(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
濾過される空気が流れるフィルタハウジング（１２）内に配置されたメインフィルタエレメント（２２）を備えるフィルタ装置（１０）であって、前記フィルタハウジング（１２）の軸方向の一端側が吸引側（１４）、他端側が流出側（１６）として構成されるとともに、前記フィルタハウジング（１２）の横方向には、前記メインフィルタエレメント（２２）を前記フィルタハウジング（１２）内に配置するためのハウジング受け（６６）が設けられ、前記メインフィルタエレメント（２２）が、少なくとも２つの半径方向に入れ子状のフィルタ蛇腹部（３２，３４）を有する複数蛇腹フィルタとして実施され、少なくとも１つのフィルタ蛇腹部（３２，３４）を通って前記半径方向に流れ、前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）間に、前記メインフィルタエレメント（２２）の端面と連通する前記空気の流れ空間（４４）が形成され、各フィルタ蛇腹部（３２，３４）が、星形に配置されたフィルタ折り畳み部を有する星形のフィルタであり、前記メインフィルタエレメント（２２）の少なくとも１つの端面にて、前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）の一方と前記フィルタハウジング（１２）の間にシール（３６）が配置され、
前記フィルタ装置（１０）は、前記メインフィルタエレメント（２２）とは別部材として構成される、前記ハウジング受け（６６）を閉鎖する板状の蓋部と、該蓋部に対して垂直方向に延在する前記ハウジング受け（６６）内に挿入可能な挿入レール（７０）とを有する横方向インサート（３８）をさらに備え、該横方向インサート（３８）が前記ハウジング受け（６６）内に挿入されると、該横方向インサート（３８）の前記挿入レール（７０）が前記フィルタハウジング（１２）の案内突起（６８）に案内されて、前記フィルタハウジング（１２）内に装着されている前記メインフィルタエレメント（２２）を軸方向に移動させて前記フィルタハウジング（１２）に押し付け、これにより前記メインフィルタエレメント（２２）がシール（３６，９６，９０）によって前記フィルタハウジング（１２，１０４）に対して軸方向に密封されるように構成されており、
更に、前記空気が吸引される吸引側に夫々位置する、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部（３２）と半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部（３４）とが、カバーリング（４０、９２、１０８）によって閉鎖されていることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
相互にすぐ近くに隣接するフィルタ折り畳み部の少なくとも１つの部分が、フィルタ蛇腹部（３２，３４）の１つの軸方向端面に前縁部接着接続部（６０）を有することを特徴とする、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
少なくとも１つのフィルタ蛇腹部（３２，３４）の少なくとも１つの端面に、カバー要素（２８，４０，９０，９２，１０８）が配置されることを特徴とする、請求項１又は２のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記カバー要素が、カバーリング（４０，９２，１０８）又はカバーディスク（２８，９０）として形成されることを特徴とする、請求項３に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
１つの端面にある第１のフィルタ蛇腹部（３２）がカバーリング（４０，９２，１０８）によって覆われ、前記第２のフィルタ蛇腹部（３４）が反対側の前記端面にてカバーリング（４０，９２，１０８）によって覆われることを特徴とする、請求項３又は４に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
前記フィルタ蛇腹部が個々の蛇腹（３２，３４）として形成されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）の１つが、円筒形で形成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）の１つが、円錐形で形成されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）間の前記流れ空間（４４）が、前記メインフィルタエレメント（２２）の前記軸方向長さにわたって変化する断面を有することを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記流れ空間（４４）の前記断面が、前記流出側（１６）に向かって増大することを特徴とする、請求項９に記載のフィルタ装置。
【請求項１１】
前記流れ空間（４４）の前記断面が、前記軸方向に一定の率で変化することを特徴とする、請求項９又は１０に記載のフィルタ装置。
【請求項１２】
前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）間の前記流れ空間（４４）が支持フレーム（３０）によってフレーム付けされることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１３】
前記流れ空間（４４）が清浄なチャンバを形成し、前記吸引側（１４）に対して軸方向に閉鎖されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１４】
前記流れ空間（４４）を半径方向に画定する前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）それぞれを通って前記流れ空間（４４）の方向の半径方向に流れることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項１５】
前記フィルタ蛇腹部（３２，３４）の１つが軸方向吸引部を有することを特徴とする、請求項１から１４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置に関し、特に内燃機関のエアフィルタ用のフィルタエレメントを具えたフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（ＥＰ１３６４６９５Ａ１）は、内燃機関のシリンダに供給される燃焼空気を濾過作用にかけるために内燃機関の吸気マニホールドに組み込まれるエアフィルタを開示している。エアフィルタは実質的に３部構成であり、軸方向に流れる燃焼空気が通過し、フィルタハウジング内に閉鎖式の蓋によって半径方向に挿入可能な交換式フィルタカートリッジとして構成されたフィルタエレメントをフィルタハウジング内に備える。フィルタカートリッジは、その上流側に配置され、粗大塵埃粒子を分離する働きをするサイクロンプリセパレータを有する。フィルタカートリッジの下流側には、これも蓋の開放時にフィルタハウジング内に半径方向に挿入可能な２次又は精密フィルタエレメントがある。サイクロンプリセパレータ、フィルタカートリッジ、及び精密フィルタエレメントは、互いの背後に軸方向に順に配置され、濾過される燃焼空気が軸方向に偏向せずにそれらを通過する。
【０００３】
フィルタカートリッジ内に収容する主なフィルタエレメントとして、例えば芯に巻き付けた波形フィルタ材料で構成された巻きフィルタが適切であり、波形の結果、端面が交互に閉鎖されたフィルタエレメントによって軸方向の流れの通路が形成される。このようなフィルタエレメントは、例えば、特許文献２（ＵＳ７，００８，４６７Ｂ２）に開示されている。
【０００４】
フィルタ蛇腹部の形態で星形の折り畳み式フィルタエレメントで構成されたフィルタエレメントも周知であり、そのフィルタ折り畳み部は半径方向に延在し、フィルタ折り畳み部の前縁部は軸方向に延在している。
【０００５】
