DE10231696A1

DE10231696A1 - Filtereinsatz mit einer zu einem Faltenbalg gefalteten Filtermatte

Info

Publication number: DE10231696A1
Application number: DE2002131696
Authority: DE
Original assignee: B & S Industrieservice GmbH
Current assignee: B & S Industrieservice GmbH
Priority date: 2002-07-13
Filing date: 2002-07-13
Publication date: 2004-01-22

Abstract

Ein erfindungsgemäßer Filtereinsatz zum Einsetzen in ein Filtergehäuse weist eine ziehharmonikaähnlich zu einem Faltenbalg gefaltete Filtermatte mit einer Mehrzahl von Faltenrücken auf. Die Filtermatte ist durch zwei einander gegenüberliegende, zu den Faltenrücken parallele Stirnkanten und zwei einander ebenfalls gegenüberliegende, quer zu den Stirnkanten verlaufende Seitenkanten begrenzt. Der erfindungsgemäße Filtereinsatz weist eine Endkappe auf, welche im Bereich einer der Seitenkanten oder Stirnkanten an dem Faltenbalg angeordnet ist und auf mindestens einen Teil der Filtermatte oder des Faltenbalgs versteifend wirkt. Die Endkappe kann aus elastischem Kunststoff bestehen. Bevorzugt ist der Faltenbalg an beiden Stirnseiten mit je einer Endkappe ausgestattet; hierdurch sind beide stirnseitigen Endbereiche der Filtermatte durch je eine Endkappe versteift, wodurch der Faltenbalg an beiden Stirnseiten einen definierten Formabschluß und vergrößerte Eigensteifigkeit erhält. Ferner verbessert die Endkappe bei in das Filtergehäuse eingesetztem Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung. Die Endkappe ist bevorzugt mit der Filtermatte verklebt oder verschweißt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz zum Einsetzen in ein Filtergehäuse, mit einem Filterpack, welcher aus einer zu einem Faltenbalg gefalteten Filtermatte gebildet ist, wobei der aus der Filtermatte gebildete Faltenbalg eine Mehrzahl von ersten Faltenrücken aufweist, welche eine erste Filterhauptfläche aufspannen, und eine Mehrzahl von zweiten Faltenrücken aufweist, welche eine von der ersten Filterhauptfläche beabstandete zweite Filterhauptfläche aufspannen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Stand der Technik

Aus der DE 195 32 437 A1 ist ein Filtereinsatz bekannt, welcher einen Faltenpack aus Vliesstoff umfaßt, der längsseits entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer Dichtung verbunden ist. Die Dichtung ist mit einem den Filtereinsatz umschließenden Filtergehäuse dichtend in Eingriff bringbar und ist als Dichtstreifen ausgebildet, der einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist. Der Dichtstreifen ist mit seinem ersten Schenkel mit dem Faltenpack dichtend verbunden und mit seinem anderen Schenkel unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filtergehäuse anlegbar.

Aus der DE 195 32 436 C1 ist ein Filtereinsatz bekannt, welcher einen Faltenpack aus thermoelastisch verschweißbarem Vliesstoff umfaßt, der entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer Dichtung verbunden ist. Die Dichtung ist mit einem den Filtereinsatz umschließenden Filtergehäuse dichtend in Eingriff bringbar, besteht aus einem thermoplastisch verschweißbaren Werkstoff und ist als Dichtstreifen ausgebildet. Der Dichtstreifen ist mit seiner Oberkante bündig auf der Oberkante der Außenseite des Faltenpacks angeordnet, weist einen Vförmig gefalteten Querschnitt auf, ist mit seinem ersten Schenkel mit dem Faltenpack dichtend verbunden und mit seinem anderen Schenkel unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filtergehäuse anlegbar.

Aus der DE 196 19 106 A1 ist eine Filteranordnung mit einem dichtend in einem Gehäuse angeordneten Filtereinsatz bekannt, der als Faltenpack ausgebildet ist.

Die stirnseitigen Begrenzungen des Faltenpacks sind jeweils durch eine Stirnwand gebildet. Diese bilden jeweils einen einstöckigen Bestandteil des Faltenpacks und sind materialeinheitlich mit diesem ausgebildet. Die Stirnwände bilden Dichtungslaschen, die das Gehäuse unter elastischer Vorspannung dichtend berühren. Die Stirnwände begrenzen mit ihrer jeweiligen Nachbarfalte einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt, der auf der Anströmseite des zu filternden Mediums offen ist.

Aus der DE 195 12 678 C1 ist ein Filterpack bekannt, welcher als Faltenpack ausgebildet ist und aus einem thermoplastisch verschweißbaren Vliesstoff besteht. Die Längskanten und Stirnseiten des Faltenpacks sind mit mindestens einen Dichtstreifen überdeckt, der mit einem Gehäuse dichtend in Eingriff bringbar ist. Der Dichtstreifen besitzt einen Strömungswiderstand, der mindestens so groß ist wie derjenige des Vliesstoffes. Die Stirnseiten des Faltenpacks sind jeweils mit einer kombinierten Dichtungs- und Versteifungslasche versehen, deren Querschnitt wurzelzeichenförmig gestaltet ist, wobei die Dichtungslasche einen V-förmigen Querschnitt aufweist, der an der Anströmseite des zu filternden Mediums offen ist und auf der dem Faltenpack abgewandten Seite der stirnseitig letzten Falte angeordnet ist. Die Dichtungslasche ist unter elastischer Vorspannung dichtend an das Gehäuse anlegbar.

Technische Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Filtereinsatz mit einem Faltenbalg zu schaffen, welcher einen definierten Formabschluß, eine verbesserte Eigensteifigkeit, Elastizität und verbesserte Dichteigenschaften besitzt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Filtereinsatz zum Einsetzen in ein Filtergehäuse, mit einer zu einem Faltenbalg gefalteten Filtermatte, wobei der Faltenbalg eine Mehrzahl von ersten Faltenrücken aufweist, welche eine erste Filterhauptfläche aufspannen, und eine Mehrzahl von zweiten Faltenrücken aufweist, welche eine von der ersten Filterhauptfläche beabstandete zweite Filterhauptfläche aufspannen und die Filtermatte in ihrer Querrichtung durch zwei einander gegenüberliegende, quer zu den Faltenrücken sägezahnoder wellenförmig verlaufende Seitenkanten und in ihrer Längsrichtung durch zwei einander ebenfalls gegenüberliegende, zu den Seitenkanten im wesentlichen quer verlaufende Stirnkanten begrenzt ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Endkappe, welche im Bereich einer der Seitenkanten oder Stirnkanten an dem Faltenbalg angeordnet ist und auf mindestens einen Teil der Filtermatte oder des Faltenbalgs versteifend wirkt.

Die Filtermatte kann insbesondere aus Vliesstoff bestehen und ist ziehharmonikaähnlich zu einem Faltenbalg gefaltet. Die Endkappe kann z.B. aus Metall, aus Karton, aus Gummi oder insbesondere aus elastischem Kunststoff bestehen.

Der Faltenbalg kann insbesondere eine Einhüllende besitzen, welche im wesentlichen die Form eines flachen Quaders aufweist. Die ersten Faltenrücken spannen dabei die eine, die zweiten Faltenrücken die andere Hauptfläche des flachen Quaders auf.

Die Faltenrücken können durch Knicke der Filtermatte gebildet und somit kantenartig ausgebildet sein; in diesem Fall verlaufen die Seitenkanten der Filtermatte sägezahnförmig. Gemäß einer anderen Variante sind die Falten des Faltenbalges jeweils durch Biegungen der Filtermatte mit einem bestimmten Radius gebildet, so daß die Faltenrücken abgerundet sind; in diesem Fall verlaufen die Seitenkanten wellenfömig.

