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EP 1 400 685 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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04.07.2007 Patentblatt 2007/27 |
(22) |
Anmeldetag: 28.08.2003 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Resonatorluftfilter
Combined resonator and air filter
Filtre à air et résonateur combiné
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
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Priorität: |
21.09.2002 DE 10243883
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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24.03.2004 Patentblatt 2004/13 |
(73) |
Patentinhaber: MANN+HUMMEL GmbH |
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71638 Ludwigsburg (DE) |
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Erfinder: |
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- Graefenstein, Andreas
76131, Karlsruhe (DE)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 1 156 205 DE-A1- 3 734 338 DE-C- 944 405
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DE-A1- 3 429 633 DE-A1- 4 438 556 DE-U1- 9 113 807
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft einen Luftfilter, insbesondere ein Luftfilter einer Brennkraftmaschine,
nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Baukastensystem
mit Teilen für diesen Luftfilter und ein Verfahren zur Herstellung des oben genannten
Luftfilters.
[0002] Ein Luftfilter der vorgenannten Art ist durch die
EP 0 894 190 B1 offenbart worden. Dabei wird ein Helmholtzresonator im Strömungsverlauf nach einem
Luftfilterelement in einem Luftfiltergehäuse angeordnet. Die Außenwand des Luftfiltergehäuses
bildet dabei die Außenwand der Resonatorkammer. Bei dem offenbarten Luftfilter ergeben
sich jedoch auch einige Nachteile. Die Anbringung des Resonatorrohres ist technisch
schwer zu realisieren, ebenso wird das Resonatorrohr zu Schwingungen neigen. Weiterhin
beruht die Schalldämpfung auf einem starren, einen nur geringen Frequenzbereich abdeckenden,
System. Der Helmoltzresonator besitzt nur eine Kammer und läßt sich nicht an unterschiedliche
Betriebszustände anpassen.
[0003] Weiterhin ist ein Schalldämpfer der vorgenannten Art durch die
DE 199 43 246 A1 offenbart worden. Dieser Schalldämpfer basiert ebenso auf dem Prinzip eines Helmholtz-Resonators.
Hierbei wird ein Schalldämpfer vorgeschlagen, welcher mit einem Einlaß, einem Auslaß
und einem dazwischen angeordneten Resonatorgehäuse versehen ist, wobei das Resonatorgehäuse
einen Kreisquerschnitt aufweist und in dem Resonatorgehäuse ein Ladeluftrohr mit einer
Vielzahl durchgehender Ausnehmungen, die als Resonanzbohrungen fungieren, eingesetzt
ist. Die Resonanzbohrungen sind über den gesamten Umfang des Kreisquerschnitts des
Ladeluftrohrs verteilt. In einer Ausgestaltung der Erfindung wird der Raum zwischen
Resonatorgehäuse und Ladeluftrohr durch Segmentierwände in einzelne Resonatorkammern
aufgeteilt. Weiterhin ist das Resonatorgehäuse als Gußteil ausgeführt und Resonatorgehäuse
und Ladeluftrohr weisen eine in gleichem Sinne stetig gekrümmte Form auf. Hier ergibt
sich einerseits der Nachteil eines erhöhten Platzbedarfes, da das Ladeluftrohr komplett
von dem Resonatorgehäuse umschlossen wird. Andererseits ist die Fertigung aufgrund
der Vielzahl von Teilen und der eingesetzten Materialien aufwendig, kompliziert und
teuer. Schließlich offenbart die
DE 944 405 B einen Schalldämpfer gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 11 und 12.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Luftfilter zu schaffen welcher die Möglichkeit
hat bei Bedarf einen Schalldämper, basierend auf dem Prinzip des Helmholtz-Resonators,
zu integrieren und die dadurch die Möglichkeit einer Variation des zu dämpfenden Frequenzbereiches
zu geben. Weiterhin soll dieser Luftfilter einen geringen Platzbedarf benötigen, kompakt
aufgebaut und einfach und wirtschaftlich herzustellen sein. Zusätzlich besteht die
Aufgabe darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Schalldämpfers zu entwickeln.
Vorteile der Erfindung
[0005] Die Erfindung betrifft einen Luftfilter mit einem Einlaß und einem Auslaß, der bevorzugt
in Brennkraftmaschinen eingesetzt wird. Zwischen Einlaß und Auslaß ist dichtend ein
Luftfilterelement angeordnet, welches aus Vlies oder zick-zack-förmig gefaltetem Papier
bestehen kann oder auch aus sonstigen im Stand der Technik bekannte Filtermedien.
