元件部段(112，114，117)由一种软的塑料(软组分)制造。
6.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述至少一个功能元件部段(112，114，117)固定在一个支承元件(110)处，所述支承元件固定在所述侧带(106)处。
7.根据权利要求6所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述支承元件(10)由硬的塑料(硬组分)制造。
8.根据权利要求6或7所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述支承元件(10)构造成支承板，所述支承板以面的方式贴紧在侧带(106)上，其中，所述支承板最好仅仅覆盖所述侧带(106)的一个部分部段。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，设置至少一个第二功能元件部段(112，114，117)，所述第二功能元件部段与第一功能元件部段(112，114，117)相间隔地布置并且所述第二功能元件部段最好经由所述支承元件(10)与所述第一功能元件部段(112，114，117)连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，设置至少一个第二功能元件部段(112，114，117)并且所述至少两个功能元件部段(112，114)至少在相反的方向上，最好在径向相反的方向上，朝着相应的支撑和/或导向区域(54,56,58,60,62，70，74)支撑在过滤器外壳(14)的内侧上。
11.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，设置至少一个第二功能元件部段(112，114，117)并且在周向上在所述至少两个功能元件部段(112，114，117)之间存在支撑空隙(119)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述侧带(106)借助于粘接材料固定在过滤介质(42)上，所述支承元件(10)借助于粘接材料固定在侧带(106)上和/或所述至少一个功能元件部段(112，114，117)和所述支承元件(10)借助于双组分压铸法制造。
13.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述环绕的密封部段(108)布置在流入面(90)或流出面(46)的区域中，其中，所述至少一个功能元件部段(112，114，117)布置在扁平过滤器元件(12)的另一个流动面的区域中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，其特征在于，所述环绕的密封部段(108)在扁平过滤器元件(12)的与所述侧带(106)相关联的周向侧面(94)处由所述侧带(106)的一个部段形成。
15.一种尤其是机动车的尤其是内燃机的空气滤清器(10)，具有至少一个用于待清洁的空气的入口(84)和至少一个用于已清洁的空气的出口(78)，具有内室(36)，在所述内室中如此地布置根据前述权利要求中任一项所述的扁平过滤器元件(12)，即所述扁平过滤器元件将所述至少一个入口(84)与所述至少一个出口(78)分开。
【文档编号】B01D46/24GK104203369SQ201380015926
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2012年3月23日
【发明者】D.施密德, E.特鲍尔特, G.格格, T.迪恩贝格尔, R.迪茨 申请人:曼·胡默尔有限公司