Der Filterbalg ist vorzugsweise symmetrisch zu einer Symmetrieebene ausgebildet, welche mittig zwischen den Seitenwänden und senkrecht zu den Faltenrücken verläuft.

Bevorzugt ist im Bereich jeder Stirnkante eine Endkappe an dem Faltenbalg angeordnet, so daß der Faltenbalg an seinen beiden Stirnseiten mit je einer Endkappe ausgestattet ist. Auf diese Weise sind beide stirnseitigen Endbereiche der Filtermatte durch je eine Endkappe versteift, wodurch der Faltenbalg an beiden Stirnseiten einen definierten Formabschluß und vergrößerte Eigensteifigkeit erhält. Ferner sind die stirnseitigen Bereiche der Filtermatte durch die Endkappe gegen Beschädigung, Einreißen und Abnutzung geschützt. Ferner wird bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium, insbesondere Luft, wesentlich verbessert. Die Endkappe ist bevorzugt mit der Filtermatte verklebt oder verschweißt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich die Endkappe über die volle Länge der Stirnkante und schließt bündig mit deren Enden ab.

Die Filtermatte kann im Bereich zwischen der Stirnkante und dem auf die Stirnkante entlang der Filtermatte folgenden Faltenrücken senkrecht zu den Filterhauptflächen verlaufen und in dieser Lage durch die Endkappe stabilisiert sein; der genannte Bereich der Filtermatte bildet somit eine senkrechte Stirnwand des Faltenbalges. Sowohl die Form als auch die Lage der Stirnwand können durch die Endkappe stabilisiert sein.

An dem Faltenbalg kann entlang mindestens einer der Seitenkanten der Filtermatte jeweils eine Seitenwand in Form eines Materialstreifens angeordnet sein, welcher senkrecht zu den Faltenrücken verläuft und mit der Seitenkante verbunden, z.B. verschweißt oder verklebt ist und so die Form der Filterhauptflächen stabilisiert, also auf diese Weise zu einer Versteifung des den Faltenbalges beiträgt.

Die Endkappe ist vorzugsweise mit der Seitenwand verbunden, so daß die Gesamtsteifigkeit des Filtereinsatzes weiter vergrößert wird.

Bevorzugt weist der Faltenbalg zum Zweck der weiteren Versteifung an seinen beiden Seitenkanten jeweils eine Seitenwand auf, wobei die Endkappe im Bereich des einen Endes der Stirnkante mit der einen Seitenwand und im Bereich des anderen Endes der Stirnkante mit der anderen Seitenwand verbunden ist. Die Stirnwände bilden mit den Seitenwänden und den Filterhauptflächen bevorzugt einen flachen Quader.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Endkappe als Rinne ausgebildet oder weist eine Rinne auf, welche durch eine erste Seitenwange und eine zweite Seitenwange sowie durch eine Rinnensohle gebildet ist, durch welche die erste und die zweite Seitenwange so miteinander mechanisch verbunden sind, daß die Rinne einen im wesentlichem U-förmigem Querschnitt besitzt, wobei die erste Seitenwange an ihrer von der Rinnensohle abgewandten Seite durch eine erste Wangenkante und die zweite Seitenwange an ihrer von der Rinnensohle abgewandten Seite durch eine zweite Wangenkante begrenzt ist und die Endkappe so an der Filtermatte angeordnet ist, daß die Rinne im wesentlichen parallel zu der Stirnkante verläuft und diese U-förmig umgibt. Die beiden Wangenkanten verlaufen vorzugsweise parallel zueinander.

Die Tiefe der Rinne ist somit durch den Abstand der Wangenkanten von der Rinnensohle gegeben. Die Schnittebene des U-förmigen Querschnitts verläuft hierbei senkrecht zur Längsachse der Rinne.

Die erste und die zweite Seitenwange sind gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Rinne jeweils eben und verlaufen mit einem Zwischenabstand parallel zueinander.

Hierbei liegen bevorzugt beide Seitenwangen jeweils zumindest teilweise auf der Filtermatte auf. Insbesondere können die innere und die äußere Seitenwange jeweils unter mechanischem Druck auf der Filtermatte aufliegen; zu diesem Zweck kann die Rinne eine intrinsische mechanische Spannung besitzen, welche die Seitenwangen klammerartig gegeneinander drückt.

Die Innenfläche der Rinne kann zumindest teilweise mit der Filtermatte verklebt oder verschweißt sein. Bevorzugt ist die gesamte Innenfläche der Rinne mit der Filtermatte verklebt.

Die Rinne kann gegenüber dem durch die Filtermatte gebildeten Faltenbalg in verschiedenen Positionen angeordnet sein.

Gemäß einer Variante ist die Rinnensohle im wesentlichen in der Ebene einer der Filterhauptflächen angeordnet. In diesem Fall ist die Filtermatte vorzugsweise so ausgebildet, daß auch die Stirnkante im wesentlichen in der Ebene dieser Filterhauptfläche und somit unmittelbar im Bereich der Rinnensohle verläuft.

Gemäß einer anderen Variante ist die Rinnensohle zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen angeordnet. In diesem Fall ist die Filtermatte vorzugsweise so gestaltet, daß auch die Stirnkante zwischen den Filterhauptflächen verläuft.

Die Rinne kann asymmetrisch geformt sein. Z.B. kann der Abstand der ersten Wangenkante von der Rinnensohle größer als der Abstand der zweiten Wangenkante von der Rinnensohle sein, so daß die erste Seitenwange die zweite Seitenwange überragt, oder umgekehrt. Auf diese Weise kann insbesondere die Vorderseite der Filtermatte im Bereich zwischen der Stirnkante und dem auf die Stirnkante entlang der Filtermatte folgenden Faltenrücken, d.h. die Stirnseite, durch die Rinne gegen mechanische Einwirkung geschützt sein.

Die Ebenen der ersten und der zweiten Seitenwange verlaufen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung jeweils im wesentlichen parallel zu demjenigen Teil der Filtermatte, welcher sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenwange befindet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform verlaufen die erste und die zweite Seitenwange jeweils wesentlichen senkrecht zur ersten oder zweiten Filterhauptfläche, wobei die erste Seitenwange dem Faltenbalg zugewandt ist, also bezogen auf den Filtereinsatz mit ihrer Flächennormalen nach innen weist, und die zweite Seitenwange von dem Faltenbalg abgewandt ist, also bezogen auf den Filtereinsatz mit ihrer Flächennormalen nach außen weist.

Auch die Wangenkanten können gegenüber dem durch die Filtermatte gebildeten Faltenbalg und gegenüber der Rinnensohle in verschiedenen Positionen angeordnet sein. Z.B. kann die zweite Wangenkante gemäß einer Variante der Erfindung zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen verlaufen. Gemäß einer anderen Variante, bei welcher Abstand der zweiten Wangenkante zur Rinnensohle gegenüber der vorgenannten Variante vergrößert ist, verläuft die zweite Wangenkante in der Ebene einer der Filterhauptflächen.

Gemäß einer weiteren Variante, bei welcher der Abstand der äußeren Wangenkante zur Rinnensohle nochmals vergrößert ist, schneidet die zweite Seitenwange eine der Filterhauptflächen, so daß sich die zweite Wangenkante auf der von der Rinnensohle abgewandten Seite dieser Filterhauptfläche befindet. In diesem Fall befinden sich also die Rinnensohle und die zweite Wangenkante auf verschiedenen Seiten dieser Filterhauptfläche.

