Filteranordnung und Filtereinsatz

Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Filteranordnung, insbesondere für eine Heiz- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, umfassend einen im Wesentlichen plattenförmigen Filtereinsatz, eine Aufnahme für den Filtereinsatz mit einer Einschuböffnung zur Einschubmontage des Filtereinsatzes sowie einen Deckel zum Verschließen der Einschuböffnung, wobei zum Abdichten des Deckels gegenüber der der Einschuböffnung ein Dichtelement vorgesehen ist. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz für eine Filteranordnung der genannten Art.

Stand der Technik

Eine Filteranordnung der oben beschriebenen Art ist zum Beispiel aus der DE 202005005 068 U1 2005.07.14 bekannt. Die bekannte Filteranordnung weist ein Filterelement, eine Filteraufnahme mit einer Zugangsöffnung für das Filterelement, die mittels eines Verschlusselements verschließbar ist, sowie ein Abdichtelement zur Abdichtung zwischen dem Verschlusselement und der Zugangsöffnung der Filteraufnahme auf. Das Abdichtelement ist als längliches Rahmenelement ausgebildet, das sowohl als separates Bauteil verwendet, oder aber auch an das Verschlusselement oder den Rand der Zugangsöffnung angeklebt werden kann.

Nachteilig an der bekannten Filteranordnung sind der hohe Fertigungsaufwand für das Verschluss- und das Abdichtelement sowie der hohe Montageaufwand für den Ein- und Ausbau des Filters bei einem Filterwechsel.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Filteranordnung bereitzustellen, die einfach und kostengünstig herstellbar ist und bei der ein Filterwechsel ohne hohen Montageaufwand schnell und unkompliziert durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird mit einer Filteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Filtereinsatz für eine Filteranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Erfindungsgemäß weist bei einer Filteranordnung, insbesondere für eine Heiz- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, welche einen im Wesentlichen plattenförmigen Filtereinsatz, eine Aufnahme für den Filtereinsatz mit einer Einschuböffnung zur Einschubmontage des Filtereinsatzes sowie einen Deckel zum Verschließen der Einschuböffnung umfasst, wobei zum Abdichten des Deckels gegenüber der Einschuböffnung ein Dichtelement vorgesehen ist, das Dichtelement eine am Außenumfang des Deckels wenigstens bereichsweise umlaufende Dichtlippe auf, die so ausgebildet ist, dass sie sich beim Aufsetzen des Deckels auf die Einschuböffnung unter elastischer Vorspannung dichtend an den Rand der Einschuböffnung anlegt.

Ein erfindungsgemäßer Filtereinsatz mit einem im Wesentlichen plattenförmigen Filterelement für eine Filteranordnung, insbesondere für eine Heiz- und Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, welche eine Aufnahme mit einer Einschuböffnung zur Einschubmontage des Filtereinsatzes umfasst sowie

einen Deckel zum Verschließen der Einschuböffnung, wobei zum Abdichten des Deckels gegenüber der Einschuböffnung ein Dichtelement vorgesehen ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Deckel und der Filtereinsatz eine vormontierte Einheit bilden und dass das Dichtelement eine am Außenumfang des Deckels wenigstens bereichsweise umlaufende Dichtlippe umfasst, die so ausgebildet ist, dass sie sich beim Aufsetzen des Deckels auf die Einschuböffnung unter elastischer Vorspannung dichtend an den Rand der Einschuböffnung anlegt.

Die nachfolgenden Ausführungen gelten in gleicher Weise für die erfindungsgemäße Filteranordnung wie auch für den erfindungsgemäßen Filtereinsatz. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird im Folgenden jedoch nur auf die Filteranordnung Bezug genommen. Gleichwohl sind die beschriebenen Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung auch auf den erfindungsgemäßen Filtereinsatz anzuwenden.

Die erfindungsgemäße Filteranordnung hat den Vorteil, dass sie nicht nur einfach und kostengünstig herzustellen, sondern auch montagefreundlich ist. Insbesondere bei Ausgestaltung von Filtereinsatz und Deckel als vormontierte Einheit ist ein Filterwechsel mit einem einfachen Handgriff zum Einschieben oder Herausziehen der Einheit ohne hohen Montageaufwand schnell und in einfacher Weise möglich. Insbesondere hat die Ausbildung des Dichtelements als Dichtlippe den weiteren Vorteil, dass dadurch, dass die Breite der Dichtlippe deutlich größer ist als der abzudichtende Spalt, eventuell vorhandene Toleranzunterschiede zwischen Deckel und Gehäuse in einfacher Weise ausgeglichen werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung kommen insbesondere bei Anwendung eines Spritzgussverfahrens für die Herstellung von Deckel und Abdichtelement zum Tragen. Beide Elemente können mit Hilfe dieses

Verfahrens in einfacher Weise als materialeinheitliches, einstückiges Bauteil in einem Verfahrensschritt hergestellt werden. Nicht nur der Fertigungs-, sondern

auch der Montageaufwand reduziert sich dadurch erheblich. Das Dichtelement sitzt zwangsweise an der richtigen Stelle. Es kann weder Verrutschen noch beim Transport oder der Montage verloren gehen.

