过滤元件和具有过滤元件的过滤系统的制作方法

本发明涉及一种过滤元件和一种具有过滤元件的过滤系统，尤其用于过滤空气。

背景技术：

ep1362628a1公开了具有在壳体中的过滤元件的过滤系统，其用作针对商用车的内燃机的空气过滤器。初级过滤元件包围次级过滤元件。初级过滤元件能够为了清洁或为了更换从壳体取出。在此，尤其是在清洁初级过滤元件时，内燃机经常处于运行中，从而次级过滤元件在敞开的壳体中暂时单独地过滤初始侧的抽吸空气并且因此用于保护内燃机。

技术实现要素：

本发明的任务在于提供一种过滤元件，其即使在敞开的壳体中也提供对清洁侧的更好的保护。

本发明的另外的任务是说明一种具有这种过滤元件的过滤系统。

之前提到的任务利用一种过滤元件解决，过滤元件具有用于过滤流体的过滤介质、具有关闭的端侧和与之对置的敞开的端侧的伸长的空心体，其中在敞开的端侧上布置有用于径向密封的密封区段，并且其中在关闭的端侧上布置有卡锁接口，过滤元件利用卡锁接口在常规的安装位置中能够固定在包围过滤元件的支撑体上。

优选地，卡锁接口以如下方式设计：使过滤元件在常规的安装位置中能够沿轴向方向与安装方向相反地固定在包围过滤元件的支撑体上，尤其是用于妨碍或阻止沿轴向方向与安装方向相反的例如由运行振动导致的松开运动。因此，过滤元件优选轴向地沿与过滤元件的安装方向相反的方向朝支撑体支撑。

根据本发明的另外的方面提出一种具有这种过滤元件的过滤系统。

本发明的有利的设计方案和优点由另外的权利要求、说明书和附图得到。

根据本发明的一个方面提出一种过滤元件，过滤元件具有用于过滤流体的过滤介质。过滤元件具有伸长的空心体，其具有关闭的端侧和与之对置的敞开的端侧，其中在敞开的端侧上布置有用于径向密封的密封区段，并且其中在关闭的端侧上布置有卡锁接口，过滤元件利用卡锁接口在常规的安装位置中能够固定在包围过滤元件的支撑体上。

过滤元件优选能够在过滤系统中作为次级元件使用。该过滤元件过滤已经通过初级元件预过滤的流体。通过过滤元件上的卡锁接口，该过滤元件能够抗振动地紧固在壳体中，从而当其在运行时在没有初级过滤元件的情况下暴露在振动中时，其也保留在其安装位置中，并且可靠地使清洁侧与初始侧分离。因此，在机动车中的例如空气抽吸设备的短暂的运行能够在清洁初级过滤元件时对于内燃机来说没有危险地实现。

有利地，过滤元件能够构造为空气过滤器，尤其是用于过滤针对内燃机的空气。

根据过滤元件的有利的设计方案，卡锁接口能够通过布置在关闭的端侧上的固定元件提供。这能够实现过滤任务和紧固任务的分离。存在的过滤元件尤其是能够简单地通过安置固定元件来加装。过滤元件不必重新设计。过滤元件能够简单地钩牢在支撑体上。

根据过滤元件的有利的设计方案，在过滤元件的关闭的端侧上，固定元件能够形状锁合地布置在关闭的端侧上。固定元件能够在过滤元件上使用在过滤元件上存在的结构。

根据过滤元件的有利的设计方案，卡锁接口能够具有至少一个或两个卡锁鼻。卡锁接口尤其是能够具有两个卡锁鼻，其在关闭的端侧上近似径向地对置。这允许过滤元件例如在支撑体上的简单的紧固，支撑体包围在设置的安装情况中的过滤元件。过滤元件能够简单地利用卡锁鼻钩牢在支撑体上，例如支撑体中的开口的边缘上。优选地，至少一个卡锁鼻径向向外伸出，尤其是超过密封区段和/或过滤介质的径向延伸尺寸。因此能够确保钩入到常规的过滤壳体的壳体侧的支撑体的开口中，过滤壳体的内直径大于过滤介质和/或密封区段的外直径。进一步优选地，至少一个卡锁鼻沿径向方向弹性地构造，从而卡锁鼻在安装时在支撑体的关闭地实施的部分上滑动的情况下能够径向向内偏移，并且当其到达支撑体中的开口的区域时又向外扣住。由此产生的形状锁合能够实现固定，以防过滤元件沿轴向方向松开，以防从运行位置例如由运行振动导致地松开。

