DE102012005188A1 - Filterelement mit Führungsschächten - Google Patents
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Abstract
Ein Filterelement (1) zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage, umfassend einen Faltenbalg (2) mit Falten und einer Stirnseite (3), welche einer Wand des Gehäuses zuwendbar ist, wobei die Falten auf der Stirnseite (3) jeweils Faltenquerschnittsflächen (7, 9) definieren, wobei der Stirnseite (3) mindestens ein Führungsschacht (8) zugeordnet ist und wobei eine Faltenquerschnittsfläche (9) im Bereich eines Führungsschachts (8) eine andere Geometrie aufweist als die Faltenquerschnittsflächen (7) einer Vielzahl von Falten, ist im Hinblick auf die Aufgabe, ein leistungsfähiges Filterelement anzugeben, welches nach problemloser Fertigung mit Führungsschächten versehen ist, in welche Führungszapfen einführbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von regelmäßigen Faltenwänden (7a) vorgesehen ist, wobei je zwei flankierende Faltenwände (9a) den Führungsschacht (8) flankieren.
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Stand der Technik
- Aus der
DE 10 2005 048 841 B3 ist ein Filterelement bekannt, welches in ein Gehäuse einer Belüftungsanlage eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird. Konkret korrespondieren bei dieser Filteranordnung Führungszapfen des Gehäuses mit Führungsschächten im Filterelement. - Hierdurch soll eine mechanische Codierung realisiert werden, die sicher stellt, dass in das Gehäuse nur ein für dieses Gehäuse geeignetes Filterelement eingesetzt wird.
- Die Führungsschächte sind dabei parallel zu den Faltenrücken bzw. zur Plissierrichtung der Falten eines gefalteten Faltenbalgs orientiert. Die Führungsschächte sind des Weiteren parallel zu den Faltenwänden orientiert.
- Der Faltenbalg ist von einem Kantenstreifen gesäumt, in welchen Durchgänge eingebracht sind. Die Führungszapfen werden durch die Durchgänge hindurchgeführt und erstrecken sich dann parallel zu den Faltenwänden bzw. den Faltenrücken.
- Ein Durchgang muss etwas größer als der maximale Durchmesser eines Führungszapfens gewählt werden, damit dieser problemlos durch den Durchgang hindurch führbar ist.
- Bei der Fertigung von Durchgängen, beispielsweise durch Stanzung, werden daher relativ große Werkzeuge benötigt, welche zwischen die Faltenwände geführt werden. Diese Werkzeuge können den Faltenbalg schädigen.
- Darstellung der Erfindung
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges Filterelement anzugeben, welches nach problemloser Fertigung mit Führungsschächten versehen ist, in welche Führungszapfen einführbar sind.
- Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
- Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass ein Faltenbalg mit regelmäßig ausgebildeten Falten an einigen Stellen unregelmäßig ausgebildet werden muss, um problemlos Führungszapfen in das Filterelement einführen zu können. Konkret ist erkannt worden, dass einige Falten deformiert und/oder mit größeren Dimensionen oder Abständen versehen werden können, um in der Produktion problemlos Stanzwerkzeuge zwischen die Faltenwände verbringen zu können.
- Die Stanzwerkzeuge können dann verwendet werden, um in einen Kantenstreifen hinreichend große Durchgänge für die Führungszapfen einzustanzen. Da einige Faltenquerschnittsflächen erfindungsgemäß eine andere Geometrie aufweisen als die regelmäßigen Faltenquerschnittsflächen, können die Stanzwerkzeuge derart zwischen die Faltenwände verbracht werden, dass diese nicht beschädigt werden. Insoweit führt die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Filterelements zu erheblichen Vorteilen bei der Produktion des Filterelements.
- Es ist weiter erkannt worden, dass die Modifikation nur einiger Falten im Bereich eines Führungsschachts die Faltengeometrie außerhalb dieses Bereichs vorteilhaft nahezu nicht beeinträchtigt. Die Faltengeometrie außerhalb des Bereichs eines Führungsschachts kann so den jeweiligen filtertechnischen Erfordernissen angepasst werden. Dabei ist eine Anpassung an Druckverluste, an Fraktionsabscheidegrade für bestimmte Partikel oder an Adsorptionsleistungen denkbar.
- Die zuvor beschriebene Modifikation einiger Falten durch Deformierung, Dimensions- und Abstandsänderungen wird durch die Geometrie der Führungszapfen bestimmt. Schließlich ist erkannt worden, dass die selektive Modifikation von Faltenquerschnittsflächen eine filtertechnische Optimierung ebenso zulässt wie eine problemlose Fertigung von Führungsschächten.