特許文献３（ＥＰ１４９４７８５Ｂ１）は、空気濾過装置及びその設置方法を開示している。第１のステージ、及び埃分離管を有する複数の遠心分離器を有するプレフィルタ、及びエアフィルタカートリッジを有する第２のステージを有するエアフィルタが、管状フィルタの下流側に配置されている。エアフィルタカートリッジは、Ｚフィルタ媒体を備え、密封要素がＺフィルタ媒体構造の周囲を完全に延在し、吸気流表面及び出口流表面を有する。Ｚフィルタ媒体は幾つかの吸気折り畳み部通路を備え、これは吸気流表面で開き、出口流表面では空気の通路のために閉鎖されている。吸気流表面では閉じ、流出のために出口流表面で開いている幾つかの出口折り畳み部通路が設けられている。
【０００６】
エアフィルタは、少なくとも第１の部分及び第２の部分を有するハウジングを備え、密封要素は、第１の側及び対向する第２の側と、環状外部表面とを備える。
【０００７】
密封要素は、さらに、軸方向の密封作用を提供するために、ハウジングの第１の部分と第２の部分の間に配置されている。
【０００８】
各遠心分離器は、側壁と、内部と、バッフルとを有する。さらに、ハウジング内で流出側の１次フィルタエレメントの背後に安全要素が動作するように設置されている。
【０００９】
安全要素は、周囲を囲む外部スカートを有するフレームと、周囲を囲むスカートに配置されたパッキングセットと、フレーム内に配置された折り畳み式フィルタ媒体と、把持部とを備える。
【００１０】
パッキングセットは、さらにハウジング内にシールを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＥＰ１３６４６９５Ａ１公報
【特許文献２】ＵＳ７，００８，４６７Ｂ２公報
【特許文献３】ＥＰ１４９４７８５Ｂ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、簡単な組立構成手段で、高い濾過効率を特徴とするフィルタ装置を提供することを目的とし、フィルタ装置は最少の経費で保守されるように設計されなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、下記に記載の本発明の独立請求項の技術思想によって解決される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の実施形態によれば、フィルタ装置は、フィルタハウジング内に配置され、少なくとも２つの半径方向に入れ子状になるフィルタ蛇腹部を有する複数蛇腹フィルタ、例えば二重蛇腹フィルタなどのフィルタエレメントを有する。その間に、濾過される空気のための流れ空間が形成され、流れ空間はフィルタエレメントの端面と連通する。少なくとも２つの半径方向に入れ子状になるフィルタ蛇腹部のそれぞれ１つは、フィルタ折り畳み部が星形に配置された状態で星形フィルタとして構成され、半径方向に延在し、軸方向に延在する前縁部を有する。外部フィルタ蛇腹部の折り畳み部の半径方向内側に配置された前縁部並びに内側に配置されたフィルタ蛇腹部の折り畳み部の半径方向外側に配置された前縁部がそれぞれ、濾過された空気が流出するため、さらに濾過されていない空気を吸引するために働く流れ空間を画定する。
【００１５】
さらに、フィルタエレメントの端面の少なくとも１つに、好ましくは複数蛇腹フィルタとして実施されるフィルタ蛇腹部とフィルタハウジングとの間に密封作用を提供する密封リングが配置される。密封リングは、特にフィルタエレメントの濾過された気体の側から濾過されていない気体の側を流れが漏れない状態で分離するために働き、本発明により提示されたフィルタ装置の濾過効率を損なうような漏洩流を防止する。密封リングは、フィルタエレメントとハウジングの内側との間で軸方向に便宜上クランプし、軸方向に荷重がかけられる。基本的に、密封リングの半径方向の力の荷重、又は軸方向と半径方向の荷重の組合せを提供することができる。
【００１６】
密封リングの第１の実施形態によれば、これは例えば合成材料で製造されたターミナルデイスク上に配置することができ、例えば二重リップを有する密封リングとして実施することができる。密封リングはＴＰＥ、すなわち熱可塑性エラストマーで構成することができ、これは例えば、合成材料の射出成形機上で処理することができる密封材料を表す。製造は、一般的に硬質の構成要素を、次に軟質の構成要素を射出成形する２部構成要素の射出成形方法によっても可能である。密封リングは、接着剤接続、溶融又はスナップ留めすることができる。製造は、２部構成要素の方法以外に、合成材料の他の処理方法によっても達成することができる。密封リングを二重リップで製造することは必須ではない。言うまでもなく、このような二重リップの構成から逸脱した他の密封プロファイルも製造することができる。ターミナルデイスクの上側に環状に延在する突起に二重リップを配置する。二重リップとして形成されるＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）シールの個々のリップ間に、二重リップとして実施されたＴＰＥシールに必要な弾性を与える間隔が設けられる。ＴＰＥ二重リップとして実施された密封要素に軸方向の力で荷重を加えると、２つの個々のリップの圧縮、及び二重リップとして実施された密封リングの２つの個々のリップ間に設けられた自由空間への材料の圧縮が生じる。二重リップとして実施されたＴＰＥシールへの軸方向の力の荷重は、フィルタエレメントをフィルタハウジング内に装着した後に実現され、これは、例えば本発明により提示されたフィルタ装置のフィルタハウジングの内部にある接触フランジに対してフィルタエレメントを押し付けている時に、横方向インサートによって実現することができる。
【００１７】
フィルタエレメントとフィルタハウジングの間にあるシールの別の実施形態では、密封リングは、２部構成要素の射出成形部品として構成することができ、環状に延在して軟質合成材料によって画定された凹部を形成することができ、軟質弾性材料は、これより剛性で硬度が高い合成材料で囲まれる。密封リングをフィルタハウジングに装着すると、周方向に延在する密封リングの凹部で軟質合成材料によって画定された凹部内に、周方向に延在する突起が突出する。フィルタハウジング上に周方向に実施された突起と密封リングのこの実施形態との間の最終的な密封作用は、クリップ状クロージャ要素によってフィルタエレメントを上流側に配置されたサイクロンプリセパレータに接合すると実現される。フィルタハウジングの周囲に実施されたこれらのクリップ状クロージャ要素によって、軸方向に作用し、フィルタハウジング上の周方向の突起を密封リングの凹部に押し込む密封力が発生し、この凹部はこれより軟質の合成構成要素によって形成され、ひいてはこれより硬度が高く剛性の合成材料によって密封リング上で囲まれる。
【００１８】
有利な方法では、上述した２つの実施形態による密封リングは、本発明により提示されたフィルタ装置のフィルタエレメントの半径方向外側に配置された側に、特にフィルタエレメントの軸方向端面と半径方向外側に配置された壁面の間の遷移領域に配置される。これにより、濾過される空気の少なくとも部分的な流れをフィルタエレメントの半径方向外側に配置された壁面を通して供給でき、濾過するために、２つのフィルタ蛇腹部間の流れ空間に到達するまで、フィルタエレメントを通して案内することができる。
【００１９】
複数蛇腹フィルタ、特に二重蛇腹フィルタとして実施されたフィルタエレメントの吸引、さらに清浄化され濾過された空気の流出は、様々な方法で実現することができる。一方では、２つのフィルタ蛇腹部のそれぞれの壁を通して専ら半径方向に流れを案内し、同時に清浄なチャンバである流れ空間を通して専ら軸方向に濾過済み空気を除去することができる。他方で、フィルタ蛇腹部の少なくとも１つに、半径方向の流れに加えて、軸方向の流れも供給し、軸方向に流れ空間を通る流れの案内に加えて、２つのフィルタ蛇腹部のうち少なくとも１つの流出も、蛇腹部の一方内に流れが通ることによって実現することができる。
【００２０】
例えば外側に配置された第１のフィルタ蛇腹部が、軸方向に流れ、第２のフィルタ蛇腹部、例えば半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部を流れが通ることによって軸方向の流出を実現することが特に有利であることが分かっている。
【００２１】
