DE4105074A1 - Filtervorrichtung mit einem gewellten bzw. gefalteten filterelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Fluidfilter, insbesondere Luftfilter, mit Wegwerf-Filterkartuschen, die austauschbar sind.

Es gibt im Stand der Technik zahlreiche Beispiele von Luftfilter-Vorrichtungen, welche mit porösen Materialien arbeiten, wie z. B. gefalteten oder zickzack-gewellten Schichtmaterialien, wie z. B. die US-PS 38 69 392, 38 73 288, 29 73 833, 30 69 831, 47 14 486, 38 15 754, 32 96 781 und 44 30 223. Alle diese Druckschriften, ausgenommen die US-PSen 32 96 781 und 44 30 223, weisen entweder eine rechteckige oder quadratische Konfiguration auf oder das Grund­ filtermaterial ist zunächst quadratisch und dann rund zugeschnitten. In denjenigen Fällen, wo die den Filter umgebende Kammer rechteckig oder quadratisch ist oder auch polygonal, entsteht eine hohe Turbu­ lenz in der Kammer, wenn das Fluid von einer zylin­ drischen Leitung in eine rechteckige Kammer übergeht und dann wieder in eine andere zylinderförmige Aus­ laßleitung gelangt.

In denjenigen Fällen, wo ein ursprünglich rechtecki­ ges Flachmaterial in einen runden Rahmen eingeklemmt und zurückgeschnitten wird, bestehen erhebliche Be­ schränkungen hinsichtlich der Tiefe der Wellung, welche ohne ernsthafte Faltprobleme längs deren Pe­ ripherie erzeugt werden können, und zwar aufgrund eines Materialüberschusses, welches gefaltet und in die runde Konfiguration gebracht wird, wie dies z. B. die Struktur gemäß der US-PS 30 69 831 zeigt, wobei darüber hinaus eine erhöhte Materialdicke festzustellen ist, wenn die freien Enden der Quer­ wellungen gefaltet werden, wie dies dort z. B. bei 12 und bei dem Festhaltering 13 der Fall ist.

Die Einrichtungen zur Befestigung des Filterelements in dem Stützrahmen sind vielfältig. Gemäß der US-PS 38 69 392 wird ein gefaltetes rechteckiges Filterma­ terial verwendet, welches durch zwei flache Metall­ streifen an entgegengesetzten Endfaltungen verstärkt ist. Die Metallstreifen und die Kanten des recht­ eckigen Materials werden während des Spritzens des Rahmens eingebettet. Diese Konfiguration weist die vorstehend erörterten Probleme auf.

Gemäß der US-PS 29 73 833 ist vorgesehen, daß das Filtermaterial einer Art Kräuselung unterzogen wird, wodurch erhebliche Materialfalten an der Peripherie entstehen, welche zu Schwierigkeiten bei der Erzie­ lung einer hinreichenden Abdichtung an den Außenrän­ dern führen. Ebenso tritt gemäß der US-PS 30 69 831 nicht nur ein Faltenproblem an der Peripherie auf, sondern es entstehen auch Probleme hinsichtlich der beschränkten Falttiefe der Wellungen, wodurch eine geringere Filterfläche bedingt ist.

Die US-PS 38 73 288 zeigt zwei Ringteile mit inein­ andergreifenden Fingern, um das rechteckig gefaltete Filtermaterial festzuhalten und festzuklammern, wo­ bei die Ringe dann mit diesem Material verleimt wer­ den und das überschüssige Material nach der Montage entfernt wird. Hierdurch sind erhebliche Kosten und ein großer Arbeitsaufwand bedingt.

Ähnlich zeigen die US-PS 38 15 754 und 47 14 486 rechteckige Filter, welche in schachtelartigen Be­ hältern angeordnet sind, wobei die Filter entweder mittels eines Klebstoffs befestigt und abgedichtet werden oder aber mit chemischen Bindungen, die bei dem Aufbau der Schachtel, wie z. B. gemäß der US-PS 38 15 754, verwendet werden oder werden durch Zen­ trifugalkräfte an Ihren Sitz gepreßt, wie dies bei der US-PS 47 14 486 der Fall ist. Beide Alternativen erfordern Nacharbeiten, welche in jedem Fall die Herstellungskosten einer an sich einfachen Vorrich­ tung erhöhen.