根据过滤元件的有利的设计方案，过滤介质能够布置在具有缺口的柱形的支撑体上。支撑体尤其是能够是中心管，其具有窗户类型的开口。过滤介质能够受到支撑，以防压力负荷，而预限定的允许的压力损失没有通过支撑体被超过。卡锁接口能够通过优选刚性的支撑体稳定化。优选地，支撑体能够在过滤元件的关闭的端侧上具有关闭的端部盘，其封闭支撑体。这允许过滤介质的灵活的造型，过滤介质甚至不需要端部盘来可靠地分离初始侧和清洁侧。

根据过滤元件的有利的设计方案，在关闭的端侧上能够布置有手柄舌板。这在需要时使过滤元件的拆卸变得容易。安装同样得到简化。固定元件有利地能够沿轴向方向布置在手柄舌板和端部盘之间。固定元件尤其是能够在手柄舌板和端部盘之间稳定地压紧。

根据过滤元件的有利的设计方案，在关闭的端侧上能够布置有固定凸部。能够实现过滤元件的方位正确的定位。在关闭的端侧上的至少三个固定凸部是有利的。固定凸部结合支撑环提供了过滤元件的方位正确的定位。

根据过滤元件的有利的设计方案，固定元件能够沿周边方向具有至少一个舌板，用于将固定元件固定在支撑体上。固定元件能够借助舌板简单地钩牢在支撑体上的适当的结构上。有利地，舌板能够搭接边缘。如果边缘具有底切部，那么紧固是特别稳定的。同样能够通过力锁合的或摩擦锁合的夹紧来紧固在支撑体上。有利地，至少一个舌板能够包绕固定凸部之一。固定元件能够有利地为了紧固而匹配于过滤元件的存在的结构。

根据过滤元件的有利的设计方案，固定元件能够具有相对手柄舌板的支撑栓。操作得到简化，这是因为存在针对操作员的手的充分的自由空间。固定元件的稳定的安装同样能够实现。

根据过滤元件的有利的设计方案，过滤介质能够是单层的或多层的，尤其是缠绕的无纺布和/或构造为波纹管。无纺布能够利用纵向焊缝关闭，并且例如在一层中施加。无纺布同样能够利用径向焊缝稳定地紧固在支撑体上。

根据本发明的另外的方面提出一种具有根据本发明的过滤元件的过滤系统。过滤系统尤其能够是空气过滤系统。过滤系统具有壳体，在壳体中能够容纳有可更换的初级过滤元件，其在安装状态中在壳体中包围根据本发明的过滤元件。过滤元件具有伸长的空心体，其具有关闭的端侧和与之对置的敞开的端侧，其中在敞开的端侧上布置有用于径向密封的密封区段，并且其中在关闭的端侧上布置有至少一个卡锁接口，过滤元件利用卡锁接口在常规的安装位置中能够固定在包围过滤元件的支撑体上。初级过滤元件能够可松开地布置在初级支撑管上。过滤元件和初级支撑管通过卡锁接口连接。

由于在过滤元件上存在卡锁接口，所以即使在初级过滤元件已拆卸的情况下，流体也能够至少短暂地被过滤。过滤元件尤其是在过滤系统中作为次级元件使用，其过滤已经通过初级元件预过滤的流体。通过过滤元件上的卡锁接口，该过滤元件能够抗振动地紧固在壳体中，从而当其在运行时在没有初级过滤元件的情况下暴露在振动中时，其也保留在其安装位置中，并且可靠地使清洁侧与初始侧分离。因此，在机动车中的例如空气抽吸设备的短暂的运行能够在清洁初级过滤元件时对于内燃机来说没有危险地实现。

根据过滤系统的有利的设计方案，卡锁接口能够具有卡锁鼻，过滤元件利用卡锁鼻固定在初级支撑管上。过滤元件和初级支撑管上的存在的结构能够用于紧固过滤元件。

根据过滤系统的有利的设计方案，卡锁鼻能够设置在固定元件上，其尤其是能够在过滤元件上的手柄舌板和过滤元件的端部盘之间压紧。存在的过滤系统能够以简单的方式加装固定元件。

附图说明

另外的优点由随后的附图描述得到。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含组合的大量特征。本领域技术人员适宜地也将单个地考虑这些特征并且将其概括为有意义的另外的组合。其中示例性地：