Das Luftfiltergehäuse ist in wenigstens zwei Gehäuseteile unterteilt, welche mittels
lösbaren Verbindungsmitteln miteinander verbunden werden. Wenigstens eines der Gehäuseteile
weist einen in die Geometrie des Gehäuseteils integrierten Aufnahmestutzen auf, welcher
ein perforiertes Resonatorrohr aufnehmen kann. Dieser Aufnahmestutzen ist bevorzugt
zumindest teilweise rohrförmig aufgebaut und hat bevorzugt eine leicht konische Form.
Weiterhin bildet dieser Aufnahmestutzen wenigstens einen Teil der Außenwand eines
Resonatorschalldämpfers. Dies bedeutet, dass hier zwischen eingeschobenem Resonatorrohr
und Aufnahmestutzen wenigstens eine Resonatorkammer gebildet wird. Da dieser Aufnahmestutzen
in eines der Luftfiltergehäuseteile integriert ist und dadurch keinen zusätzlichen
Herstellungs- oder Montageaufwand beinhaltet, ergibt sich hieraus ein großer wirtschaftlicher
und montagetechnischer Vorteil gegenüber dem bisherigen Stand der Technik. Da sich,
trotz des Aufnahmestutzens, der wirksame Querschnittt des Auslaßes nicht ändert, ergeben
sich auch keinerlei Nachteile im möglichen Luftvolumenstrom und dadurch auch in dem
Leistungsvermögen des Luftfilters. Aufgrund dieser Tatsache läßt sich der Luftfilter
mit oder ohne Resonatorrohr betreiben, um an verschiedene Brennkraftmaschinen angepaßt
zu werden, bei welchen unterschiedliche Anforderungen an die Geräuschentwicklungen
gestellt werden. Die Anzahl der Einlaß- und Auslaßöffnungen am Luftfiltergehäuse hat
dabei keinen Einfluß auf die Auslegung des Aufnahmestutzens.
[0006] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Aufnahmestutzen für das
Resonatorrohr im Inneren des Luftfiltergehäuses angeordnet. Aufgrund des immer geringer
werdenden Raumes in Motorräumen von neuen Pkw unterstützt diese kompakte Bauform eine
effiziente Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes. In dem erfindungsgemäßen
Luftfilter ist der Aufnahmestutzen derart angeordnet, dass sich die Dimensionen des
Außengehäuses des Luftfilters gegenüber einem Luftfilter ohne Resonator nicht ändern
und auch das Luftfilterelement beibehalten werden kann.
[0007] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Resonatorrohr im
reinluftseitigen Auslaß angeordnet ist. Weiterhin ist es auch möglich, dass Resonatorrohr
im rohluftseitigen Einlaß anzuordnen, die Geräuschdämmung ist in beiden Fällen gegeben
und auch der wirksame Frequenzbereich bleibt gleich. Hier spielt die Anordnung des
Filterelements im Luftfiltergehäuse und der dadurch zur Verfügung stehende innere
Bauraum, sei es auf Auslaß- oder auf Einlaßseite, eine Rolle.
[0008] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Luftfilters bleibt die für den Luftdurchgang
wirksame Querschnittsfläche, sei es von Einlaß oder Auslaß, bei in den Aufnahmestutzen
eingesetztem Resonatorrohr gleich. Dies bedeutet, dass der Strömungswiderstand vom
Luftfilter mit oder ohne Resonatorrohr gleich bleibt. Daraus ergibt sich ein gleichbleibendes
Leistungsvermögen des Luftfilters auch nach der Nachrüstung mit einem Resonatorschalldämpfer.
[0009] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Luftfilter dadurch gekennzeichnet,
dass das Resonatorrohr aus einem spritzgießfähigen Material, wie z.B. PA 6.6, besteht.
Hieraus ergibt sich eine leichte und wirtschaftliche Fertigung des Resonatorrohrs
ebenso wie ein im Sinne der Altautoverordnung recyclingfähiger Luftfilter inklusive
Resonatorschalldämpfer, sofern beide aus einem spritzgießfähigen, thermoplastischen
Material bestehen.
[0010] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Resonatorrohrs aus einem spritzgießfähigen,
thermoplastischen Material sind am Resonatorrohr Trennwände und am radialen Außendurchmesser
der Trennwände Dichtlippen angeordnet. Mittels dieser Trennwände und der außen angeordneten
Dichtlippen werden im Aufnahmestutzen verschiedene Resonatorkammern dichtend voneinander
abgetrennt. Des weiteren dienen die Trennwände zur Abdichtung der Resonatorkammern
nach außen bzw. nach innen in den Bauraum des Filtergehäuses hinein. Dementsprechend
sind die Trennwände mit samt der Dichtlippen an die innere Form des Aufnahmestutzens
angepaßt, um dort die Abdichtung herstellen zu können. Die flexiblen Dichtlippen sind
im 2-Komponenten-Verfahren an die festen Trennwände angespritzt.