所望の方法で吸引の流れ又は流出の断面を実現するために、例えばＰＵＲ材料で製造されたカバー要素、特にカバーディスク又はカバーリングを、接着した前縁部で実施された２つのフィルタ蛇腹部の対応する軸方向の端面上に配置する。例えば、半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部の軸方向の端面を、フィルタエレメントの吸引側にてカバーリングによって覆うことができ、したがってこの位置では軸方向の吸引が防止される。しかし、この位置で半径方向の吸引に加えて軸方向の吸引も可能にするために、半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部の吸引領域にある軸方向端面を開くことができる。
【００２２】
カバーディスクを、有利な方法で流出側の内側に折り畳んだ蛇腹に配置する。これは、濾過されていない側と濾過された側との間で即座に漏洩流を防止するために、折り畳んだ蛇腹内で内側に配置された吸引空間を軸方向に閉鎖する。半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部の軸方向の端面はカバーなしでよく、したがってこれにより、原則的に軸方向の吸引が可能である。これは、折り畳み部が一方側で接着剤接続される場合にも当てはまる。
【００２３】
それと同時に、半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部の流出領域にある軸方向端面は、この位置で軸方向の流出を防止するために、カバーリングによって覆われる。
【００２４】
さらに、便宜上、折り畳み部を一方側で互いに接着する。これは、フィルタ蛇腹部ごとに実行すると有利であり、したがって軸方向の一方の端面でのみフィルタ折り畳み部の前縁部が互いに仮留めされ、反対方向に配置された端面ではフィルタ折り畳み部の前縁部がカバーリングによって覆われる。２つのフィルタ蛇腹部に対して、フィルタ折り畳み部の前縁部の仮留めとカバーが交互に実行され、したがって例えば半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部では、前縁部が接着剤で接続され、反対側の軸方向端面ではカバーリングによって覆われ、半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部では、軸方向の吸引側がカバーディスクによって覆われる。反対側に配置された軸方向の流出側で、前縁部が互いに仮留めされる。端面を仮留めすることにより、結果として軸方向に延在する流れ空間又は通路が生じ、カバー要素との関連で、供給された空気がフィルタ壁を半径方向に確実に通過する。
【００２５】
以上で説明した実施形態による密封リングに関して、これは例えばＴＰＥの二重リップとして、例えば射出成形方法によって製造することができるが、周方向のシールを、フィルタハウジングに挿入され、複数蛇腹フィルタ、例えば二重蛇腹フィルタであることが好ましいフィルタエレメント上には設けず、フィルタハウジングの内部で周方向に延在する密封リングとして設けることも可能である。そのために、例えばフィルタエレメントの密封側に設けた二重リップとして形成される密封要素を、フィルタハウジングの吸引側の側壁へと移動することができる。また、２部構成要素の射出成形合成シールを、フィルタハウジング上ではなく、例えばフィルタハウジングに面するサイクロンプリセパレータの端面上に射出成形することが可能である。
【００２６】
一実施形態によって例えば上側に二重リップの形態で周方向に延在するＴＰＥシールが設けられた二重蛇腹フィルタとして形成されることが好ましいフィルタエレメントは、軸方向の長さにわたって同じコースか、又は様々なコースと同一であるフィルタ蛇腹部を備える。外側に配置された、さらに内側に配置されたフィルタ蛇腹部については、円錐形ばかりでなく円筒形も可能である。ある有利な実施形態では、半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部は円筒形であり、その外径及び内径は軸方向の長さにわたって変化しない。円筒形の実施形態ではなく、フィルタハウジングの組立構成要件に関して有利な別の実施形態では、外径に円錐形状を設けることができ、したがってフィルタエレメントをフィルタハウジング内に装着する場合、連続的に減少する外径の結果、フィルタハウジングの内部に追加の空間が形成され、これは濾過された空気の流出に有利な方法で影響して、流速を最低にし、したがって結果となる騒音を最低にする。
【００２７】
半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部は円錐形状を有することができ、円錐形状は吸引側から流出側へと便宜上テーパ状になる。これにより、流出側に向かって広がり、出口開口で開く環状円錐の形態で、フィルタ蛇腹部の間で流れ空間が得られる。これは、濾過された空気の流出に関する流体工学的考察の点で有利である。したがって、流れ空間は軸方向の長さにわたって変化する断面を有し、軸方向の変化率は実質的に一定である。しかし、基本的に軸方向の長さにわたって変動する変化率も可能であり、流れ空間も変化しない断面を有することができ、これは外部フィルタ蛇腹部の内側及び内部フィルタ蛇腹部の外側が相互に対して同心円状に延在する、すなわちそこに円錐形状が設けられていない場合である。
【００２８】
例えば２つのフィルタ蛇腹部のうち外側に配置された方に一定の内径を設け、半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部の外壁面に円錐形状を設けた場合、円錐状に延在する環状空間が形成される。この環状空間は、出口開口の流出側にて開いている。支持フレームをこの環状空間に挿入することができ、このフレームはフィルタ蛇腹部間の流れ空間のフレームとなる。特に、対応して重量が大きくなるフィルタエレメントを有する大容量のフィルタ装置では、射出成形プラスチック部品として実施することが好ましいこの支持フレームが、安定性を高める働きをする。この支持フレームは、半径方向ばかりでなく軸方向にも延在するリブを備え、それによって、特に大容量のフィルタ蛇腹部の相互からの分離を維持することができ、したがってその間に形成されて円錐状に延在する流れ空間が、その幾何形状に関して一定の構成を保持する。支持フレームは、これに関して必要な機械的安定性を支持作用によって提供する。支持フレームは一体構成であることが好ましい。
【００２９】
本発明の別の代替実施形態によれば、フィルタ装置はフィルタハウジング内にフィルタエレメントを備え、フィルタエレメントは、複数の平行なフィルタ層を有する連続的フィルタウェブで構成され、フィルタ層はフィルタウェブの湾曲した接続区間によって相互に接続される。隣接するフィルタ層間に、スペーサが設けられる。隣接するフィルタ層間の中間空間が、空気の流れ空間を形成する。フィルタ層は平面又は平坦であり、したがって中間に配置された流れ空間も相応して平行な面によって画定される。フィルタエレメントの対向する端面で交互に隣接する流れ空間を画定するフィルタウェブの湾曲した接続区間によって、吸引側の１つおきの流れ空間が開くか、又は閉じていることが確実に行われる。濾過される空気は、開いた流れ空間内に軸方向に導入され、流れ空間内で画定のフィルタ壁を半径方向に通過しなければならない。何故なら、この流れ空間の対向する軸方向の端面が、流出側で湾曲した接続区間によって閉鎖されているからである。隣接する流れ空間へと半径方向に通ることにより、フィルタエレメントから軸方向に流出することができる。
【００３０】
本発明により提示されたフィルタ装置のフィルタエレメントは、その組立構成に関係なく、蓋によって閉鎖されるハウジングの開口を通してフィルタハウジング内に半径方向に挿入することが有利である。フィルタエレメントには、濾過される空気が実質的に軸方向に流れる。さらに、一般的に、フィルタエレメント、すなわちメインフィルタエレメントは、その上流側に配置されたプレフィルタを有し、プレフィルタはサイクロンプリセパレータとして実施され、便宜上軸方向にも流れる。さらに、別の有利な実施形態によれば、フィルタエレメントは、その下流側に２次又は精密フィルタエレメントを有することができ、これも軸方向に流れると有利である。