图1示出了根据本发明的实施例的具有安装的固定元件的过滤元件的等轴图；

图2示出了没有固定元件的根据图1的过滤元件的关闭的端侧的俯视图；

图3以等轴图示出了图1的过滤元件的截取部分；

图4以等轴图示出了根据本发明的实施例的固定元件；

图5以截面图示出了根据本发明的实施例的过滤系统；

图6以等轴图示出了在打开的壳体中的根据图1的过滤元件；

图7示出了图6的过滤元件的细节图；

图8示出了具有固定元件的第二实施方式的过滤元件的截取部分；

图9示出了图8的过滤元件的截取部分，过滤元件类似于图7地布置在壳体中；

图10示出了根据在图8和9中使用的第二实施方式的固定元件；并且

图11示出了具有固定元件的第二实施方式的过滤元件的另外的截取部分。

具体实施方式

在附图中，相同的或类似的部件用相同的附图标记来编号。附图仅示出示例，并且理解为并不局限于此。

图1至3示出过滤元件10的不同的视图。

图1示出了根据本发明的实施例的具有安装的固定元件60的过滤元件10的等轴图。过滤元件10具有用于过滤流体的过滤介质12，并且构造为具有关闭的端侧17和与之对置的敞开的端侧16的伸长的空心体。过滤介质12能够是无纺布，其例如单层地实施。过滤介质12具有纵向焊缝19。径向焊缝18形成过滤介质12的终端。过滤介质12包围圆柱形地实施的具有敞开的端侧16和关闭的端侧17的支撑体11。在关闭的端侧17上，支撑管11具有关闭的端部盘20。

替选地，过滤介质12能够是具有很小的褶皱，优选具有仅几毫米，优选2至7mm，特别优选3至5mm的褶皱高度的波纹管。当过滤元件10上的压力损失应该尽可能小时，这是有利的。

支撑体11在其关闭的端侧17上设有手柄舌板38。手柄舌板38构造为平板，其比端部盘20具有更小的横截面并且与端部盘间隔开，从而操作者的手能够舒适地导入到手柄舌板38与端部盘20之间。手柄舌板38能够利用支柱紧固在端部盘20的边缘上。支撑体11由塑料，例如由聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺构成。

在过滤元件10的敞开的端侧17上布置有密封区段13，其形成径向密封装置，过滤元件10利用径向密封装置能够径向向外相对初级支撑管32（图5）密封。密封区段13和端部盘20能够由pur泡沫形成。可选地也能够使用另外的弹性物质。

在关闭的端侧17上布置有卡锁接口50，过滤元件10利用卡锁接口在常规的安装位置中能够固定在包围过滤元件的支撑体（初级支撑管32，图5）上。卡锁接口50通过固定元件60提供，其能够插到或夹到过滤元件10的端部盘20上。

图2示出没有固定元件60的根据图1的过滤元件10的关闭的端侧17的俯视图。在支撑体11的具有关闭的端侧17和端部盘20的端部上安置有固定凸部39、40、41、42，过滤元件10利用固定凸部在初级支撑管32（图5）内引导。固定凸部39、40、41、42等距地在端部盘20的周边上分布。

图3以等轴图示出了图1的过滤元件10在其关闭的端侧17上的细节。固定元件60布置在端部盘20与手柄舌板38之间，并且部分被手柄舌板38覆盖。固定元件60提供卡锁接口50，其例如形式为两个卡锁钩64，卡锁钩从端部盘20在过滤元件10的外周边上延伸并且向外指向。

图4以等轴图示出了根据本发明的实施例的固定元件60，如其能够在图1和3中的过滤元件10中使用的那样。固定元件60由具有弓形件65的环形的基本体62构成，弓形件将基本体62分为两个例如对称的环形区段。弓形件65在中间具有隆起部。在弓形件65的隆起部上并且在弓形件65和基本体62的接触部位的区域中布置有栓66。在安装状态中，栓66相对手柄舌板38（图3）的下侧支撑。另外的栓67相对弓形件侧的栓66径向地布置在基本体62中的凸起部68上。固定元件60能够以该方式轴向地预紧。

在凸起部68上设置两个径向向外指向的未详细标明的指部。此外，在凸起部68上和在基本体62上径向对置地分别构造有舌板69，其用于钩在过滤元件10的固定凸部上。因此，固定元件60能够稳定地紧固在过滤元件10上。舌板69在此搭接支撑管11的端部盘20（图3）。

在基本体的环形区段之一中，两个卡锁钩64布置在基本体62上，卡锁钩分别稍微在基本体62的周边上错开，从而卡锁钩在过滤元件10上的安装状态中放置在固定凸部旁边。卡锁钩64适宜地相对靠近弓形件65地设置，以便尽管如此却还是能够实现在初级支撑管32上的近似对称的紧固。卡锁钩64形成过滤元件10的卡锁接口50。

为了进一步阐述本发明，图5以截面图示出过滤系统100的实施例。过滤系统100例如是用于机动车，尤其是商用车的内燃机的空气过滤系统。过滤系统100具有由塑料构成的柱形的壳体26，其具有容器27和盖28。容器27例如利用密封剂29密封地与盖28连接。容器27在底部附近具有切向地通入的入口30和布置在中心的出口套管31。过滤元件10，尤其是次级过滤元件引入壳体26中。

过滤元件10如其在图1至3中描述的那样包括支撑体11、过滤介质12和密封区段13，密封区段形成径向密封装置，过滤元件10利用径向密封装置径向向外相对初级支撑管32密封。此外，过滤元件10包括卡锁接口50，卡锁接口由固定元件60提供，卡锁接口布置在端部盘20与过滤元件10的端侧的手柄舌板38之间。