[0011] Eine weitere Ausgestaltung des Luftfilters beinhaltet, dass das Resonatorrohr zerstörungsfrei
lösbar in dem Filtergehäuse angeordnet ist. Dies bedeutet, dass das Resonatorrohr
nachträglich in den Aufnahmestutzen eines Luftfiltergehäuses eingesetzt werden kann
und über eine lösbare Verbindung mit diesem verbunden wird. Die lösbare Verbindung
ist denkbar als Schraubverbindung oder Klipsverbindung oder sonstige im Stand der
Technik bekannten Verbindungsarten.
[0012] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Luftfilters ergibt die Ausgestaltung
des Resonatorrohres in Verbindung mit dem Aufnahmestutzen einen Zweikammer-Resonator.
Dazu ist am Resonatorrohr an einem axialen Ende eine im wesentlichen kreisringförmige,
das Resonatorrohr umgebende Trennwand mit im äußeren Bereich angespritzten Dichtlilppen
angeordnet, wobei im weiteren Verlauf des Resonatorrohres über den Umfang kreisringförmige
Aussparungen angeordnet sind und wobei im weiteren Verlauf hierauf anschließend wiederum
eine im wesentlichen kreisringförmige Trennwand mit im äußeren Bereich angespritzten
Dichtlippen angeordnet ist. Im axialen Verlauf nach dieser zweiten Trennwand sind
wiederum über den Umfang kreisringförmige Aussparungen angeordnet, welche von einer
letzen, das Resonatorrohr umgebenden im wesentlichen kreisringförmigen Trennwand mit
im äußeren Bereich angespritzen Dichtlippen abgeschlossen wird. Hierbei sind jedoch
die Aussparungen frei wählbar, vorteilhaft ist die Ausgestaltung jedoch als kreisringförmige
Aussparung, da sich hierdurch die Werkzeugkosten verringern. Die Geometrie der Aussparung
hat jedoch keinen wesentlichen Einfluß auf die Qualität der Schalldämpfung. Die Geometrie
der Trennwände mit der im äußeren Bereich angespritzten Dichtlippe muß der Geometrie
des Aufnahmestutzens angepaßt sein, um so eine dichtende Abgrenzung der Kammern zueinander
und jeweils nach außen zu verwirklichen. Hier ergeben sich also zwei Resonatorkammern
in Verbindung mit wenigstens einem Teil des Aufnahmestutzens, welche durch eine unterschiedliche
Wandstärke des Resonatorrohrs und ein unterschiedliches Volumen der Resonatorkammer
verschiedene Frequenzbereiche abdecken kann. Dadurch läßt sich ein breiterer Frequenzbereich
schalldämmend absenken.
[0013] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung läßt sich der Luftfilter mit integriertem
Luftfilterelement an verschiedene Brennkraftmaschinen adaptieren, dadurch dass je
nach Anforderungsprofil ein geändertes Resonatorrohr eingesetzt wird. Dieses birgt
den Vorteil, dass nicht zu jeder neuen Motorvariante oder jedem neuen Fahrzeugmodel
ein komplett neues Filtergehäuse konstruiert werden muß, sondern es können bei einem
gleichbleibenden Luftfiltergehäuse nur über den Austausch des Resonatorrohrs verschiedene
Brennkraftmaschinen bzw. Motorvarianten abgedeckt werden.
[0014] Gemäß Anspruch 12 wird ein Baukastensystem für den Zusammenbau eines Luftfilters
für die Ansaugluft von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Dieses Baukastensystem enthält
ein Luftfiltergehäuse bestehend aus wenigstens zwei Gehäuseeinzelteilen, wobei wenigstens
ein Gehäuseteil einen Aufnahmestutzen für ein Resonatorrohr aufweist, ein in dem Gehäuse
angeordnetes Filterelement und ein korrespondierend zum Aufnahmestutzen ausgelegtes
Resonatorrohr zur Ausbildung eines Mehrkammerresonators. Dieses Baukastensystem mit
den zueinander passenden Teilen hat den Vorteil, in verschiedenen Brennkraftmaschinen
mit verschiedenen zu dämpfenden Frequenzbereichen eingesetzt werden zu können. Der
einfache Aufbau beinhaltet weiterhin ein einfaches Tauschen einzelner Luftfilterkomponenten.
So kann z. B. bei einer Änderung der Geräuschanforderung über einen Wechsel des Resonatorrohres
der Luftfilter an die neuen Forderungen angepaßt werden. Zusätzlich entspricht ein
solches Baukastensystem auch der Forderung einer wirtschaftlichen Fertigung und eines
geringen Aufwandes für eine Lagerlogistik.