Selbst bei komplexen Filtergehäuseformen ist eine Anpassung der Gestalt von Deckel und Dichtelement an die vorgegebene Gehäusegeometrie mittels eines Spritzgussverfahrens in einfacher Weise möglich. Dies gilt um so mehr als auch die Filtergehäuse in der Regel ebenfalls mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt werden, so dass die geometrischen Abmessungen in einfacher weise aufeinander abgestimmt werden können. Die erfindungsgemäße Lösung ist jedoch keineswegs auf die Anwendung eines Spritzgussverfahrens beschränkt. Dem Fachmann sind zahlreiche Verfahren bekannt, die ebenfalls zum Einsatz kommen können.

Auch wenn die einstückige und materialeinheitliche Ausbildung von Deckel und Dichtlippe erfindungsgemäß bevorzugt ist, so ist es auch möglich, beide Bauteile separat herzustellen und beispielsweise die Dichtlippe in einem weiteren Arbeitsschritt an dem Deckel zu fixieren, beispielsweise mittels Klebens oder Verschweißens. So kann das Dichtelement beispielsweise als V- Lasche ausgebildet sein, wobei der eine Schenkel der V-Lasche außenumfangsseitig an dem Deckel fixiert wird und er andere Schenkel die von dem Deckel nach außen wegstehende Dichtlippe bildet. Die Vorteile des einfachen Toleranzausgleichs bleiben bei einer solchen Lösung erhalten.

Die Dichtlippe kann vollständig aus einem elastischen Material gefertigt sein, oder aber aus einem weniger elastischen Material, wobei sie dann wenigstens einen elastischen Biegebereich aufweisen muss. Der elastische Biegebereich der Dichtlippe lässt sich beispielsweise in einfacher Weise dadurch realisieren, dass die Dichtlippe so ausgebildet wird, dass in ihrem Wurzelbereich einen sich verjüngenden Querschnitt aufweist, welcher bevorzugt nach Art eines

Filmscharniers gestaltet ist. Insbesondere bei der Herstellung von Deckel und Dichtlippe mittels eines Spritzgussverfahrens hat diese Lösung Vorteile.

Sofern Filtergehäuse und Deckel eine im Wesentlichen rechteckige Außenkontur aufweisen, wird eine gute Dichtigkeit dadurch erzielt, dass sich die Dichtlippe um die Ecken des Deckels jeweils herum erstreckt, wobei sie zu den Ecken hin jeweils spitz zuläuft. Um Stauchungen der Dichtlippe in der Einbausituation zu verhindern, weist die Dichtlippe bei dieser Ausgestaltung vorteilhafterweise Schlitze auf, die von den Spitzen ausgehend bis in den Wurzelbereich hineinragen. Eine weitere bevorzugte Lösung sieht vor, dass die Dichtlippe in den Eckbereichen keine Spitzen aufweist, sondern gerundet ist. Bei dieser Ausgestaltung lassen sich Stauchungen der Dichtlippe in der Einbausituation dadurch weitgehend verhindern, dass die Dichtlippe jeweils beiderseits der Eckenbereiche geschlitzt wird.

Der Deckel mit der Dichtlippe und der Filtereinsatz können als separate Bauteile ausgebildet sein. Hierbei kann es vorteilhaft sein, den Filtereinsatz zur besseren Abdichtung gegenüber dem Deckel und dem Gehäuse an seinen Längsseiten mit einem weiteren umlaufenden Dichtelement zu versehen.

Gemäß der weiteren erfindungsgemäßen Lösung bilden der Deckel mit dem ^' Dichtelement und der Filtereinsatz eine vormontierte Einheit, dergestalt, dass der Deckel an der der Einschuböffnung zugewandten Stirnseite des Filtereinsatzes befestigt wird. Ein Wechsel des Filtereinsatzes und Verschließen der Einschuböffnung ist auf diese Weise einfach und schnell mit einem Handgriff zu erledigen.

Bei der obigen Ausführungsform kann der Deckel mit dem Dichtelement beispielsweise an die Stirnseite des Filtereinsatzes angeklebt oder angeschweißt sein.