【００３１】
二重蛇腹フィルタとして実施することが好ましいメインフィルタエレメントをさらに容易に操作するために、例えば周方向に延在する密封リングの底部側に形成された把持窪みを設けることができる。把持部は、メインフィルタエレメント、すなわち二重蛇腹フィルタとして実施されたフィルタエレメントの片手での着脱を実現できるように、有利な方法で実施することができる。これは、例えば農業用機械、例えば収穫機又はトラクタ、又は一般的に操作者が他方の手でグラブ保持する建設機械で、エアフィルタのフィルタエレメントを交換する場合に有利である。
【００３２】
さらに、特に二重蛇腹フィルタとして形成されるメインフィルタエレメントをフィルタハウジング内に装着した後に、横方向インサートを半径方向に押してフィルタハウジングに入れるという可能性がある。横方向インサート上に横方向に設けられたつまみは、フィルタハウジングの内側に延在する斜面に沿って移動し、フィルタハウジング内の斜面形の案内部上に横方向インサートを完全に挿入すると、例えば二重リップとして実施されたシールをフィルタハウジングに押し当てる密封力の発生をもたらす。これは、例えば押し抵抗の増大によって、又は横方向インサートの横方向つまみをフィルタハウジングの内側に設けられた、例えばそれに一体射出成形された斜面形状の面上のロック位置にロックしたことが気づかれることによって操作者に触覚で認識される。
【００３３】
本発明により提示された解決法の別の有利な詳細は、二重蛇腹フィルタとして実施することが好ましいメインフィルタエレメントの上部領域にある把持窪みに加えて、下部カバーリングに９０°又は１２０°の角度区分で位置合わせ又はセンタリングカムを設けることであることを理解されたい。これにより、特に片手操作のためのフィルタエレメントは常に、正確な位置に、すなわちフィルタハウジングの縦軸に平行に装着されて位置合わせされ、したがって密封作用を生成するために軸方向の力を荷重すると、二重蛇腹フィルタとして実施することが好ましいフィルタエレメントが常に、フィルタハウジングの軸に対して確実にセンタリングされる。ある有利な方法では、位置合わせ又はセンタリングカムの１つが、例えば分割でき、射出成形によってハウジングの内側に設けられたリブと相互作用することができる。メインフィルタエレメントの周囲で分割されたカムのこの実施形態により、フィルタハウジングの受けに位置を正確に確実に挿入することができる。
【００３４】
装着状態で、フィルタハウジングの内壁と半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部の外壁との間には常に十分な間隔が残り、したがって半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部における軸方向の吸引は一定のままである。何故なら、半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部の外側と、フィルタ蛇腹部の内側との間隔が一定であり、機械的荷重に関する安定性が提供されるからである。メインフィルタエレメントのカバー上に形成され、半径方向に延在するカムは、フィルタハウジング内に装着された状態でメインフィルタエレメントを減衰し、したがってこれは作動中に振動しない。
【００３５】
本発明により提示されたフィルタエレメントでは、特に二重蛇腹フィルタとして実施されたフィルタエレメントの場合、半径方向内側に配置された内部蛇腹上に、ＰＵＲのターミナルデイスクを、及び外側に配置された蛇腹及び内側に配置された蛇腹に対してＰＵＲの底部を製造することができ、フィルタエレメントを形成する両方の蛇腹を内部発泡することができる。これは、本発明によるフィルタエレメント、特に二重蛇腹フィルタとして形成されるフィルタエレメントの非常に安価な製造の変形を提供する。その内部は、ＰＵＲターミナルデイスクによって吸引側にて閉鎖され、したがって濾過される空気は２つの入れ子状フィルタ蛇腹部間にこれも円錐状に実施された環状空間を通って流入し、その後に半径方向外側に流出するか、又は清浄側で内側へと半径方向に流入する。ＰＵＲから製造する以外に、ターミナルデイスクは他の製造方法で製造することもできる。例えば、他のポッティング材料を使用できる、又は合成材料の接着又は溶融したターミナルデイスク、又は接着した金属質ターミナルデイスクさえ使用することができる。特に半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部がその外径に対して円錐形である場合、半径方向外側に配置されたフィルタ蛇腹部の外径とフィルタハウジングの内側との間に円錐状に広がる環状空間がもたらされ、それによって濾過された空気が清浄なチャンバに流入し、そこで流れの断面が広がる結果として、流速が低下し、場合によっては引き起こされる可能性のある騒音の発生を低下することができ、同様に流れ抵抗の低下が可能である。
【００３６】
他の利点及び便宜上の実施形態は、特許請求の範囲、図面の説明、及び図面から理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】特に内燃機関のエアフィルタとして使用され、軸方向に順に互いの背後にあるサイクロンプリセパレータ、メインフィルタエレメント及び下流精密フィルタエレメントを備えたフィルタ装置の部分断面図であり、メインフィルタエレメントは、半径方向に入れ子状の２つのフィルタ蛇腹部を有する二重蛇腹フィルタである。
【図２】フィルタエレメントの半部分断面図である。
【図３】横方向に設けた射出成形把持窪みを有するフィルタエレメントの平面図である。
【図４】カバー溝及びカバーディスク内のフィルタ蛇腹部の内部発泡位置の図である。
【図５】二重リップとして実施されたＴＰＥシールの領域の拡大図である。
【図６】図１から図５によるフィルタエレメントの重要部品の分解図である。
【図７】挿入要素、メインフィルタエレメント、及びフィルタハウジングの分解図である。
【図８】フィルタハウジング内のフィルタエレメントのロック機構の斜視図である。
【図９】シールを備えるフィルタエレメントの別の実施形態の縦断面図である。
【図１０】図９によるフィルタエレメントの断面図である。
【図１１】フィルタエレメントが挿入された第２の実施形態のフィルタ装置の斜視図である。
【図１２】メインフィルタエレメントの別の第２の実施形態の構成要素の分解図である。
【図１３】メインフィルタエレメントの周囲にある分割されたセンタリング又は位置合わせカムの図である。
【図１４】フィルタハウジング上に実施されたリブを取り巻く分割されたセンタリングカムである。
【図１５】３つのセンタリングカム、さらに分割されて１２時の位置で実施された位置合わせ又はセンタリングカムを有するメインフィルタエレメントのカバーの斜視図である。
【図１６】図１５にカバー付きで斜視図で示すメインフィルタエレメントの平面図である。    図では、同じ構成要素には同じ参照番号が付けられている。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図１に図示されたフィルタ装置１０は、トラクタ又は収穫機のような農業用機械、又は建設機械などのようなオフハイウェイ用途に特に使用される内燃機関のエアフィルタ用のフィルタエレメントである。図１に図示されたフィルタ装置は、例えばパワーを発生するために静止状態で使用される内燃機関、さらに大容量商用車両にも使用することができる。
【００３９】
図１に図示したフィルタ装置１０は、メインフィルタエレメント２２と、プレフィルタとして形成されるサイクロンプリセパレータ２０と、メインフィルタエレメントの下流側に配置された精密フィルタ２４を収容するフィルタハウジング１２とを備える。図１は、また、フィルタ装置１０の吸引側を参照番号１４で参照し、流出側が参照番号１６で識別されていることも示す。サイクロンプリセパレータ２０の領域には、出口開口１８が設けられ、それによって粗大汚染物がメインフィルタエレメント２２に到達する前にそれを除去することができる。
【００４０】