[0015] In einer Ausgestaltung des Baukastensystems ist das Resonatorrohr über lösbare Verbindungsmittel
mit dem Aufnahmestutzen verbunden. Die lösbaren Verbindungsmittel beinhalten z. B.
eine Schraubverbindung oder eine Klipsverbindung oder sonstige im Stand der Technik
bekannte Verbindungsmittel.
[0016] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Luftfilters beinhaltet die Herstellung
des Luftfiltergehäuses im Spritzgießprozeß, wobei wenigstens ein Teil der Wandungen
des Luftfiltergehäuses einen Aufnahmestutzen eines Resonatorrohres bildet. Hierbei
wird durch die Werkzeuggeometrie am Einlaß oder Auslaß des Luftfiltergehäuses ein
Aufnahmestutzen gebildet, welcher weder die Luftströmung behindert noch die Größe
des im Nachhinein einzusetzenden Luftfilterelementes einschränkt. Das so gefertigte
Luftfiltergehäuse wird dichtend zwischen Einlaß und Auslaß mit einem Luftfilterelement
versehen und kann bei Bedarf dann im Aufnahmestutzen mit einem Resonatorrohr zu einem
Resonatorschalldämpfer ausgerüstet werden. Der so hergestellte Luftfilter kann ohne
jegliche Einschränkung entweder mit Resonatorschalldämpfer oder ohne Resonatorschalldämpfer
eingesetzt werden. Dies ergibt den Vorteil einer kostengünstigeren Fertigung, da nur
ein Werkzeug verwendet werden muss, und geringeren Lagerhaltungskosten, da nicht zwei
verschiedenen Luftfiltergehäuse auf Lager vorgehalten werden müssen.
[0017] Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zur Herstellung des Luftfilters insbesondere
einer Brennkraftmaschine ist dadurch gegeben, dass an die Trennwände des Resonatorrohres
Dichtlippen angefügt werden, welche bei der lösbaren Verbindung von Luftfiltergehäuse
und Resonatorrohr eine dichtende Wirkung zwischen den so entstehenden Resonatorkammern
und zur Umgebung bewirken. Das Resonatorrohr wird auch im Spritzgießverfahren hergestellt
und so können die Trennwände direkt im Spritzgießvorgang mit hergestellt werden. Die
an den radialen Außenseiten der Trennwände angebrachten Dichtlippen können dort über
Kleb- oder Schweißverbindungen angebracht werden. Diese Dichtlippen bestehen bevorzugt
aus einem weicheren thermoplastischen Material wie z.B. Sanchopren, einem thermoplastischen
Elastomer (TPE), um gewisse Verformungen bei sehr hohem Abdichtungsgrad zu gewährleisten.
[0018] Eine Ausgestaltung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen
an den Trennwänden des Resonatorrohrs im 2-Komponenten-Verfahren angespritzt werden.
Dadurch ergibt sich eine äußerst innige Verbindung zwischen Trennwand und Dichtlippe
und die Gefahr einer Undichtigkeit im Bereich zwischen Dichtlippe und Trennwand wird
dadurch minimiert, wenn nicht sogar ausgeschlossen.
[0019] Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer
aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen
Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei
der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht
wird.
Zeichnung
[0020] Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen
Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt
- Figur 1
- eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Luftfilters ohne Resonatorrohr,
- Figur 2
- eine schematische Ansicht des Resonatorrohres,
- Figur 3
- eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Luftfilters mit Resonatorrohr und
- Figur 4
- ein relevanter Ausschnitt des Resonatorrohres in eingebautem Zustand.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0021] Die Figur 1 zeigt einen Luftfilter 10 mit einem Einlaß 11 und einem Auslaß 12. Zwischen
Einlaß 11 und Auslaß 12 ist dichtend ein Luftfilterelement 13 angeordnet. Der Luftfilter
10 besteht aus zwei Luftfiltergehäuseteilen 14a, 14b, welche dichtend lösbar miteinander
verbunden sind. Der Einlaß 11 und der Auslaß 12, die Pfeile geben die Strömungsrichtung
an, bieten jeweils die Möglichkeit, weitere Leitungen bzw. Bauteile am Luftfiltergehäuse
anzuschließen. Die Gehäusewandungen am Luftfiltergehäuseteil 14b werden im Bereich
des Auslasses 12 konvex in den Innenraum des Luftfilters 10 weitergeführt und bilden
dadurch einen Aufnahmestutzen 15. Dies bedeutet, dass sich die Durchgangsfläche ausgehend
vom äußeren Ende des Auslasses 12 nach innen in Richtung Innenraum des Luftfilters
10 vergrößert. Der Aufnahmestutzen 15 weist eine im wesentlichen kreisförmige Grundfläche
auf. Dieser Luftfilter 10 ist in der hier dargestellten Konfiguration direkt in einer
Brennkraftmaschine einsetzbar.