Bevorzugt ist die Rinne durch einen einstöckigen, im Bereich der Rinnensohle um 180° gebogenen Materialstreifen gebildet.

Die Endkappe kann zusätzlich zur der Rinne weitere Komponenten aufweisen. Diese können insbesondere dazu dienen, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium weiter zu verbessern, die Elastizität des Filtereinsatzes weiter zu erhöhen und/oder dessen Eigensteifigkeit weiter zu erhöhen. Ferner können diese Komponenten so gestaltet sein, daß sie in eine Nut des Filtergehäuses einzugreifen und auf diese Weise den Filtereinsatz in dem Filtergehäuse zu haltern imstande sind.

Gemäß einer Variante ist an der zweiten Seitenwange ein Steg angeordnet, welcher von der zweiten Seitenwange in einer von dem Faltenbalg abgewandten Richtung absteht und im wesentlichen parallel zu den Filterhauptflächen verläuft. Die Kombination der zweiten Seitenwange mit dem Steg besitzt in diesem Fall einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt, wobei der Balken des T durch die zweite Seitenwange und der Stiel des T durch den Steg gebildet ist. Der Steg kann mittig oder außermittig an der Seitenwange angeordnet sein, d.h. das T, welches durch den Querschnitt der Kombination der zweiten Seitenwange mit dem Steg gebildet ist, kann symmetrisch oder asymmetrisch sein. Die Schnittebene des Tförmigen Querschnitts verläuft hierbei senkrecht zur Längsachse der Rinne.

Gemäß einer anderen Variante ist an der zweiten Seitenwange eine Lasche angeordnet, welche im Bereich der zweiten Wangenkante mit der zweiten Seitenwange verbunden ist und von derselben in einer von dem Faltenbalg abgewandten Richtung absteht. Die Kombination der zweiten Seitenwange mit der Lasche besitzt in diesem Fall einen V-förmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel des V durch die zweite Seitenwange, der andere Schenkel des V durch die Lasche und der Fußpunkt des V durch die zweite Wangenkante gebildet ist.

Die Lasche kann hierbei im wesentlichen in der Ebene einer der Filterhauptflächen verlaufen. Falls daher die äußere Seitenwange senkrecht zu dieser Filterhauptfläche angeordnet ist, bilden die Schenkel des V in diesem Fall einen rechten Winkel. Gemäß einer anderen Variante verlaufen die Schenkel des V nicht rechtwinklig zueinander. Die Lasche kann als Dichtlasche oder Versteifungslasche oder als beides zugleich wirken.

Gemäß einer weiteren Variante verlaufen hierbei die zweite Wangenkante sowie die Lasche jeweils im wesentlichen in der Ebene der ersten Filterhauptfläche oder jeweils im wesentlichen in der Ebene der zweiten Filterhauptfläche, wobei an der zweiten Seitenwange zusätzlich eine Gegenlasche angeordnet ist, welche ebenfalls im Bereich der zweiten Wangenkante mit der zweiten Seitenwange verbunden ist und von dieser in der der Lasche entgegengesetzten Richtung absteht und auf mindestens einem Faltenrücken aufliegt. Bevorzugt fungiert hierbei die Lasche als Dichtlasche, die Gegenlasche als Versteifungslasche.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rinne und die Lasche und/oder die Gegenlasche gemeinsam durch einen einstöckigen, mehrfach gebogenen Materialstreifen gebildet.

Der Querschnitt der zweiten Seitenwange ist gemäß einer weiteren Variante nach der vom Faltenbalg abgewandten Seite ausgebuchtet. Die Ausbuchtung ist insbesondere vorteilhaft dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern, z.B. durch Anschmiegung an eine Innenwand des Filtergehäuses. Ferner kann die Ausbuchtung zur Halterung des Filtereinsatzes in einer Nut des Filtergehäuses, in welche die Ausbuchtung einzugreifen imstande ist, dienen. Bevorzugt ist hierbei der Querschnitt der zweiten Seitenwange V-förmig ausgebuchtet, so daß die zweite Seitenwange eine dreikantprimenförmige Ausbuchtung aufweist. Gemäß einer anderen Variante ist der Querschnitt der zweiten Seitenwange halbkreisförmig ausgebuchtet, so daß die zweite Seitenwange eine halbzylindrische Ausbuchtung aufweist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform verläuft die erste Seitenwange im wesentlichen parallel zur ersten Filterhauptfläche und liegt auf mindestens einem der ersten Faltenrücken auf, wobei die zweite Seitenwange im wesentlichen parallel zur zweiten Filterhauptfläche verläuft und auf mindestens einem der zweiten Faltenrücken aufliegt, oder umgekehrt. Gemäß dieser Ausführungsform umgibt die Endkappe also den Faltenbalg an seiner Stirnseite im wesentlichen Uförmig von einer Filterhauptfläche zur anderen, wodurch auch die gesamte Stirnseite des Filtereinsatzes in der Rinne aufgenommen ist. Die Rinnensohle kann hierbei eben ausgebildet sein und senkrecht zur ersten oder zweiten Filterhauptfläche verlaufen.

Die erste Wangenkante kann im Bereich des der Stirnfläche nächstgelegenen ersten Faltenrückens und die zweite Wangenkante im Bereich des der Stirnfläche nächstgelegenen zweiten Faltenrückens angeordnet sein.

Die erste und die zweite Seitenwangen stehen bevorzugt jeweils rechtwinklig von der Rinnensohle ab, so daß die Rinne als Teil eines Rohres von rechteckigem Querschnitt aufgefaßt werden kann.

Die Rinne kann vorteilhaft durch einen einstöckigen Materialstreifen gebildet sein, welcher im Bereich der Übergänge der Rinnensohle zur ersten bzw. zweiten Seitenwange jeweils gebogen ist.

An der Rinnensohle kann eine von derselben abstehende Lasche angeordnet sein, welche im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle zur ersten oder zweiten Seitenwange mit der Rinnensohle verbunden ist. Die Lasche kann als Dichtlasche oder Versteifungslasche oder als beides zugleich wirken.

Die Lasche verläuft gemäß einer Variante in der Ebene der Rinnensohle. Gemäß einer anderen Variante verläuft die Lasche senkrecht, d.h. rechtwinklig zur Rinnensohle. Gemäß einer weiteren Variante verläuft die Lasche in der Ebene der ersten bzw. zweiten Seitenwange, wobei die beiden letztgenannten Varianten für den Fall, daß die Seitenwangen mit der Basisfläche jeweils einen rechten Winkel bilden, identisch sind.

Gemäß einer anderen Variante ist der Querschnitt der Rinnensohle nach der vom Faltenbalg abgewandten Seite ausgebuchtet. Der Querschnitt der Rinnensohle kann z.B. V-förmig oder halbzylindrisch nach der vom Faltenbalg abgewandten Seite oder ausgebuchtet sein. Die Ausbuchtung ist insbesondere vorteilhaft dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern. Ferner kann die Ausbuchtung zur Halterung des Filtereinsatzes in einer Nut des Filtergehäuses, in welche die Ausbuchtung einzugreifen imstande ist, dienen.

Gemäß einer anderen Variante verläuft die erste Seitenwange im wesentlichen parallel zu einer der Filterhauptflächen und liegt auf mindestens einem der ersten Faltenrücken oder auf mindestens einem der zweiten Faltenrücken auf, wobei die Rinnensohle im wesentlichen senkrecht zur ersten Seitenwange verläuft, die zweite Seitenwange V-förmig in Richtung der ersten Seitenwange von der Rinnensohle absteht und die Stirnkante bevorzugt im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle zur zweiten Seitenwange verläuft.