濾過される空気の流れ方向でサイクロンプリセパレータ２０の下流側にあるメインフィルタエレメント２２は、内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と、第１のフィルタ蛇腹部を半径方向に取り巻き、外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４とを備える。半径方向内側に配置された第１の内部フィルタ蛇腹部３２は、軸方向に見るとカバーディスク２８によって閉鎖された内部２６を取り巻く。したがって、サイクロンプリセパレータ２０を通過して濾過される媒体は、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を半径方向に通過し、支持フレーム３０を受けている流れ空間４４に入る。支持フレーム３０は、流れ空間４４をその幾何形状に対して支持し、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４を支持する。吸引側では、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２並びに半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４がカバーリング４０によって閉鎖される。これにより、内部２６に入る濾過される空気が、内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を通って半径方向外側に流れ、確実に流れ空間４４に入る。
【００４１】
図１の図は、また、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４が円筒形である、すなわち軸方向では、軸方向に見て一定の内径及び外径を有することも示す。これとは対照的に、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２は円錐形状６４を有し、これは円錐形の流れ空間４４を可能にする。サイクロンプリセパレータ２０を通過した空気は、さらに半径方向内側に配置された第２のフィルタエレメント３４の外壁面から流れ空間４４にも、またそこから以下の図に示された出口開口を通って精密フィルタエレメント２４にも流れる。
【００４２】
メインフィルタエレメント２２はカバーリング４０を備え、その上に個々の位置合わせ及び固定カム５０が設けられ、それはフィルタ装置１０のフィルタハウジング１２の内側に支持されている（図１５及び図１６を比較されたい）。濾過されていない気体の側は、以下でさらに詳細に説明する密封リングの形態のシールによって、フィルタ装置１０の濾過された気体の側に対して密封される。密封リング３６は、例えばＴＰＥで製造される二重リップとして、又は合成材料の２部構成要素の射出成形工程（２Ｃ方法）によって実施することができる。
【００４３】
二重蛇腹フィルタエレメントとして実施することが好ましいメインフィルタエレメント２２を、カバーリング４０の外周に１２０°分割で、又は９０°分割で設けられたカム５０によって配置した結果として、図１の図による本発明のフィルタ装置１０のフィルタハウジング１２の内部に装着した状態で、メインフィルタエレメント２２が確実に正確に配向される。メインフィルタエレメント２２のセンタリング又は位置合わせカムとして働くカム５０の１つは、例えば図１３及び図１４に示されたように分割された構成とすることができる。分割された位置合わせ又はセンタリングカム５０は、フィルタハウジング１２の内側に形成されたリブと相互作用する。カム５０によって、メインフィルタエレメント２２は装着状態で振動しないように固定され、分割されたカム５０によって、メインフィルタエレメント２２をフィルタハウジング１２内に位置的に正確に確実に装着することができる。
【００４４】
図１の図は、ここでは二重リップを有するＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）シールとして実施された密封リング３６が、フィルタハウジング１２の接触フランジ４２に当接していることを示す。
【００４５】
図１に装着状態で図示されたメインフィルタエレメント２２は、フィルタハウジング１２内へと横方向に挿入可能な横方向インサート３８によって固定される。すなわち、フィルタハウジング１２の横方向開口６６を通してメインフィルタエレメント２２を装着した後、インサート３８がフィルタハウジング１２内に移動する。フィルタハウジング１２内に延在する挿入レール７０上にインサート要素３８を装着することにより、軸方向に作用する密封力が発生する。すなわちその前にフィルタハウジング１２に挿入されたメインフィルタエレメント２２が、軸方向に予め張力を加えられ、フィルタハウジング１２に押し付けられる。これにより、二重リップとして実施され、メインフィルタエレメント２２の上端面に設けられたシール３６は、その対応する部分、すなわちフィルタハウジング１２の接触フランジ４２に押し付けられ、密封力が発生する。軸方向に作用する密封力によって、濾過されていない気体の側が、半部分断面図を示す図１に図示されたフィルタ装置１０の濾過された気体の側から分離される。
【００４６】
図２の図は、図１のフィルタ装置のメインフィルタエレメントを半部分断面図で示す。
【００４７】
二重蛇腹フィルタとして実施されたメインフィルタエレメント２２は、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と、それを半径方向に取り巻き、外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４とを備える。両方のフィルタ蛇腹部３２、３４を通って、内部から外部へと、又は外部から内部へと実質的に半径方向に流れる。軸方向では、端面における吸引がカバーリング４０によって吸引側１４で防止される。図２による半部分断面図から分かるように、カバーリング４０は横方向に突出する固定又はセンタリングカム５０を有する。これは、カバーリング４０の製造時に非常に簡単に製造することができる。９０°又は１２０°の分割で、又はそこから逸脱する分割でカバーリング４０の周囲に分布するこれらの位置合わせ及び固定カム４０によって、メインフィルタエレメント２２は、本発明により提示されたフィルタ装置１０のフィルタハウジング１２内で位置合わせされる。カバーリング４０は、メインフィルタエレメント２２の底部９２に対応する。
【００４８】
図２の図は、また、メインフィルタエレメント２２の上側に周方向に延在する環状突起４６が配置され、その上でこの実施形態では二重リップとして実施されたシール３６を受けることも示す。シール３６の個々の下部リップは、メインフィルタエレメント２２の上側で環状に延在する突起４６上に支持されている。
【００４９】
半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２は、内部発泡又は射出成形カバーディスク２８によって流出側で閉鎖された内部２６を画定する。これにより、軸方向に入る空気は、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を通して半径方向に半径の流れを実行するようにされる。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を通過した後、空気は、外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の内側と円錐形に実施されて半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の外側との間に配置されて、流れ空間４４の輪郭を決定する支持フレーム３０によって生成されたくさび形の輪郭を有する流れ空間４４に流入する。位置４８は内部発泡位置を示し、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２並びに半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の軸方向端面が、カバーディスク２８又はカバーリング４０に接続される。例えばＰＵＲなどのような合成材料の内部発泡部分４８の実施形態により、ここでは二重フィルタ蛇腹部として実施されたメインフィルタエレメント２２の画定されたデフォルトの流れ方向、さらにその非常に簡単で安価な製造の可能性が可能になる。