[0022] Die Figur 2 zeigt ein für die Aufnahme im Aufnahmestutzen 15 gedachtes Resonatorrohr
16. Der vorhergehenden Figur entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Das Resonatorrohr 16 weist eine geringfügige Krümmung auf, um der Kontur
des Aufnahmestutzens 15 folgen zu können. Am Resonatorrohr 16 sind Trennwände 17 angeordnet,
welche im äußeren radialen Bereich Dichtlilppen 18 aufweisen. Ebenso sind zwischen
den Trennwänden 17 über den Umfang des Resonatorrohrs 16 mehrere kreisringförmige
Aussparungen angeordnet. Die Anzahl der Aussparungen 19 und deren Form und Anordnung
haben mit der Wandstärke des Resonatorrohres 16 einen entscheidenden Einfluß auf den
zu dämpfenden Frequenzbereich. Das Resonatorrohr 16 mitsamt den Trennwänden 17, den
Dichtlippen 18 und den Aussparungen 19 kann im thermoplastischen Spritzgießverfahren
hergestellt werden. Während das Resonatorrohr 16 und die Trennwände 17 aus einem festen,
hartem Material wie z. B. Polyamid 66 (glasfaserverstärkt) oder ähnlichen im Stand
der Technik bekannten thermoplastischen Kunststoffmaterialien hergestellt wird, besteht
die Dichtlippe aus einem weichen, elastischen Material. Diese wird im 2-Komponenten-Verfahren
an die Trennwände 17 angespritzt.
[0023] Die Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen Luftfilter 10 mit eingesetztem Resonatorrohr
16. Den vorhergehenden Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Hier ist deutlich zu erkennen, auf welche Weise das Resonatorrohr 16 in
den Aufnahmestutzen 15 integriert wird. Die unterschiedlichen Durchmesser der Trennwände
17 inklusive der Dichtlippen 18 ergeben korrespondierend mit dem nach innen hin sich
aufweitenden Aufnahmestutzen 15 zwei voneinander und mit dem Innenraum und dem äußeren
Bereich abgedichtete Resonatorkammern. Hier ist deutlich zu erkennen, dass sich bei
einer passenden Auslegung des Resonatorrohrs 16 der wirksame Durchgangsdurchmesser
des Auslasses 12 trotz eingesetztem Resonatorrohr 16 nicht verändert. Das Resonatorrohr
16 kann nun über eine Schweißverbindung oder eine Klipsverbindung nicht lösbar mit
dem Luftfiltergehäuseteil 14b und dem damit verbundenen Aufnahmestutzen 15 verbunden
werden oder lösbar dichtend in dem die innere Trennscheibe 17 mit hier nicht dargestellten
Aufnahmelaschen versehen wird und diese Aufnahmelaschen mit dem Luftfiltergehäuseteil
14b z. B. verschraubt werden.
[0024] Die Figur 4 zeigt eine Vergrößerung des eingesetzten Resonatorrohres 16 im Aufnahmestutzen
15. Den vorhergehenden Figuren entsprechende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. In Figur 4 sind deutlich die entstehenden Resonatorkammern 20 zu erkennen.
Im dargestellten Beispiel sind zwei Resonatorkammern 20 dichtend voneinander getrennt,
wobei diese beiden Kammern auch jeweils nach außen dichtend verschlossen sind. Durch
diese Maßnahme wird ein Zweikammer-Breitbandresonator realisiert. Durch die flexible
Gestaltung der Dichtlippen 18 ist die Abdichtung auch bei geringen Fertigungstoleranzen
weiterhin gegeben. Die im wesentlichen zylindrische Ausführungsform des Resonatorrohres
16 ergibt mit der in wesentlichen zylindrischen Umwandung durch den Aufnahmestutzen
das jeweilige Resonatorkammervolumen. Eine Vergrößerung oder Verkleinerung dieses
Volumens hat ebenfalls einen Einfluß auf die zu dämpfenden Frequenzen.