Die Endkappen bestehen bevorzugt aus elastischem Material, z.B. Kunststoff und/oder Gummi. Sie erhöhen die Eigensteifigkeit und sie Biege- und/oder Kompressionselastizität des Filtereinsatzes, geben dem Faltenbalg einen definierten, schützenden Formabschluß und verbessern die Dichtungseigenschaften gegen eine seitliche Umströmung des Filtereinsatzes im Filtergehäuse.

Kurzbeschreibung der Zeichnung, in welcher schematisch zeigen:
1 eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Filtereinsatzes mit einem Faltenbalg und einer Endkappe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 eine Querschnittsansicht eines Teils des Faltenbalges von 1, und die
3 bis 15 Querschnittsansichten jeweils eines Teils eines Faltenbalges mit je einer Endkappe gemäß weiterer Ausführungsformen der Erfindung.
Die Figuren zeigen jeweils einen Teil eines Faltenbalgs, welcher durch eine mehrfach gefaltete Filtermatte gebildet ist und an seiner Stirnkante erfindungsgemäß eine Endkappe aufweist.. Die Endkappen umgeben die Stirnkante jeweils im wesentlichen U-förmig und bestehen bevorzugt aus elastischen Material.
1 veranschaulicht einen Filtereinsatz 1 zum Einsetzen in ein nicht gezeigtes Filtergehäuse. Der Filtereinsatz 1 weist eine zu einem Faltenbalg 2 gefaltete Filtermatte 10 auf, wobei der Faltenbalg 2 eine Mehrzahl von ersten Faltenrücken 3 aufweist, welche eine erste Filterhauptfläche 5 (2) aufspannen, und eine Mehrzahl von zweiten Faltenrücken 4 aufweist, welche eine von der ersten Filterhauptfläche 5 parallel beabstandete zweite Filterhauptfläche 6 (2) aufspannen.
Der Faltenbalg 2 besitzt eine Einhüllende, welche im wesentlichen die Form eines flachen Quaders aufweist. Die ersten Faltenrücken 3 spannen dabei die eine Hauptfläche 5, die zweiten Faltenrücken 4 die andere Hauptfläche 6 des flachen Quaders auf.
Die Filtermatte 10 ist in ihrer Längsrichtung durch zwei einander gegenüberliegende, zu den Faltenrücken 3, 4 im wesentlichen jeweils parallele Stirnkanten begrenzt, wovon in 1 nur die in Bezug auf die Blickrichtung von 1 vornliegende Stirnkante 11 gezeigt ist. Die Filtermatte 10 ist in ihrer Querrichtung durch zwei einander ebenfalls gegenüberliegende, quer zu den Stirnkanten verlaufende Seitenkanten 13, 14 begrenzt, welche auf Grund der Faltung der Filtermatte zu dem Faltenbalg 2 jeweils zickzackförmig verlaufen.
Im Bereich der Stirnkante 11 ist an dem Faltenbalg 2 eine Endkappe 100 angeordnet, welche sich parallel zu der Stirnkante 11 über die volle Länge derselben erstreckt. Die Endkappe 100 und die Stirnkante 11 schließen seitlich im Bereich der Seitenkanten 13, 14 jeweils bündig miteinander ab; in 1 ist die Endkappe 100 jedoch aus gründen der Verständlichkeit gerissen und daher nicht bis zur Seitenkante 14 durchgehend gezeichnet. Die Endkappe 100 besteht vorzugsweise aus elastischem Material, z.B. Kunststoff.
Die Filtermatte 10 verläuft im Bereich zwischen der Stirnkante 11 und dem auf die Stirnkante 11 entlang der Filtermatte 10 folgenden ersten Faltenrücken 3 senkrecht zu den Filterhauptflächen 5, 6, so daß der senkrechte Teil der Filtermatte 10 eine senkrechte Stirnwand 17 bildet. Die Endkappe 100 ist mit der Filtermatte 10 flächendeckend verklebt oder verschweißt.
Die Endkappe 100 wirkt auf einen Teil der Filtermatte 10 bzw. des Faltenbalgs 2 versteifend, wodurch der Faltenbalg 2 stirnseitig einen definierten Formabschluß sowie vergrößerte Eigensteifigkeit und Elastizität zur Anschmiegung an eine Innenwand des Filtergehäuses erhält und die Filtermatte 10 im Bereich der Stirnkante 11 vor Durchbiegung, Abnutzung und Beschädigung geschützt ist. Hierdurch kann vorteilhaft auch erreicht werden, daß eine Umströmung des in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatzes 1 im Bereich der Stirnwand 17 erschwert, d.h. die Abdichtung des Filtereinsatzes 1 gegen das Filtergehäuse verbessert wird, da mit Hilfe der Endkappe 100 im Bereich der Stirnwand 17 ein definierter Formabschluß sowie Elastizität gegeben sind und die Eigensteifigkeit gegen Verformung der Stirnwand 17 erhöht ist.
An dem Faltenbalg 2 ist entlang seiner beiden Seitenkanten 13, 14 jeweils eine Seitenwand 15, 16 befestigt, welche in 1 jeweils durchsichtig und gestrichelt eingezeichnet sind. Die Seitenwände 15, 16 bestehen jeweils aus einem Materialstreifen, welcher senkrecht zu den Faltenrücken 3,4 verläuft und mit den Seitenkanten 13, 14 verschweißt oder verklebt ist. Die Form der Filterhauptflächen 5, 6 ist durch die Seitenwände 15, 16 stabilisiert, so daß diese ebenfalls zur Versteifung des Faltenbalges 2 beitragen.
Die Endkappe 100 ist vorzugsweise ebenfalls mit den Seitenwänden 15, 16 verschweißt oder verklebt, so daß die Gesamtsteifigkeit des Filtereinsatzes 1 weiter vergrößert wird. Um die Verbindung zwischen der Endkappe 100 und den Seitenwänden 15, 16 zu erleichtern, stehen die Seitenwände 15, 16 jeweils über die Stirnwand 17 vor, wie es in 1 schematisch dargestellt ist.
Mit Hilfe der Verbindung zwischen der Endkappe 100 und den Seitenwänden 15, 16 sind die Form und die Lage der Stirnwand 17 durch die Endkappe 100 weiter stabilisiert und damit der Filtereinsatz 1 weiter versteift.
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des Faltenbalges 2 von 1, an welchem die Endkappe 100 angeordnet ist wie unter Bezug auf 1 erläutert.
Die Endkappe 100 besitzt die Form einer Rinne 20, welche durch eine erste Seitenwange 40 und eine zweite Seitenwange 60 sowie durch eine Rinnensohle 50 gebildet ist. Die erste und die zweite Seitenwange 40,60 sind durch die Rinnensohle 50 so miteinander mechanisch verbunden, daß die Rinne 20 einen im wesentlichem U-förmigem Querschnitt besitzt. Die erste Seitenwange 40 ist an ihrer von der Rinnensohle 50 abgewandten Seite durch eine erste Wangenkante 30 begrenzt; ebenso ist die zweite Seitenwange 60 an ihrer von der Rinnensohle 50 abgewandten Seite durch eine zweite Wangenkante 70 begrenzt, so daß die Tiefe der Rinne 20 durch den Abstand der Wangenkanten 30,70 von der Rinnensohle 50 gegeben ist. Die Endkappe 100 ist so an der Filtermatte 10 angeordnet, daß die Rinne 20 wesentlichen parallel zu der Stirnkante 11 verläuft und diese U-förmig umgibt.
Die erste und die zweite Seitenwange 40, 60 sind jeweils eben und verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Rinnensohle 50. Derjenige Endbereich der Stirnwand 17, welcher der Stirnkante 11 zugewandt ist, ist zwischen den Seitenwangen 40, 60 aufgenommen und mit diesen beidseitig verklebt oder verschweißt. Die Ebenen der ersten und der zweiten Seitenwange 40, 60 verlaufen jeweils parallel zu dem zwischen denselben befindlichen Teil der Filtermatte 10. Beide Wangenkanten 31, 71 befinden sich zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen 5, 6 und verlaufen parallel zueinander.
Die gesamte Innenfläche der Rinne 20 ist mit der Filtermatte 10 verklebt. Hierbei liegen die Seitenwangen 40, 60 jeweils unter mechanischem Druck auf der Filtermatte 10 auf. Um diesen Druck zu erzeugen, ist die Rinne 20 so eingerichtet, daß sie eine intrinsische mechanische Spannung besitzt, welche die Seitenwangen 40, 60 klammerartig gegeneinander drückt.
Gemäß der in 1 und 2 veranschaulichten Variante der Erfindung ist die Rinnensohle 50 im wesentlichen in der Ebene der zweiten Filterhauptfläche 6 angeordnet, wobei auch die Stirnkante 11 im wesentlichen in der zweiten Filterhauptfläche 6 und somit unmittelbar im Bereich der Rinnensohle 50 verläuft, um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen der Filtermatte 10 und der Innenwand der Rinne 20 zu erzielen.
3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 100' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 100' umfaßt die Rinne 20 von 2 sowie zusätzlich eine Lasche 80. Diese ist im Bereich der zweiten Wangenkante 70 mit der zweiten Seitenwange 60 verbunden und steht von derselben in einer von dem Faltenbalg 2 abgewandten Richtung ab. Die Kombination 60, 80 der zweiten Seitenwange 60 mit der Lasche 80 besitzt einen V-förmigen Querschnitt, wobei ein Schenkel des V durch die zweite Seitenwange 60, der andere Schenkel des V durch die Lasche 80 und der Fußpunkt des V durch die zweite Wangenkante 70 gebildet ist.