【００５０】
図３は、図２に半部分断面図で図示したメインフィルタエレメントの平面図を示す。
【００５１】
図３の図は、図２に関して既に言及したように、環状に延在する突起４６の底部側に把持窪み５２又は把持部材５２が射出成形によって設けられることを示す。これによって、本発明により提示されたメインフィルタエレメント２２を片手で取り扱うことができる。機械の操作者が短い通知により、トラクタ、収穫機、又は建設機械などの内燃機関のエアフィルタエレメントを交換しなければならない場合、これには通常、内燃機械、特に吸気マニホールドによじ登る必要がある。機械の操作者は、片手でグラブ保持しなければならず、フィルタ装置１０内で磨耗しやすいメインフィルタエレメント２２を片手で交換するために、片手しか自由ではない。この片手での交換は、横方向に設けられて射出成形され、簡単にアクセス可能な把持窪み５２によって、又は横方向に設けられて射出成形された把持部材５２によって非常に簡略化される。使用済みのメインフィルタエレメント２２を交換した後に、単に挿入する動作によって横方向インサート３８を再び押し込む場合、軸方向のプレテンションが発生し、これは最終的に二重リップとして実施されたシール３６とフィルタハウジング１２又はそれに設けられた接触フランジ４２との間の密封作用を発生する。
【００５２】
図３の図は、また、シール３６が環状突起４６上に途切れずに延在し、図３に示したフィルタエレメント２２の流出側に、流れ空間４４を画定する支持フレーム３０によって出口開口５４が設けられることも示す。
【００５３】
楕円形の出口開口５４によって、濾過した空気が図１に図示した精密フィルタエレメント２４から流出する。
【００５４】
図４は、二重フィルタ蛇腹部として実施されたメインフィルタエレメントのフィルタ蛇腹部間の支持フレームを拡大した縮尺で示す。
【００５５】
図４に示すように、円錐形の流れ空間４４を画定する支持フレーム３０は、図の面に垂直で周方向に延在するリブ構造５６を備える。吸引側１４から見て軸方向に、円錐形の流れ空間４４が流出側１６に向かう方向に広がる。参照番号５４は流れ空間４４の出口開口を示す。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２並びに半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４を通って、実質的に半径方向に流れる。図４の図に示すように、２つのフィルタ蛇腹部３２、３４の端面は、内部発泡部品４８によってカバーディスク２８又はカバーリング４０に接続され、外周には位置合わせ及び保持カム５０を射出成形によって任意の数だけ設けることができる。図４は、また、円筒形に実施された半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４と比較して、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２は、支持フレーム３０の円錐形状に従って円錐形状６４を有することをも示す。流れ空間４４の円錐形状は参照番号５８によって示されている。
【００５６】
内部２６は、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の内径によって画定されている。
【００５７】
図５は、既に図２、図３及び図４でそれぞれ半部分断面で示されたメインフィルタエレメントの上部領域を拡大した縮尺で示す。
【００５８】
図５に示すように、環状突起４６の上には、二重リップとして実施されたシール３６が設けられている。二重リップとして実施されたシール３６の個々の２つのリップは、シール３６の弛緩状態では間隔６２によって隔置される。個々の下部リップ上には、環状に実施された突起４６の周方向に延在する凹部と係合するピン状突起があり、凹部はピン状突起の幾何形状に対して相補的形状を有する。環状に延在する突起４６の下には、メインフィルタエレメント２２の片手操作を実現する把持部材５２が設けられている。図２、図３及び図４の図と比較して拡大した縮尺で示された図５の図では、流出側にフィルタ蛇腹部３２、３４の端面の内部発泡部品４８を示し、さらに支持フレーム３０が配置された流れ空間４４の円錐形状５８を示す。流れ空間４４の支持フレーム３０の周方向に延在するリブ構造は、参照番号５６で識別される。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を通って内部から外部へと流れる空気は、流れ空間４４に流入し、そこから出口開口５４を通って出る。これに対して、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３２を通って、濾過される空気が外部から内部へと流れ、出口開口５４にある円錐形で実施された流れ空間４４からも出る。
【００５９】
図６は、本発明により提示されたフィルタ装置のメインフィルタエレメントの第１の実施形態の重要な構成要素の分解図を示す。
【００６０】
図６の構成要素の分解図は、二重リップとして実施されたシール３６の下に、１つ又は複数の把持窪み５２が横方向に配置されることを示す。これは、既に数回言及した環状に延在する突起４６上に配置される。参照番号２８は、図６の分解図では内部２６を閉鎖するカバーディスクを示す。図６では、参照番号６０は前縁部における接着接続を示し、これで例えば星形に折り畳まれたフィルタ蛇腹部が流出側及び吸引側に設けられる。
【００６１】
図６の分解図は、また、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２が、支持フレーム３０の円錐形状と一致する円錐形状６４を有することを示す。支持フレーム３０は、軸方向及び周方向に延在する格子状構造のリブ５６を備える。
【００６２】
半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の輪郭及び円錐形状６４を設けたその外壁面とは対照的に、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４は円筒形である。その外径には、例えば狭い設置空間を考慮するために、及び半径方向の均一な吸引を可能にするために、円錐形状を設けることもできる。
【００６３】
最後に、図６の図は、また、カバーディスク４０の外周に幾つかの位置合わせ及び固定カム５０を設けることも示す。これについては、図１から図５に関して既に説明している。
【００６４】
図７は、本発明によるフィルタ装置の挿入要素、フィルタエレメント、及びフィルタハウジングという構成要素の分解図を示す。
【００６５】
図７に示すように、フィルタハウジング１２は、参照番号６６で示される横方向開口を有する。開口６６は、フィルタハウジング１２上に横方向に設けられる。フィルタハウジング１２は、特に合成材料の射出成形部品として製造される。案内突起６８が開口６６に設けられ、横方向開口６６の縦軸に対して実質的に垂直に延在し、参照番号３８で示された横方向インサートの案内部として働く。横方向インサート３８は、図７の図による挿入レール７０を備え、その下側は、横方向インサート３８を挿入すると、フィルタハウジング１２の開口６６内で案内突起６８上にて摺動可能である。
【００６６】