1. Luftfilter (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine, mit einem Einlaß (11), einem
Auslaß (12), einem dichtend zwischen Einlaß (11) und Auslaß (12) angeordnetem Luftfilterelement
(13) und einem Resonator, wobei in einem am Luftfiltergehäuse (14a, 14b) angeordneten
Aufnahmestutzen (15) ein Resonatorrohr (16) angeordnet ist, wobei wenigstens ein Teil
des Aufnahmestutzens (15) des Luftfiltergehäuses (14a, 14b) wenigstens einen Teil
der Außenwand eines Resonatorschalldämpfers bildet und zwischen dem Aufnahmestutzen
(15) und dem Resonatorrohr (16) wenigstens eine Resonatorkammer (20) gebildet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) an einem axialen Ende eine, das Resonatorrohr (16) umgebende,
im wesentlichen kreisringförmige, Trennwand (17) mit im äußeren Bereich angespritzten
Dichtlippen (18) enthält, wobei im weiteren Verlauf des Resonatorrohres (16) über
den Umfang kreisringförmige Aussparungen (19) angeordnet sind, wobei im weiteren Verlauf
eine weitere das Resonatorrohr (16) umgebende, im wesentlichen kreisringförmige, Trennwand
(17)) mit im äußeren Bereich angespritzten Dichtlippen (18) angeordnet ist, wobei
darauf folgend ein weiterer , durch die zweite Trennwand (17) dichtend abgeschlossener,
Bereich mit über dem Umfang angeordneten kreisringförmigen Aussparungen (19) angeordnet
ist und wobei das Resonatorrohr (16) an seinem anderen Ende eine letzte, das Resonatorrohr
(16) umgebende, im wesentlichen kreisringförmige, Trennwand (17) mit im äußeren Bereich
angespritzten Dichtlippen (18) enthält.
2. Luftfilter (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmestutzen für das Resonatorrohr (16) im Inneren des Luftfiltergehäuses
(14a, 14b) angeordnet ist.
3. Luftfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) im reinluftseitigen Auslaß (12) angeordnet ist.
4. Luftfilter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) im rohluftseitigen Einlaß (11) angeordnet ist.
5. Luftfilter (10) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Querschnittsfläche von Einlaß (11) oder Auslaß (12) mit eingesetztem
Resonatorrohr (16) gleich bleibt.
6. Luftfilter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) aus einem spritzgießfähigem Material besteht.
7. Luftfilter (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) Trennwände (17) und am radialen Außendurchmesser der Trennwände
(17) Dichtlippen (18) enthält.
8. Luftfilter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) zerstörungsfrei lösbar in dem Luftfiltergehäuse (14a, 14b)
angeordnet ist.
9. Luftfilter (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche des Resonatorrohres (16) in dichtender, korrespondierender Verbindung
mit wenigstens einem Teil des Aufnahmestutzens (15) zwei Resonatorkammern zu einem
Breitbandresonator bilden.
10. Luftfilter (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichbleibendem Luftfiltergehäuse (14a, 14b) über einen Austausch des Resonatorrohres
(16) eine Adaption an verschiedene Brennkraftmaschinen möglich ist.
11. Baukastensystem für den Zusammenbau eines Luftfilters (10) für die Ansaugluft von
Brennkraftmaschinen, wobei das Baukastensystem folgende Elemente aufweist:
- ein Luftfiltergehäuse (14a, 14b), bestehend aus wenigstens zwei Gehäuseeinzelteilen,
wobei wenigstens ein Gehäuseteil einen Aufnahmestutzen (15) für die Aufnahme eines
Resonatorrohrs (16) im Aufnahmestutzen aufweist,
- ein in dem Gehäuse angeordnetes Filterelement (13),
- ein korrespondierend zum Aufnahmestutzen (15) ausgelegtes Resonatorrohr (16), das
in den Aufnahmestutzen (15) eingesteckt werden kann zur Ausbildung eines Mehrkammerresonators
zwischen Resonatorrohr und Aufnahmestutzen, wobei über eine Variation des Resonatorrohres
(16) verschiedene Frequenzbereiche dämpfbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Resonatorrohr (16) über lösbare Verbindungsmittel mit dem Aufnahmestutzen (15)
verbunden ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Luftfilters (10), insbesondere einer Brennkraftmaschine,
mit einem Einlaß (11), einem Auslaß (12), einem dichtend zwischen Einlaß (11) und
Auslaß (12) angeordnetem Luftfilterelement (13), wobei wenigstens ein Teil der Wandungen
des Luftfiltergehäuses einen Aufnahmestutzen für ein Resonatorrohr (16) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass ein Resonatorrohr (16) in den Aufnahmestutzen (15) eingesteckt wird und der Luftfilter
so mit einem Resonatorschalldämpfer ausgerüstet wird, an Trennwände (17) des Resonatorrohres
(16) Dichtlippen (18) angefügt werden, welche bei der lösbaren Verbindung von Luftfiltergehäuse
(14a, 14b) und Resonatorrohr (16) eine dichtende Wirkung zwischen den so entstehenden
Resonatorkammern (20) und zur Umgebung bewirken.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass diese Dichtlippen (18) im 2-Komponenten-Verfahren an die Trennwände (17) des Resonatorrohres
(16) angespritzt werden.