- Es sind eine Vielzahl von regelmäßigen Faltenwänden vorgesehen, wobei je zwei flankierende Faltenwände den Führungsschacht flankieren. Diese konkrete Ausgestaltung stellt sicher, dass ein Faltenbalg über große Bereiche regelmäßig plissiert werden kann und nur an ausgewählten Stellen modifiziert werden muss. An den ausgewählten Stellen werden je zwei flankierende Faltenwände derart modifiziert, dass sie sich von den übrigen Faltenwänden unterscheiden. Die flankierenden Faltenwände werden derart ausgeprägt oder ausgeformt, dass ein Stanzwerkzeug problemlos zwischen die Faltenwände einführbar ist.
- Daher ist ein leistungsfähiges Filterelement angegeben, welches nach problemloser Fertigung mit Führungsschächten versehen ist, in welche Führungszapfen einführbar sind.
- Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
- Der Führungsschacht könnte überwiegend oder vollständig innerhalb der Faltenquerschnittsfläche mit anderer Geometrie liegen. Hierdurch kann ein Führungszapfen so aufgenommen werden, dass die Bauhöhe eines Filterelements relativ niedrig gehalten werden kann.
- Vor diesem Hintergrund könnten die flankierenden Faltenwände deformiert sein. Durch eine Deformierung kann eine Faltenquerschnittsfläche im Bereich eines Führungsschachts so eingestellt werden, dass ein Werkzeug problemlos zwischen die Faltenwände einbringbar ist. Die Deformierung kann beispielsweise durch Tiefziehen oder thermisches Bearbeiten bewirkt werden.
- Der Faltenquerschnittsfläche im Bereich eines Führungsschachts könnte mindestens ein Stützelement zugeordnet sein. Eine Deformierung kann auch durch Einbringen von Stützelementen bewirkt werden. Insbesondere können Stützelemente eingesetzt werden, welche eine bestimmte Faltengeometrie stabilisieren. Dabei kann einer flankierenden Faltenwand ein Stützelement zugeordnet sein, oder es können zwei flankierenden Faltenwänden jeweils ein Stützelement zugeordnet sein. Ein Stützelement kann klammerförmig ausgebildet sein.
- Die flankierenden Faltenwände könnten jeweils zwei zueinander gewinkelte Abschnitte aufweisen. Bei dieser konkreten Ausgestaltung wird je einer Faltenwand mindestens eine Knickstelle zugeordnet. Durch die Knickstellen werden Faltenwände mit Ausbeulungen versehen, welche Raum für ein Stanzwerkzeug schaffen.
- Die flankierenden Faltenwände könnten bogenförmig ausgestaltet sein. Eine Bogenform lässt sich besonders problemlos mit einem rohrartigen Instrument in den Faltenbalg einformen. Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass das rohrartige Instrument derart erwärmt ist, dass der Faltenbalg thermisch tiefgezogen wird.
- Die flankierenden Faltenwände könnten eine rechteckige Faltenquerschnittsfläche bilden. Eine rechteckige Faltenquerschnittsfläche lässt sich besonders leicht mit einem quaderförmigen Instrument in den Faltenbalg einbringen.
- Die flankierenden Faltenwände könnten unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sein als die regelmäßigen Faltenwände. Durch diese konkrete Ausgestaltung werden zwischen den flankierenden Faltenwänden Bereiche geschaffen, in denen diese weiter voneinander beabstandet sind als dies regelmäßig voneinander beabstandete Faltenwände sind.
- Vor diesem Hintergrund könnten die flankierenden Faltenwände jeweils eine größere Faltenwandhöhe zeigen als die regelmäßigen Faltenwände. Durch diese konkrete Ausgestaltung kann ein Faltenbalg mit zwar einheitlicher Faltenhöhe, jedoch einzelnen Bereichen geschaffen werden, in denen je zwei flankierende Faltenwände unter einem stumpferen Winkel zueinander stehen als die regelmäßigen Faltenwände.
- Die Geometrie der Faltenquerschnittsfläche im Bereich eines Führungsschachts könnte durch eine Auffächerung des Faltenbalgs eingestellt sein. Durch eine zumindest teilweise Verbiegung oder Verwindung des Faltenbalgs können die flankierenden Faltenwände geeignet voneinander beabstandet werden. So kann ein Faltenbalg kostengünstig an die geometrischen Verhältnisse, die durch die Führungszapfen vorgegeben werden, angepasst werden. Der aufgefächerte Zustand des Faltenbalgs kann durch die Kantenstreifen und/oder die Seitenstreifen fixiert sein.
- Ein Filterelement mit einem fächerförmigen Verlauf im Bereich von Durchgängen oder Stanzungen kann nur einen stirnseitigen Kantenstreifen mit einem Durchgang bzw. einer Stanzung aufweisen.