最初に、メインフィルタエレメント２２を着脱すると、後者を把持窪み又は把持部材５２で把持し、横方向開口６６から引き出す。その後に、新しい未使用のメインフィルタエレメント２２を横方向開口６６に挿入する。横方向開口６６に挿入した後、メインフィルタエレメント２２は最初に、９０°又は１２０°の分割でカバーリング４０上に設けられたカム５０によってフィルタハウジング１２内でセンタリングされ、位置合わせされる。メインフィルタエレメント２２の軸方向に作用する密封力を生成するために、横方向インサート３８を横方向開口６６に押し込む。横方向インサート３８上に挿入レール７０が形成され、これは相互に対して自由な空間７０を提供し、横方向開口６６に横方向インサート３８を挿入すると、予め設置されているメインフィルタエレメント２２を通して係合する。横方向インサート３８をフィルタハウジング１２の横方向開口６６に挿入すると、緩やかな斜面を設けた挿入レール７０の上側が予め設置されたメインフィルタエレメント２２と係合し、横方向インサート３８が横方向開口６６内に完全に挿入されると、精密フィルタエレメント２４を収容するフィルタハウジング１２のハウジング側にこれを押し付ける。これにより、メインフィルタエレメント２２上に設けたシール３６が、フィルタハウジング１２の対応する側に形成される密封表面に押し付けられる。横方向インサート３８がその挿入レール７０で横方向開口６６内に完全に挿入されると、メインフィルタエレメント２２は、そのシール３６がフィルタハウジング１２の対応する密封表面に、例えば接触フランジ４２上で当接した状態で、軸方向に配置され、これにより軸方向の密封力が軸方向に生成される。
【００６７】
図７の図ではメインフィルタエレメント２２上に設けられているが、二重リップとして実施することが好ましいシール、すなわちシール３６は、運動学的に反対にメインフィルタエレメント２２ではなくフィルタハウジング１２の横方向開口６６の横方向表面の対応する密封表面に設けることもできる。
【００６８】
フィルタハウジング１２内の横方向インサート３８の案内作用は、横方向表面上に設けられてフィルタハウジング１２内の開口６６を画定する案内突起６８に沿って実現される。
【００６９】
図８の図は、本発明によるフィルタ装置のある実施形態を、より大きいサイズで示す。
【００７０】
ロック装置７４を解放位置からロック位置８０へと移動した後に生じる力を吸収するために、フィルタハウジング１２上の接合領域７６に射出成形によって補強構造８４が設けられる。フィルタハウジング１２の装着開口、すなわちハウジング受け６６は、図８には部分的にしか図示されていない蓋８６によって閉鎖される。
【００７１】
完全にするために、図８の斜視図では、フィルタ装置１０が吸引側１４でサイクロンプリセパレータ２０を有し、流出側１６には精密フィルタエレメント２４（この断面図では図示せず）を有することに言及しておかねばらない。ロック作用７４は、把持部材７８によって作動する。
【００７２】
図９は、本発明によるフィルタ装置、特にメインフィルタエレメントの別の第２の実施形態を示す。
【００７３】
図９に示す縦断面図は、軸方向の密封作用を生成するシール３６が、２部構成要素の射出成形プラスチック部品としてメインフィルタエレメント２２の上側に形成されることを示す。射出成形によって第１の合成材料９６のカム９４が設けられ、環状で実施されたシール３６は、上述した第１の合成材料から射出成形されるが、優れた弾性特性を有するこれより軟質の第２の合成材料９８が、凹部１００を画定するように第１のプラスチック材料９６内に射出成形される。より軟質の第２の合成材料９８は、下方向に開く凹部１００を画定する。
【００７４】
図９に示すメインフィルタエレメント２２の縦断面図は、内部２６を取り巻く半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２が、ターミナルデイスク９０（ＰＵＲ）によって閉鎖されていることを示す。ターミナルデイスク９０は、内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の軸方向端面に発泡することが好ましい。吸引側でターミナルデイスク９０に対向する開口は、底部９２によって画定され、これはメインフィルタエレメント２２の内部２６へと吸引開口を解放する。この開口を通して、濾過される空気が内部２６に流入する。ターミナルデイスク９０により、濾過される空気は強制的に、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２を通る半径方向の流れで流される。
【００７５】
前縁部の接着接続部６０を有することが好ましい軸方向端面は、吸引側で底部９２によって閉鎖され、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の軸方向端面は、環状カバー１０８によって閉鎖される。この措置の結果、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４に対して外側から内側への半径方向の流れが与えられ、したがって濾過される空気は、一方では内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２から流れ空間４４内に半径方向に通過し、他方では、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の内側でこの流れ空間４４内に入る。その出口開口は、図９の図では参照番号５４でマークされている。
【００７６】
図１０の図は、第２の実施形態による図９の断面図に示されたメインフィルタエレメントの断面図を示す。
【００７７】
図１０は、より硬質で剛性の第１の剛性材料９６から作成された周方向に延在するシール３６が、優れた弾性特性を有する第２の合成材料９８によって画定された凹部１００を有することを示す。凹部１００は、フィルタハウジング２上に環状に形成された周方向に延在するノーズ１０４と相互作用する。図１１の図を参照されたい。図１０は、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の内側によって画定された内部２６が、流出側１６にてターミナルデイスク９０によって軸方向に閉鎖されていることも示す。図１０の図は、また、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の外径が、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の間に挟まれた支持フレーム３０によって維持される円錐形状６４を有することも示す。流れ空間４４の円錐形状を維持する支持フレーム３０は、メインフィルタエレメント２２の流出端部に出口開口５４を形成する。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と対照的に、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４は円筒形であるが、外径は円錐形状１０６を有することもできる。半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の外部輪郭の実施形態のこの可能性が、図１２の分解図に示されている。
【００７８】
図１０の図は、また、メインフィルタエレメント２２の吸引側１４が底部９２によって閉鎖されていることも示す。底部９２の領域の吸引側１４及びカバーディスク９０の領域の流出側１６では、メインフィルタエレメント２２の半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２並びに半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の軸方向端面が、前縁部に接着接続部６０を有する。外側に設けられた射出成形カム９４は、フィルタハウジング１２内のメインフィルタエレメント２２の回転固定装置として働く。
【００７９】
図１１の図は、本発明により提示された第２の実施形態によるフィルタ装置１０の縦断面斜視図である。
【００８０】
図１１は、フィルタ装置１０のフィルタハウジング１２が、吸引側１４に、サイクロンプリセパレータ２０、その下流側の流れ方向で見てメインフィルタエレメント２２、及び軸方向にその背後に精密フィルタエレメント２４を有することを示す。フィルタハウジング１２の流出側は参照番号１６で示されている。
【００８１】
本発明により提示されたフィルタ装置１０の第１の実施形態と対照的に、この実施形態では、実質的に軸方向に配向された密封力が、横方向インサート３８によって発生しないが（図７の図と比較されたい）、サイクロンプリセパレータ２０がクロージャ手段１０２によってフィルタハウジング１２に取り付けられる。フィルタハウジング１２とサイクロンプリセパレータ２０を接合した後、フィルタハウジング１２上に周方向に延在するノーズ１０４の凹部１００への挿入が実現され、この凹部は弾性特性を示す第２の合成材料９８によって画定される。必要な軸力がクロージャ手段１０２によって発生し、したがって図１１に示すように、サイクロンプリセパレータ２０及びフィルタハウジング１２の接合状態で、濾過された気体の側に対する濾過されていない気体の側の密封作用が実現される。