Die Lasche 80 kann mit der Rinne 20 einstöckig aus einem einzigen Materialstreifen geformt sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform besteht die Lasche 80 aus Gummi und ist mit der zweiten Seitenwange verklebt oder verschweißt.
Die Lasche 80 dient dazu, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern, d.h. den Filtereinsatz gegen das Filtergehäuse abzudichten. Bevorzugt besteht die Lasche 80 aus elastischem Material, welches eine abdichtende Anschmiegung der Lasche 80 an eine Innenwand des Filtergehäuses und somit einen Fungieren der Lasche 80 als Dichtlasche erleichtert.
4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit der Endkappe 100' von 3 gemäß weiteren Ausführungsform der Erfindung. Gegenüber der Ausführungsform von 3 ist die Endkappe 100' in Bezug auf den Faltenbalg 2 so positioniert, daß sich die Rinnensohle 50 zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen 5,6 befindet.
5 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 101 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 101 umfaßt eine Rinne 21, welche eine erste Seitenwange 41, eine Rinnensohle 51 und eine zweite Seitenwange 61 besitzt.
Die Seitenwangen 41, 61 sind durch Wangenkanten 31, 71 begrenzt, deren Abstand von der Rinnensohle 51 unterschiedlich ist, so daß die Rinne 21 asymmetrisch gestaltet ist. Der Abstand der ersten Wangenkante 31 von der Rinnensohle 51 ist kleiner als der Abstand der zweiten Wangenkante 71 von der Rinnensohle 51, so daß die zweite Seitenwange 61 die erste Seitenwange 41 überragt. Die zweite Wangenkante 71 befindet sich in der Ebene der zweiten Filterhauptfläche 6, während sich die Rinnensohle in der Ebene der ersten Filterhauptfläche 5 befindet. Auf diese Weise ist insbesondere die Vorderseite der Filtermatte 10 im Bereich der Stirnseite 17 durch die Rinne 21 vollständig gegen mechanische Einwirkung von außen geschützt.
An der zweiten Seitenwange 61 ist auf etwa halber Höhe ein Steg 81 angeordnet, welcher von der zweiten Seitenwange 61 in einer von dem Faltenbalg 2 abgewandten Richtung absteht und im wesentlichen parallel zu den Filterhauptflächen 5,6 verläuft. Die Kombination 61, 81 der zweiten Seitenwange 61 mit dem Steg 81 besitzt daher einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt, wobei der Balken 61 des T durch die zweite Seitenwange 61 und der Stiel 81 des T durch den Steg 81 gebildet ist.
Der Steg 81 dient dazu, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern. Ferner ist der Steg 81 imstande, in eine Nut des Filtergehäuses einzugreifen und auf diese Weise den Filtereinsatz in dem Filtergehäuse zu haltern. Ferner trägt der Steg zu einer weiteren Versteifung der Stirnwand 17 gegen Durchbiegung sowie zu deren Biegeelastizität bei.
6 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 102 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 102 ist als Rinne 22 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 42, eine Rinnensohle 52 und eine zweite Seitenwange 62 besitzt.
Die Seitenwangen 42, 62 sind durch Wangenkanten 32, 72 begrenzt, deren Abstand von der Rinnensohle 52 unterschiedlich ist, so daß die Rinne 22 asymmetrisch gestaltet ist. Der Abstand der ersten Wangenkante 32 von der Rinnensohle 52 ist kleiner als der Abstand der zweiten Wangenkante 72 von der Rinnensohle 52, so daß die zweite Seitenwange 62 die erste Seitenwange 42 überragt.
Die zweite Seitenwange 62 schneidet die zweite Filterhauptfläche 6, so daß sich die zweite Wangenkante 72 auf der von der Rinnensohle 52 abgewandten Seite der zweiten Filterhauptfläche 6 befindet. Der über den Faltenbalg 2 überstehende Teil der zweiten Seitenwange 62 eignet sich dazu, eine stirnseitige Umströmung des Filtereinsatzes im Filtergehäuse zu unterbinden und damit abdichtend zu wirken.
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 103 ist als Rinne 23 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 43, eine Rinnensohle 53 und eine zweite Seitenwange 63 besitzt. Die Seitenwangen 43, 63 sind durch Wangenkanten 33, 73 begrenzt, deren Abstand von der Rinnensohle 53 ebenfalls unterschiedlich ist, so daß auch die Rinne 23 asymmetrisch gestaltet ist.
Der Querschnitt der zweiten Seitenwange ist 63 nach der vom Faltenbalg 2 abgewandten Seite V-förmig ausgebuchtet, so daß die Seitenwange 63 eine dreikantprimenförmige Ausbuchtung 83 aufweist. Die Ausbuchtung 83 ist dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern. Ferner kann die Ausbuchtung 83 zur Halterung des Filtereinsatzes in einer Nut des Filtergehäuses, in welche die Ausbuchtung einzugreifen imstande ist, dienen. Ferner trägt die Ausbuchtung 83 zu einer weiteren Versteifung der Stirnfläche 17 bei.
Gemäß einer anderen Variante (nicht gezeigt) ist der Querschnitt der zweiten Seitenwange halbkreisförmig ausgebuchtet, so daß die zweite Seitenwange eine halbzylindrische Ausbuchtung aufweist.
8 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 104 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 104 ist als Rinne 24 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 44, eine Rinnensohle 54 und eine zweite Seitenwange 64 besitzt. Die Seitenwangen 44, 64 sind durch Wangenkanten 34, 74 begrenzt, deren Abstand von der Rinnensohle 54 ebenfalls unterschiedlich ist, so daß auch die Rinne 24 asymmetrisch gestaltet ist.
Der Abstand der ersten Wangenkante 34 von der Rinnensohle 54 ist größer als der Abstand der zweiten Wangenkante 74 von der Rinnensohle 54, so daß die erste Seitenwange 44 die zweite Seitenwange 64 überragt. Die erste Wangenkante 34 befindet sich an der Innenseite der Stirnseite 17 im Bereich der ersten Filterhauptfläche 5.
Die Endkappe 104 umfaßt die Rinne 24 sowie zusätzlich eine Lasche 84. Diese ist im Bereich der zweiten Wangenkante 74 mit der zweiten Seitenwange 64 verbunden und steht von derselben in einer von dem Faltenbalg 2 abgewandten Richtung ab. Die Kombination 64, 84 der zweiten Seitenwange 64 mit der Lasche 84 besitzt einen V-förmigen Querschnitt. Gemäß einer Ausführungsform besteht die Lasche 84 aus Gummi und ist mit der zweiten Seitenwange 64 verklebt oder verschweißt. Die Lasche 84 kann als Dichtlasche und/oder als Versteifungslasche wirken.
9 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2' mit einer Endkappe 105 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 105 ist als Rinne 25 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 45, eine Rinnensohle 55 und eine zweite Seitenwange 65 besitzt. Die Seitenwangen 45,65 sind durch Wangenkanten 35, 75 begrenzt.
Die erste Seitenwange 45 verläuft im wesentlichen parallel zur zweiten Filterhauptfläche 6, liegt auf dem nächstgelegenen der zweiten Faltenrücken 4 auf und ist dort mit der Filtermatte 10 verklebt oder verschweißt. Die Rinnensohle 55 verläuft senkrecht zur ersten Seitenwange 45. Die zweite Seitenwange 65 steht Vförmig in Richtung der ersten Seitenwange 45 von der Rinnensohle 55 ab, so daß auch die Rinne 55 asymmetrisch gestaltet ist. Die Rinne 25 umgibt die Stirnkante 11 im wesentlichen U-förmig, wobei, wobei ein Schenkel des U nach innen gebogen ist. Die Stirnkante befindet sich im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle 55 zur zweiten Seitenwange 65. Die Filtermatte 10 ist in ihrem der Stirnkante 11 zugekehrten Endbereich mit der Innenseite der zweiten Seitenwange 65 verklebt oder verschweißt.
10 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2' mit einer Endkappe 106 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 106 ist als Rinne 26 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 46, eine Rinnensohle 56 und eine zweite Seitenwange 66 besitzt. Die Seitenwangen 46, 66 sind durch Wangenkanten 36, 76 begrenzt.
Die erste Seitenwange 46 verläuft parallel zur zweiten Filterhauptfläche 6 und liegt auf dem der Stirnkante 11 nächstgelegenen der zweiten Faltenrücken 4 auf und ist mit diesem verklebt oder verschweißt. Die zweite Seitenwange 66 verläuft parallel zur ersten Filterhauptfläche 5 und liegt auf dem der Stirnkante 11 nächstgelegenen der ersten Faltenrücken 3 auf und ist mit diesem ebenfalls verklebt oder verschweißt. Die Endkappe 106 umgibt also den Faltenbalg 2' an seiner Stirnseite im wesentlichen U-förmig von der ersten Filterhauptfläche 5 zur zweiten Filterhauptfläche 6, wodurch auch die gesamte Stirnseite des Faltenbalges 2' in der Rinne 26 aufgenommen ist und die Außenseite der Rinnensohle 56 eine Stirnwand des Filtereinsatzes bildet.