- Durch asymmetrisch eingebrachte Stanzungen oder Durchgänge kann eine Verdrehsicherung geschaffen werden. Das Filterelement kann nur in einer Position im Gehäuse angeordnet werden. Es kann ein Poka-Yoke-System geschaffen werden.
- Kurzbeschreibung der Zeichnung
- In der Zeichnung zeigen
-
1 in einer perspektivischen Ansicht ein Filterelement mit einem Kantenstreifen, in welchen Durchgänge für Führungszapfen eingebracht sind, -
2 eine Schnittansicht des Filterelements gemäß1 , wobei dargestellt ist, dass je zwei flankierende Faltenwände mit einer Knickstelle versehen sind, -
3 eine vergrößerte Darstellung einer unregelmäßigen Faltenquerschnittsfläche des Filterelements gemäß1 und2 , -
4 eine unregelmäßige Faltenquerschnittsfläche eines weiteren Filterelements, wobei zwei flankierende Faltenwände bogenförmig ausgebildet sind, -
5 eine Schnittansicht eines weiteren Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände eine rechteckige Faltenquerschnittsfläche ausbilden, -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem zwei flankierende Faltenwände bogenförmig ausgebildet sind, -
7 ein Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem zwei flankierende Faltenwände unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände, -
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände, -
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände, wobei die flankierenden Faltenwände jeweils eine größere Faltenwandhöhe zeigen als die regelmäßigen Faltenwände. -
10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände durch Auffächerung des Faltenbalgs voneinander beabstandet sind, wobei die Faltenrücken der flankierenden Faltenwände im Bereich des Führungsschachts parallel zueinander orientiert sind, -
11 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände durch Auffächerung des Faltenbalgs voneinander beabstandet sind, wobei die Faltenrücken der flankierenden Faltenwände im Bereich des Führungsschachts geneigt zueinander orientiert sind, und -
12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements, bei welchem die flankierenden Faltenwände durch Auffächerung des Faltenbalgs voneinander beabstandet sind, wobei die Faltenrücken der flankierenden Faltenwände im Bereich des Führungsschachts geneigt zueinander orientiert sind und wobei im Kantenstreifen ein Durchgang eingebracht ist. - Ausführung der Erfindung
-
1 zeigt ein quaderförmiges Filterelement1 zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage in einer perspektivischen Ansicht. - Das Filterelement
1 umfasst einen Faltenbalg2 mit Falten und einer Stirnseite3 , welche einer Wand des Gehäuses zuwendbar ist. Die Stirnseite3 ist von einem Kantenstreifen4 gesäumt, in welchen Durchgänge5 für Führungszapfen eingebracht sind. - Das Filterelement
1 weist des Weiteren Seitenstreifen6 auf, von welchen V-förmig Dichtlaschen abragen. Der Faltenbalg2 ist aus einem Vliesstoff gefertigt. Der Kantenstreifen5 ist ebenfalls aus einem Vliesstoff gefertigt. Auch die Seitenstreifen6 nebst den V-förmig abragenden Dichtlaschen sind aus einem Vliesstoff gefertigt. -
2 zeigt das quaderförmige Filterelement1 gemäß1 in einer geschnittenen Darstellung. -
2 zeigt ein Filterelement1 zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage, umfassend einen Faltenbalg2 mit Falten und einer Stirnseite3 , welche einer Wand des Gehäuses zuwendbar ist, wobei die Falten auf der Stirnseite3 jeweils Faltenquerschnittsflächen7 definieren und wobei der Stirnseite3 mindestens ein Führungsschacht8 zugeordnet ist. Eine Faltenquerschnittsfläche9 im Bereich eines Führungsschachts8 weist eine andere Geometrie auf als die Faltenquerschnittsflächen7 einer Vielzahl von Falten. Dies ist in3 in vergrößerter Ansicht dargestellt. -
3 zeigt, dass die Faltenquerschnittsfläche9 im Bereich des Führungsschachts8 eine andere Geometrie aufweist als die benachbarten Faltenquerschnittsflächen7 einer Vielzahl von Falten. - Es ist eine Vielzahl von regelmäßigen Faltenwänden
7a vorgesehen, wobei je zwei flankierende Faltenwände9a den Führungsschacht8 flankieren. In3 ist dargestellt, dass die flankierenden Faltenwände9a jeweils zwei zueinander gewinkelte Abschnitte aufweisen. Jede der Faltenwände9a weist daher eine Knickstelle auf. Die unregelmäßige Faltenquerschnittsfläche9 im Bereich des Führungsschachts8 weist daher eine weitaus größere Fläche auf als die regelmäßigen Faltenquerschnittsflächen7 der Vielzahl von Falten. -
4 zeigt eine Schnittansicht eines weiteren Filterelements1 , bei welchem die flankierenden Faltenwände9a deformiert sind. Die flankierenden Faltenwände9a sind bogenförmig ausgestaltet. Sie flankieren den Führungsschacht8 . -