【００８２】
第２の合成材料９８は、これより有意に硬度及び剛性が高い第１の合成材料９６に囲まれているので、凹部１００を画定する第２の合成材料９８が横方向に流れることができず、したがってフィルタハウジングの周囲に延在するノーズ１０４を凹部１００に挿入すると、確実に密封作用が行われ、頻繁な開閉にも損傷せずに耐えることができる。何故なら、第２の合成材料９８が封入され、数回の開閉作用の後でも流れないからである。
【００８３】
完全にするために、図１１に装着状態で図示されたメインフィルタエレメント２２が、図１１の断面図では、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４とを備えることに留意されたい。図９及び図１０に関して既に言及したように、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４は円筒形であり、それに取り巻かれて内側に配置されたフィルタ蛇腹部３２は、その外径及び内径で円錐形状を有することができる。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２の外径の円錐形状６４は、これも円錐形状が設けられた支持フレーム３８との相互作用で、流出側１６の方向にその断面に対して連続的にテーパ状になる流れ空間４４の輪郭を提供する。
【００８４】
図１１の図は、図示のサイクロンプリセパレータ２０が出口開口１８を有し、それを通して濾過される空気の流れの粗大粒子を直接分離することができ、したがってこれがメインフィルタエレメント２２に到達さえしないことも示す。ターミナルデイスク９０及びカバー１０８により、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４における吸引は半径方向側から、すなわちフィルタハウジング１２の内側及び外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の外壁面によって画定された方向で半径方向に実現される。何故なら、半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の軸方向端面がカバー１０８によって閉鎖されているからである。半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部３２は、前縁部の接着接続部６０に軸方向吸引部を有する。
【００８５】
半径方向内側に配置されたフィルタ蛇腹部３２は、前縁部の接着接続部６０を有する軸方向端面に吸引部を有し、濾過された空気は内部２６へと半径方向内側に流れ、そこからメインフィルタエレメント２２の下流側に配置された精密フィルタエレメント２４に流入する。
【００８６】
図１２の図は、第２の実施形態によるメインフィルタエレメントの分解図である。図９から図１１を比較されたい。
【００８７】
図１２の分解図では、メインフィルタエレメント２２が、円錐形状６４を設けた半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と、外部円錐形状１０６を設けることも可能である半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４とを備えることが示されている。メインフィルタエレメント２２の両方のフィルタ蛇腹部３２、３４は、その軸方向端面に前縁部接着接続部６０を備える。半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２は、吸引側にてターミナルデイスク９０（ＰＵＲ）によって閉鎖され、流出側では、半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２並びに半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４は、それぞれ前縁部接着接続部６０が設けられ、底部９２によって閉鎖される。
【００８８】
図１２に示すシール３６は、２部構成要素の合成シールとして形成される。シール３６は、より硬度が高く剛性の特性である第１の合成材料９６から射出成形され、図１１の分解図には示されていない凹部１００は、第１の合成材料９６に囲まれ、より高い弾性特性を有する合成材料９８によって画定される。
【００８９】
半径方向内側に配置された第１のフィルタ蛇腹部３２と半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の間には、図１２の分解図により複数の半径方向及び周方向に延在するリブ５６を有する支持フレーム３０を有する。
【００９０】
半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４は、その外径に対して、図１２の分解図に示されるように円錐形状１０６を有することができる。メインフィルタエレメント２２の半径方向外側に配置された第２のフィルタ蛇腹部３４の外径における円錐形状１０６によって、メインフィルタエレメント２２を取り巻くフィルタハウジング１２と相互作用する際に、流速が減速する流出方向に延在して広がり、したがって騒音の発生を最小化するか、少なくとも制限することができる流れの断面の生成を達成することができる。
【００９１】
代替実施形態では、フィルタハウジング１２内に収容され、第１及び第２のフィルタ蛇腹部３２及び３４を備えるメインフィルタエレメント２２は、周方向に延在して折り畳み部の先端に接着された糸によって折り畳み部が相互に接続されるという点で安定させることもできる。
【００９２】
図１３の図は、メインフィルタエレメント２２のカバーリングの周囲にある分割されたカムを示す。図１３の図に示されるように、分割カム１１０はスロット１１６を有する。これにより、分割カム１１０は、カバーリング４０に対して周方向に延在する第１の肩部１１２及び第２の肩部１１４と係合する。図１３の図、さらに図１４の図は、カバーリング１４０上の分割カム１１０が１２時の位置に配置されていることを示す。あるいは、分割カム１１０をカバーリング４０の周囲の３時、６時又は９時の位置に設けることも可能である。フィルタハウジング１２内に延在するリブ１１８と相互作用する分割カム１１０によって、フィルタハウジング１２内にメインフィルタエレメント２２が位置的に正確に確実に設置される。
【００９３】
図１４は、フィルタハウジング１２上に射出成形され、分割カム１１０の第１の肩部１１２及び第２の肩部１１４に取り巻かれているリブ１１８を示す。分割カム１１２によって、フィルタハウジング１２内にメインフィルタエレメント２２が位置的に正確に確実に設置される一方、フィルタハウジング内に装着された状態で、メインフィルタエレメント２２の振動は、カバーリング４０の周囲に形成された位置合わせ及びセンタリングカム５４によって減衰される。
【００９４】
図１５及び図１６の図は、交換式メインフィルタエレメント２２のカバーリング４０の周囲に配置された全ての位置合わせ及びセンタリングカム５０、１１２を示す。図１５及び図１６の図は、それぞれ分割カム１１２がカバーリング４０に対して１２時の位置にあることを示す。図１５が、メインフィルタエレメント２２のシール３６の下にある把持窪み５２を示す一方、図１６の図はフィルタハウジング１２内のフィルタエレメント２２の装着位置を示す。この図は、カバーリング４０がその位置合わせ及びセンタリングカム１５とともに、フィルタハウジング１２の内側に支持され、したがってフィルタハウジング１２に対して振動が減衰され、分割カム１１０によってフィルタハウジング１２内にメインフィルタエレメント２２が位置的に正確に確実に設置される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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