Die erfindungsgemäße Filteranordnung findet vorzugsweise Anwendung in Heizungs- und Klimaanlagen, insbesondere in Kraftfahrzeugen oder in der Gebäudeklimatechnik. Aber auch andere Anwendungen sind möglich. Der

Filtereinsatz kann dabei ebenfalls beliebig ausgestaltet sein, beispielsweise als Plattenfilter mit einem zick-zack-förmig gefalteten Filterelement. Bei dem Filterelement kann es sich hierbei beispielsweise um einen Partikelfilter aus Vliesstoff handeln oder aber um einen sog. Kombifilter aus Vliesstoff mit Partikelfilter und Adsorptionsfilter mit Aktivkohle oder einem sonstigen adsorbierenden Material. Solche Filter sind dem Fachmann hinreichend bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht weiter beschrieben.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Einige Ausführungsbeispiele werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Diese zeigen, jeweils schematisch in:

Fig. 1 einen Filtereinsatz für eine erfindungsgemäße Filteranordnung in Draufsicht;

Fig. 2 der Filtereinsatz aus Fig. 1 in Seitenansicht mit Blick auf den Deckel mit Dichtlippe;

Fig. 3 der Filtereinsatz aus Fig. 1 in einer seitlichen Schnittdarstellung;

Fig. 4 eine Ausschnittsvergrößerung aus Fig. 3

Fig. 5 in einer Ausschnittsvergrößerung analog zu Fig. 4 eine erfindungsgemäße Filteranordnung in der Einbausituation

Man erkennt in Fig. 1 einen Filtereinsatz 1 für eine erfindungsgemäße Filteranordnung mit einem plissierten Filterelement 2, welches ohne Beschränkung der Allgemeinheit in einen Rahmen 3 eingefasst ist. Am stimseitigen Ende ist das Filterelement 2 gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform fest mit einem Deckel 4 verbunden. Der

Deckel 4 kann beispielsweise an das stirnseitige Ende des Filterelement 2 angeklebt oder angeschweißt sein. Am außenumfangsseitigen Rand ist der Deckel 4, wie man insbesondere auch in der Fig. 2 erkennt, gemäß der Erfindung mit einer Dichtlippe 5 versehen. Die Dichtlippe 5 ist vorzugsweise einstückig und materialeinheitlich mit dem Deckel 4 verbunden. Die Dichtlippe 5 und der Deckel 4 können beispielsweise gemeinsam in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden.

Die Dichtlippe 5 weist bei der dargestellten Ausführungsform, wie man insbesondere in den Fig. 4 und 5 erkennen kann, einen Wurzelbereich 51 auf, der an den Deckel 4 angrenzt, sowie ein freies Ende 52. Das freie Ende 52 der Dichtlippe 5 steht von dem Deckelrand nach außen weg.

Fig. 2 zeigt den Filtereinsatz 1 aus Fig. 1 in seitlicher Ansicht mit Blick auf den Deckel 4. Der Deckel 4 ist rechteckig geformt. Zur mechanischen Stabilisierung weist er ohne Beschränkung der Allgemeinheit auf seiner Oberseite Verstärkungsrippen 6 auf. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Dichtlippe 5 in den Eckbereichen des Deckels 4 jeweils um die Ecken herum, wobei sie zu den Ecken hin spitz zuläuft. Man erkennt, dass die Dichtlippe in den Eckbereichen Schlitze 7 aufweist, die von den Spitzen der Ecken ausgehen und sich nahezu bis zum Rand des Deckels hin erstrecken. Die Schlitze 7 sorgen dafür, dass es beim Anlegen der Dichtlippe 5 an den Rand der Einschuböffnung beim Schließen des Deckels 4 nicht zu Wellungen oder Stauchungen der Dichtlippe 5 in den Eckbereichen kommt.

Die Dichtlippe 5 ist entweder insgesamt aus einem elastischen Material gefertigt oder weist wenigstens in ihrem Wurzelbereich 51 einen Biegebereich auf, der elastische Eigenschaften besitzt. Dieser Biegebereich kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass Querschnitt der Dichtlippe 5 sich zu ihrem Wurzelbereich hin so weit verjüngt, dass die Dichtlippe in diesem Bereich elastisch verformbar wird. Vorzugsweise ist der sich verjüngende

Querschnitt der Dichtlippe 5 in ihrem Wurzelbereich 51 nach Art eines Filmscharniers gestaltet.

In den Figuren 3 bis 5 ist das plissierte Filterelement 2 ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Kombifilter mit einem Partikelfilter 21 und einem Adsorptionsfilter 22 ausgebildet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch keinesfalls auf diesen Filtertyp beschränkt.

Fig. 5 zeigt nun die Erfindungsgemäße Filteranordnung in der Einbausituation. Mit dem Bezugszeichen 8 ist die Wandung der Aufnahme für den Filtereinsatz bezeichnet. Diese weist im Bereich der Einschuböffnung 9 eine flanschartige Erweiterung 10 zur Aufnahme des Deckels 4 auf. Man erkennt, dass sich die Dichtlippe 5 des Deckels 4 bei vollständig eingeschobenem Filtereinsatz 1 mit ihrem freien Ende 52 unter elastischer Vorspannung dichtend an die Wandung der flanschartigen Erweiterung 10 der Gehäusewandung 8 anlegt.