Der Abstand der ersten Wangenkante 36 von der Rinnensohle 56 ist kleiner als der Abstand der zweiten Wangenkante 76 von der Rinnensohle 56, so daß die zweite Seitenwange 66 die erste Seitenwange 46 überragt und die Rinne 26 asymmetrisch geformt ist.
Die Rinnensohle 56 ist eben ausgebildet und verläuft schiefwinklig zu den Seitenwangen 46, 66, so daß im Bereich des Überganges von der Rinnensohle 56 zur ersten Seitenwange 36 ein vorspringende Kante 86 gebildet ist. Die vorspringende Kante 86 ist dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern.
11 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2' mit einer Endkappe 107 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 107 ist als Rinne 27 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 47, eine Rinnensohle 57 und eine zweite Seitenwange 67 besitzt. Die Seitenwangen 47, 67 sind durch Wangenkanten 37, 77 begrenzt.
Die Endkappe 107 von 11 unterscheidet sich von der Endkappe 106 von 10 dadurch, daß die Seitenwagen 47, 67 rechtwinklig von der Rinnensohle 57 abstehen, so daß die Rinne 57 als Teil eines Rohres von rechteckigem Querschnitt aufgefaßt werden kann.
Der Abstand der ersten Wangenkante 37 von der Rinnensohle 57 ist kleiner als der Abstand der zweiten Wangenkante 77 von der Rinnensohle 57, so daß die zweite Seitenwange 67 die erste Seitenwange 47 überragt und die Rinne 27 ebenfalls asymmetrisch geformt ist.
12 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2' mit einer Endkappe 107' gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 107' besteht aus der Rinne 27 von 11 und einer an der Rinnensohle 57 zusätzlich angeordnete, von der Rinnensohle abstehende Lasche 87a. Die Lasche 87a ist im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle 57 zur zweiten Seitenwange 67 mit der Rinnensohle 57 verbunden und verläuft in der Ebene der Rinnensohle 57. Die Lasche 87a ist dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern.
13 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2' mit einer Endkappe 107" gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 107" besteht aus der Rinne 27 von 11 und einer an der Rinnensohle 57 zusätzlich angeordnete, von der Rinnensohle senkrecht abstehende Lasche 87b. Die Lasche 87b ist im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle 57 zur zweiten Seitenwange 67 mit der Rinnensohle 57 verbunden und ist dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern.
14 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils eines Faltenbalges 2 mit einer Endkappe 108 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. Die Endkappe 108 ist als Rinne 28 ausgebildet, welche eine erste Seitenwange 48, eine Rinnensohle 58 und eine zweite Seitenwange 68 besitzt. Die Seitenwangen 48, 68 sind im Bereich ihrer von der Rinnensohle 58 abgewandten Enden durch Wangenkanten 38, 78 begrenzt.
Die erste Seitenwange 48 verläuft parallel zur zweiten Filterhauptfläche 6 und liegt auf dem der Stirnkante 11 nächstgelegenen der zweiten Faltenrücken 4 auf und ist mit diesem verklebt oder verschweißt. Die zweite Seitenwange 68 verläuft parallel zur ersten Filterhauptfläche 5 und liegt auf dem der Stirnkante 11 nächstgelegenen der ersten Faltenrücken 3 auf und ist mit diesem ebenfalls verklebt oder verschweißt. Die Endkappe 108 umgibt also den Faltenbalg 2 an seiner Stirnseite im wesentlichen U-förmig von der ersten Filterhauptfläche 5 zur zweiten Filterhauptfläche 6, wodurch auch die gesamte Stirnseite des Faltenbalges 2 in der Rinne 28 aufgenommen ist und die Außenseite der Rinnensohle 58 eine Stirnwand des Filtereinsatzes bildet.
Der Querschnitt der Rinnensohle 58 ist nach der vom Faltenbalg 2 abgewandten Seite V-förmig ausgebuchtet, so daß die Rinnensohle 58 nicht eben ist. Die so gebildete Ausbuchtung 88 ist insbesondere vorteilhaft dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern. Ferner kann die Ausbuchtung 88 zur Halterung des Filtereinsatzes in einer Nut des Filtergehäuses, in welche die Ausbuchtung einzugreifen imstande ist, dienen.
15 zeigt eine Querschnittsansicht eines Teils des Faltenbalges 2', an welchem eine Endkappe 109 angeordnet ist. Die Endkappe 100 besitzt die Form einer Rinne 29, welche durch eine erste Seitenwange 49 und eine zweite Seitenwange 69 sowie durch eine Rinnensohle 59 gebildet ist. Die erste Seitenwange 49 ist an ihrer von der Rinnensohle 59 abgewandten Seite durch eine erste Wangenkante 39 begrenzt; ebenso ist die zweite Seitenwange 69 an ihrer von der Rinnensohle 59 abgewandten Seite durch eine zweite Wangenkante 79 begrenzt. Die Endkappe 109 ist so an der Filtermatte 10 angeordnet, daß die Rinne 29 wesentlichen parallel zu der Stirnkante 11 verläuft und diese U-förmig umgibt.
Die erste und die zweite Seitenwange 49, 69 sind jeweils eben und verlaufen parallel zueinander und senkrecht zur Rinnensohle 59. Derjenige Endbereich der Filtermatte 10, welcher der Stirnkante 11 zugewandt ist, ist zwischen den Seitenwangen 49, 69 aufgenommen, liegt an beiden Seitenwangen 49, 69 unter Druck an und ist mit diesen beidseitig verklebt oder verschweißt. Die Ebenen der ersten und der zweiten Seitenwange 49, 69 verlaufen jeweils parallel zu dem zwischen denselben befindlichen Teil der Filtermatte 10.
Die Rinnensohle 59 ist im wesentlichen in der Ebene der ersten Filterhauptfläche 5 angeordnet, wobei auch die Stirnkante 11 im wesentlichen in der zweiten Filterhauptfläche 5 und somit unmittelbar im Bereich der Rinnensohle 59 verläuft, um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen der Filtermatte 10 und der Innenwand der Rinne 29 zu erzielen. Die gesamte Innenfläche der Rinne 29 ist mit der Filtermatte 10 verklebt oder verschweißt.
Der Abstand der ersten Wangenkante 39 von der Rinnensohle 59 ist kleiner als der Abstand der zweiten Wangenkante 79 von der Rinnensohle 59, so daß die zweite Seitenwange 69 die erste Seitenwange 49 überragt und die Rinne 29 asymmetrisch geformt ist. Die zweite Wangenkante 79 befindet sich im wesentlichen in der Ebene der zweiten Filterhauptfläche 6.
An der zweiten Seitenwange 69 ist eine Lasche 89a angeordnet, welche im Bereich der zweiten Wangenkante 79 mit der zweiten Seitenwange 69 verbunden ist und von derselben in einer von dem Faltenbalg 2' abgewandten Richtung absteht.
An der zweiten Seitenwange 69 ist zusätzlich eine Gegenlasche 89b angeordnet, welche im Bereich der zweiten Wangenkante 79 mit der zweiten Seitenwange 69 verbunden ist. Die Gegenlasche 89b steht entgegengesetzt von der Lasche 89a von der zweiten Seitenwange 69 ab. Die Lasche 89a und die Gegenlasche 89b verlaufen beide in einer gemeinsamen Ebene, welche im wesentlichen mit der Ebene der zweiten Filterhauptfläche 6 zusammenfällt und von welcher die zweite Seitenwange 69 schiefwinklig in der vom Faltenbalg 2' abgewandten Richtung absteht. Hierbei liegt die Gegenlasche 89b auf den nächstgelegenen beiden zweiten Faltenrücken 4 auf und ist mit diesen verklebt oder verschweißt.
Die Lasche 89a ist insbesondere vorteilhaft dazu geeignet, bei einem in ein Filtergehäuse eingesetzten Filtereinsatz die Abdichtung desselben gegenüber einer stirnseitigen Umströmung durch das zu filternde Medium zu verbessern. Ferner kann die Lasche 89a zur Halterung des Filtereinsatzes in dem Filtergehäuse dienen. Die Gegenlasche dient vorteilhaft zur weiteren Versteifung des Endbereiches des Faltenbalges 2'.
Die Endkappe 109 besteht bevorzugt aus elastischem Material, welches eine abdichtende Anschmiegung der Außenseite der Rinnensohle 59 und/oder der der Rinnensohle 59 zugewandten Bereiches der zweiten Seitenwange 69 an eine Innenwand des Filtergehäuses erlaubt.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Erfindung ist gewerblich anwendbar insbesondere im Bereich der Filter- und Klimatechnik sowie der Luftaufbereitung, beispielsweise auf dem Gebiet der Innenraumfilter für Kraftfahrzeuge.
Liste der Bezugszeichen:

1: Filtereinsatz
2, 2': Faltenbalg
3, 4: erste, zweite Faltenrücken
5, 6: erste, zweite Filterhauptfläche
10: Filtermatte
11: Stirnkante von 10
13,14: Seitenkanten von 10
15,16: Seitenwände
17: Stirnwand
20–29: Rinnen
30–39: erste Wangenkanten
40–49: erste Seitenwangen
50–59: Rinnensohlen
60–69: zweite Seitenwangen
70–79: zweite Wangenkanten
80, 81, 84, 87a, 87b, 89a, 89b: Laschen
83, 88: Ausbuchtungen
86: vorspringende Kante
100–109: Endkappen

Claims

1 Filtereinsatz (1) zum Einsetzen in ein Filtergehäuse, mit einer zu einem Faltenbalg (2, 2') gefalteten Filtermatte (10), wobei – der Faltenbalg (2, 2') eine Mehrzahl von ersten Faltenrücken (3) aufweist, welche eine erste Filterhauptfläche (5) aufspannen, und eine Mehrzahl von zweiten Faltenrücken (4) aufweist, welche eine von der ersten Filterhauptfläche (5) beabstandete zweite Filterhauptfläche (6) aufspannen, und – die Filtermatte (10) in ihrer Querrichtung durch zwei einander gegenüberliegende, quer zu den Faltenrücken (3,4) sägezahn- oder wellenförmig verlaufende Seitenkanten (13, 14) und in ihrer Längsrichtung durch zwei einander ebenfalls gegenüberliegende, zu den Seitenkanten (13, 14) im wesentlichen quer verlaufende Stirnkanten (11) begrenzt ist, gekennzeichnet durch mindestens eine Endkappe (100, 100', 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109), welche im Bereich einer der Seitenkanten (13, 14) oder Stirnkanten (11) an dem Faltenbalg (2, 2') angeordnet ist und auf mindestens einen Teil der Filtermatte (10) oder des Faltenbalgs (2, 2') versteifend wirkt.

Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich jeder Stirnkante (11) eine Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) an dem Faltenbalg (2, 2') angeordnet ist.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) mit der Filtermatte (10) verklebt oder verschweißt ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) als Rinne (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) ausgebildet ist oder eine Rinne (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) aufweist, welche durch eine erste Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) und eine zweite Seitenwange (60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) sowie eine Binnensohle (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59) gebildet ist, durch welche die erste und die zweite Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) so miteinander mechanisch verbunden sind, daß die Rinne (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) einen im wesentlichem U-förmigem Querschnitt besitzt, wobei die erste Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) an ihrer von der Rinnensohle (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59) abgewandten Seite durch eine erste Wangenkante (30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39) und die zweite Seitenwange (60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69) an ihrer von der Rinnensohle (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56) abgewandten Seite durch eine zweite Wangenkante (70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79) begrenzt ist, wobei die Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) so an der Filtermatte (10) angeordnet ist, daß die Rinne (20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) wesentlichen parallel zu der Stirnkante (11) verläuft und diese U-förmig umgibt.

Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Seitenwange (40, 41, 42, 44, 45, 47, 48, 49, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69) jeweils eben sind und parallel zueinander verlaufen.

Filtereinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Seitenwange (40, 41, 42, 44, 45, 47, 48, 49, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69) jeweils zumindest teilweise auf der Filtermatte (10) aufliegen.

Filtereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Seitenwange (40, 41, 42, 44, 45, 47, 48, 49, 60, 61, 62, 64, 65, 67, 68, 69) jeweils unter mechanischem Druck auf der Filtermatte (10) aufliegen.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnensohle (40, 41, 42, 43, 44, 49) im wesentlichen in der Ebene einer der Filterhauptflächen (5, 6) angeordnet ist.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnensohle (20) zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen (5, 6) angeordnet ist.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ersten Wangenkante (31, 32, 33, 34, 37, 38, 39) von der Rinnensohle (51, 52, 53, 54, 57, 58, 59) größer ist als der Abstand der zweiten Wangenkante (71, 72, 73, 74, 77, 78, 79) von der Rinnensohle (51, 52, 53, 54, 57, 58, 59), oder umgekehrt, so daß die zweite Seitenwange (61, 62, 63, 64, 67, 68, 69) die erste Seitenwange (41, 42, 43, 44, 47, 48, 49) überragt, oder umgekehrt.

Filtereinsatz nach Anspruch 5 und einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der ersten und der zweiten Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 49, 60, 61, 62, 63, 64, 69) jeweils im wesentlichen parallel zu demjenigen Teil der Filtermatte (10) verlaufen, welcher sich zwischen der ersten und der zweiten Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 49, 60, 61, 62, 63, 64, 69) befindet.

Filtereinsatz nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44, 60, 61, 62, 63, 64) im wesentlichen senkrecht zur ersten oder zweiten Filterhauptfläche (5, 6) verlaufen, wobei die erste Seitenwange (40, 41, 42, 43, 44) dem Faltenbalg (2) zugewandt und die zweite Seitenwange (60, 61, 62, 63, 64) von dem Faltenbalg (2) abgewandt ist

Filtereinsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wangenkante (70, 74) zwischen den Ebenen der Filterhauptflächen (5, 6) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wangenkante (71, 73, 79) in der Ebene einer der Filterhauptflächen (5, 6) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Seitenwange (72) eine der Filterhauptflächen (6, 5) schneidet und sich die zweite Wangenkante auf der von der Rinnensohle (52) abgewandten Seite dieser Filterhauptfläche (5, 6) befindet.

Filtereinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (20, 21, 22, 23, 24, 29) durch einen einstöckigen, im Bereich der Binnensohle (50, 51, 52, 53, 54, 59) U-förmig um 180° gebogenen Materialstreifen gebildet ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Seitenwange (61) ein Steg (81) angeordnet ist, welcher von der zweiten Seitenwange (61) in einer von dem Faltenbalg (2) abgewandten Richtung absteht und im wesentlichen parallel zu den Filterhauptflächen (5, 6) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 6 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der zweiten Seitenwange (60, 64, 69) eine Lasche (80, 84, 89a) angeordnet ist, welche im Bereich der zweiten Wangenkante (70, 74, 79) mit der zweiten Seitenwange (60, 64, 69) verbunden ist und von derselben in einer von dem Faltenbalg (2, 2') abgewandten Richtung absteht.

Filtereinsatz nach Anspruch 14 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (89a) im wesentlichen in der Ebene einer der Filterhauptflächen (5, 6) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Wangenkante (79) sowie die Lasche (89a) jeweils im wesentlichen in der Ebene der ersten Filterhauptfläche (5) oder jeweils im wesentlichen in der Ebene der zweiten Filterhauptfläche (5) verlaufen und an der zweiten Seitenwange (69) zusätzlich eine Gegenlasche (89b) angeordnet ist, welche im Bereich der zweiten Wangenkante (79) mit der zweiten Seitenwange (69) verbunden ist und von dieser in der der Lasche (89a) entgegengesetzten Richtung absteht und auf mindestens einem Faltenrücken (3, 4) aufliegt.

Filtereinsatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zweiten Seitenwange (63) nach der vom Faltenbalg (2) abgewandten Seite ausgebuchtet ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der zweiten Seitenwange (63) nach der vom Faltenbalg (2) abgewandten Seite V-förmig oder halbkreisförmig ausgebuchtet ist, so daß die zweite Seitenwange (63) eine dreikantprimenförmige oder eine halbzylindrische Ausbuchtung (83) aufweist.

Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seitenwange (46, 47, 48) im wesentlichen parallel zur ersten Filterhauptfläche (5) verläuft und auf mindestens einem der ersten Faltenrücken (3) aufliegt und die zweite Seitenwange (76, 77, 78) im wesentlichen parallel zur zweiten Filterhauptfläche (6) verläuft und auf mindestens einem der zweiten Faltenrücken (4) aufliegt, oder umgekehrt.

Filtereinsatz nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinnensohle (55, 57) im wesentlichen senkrecht zur ersten oder zweiten Filterhauptfläche (5, 6) verläuft.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Rinne (25, 26, 27, 28) durch einen einstöckigen Materialstreifen gebildet ist, welcher im Bereich der Übergänge der Rinnensohle (55, 56, 57, 58) zur ersten bzw. zweiten Seitenwange (45, 46, 47, 48, 65, 66, 67, 68) jeweils gebogen ist.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß an der Rinnensohle (57) eine von derselben abstehende Lasche (87a, 87b) angeordnet ist, welche im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle (57) zur ersten oder zur zweiten Seitenwange (47, 67) mit der Rinnensohle (57) verbunden ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (87a) in der Ebene der Rinnensohle (57) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (87b) senkrecht zur Ebene der Rinnensohle (57) verläuft.

Filtereinsatz nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rinnensohle (58) nach der vom Faltenbalg (2) abgewandten Seite ausgebuchtet ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Rinnensohle (58) nach der vom Faltenbalg (2) abgewandten Seite V-förmig oder halbzylindrisch ausgebuchtet ist.

Filtereinsatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Seitenwange (45) im wesentlichen parallel zu einer der Filterhauptflächen (5, 6) verläuft und auf mindestens einem der ersten Faltenrücken (3) oder auf mindestens einem der zweiten Faltenrücken (4) aufliegt, und die Rinnensohle (55) im wesentlichen senkrecht zur ersten Seitenwange (45) verläuft, wobei die zweite Seitenwange (65) V-förmig in Richtung der ersten Seitenwange (45) von der Rinnensohle (55) absteht und die Stirnkante (11) im Bereich des Übergangs von der Rinnensohle (55) zur zweiten Seitenwange (65) verläuft.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) über die volle Länge der Stirnkante (11) erstreckt und bündig mit deren Enden abschließt.

Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Faltenbalg (2, 2') entlang mindestens einer der Seitenkanten (13, 14) der Filtermatte (10) jeweils eine Seitenwand (15, 16) in Form eines Materialstreifens angeordnet ist, welcher senkrecht zu den Faltenrücken (3, 4) verläuft mit der Seitenkante (13, 14) mechanisch verbunden ist und so die Form der Filterhauptflächen (5, 6) stabilisiert

Filtereinsatz nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Endkappe (100, 100', 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 107', 107", 108, 109) mit der Seitenwand (15, 16) mechanisch verbunden ist.