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements1 . Bei diesem Filterelement1 bilden die flankierenden Faltenwände9a eine rechteckige Faltenquerschnittsfläche9 . -
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements1 . Bei diesem Filterelement1 bilden die flankierenden Faltenwände9a eine Art Torbogen, innerhalb dessen der Führungsschacht8 angeordnet ist. -
7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements1 , bei welchem die flankierenden Faltenwände9a unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände7a . Bei dieser Ausgestaltung ist die Faltenspitze9b , in welche die flankierenden Faltenwände9a münden, tiefer positioniert als die Faltenspitzen7b der regelmäßigen Faltenwände7a . -
8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements1 mit ähnlichen geometrischen Verhältnissen, wie sie in7 dargestellt sind. In8 sind die flankierenden Faltenwände9a unter einem weitaus größeren Winkel zueinander geneigt als die regelmäßigen Faltenwände7a . -
9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Filterelements1 , bei welchem flankierende Faltenwände9a unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände7a . - Überdies zeigen die flankierenden Faltenwände
9a jeweils eine größere Faltenwandhöhe als die regelmäßigen Faltenwände7a . Hierdurch befinden sich die Faltenspitzen7b der regelmäßigen Faltenwände7a und die Faltenspitze9b der flankierenden Faltenwände9a auf gleicher Höhe. - Alle zuvor beschriebenen Filterelemente
1 weisen einen oder mehrere Kantenstreifen5 auf, in welchem bzw. in welchen Durchgänge6 für Führungszapfen ausgebildet sind. - In den
2 bis9 ist dargestellt, dass der Führungsschacht8 vollständig innerhalb der Faltenquerschnittsfläche9 mit anderer Geometrie liegt. Es ist aber auch denkbar, den Führungsschacht8 nur derart weit, insbesondere überwiegend, in die Faltenquerschnittsfläche9 mit anderer Geometrie zu verlegen, dass die Bauhöhen der Filterelemente1 gering bleiben. - Die
10 bis12 zeigen weitere Ausführungsbeispiele von Filterelementen1 , bei welchen die Geometrie der Faltenquerschnittsfläche9 im Bereich eines Führungsschachts8 durch eine Auffächerung des Faltenbalgs2 eingestellt ist. In12 ist dargestellt, dass eine Stirnseite3 von einem Kantenstreifen4 gesäumt ist, in welchen ein Durchgang5 für Führungszapfen eingebracht ist. - Die Filterelemente
1 umfassen Faltenbälge aus Vliesstoffen. Vorzugsweise sind die Filterelemente1 als Kombifilter mit einer Partikelfilterlage und einer adsorbierenden Lage ausgestaltet. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102005048841 B3 [0002]
Claims (10)
- Filterelement (
1 ) zum Einsetzen in ein Gehäuse einer Belüftungs- oder Klimaanlage, umfassend einen Faltenbalg (2 ) mit Fasten und einer Stirnseite (3 ), welche einer Wand des Gehäuses zuwendbar ist, wobei die Falten auf der Stirnseite (3 ) jeweils Faltenquerschnittsflächen (7 ,9 ) definieren, wobei der Stirnseite (3 ) mindestens ein Führungsschacht (8 ) zugeordnet ist und wobei eine Faltenquerschnittsfläche (9 ) im Bereich eines Führungsschachts (8 ) eine andere Geometrie aufweist als die Faltenquerschnittsflächen (7 ) einer Vielzahl von Falten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von regelmäßigen Faltenwänden (7a ) vorgesehen ist, wobei je zwei flankierende Faltenwände (9a ) den Führungsschacht (8 ) flankieren. - Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsschacht (
8 ) überwiegend oder vollständig innerhalb der Faltenquerschnittsfläche (9 ) mit anderer Geometrie liegt. - Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) deformiert sind. - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenquerschnittsfläche (
9 ) im Bereich eines Führungsschachts (8 ) mindestens ein Stützelement zugeordnet ist. - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) jeweils zwei zueinander gewinkelte Abschnitte aufweisen. - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) bogenförmig ausgebildet sind. - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) eine rechteckige Faltenquerschnittsfläche (9 ) bilden. - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) unter einem größeren Winkel zueinander geneigt sind als die regelmäßigen Faltenwände (7a ). - Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die flankierenden Faltenwände (
9a ) jeweils eine größere Faltenwandhöhe zeigen als die regelmäßigen Faltenwände (7a ). - Filterelement nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Faltenquerschnittsfläche (
9 ) im Bereich eines Führungsschachts (8 ) durch eine Auffächerung des Faltenbalgs (2 ) eingestellt ist.
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