1. Air filter, more especially of an internal combustion engine, the said air filter
including an inlet (11), an outlet (12), an air filter element (13) that is disposed
in a sealing manner between inlet (11) and outlet (12), and a resonator, wherein a
resonator tube (16) is disposed in a receiving connection piece (15) that is disposed
on the air filter housing (14a, 14b), wherein at least one part of the receiving connection
piece (15) of the air filter housing (14a, 14b) forms at least one part of the outer
wall of a resonator silencer and at least one resonator chamber (20) is formed between
the receiving connection piece (15) and the resonator tube (16), characterised in that the resonator tube (16) includes, at one axial end, a substantially ring-shaped partition
wall (17) that surrounds the resonator tube (16) and has sealing lips (18) that are
injection moulded on in the outer region, wherein, as the resonator tube (16) extends
further, circular recesses (19) are disposed over the circumference, wherein, as the
resonator tube (16) extends further, there is disposed an additional, substantially
ring-shaped partition wall (17) that surrounds the resonator tube (16) and has sealing
lips (18) that are injection moulded on in the outer region, wherein, following this,
there is disposed an additional region that is sealingly closed by the second partition
wall (17) and has substantially circular recesses (19) disposed over the circumference
and wherein the resonator tube (16), at its other end, includes a final, substantially
ring-shaped partition wall (17) that surrounds the resonator tube (16) and has sealing
lips (18) that have been injection moulded on in the outer region.
2. Air filter (10) according to claim 1, characterised in that the receiving connection piece for the resonator tube (16) is disposed in the interior
of the air filter housing (14a, 14b).
3. Air filter (10) according to one of claims 1 to 2, characterised in that the resonator tube (16) is disposed in the outlet (12) on the filtered side.
4. Air filter (10) according to one of claims 1 to 2, characterised in that the resonator tube (16) is disposed in the inlet (11) on the unfiltered side.
5. Air filter (10) according to one of claims 3 or 4, characterised in that the effective cross-sectional area of inlet (11) or outlet (12) remains the same
when the resonator tube (16) is inserted.
6. Air filter (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the resonator tube (16) is produced from a material that can be injection moulded.
7. Air filter (10) according to claim 6, characterised in that the resonator tube (16) includes partition walls (17) and, on the radial outside
diameter of the partition walls (17), sealing lips (18).
8. Air filter (10) according to one of the preceding claims, characterised in that the resonator tube (16) is disposed so as to be detachable in a non destructive manner
in the air filter housing (14a, 14b).
9. Air filter (10) according to claim 8, characterised in that the regions of the resonator tube (16), in a sealing, corresponding connection with
at least one part of the receiving connection piece (15), form two resonator chambers
to form one broadband resonator.
10. Air filter (10) according to one of the preceding claims, characterised in that with the air filter housing (14a, 14b) remaining the same when the resonator tube
(16) is replaced, it is possible to adapt to different internal combustion engines.
11. Modular system for the assembly of an air filter (10) for the intake air of internal
combustion engines, wherein the module system includes the following elements:
- an air filter housing (14a, 14b), comprising at least two individual housing parts,
wherein at least one housing part includes a receiving connection piece (15) for the
receiving of a resonator tube (16) in the receiving connection piece,
- a filter element (13) that is disposed in the housing,
- a resonator tube (16) that is designed corresponding to the receiving connection
piece (15), it being possible to insert the said resonator tube into the receiving
connection piece (15) to form a multi-chamber resonator between the resonator tube
and the receiving connection piece, wherein different frequencies can be damped by
means of a variation in the resonator tube,
characterised in that the resonator tube (16) is connected to the receiving connection piece (15) by means
of detachable connection means.
12. Method for producing an air filter (10), more especially of an internal combustion
engine, the said air filter including an inlet (11), an outlet (12) and an air filter
element that is disposed in a sealing manner between inlet (11) and outlet (12), wherein
at least one part of the walls of the air filter housing forms a receiving connection
piece for a resonator tube (16), characterised in that a resonator tube (16) is inserted into the receiving connection piece (15) and the
air filter is provided in this manner with a resonator silencer, sealing lips (18)
being added to partition walls (17) of the resonator tube (16), the said sealing lips,
when the air filter housing (14a, 14b) and the resonator tube (16) are connected in
a detachable manner, producing a sealing effect between the resonator chambers (2)
that are created in such a manner and the surroundings.
13. Method according to claim 12, characterised in that the said sealing lips (18) are injection moulded onto the partition walls (17) of
the resonator tube (16) using the two-component method.