为了使待清洁的流体能够穿过支撑体11，支撑体11在其周侧面14上具有多个窗户类型的开口15。开口15在该实施例中矩形地实施。但是，例如具有圆形的或三角形的开口15的实施方案也是可能的。支撑体11具有第一轴向端侧16和第二轴向端侧17。在端侧16、17的区域中的周侧面14不具有开口15，由此，在该部位处，流体不能够穿过支撑体11。在敞开地实施的第一端侧16上布置有密封区段13。密封区段13例如是pur泡沫，其包围支撑体11和第一端侧16，由此，过滤元件10能够密封地引入容纳部（未示出）中。第二端侧17借助支撑体11的关闭的端部盘20关闭地实施，由此，其也在没有密封的配对件的情况下阻止流体未经清洁地从初始侧到达过滤元件10的清洁侧（未示出）。

过滤元件10与出口套管31同轴地布置，其中过滤元件由空心柱形的初级支撑管32包围，初级支撑管相应于支撑体11由塑料构成并且尤其是具有窗户类型的开口150。在该初级支撑管32中，在内侧布置有容纳部33，过滤元件10利用密封区段13在第一端侧16的区域中沿径向方向密封地支撑在容纳部上。围绕初级支撑管32地布置有环形地关闭的、星形折叠的初级过滤元件34，其密封地引入壳体26中。该初级过滤元件34包括过滤介质35，例如过滤纸和两个密封地与之连接的端部盘36。端部盘36例如由具有密封特性的弹性的材料，例如pur泡沫构成。为了使通过入口30流入的空气不仅在一个部位上流经初级过滤元件34，容器27具有流动引导壁37，在流动引导壁上，流入的空气首先必须升高，以便流过初级过滤元件34。

当初级过滤元件34损坏或缺少时，过滤元件10沿箭头方向密封地分离入口30与出口套管31，由此，空气被大体清洁地通过出口套管31流出。过滤元件10也作为次级元件或安全元件公知。

图6以等轴图示出了在根据图5的打开的壳体26中的根据图1的过滤元件10。初级过滤元件34从其初级支撑管32取下并且从壳体移除。过滤元件10在初级支撑管32内利用其关闭的端侧17从壳体26的容器27伸出。手柄舌板38利用其上侧与初级支撑管32的自由的端侧对齐。通过初级支撑管32的开口150可看到过滤元件10的过滤介质12。即使在初级过滤元件34取下时（图5）也还通过过滤元件10确保了过滤作用。

图7示出了图6的在壳体26的容器27中保留的过滤元件10的细节图。可看到的是，固定元件60的卡锁鼻64钩入初级支撑管32上的窗户类型的开口中。固定元件60提供过滤元件10的卡锁接口50。

图9类似于图7地以等轴图示出在根据图5的敞开的壳体26中的根据图8的过滤元件10。在图8至11中示出的实施方式在此与之前的附图的不同之处仅在于使用另外的固定元件600。在图9中，通过初级支撑管32的开口150可看到过滤元件10的过滤介质12。

在图9中可看到的是，固定元件600的卡锁鼻640钩入初级支撑管32上的窗户类型的开口150中，从而阻止了在振动负荷时过滤元件10从初级支撑管沿轴向方向与安装方向相反地运动出来。固定元件600因此如也在第一实施方式中那样轴向地与初级支撑管32卡锁。固定元件600或其卡锁鼻640提供过滤元件10的卡锁接口50。固定元件600或其卡锁鼻640也能够与支撑管11一体式地，尤其是材料统一地实施。固定元件600如所示的那样优选借助卡扣连接卡扣在过滤元件10上，尤其是手柄舌板38的接片381上。如在图10和11中示出的那样，卡扣连接例如通过两个固定元件侧的卡钩660实现，其能够包绕手柄舌板38的接片381。如固定元件60的第一实施方式那样，固定元件的第二实施方式也具有支撑部位，其允许沿与卡锁鼻64、640的保持方向相反的方向，即沿过滤元件10的安装方向轴向地支撑过滤元件10。当力沿与安装方向相反的轴向方向作用到过滤元件上时，固定元件60、640的支撑部位支撑过滤元件10，并且固定元件又借助卡锁鼻64、640沿相反的方向支撑在初级支撑管32的窗户类型的开口150的边缘部上，从而过滤元件10得到固定，以防与安装方向相反地运动出来。在固定元件600的第二实施方式中，支撑部位通过基本体620的横向接片609形成，其支撑在固定凸部39上。在第一实施方式60中，环形的基本体62和弓形件65承担支撑部位的功能，这是因为其支撑在过滤元件10的关闭的端部盘20上。