1. Filtre à air (10), en particulier d'un moteur à combustion interne, avec une entrée
(11), une sortie (12), un élément de filtre à air (13) disposé de façon étanche entre
l'entrée (11) et la sortie (12), et un résonateur, avec un tube de résonateur (16)
disposé dans un raccord de réception (15) du boîtier du filtre à air (14a, 14b), dans
lequel au moins une partie du raccord de réception (15) du boîtier de filtre à air
(14a, 14b) forme au moins une partie de la paroi extérieure d'un silencieux de résonateur
en formant au moins une chambre de résonateur (20) entre le raccord de réception (15)
et le tube de résonateur (16),
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) comporte à une extrémité axiale une paroi de séparation
(17) essentiellement annulaire entourant le tube de résonateur (16), avec des lèvres
d'étanchéité (18) moulées par injection dans la zone extérieure, des découpes annulaires
(19) sont disposées en périphérie sur l'autre parcours du tube de résonateur (16),
avec une autre paroi de séparation (17) essentiellement annulaire entourant le tube
de résonateur (16) disposée sur l'autre parcours du tube de résonateur (16), et ayant
des lèvres d'étanchéité (18) moulées par injection dans la région extérieure, et à
la suite de quoi fermée de façon étanche par la paroi de séparation (17) a des découpes
annulaires (19) en périphérie, et enfin le tube de résonateur (16) comporte à son
autre extrémité une dernière paroi de séparation (17) essentiellement annulaire, entourant
le tube de résonateur (16), avec des lèvres d'étanchéité (18) injectées dans la région
extérieure.
2. Filtre à air (10) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
le raccord de réception pour le tube de résonateur (16) est à l'intérieur du boîtier
de filtre à air (14a, 14b).
3. Filtre à air (10) selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) est dans la sortie côté air pur (12).
4. Filtre à air selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) est dans l'entrée côté air impur (11).
5. Filtre à air (10) selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4,
caractérisé en ce que
la surface de section transversale utile de l'entrée (11) ou de la sortie (12) reste
la même lorsque le tube de résonateur (16) est placé.
6. Filtre à air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) se compose d'une matière moulable par injection.
7. Filtre à air (10) selon la revendication 6,
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) comporte des parois de séparation (17) et des lèvres d'étanchéité
(18) sur le diamètre radialement extérieur des parois de séparation (17).
8. Filtre à air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) est disposé de façon démontable sans destruction dans le
boîtier de filtre à air (14a, 14b).
9. Filtre à air (10) selon la revendication 8,
caractérisé en ce que
les régions du tube de résonateur (16) en communication correspondante étanche avec
au moins une partie du tuyau de réception (15) forment deux chambres de résonateur
pour un résonateur à large bande.
10. Filtre à air (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce qu'
une adaptation à différents moteurs à combustion interne est possible par un changement
du tube de résonateur (16) tout en conservant le même boîtier de filtre à air (14a,
14b).
11. Système modulaire pour l'assemblage d'un filtre à air (10) pour l'air d'aspiration
de moteurs à combustion interne, comprenant les éléments suivants :
- un boîtier de filtre à air (14a, 14b), composé d'au moins deux parties de boîtier,
dont au moins une partie de boîtier comporte un raccord de réception (15) destiné
à loger un tube de résonateur (16),
- un élément de filtre (13) dans le boîtier,
- un tube de résonateur (16) conçu en correspondance avec le tuyau de réception (15),
qui peut être engagé dans le raccord de réception (15) pour former un résonateur à
plusieurs chambres entre le tube de résonateur et le raccord de réception, différentes
plages de fréquences pouvant être amorties en changeant le tube de résonateur (16),
caractérisé en ce que
le tube de résonateur (16) est raccordé au raccord de réception (15) par des moyens
d'assemblage amovibles.
12. Procédé pour la fabrication d'un filtre à air (10), en particulier d'un moteur à combustion
interne, avec une entrée (11), une sortie (12), un élément de filtre à air (13) disposé
de façon étanche entre l'entrée (11) et la sortie (12), et dont au moins une partie
des parois du boîtier de filtre à air forme un raccord de réception pour un tube de
résonateur (16),
caractérisé en ce qu'
on engage un tube de résonateur (16) dans le raccord de réception (15) et on équipe
ainsi le filtre à air d'un silencieux de résonateur, on joint à des parois de séparation
(17) du tube de résonateur (16) des lèvres d'étanchéité (18) qui, lors de l'assemblage
amovible du boîtier de filtre à air (14a, 14b) avec le tube de résonateur (16), assurent
un effet d'étanchéité entre les chambres de résonateur (20) ainsi formées et par rapport
à l'environnement.
13. Procédé selon la revendication 12,
caractérisé en ce que
ces lèvres d'étanchéité (18) sont moulé par injection par un procédé à deux composants
sur les parois de séparation (17) du tube de résonateur (16).
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