Anzumerken ist schließlich noch, daß die US-PS 44 30 223 und die US-PS 32 96 781 Filterelemente mit Wel­ lungen betreffen, die in einem Ring angeordnet sind. Es ist leicht einsehbar, daß Filter dieser Bauart schwierig herzustellen sind und erhebliche Dich­ tungsprobleme an den freien Anschlußenden der Ringe und bei der Befestigungseinrichtung aufweisen, wie z. B. die Ausbildung der Ringnuten zeigt, die in der US-PS 32 96 781 beschrieben werden.

Filteranordnungen gemäß der Erfindung eignen sich zur Verwendung in Luftkompressoreinlässen und weisen eine erhöhte Filterfläche bei runder Konfiguration zur Entfernung von festen und flüssigen Teilchen auf, wie z. B. Dunst, Rauch, Ruß, Teere, Öle usw. aus der dem Kompressor zugeführten Luft, um diesen vor einer Beschädigung durch diese Materialien zu schützen.

Gemäß der Erfindung ist eine Konfiguration des Filterelements vorgesehen, welche willkürlich variiert werden kann, indem die Tiefe oder Höhe jeder einzelnen Faltung des Filterelements verändert wird ebenso wie durch eine Änderung der Dichte der Faltungen des Filterelements, um auf diese Weise die Filterfläche in einfacher Weise einzustellen, welche für das zu filternde Material zur Verfügung steht.

Gemäß der Erfindung ist die Verwendung eines längli­ chen, streifenartigen Elements vorgesehen, welches von seinem Mittelabschnitt sich auf wenigstens ein Ende zu verjüngt, wobei der Filter an wenigstens einem Ende eine krummlinige Konfiguration aufweist. Das längliche, streifenartige Element kann sich auf jedes Ende zu verjüngen, wenn der fertige Filter an jedem Ende einen krummlinigen Abschnitt aufweist oder eine im wesentlichen runde Konfiguration. Die Querdimensionierung im Mittelabschnitt hängt ab von der vorgegebenen Querabmessung bzw. dem Durchmesser der Bohrung der Halteeinrichtung, der das Element zugeordnet werden soll, und jede Abmessung der quer verlaufenden Faltlinien hängt ab von den entspre­ chenden Sehnenlängen der Längsausnehmung der Halte­ einrichtung und hängt ab von der Dichte oder dem Abstand der für das Filterelement in Betracht gezo­ genen Faltungen und von der Höhe und der axialen Erstreckung der Faltungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ökonomische, selbsttragende Filtervorrichtung zu schaffen, wobei das Filterelement eine größere wirksame Filterfläche bezogen auf die äußere Filter­ größe im Vergleich zu marktgängigen Produkten ge­ währleistet.

Weiterhin soll mit der Erfindung an dem Filterhalter eine integrale Abdichteinrichtung ausgebildet werden, welche mit dem Gehäuse gemeinsam die Abdich­ tung bewerkstelligt, um die Notwendigkeit weiterer Dichtmittel auszuschalten.

Schließlich soll mit der Erfindung weiterhin er­ reicht werden, verbesserte, wirtschaftliche Filter zu schaffen, welche verbesserte Charakteristika aufweisen und die leicht herstellbar sind und wirtschaftlich wettbewerbsfähig sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung eines bevorzugten erfindungsgemäßen Filterelements mit einer ersten Art von Gehäuse, in welchem es verwen­ det werden kann,

Fig. 2A eine Aufsicht auf eine Abwicklung eines Fil­ terelements der erfindungsgemäßen Art, wobei die Dimensionen des Elements durch das Zeichnungsformat begrenzt sind,

Fig. 2B eine Aufsicht auf das Filterelement längs der Linie 2B-2B in Fig. 2C, nachdem das Element von der flachen Konfiguration ausge­ hend, wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, gefaltet wurde,

Fig. 2C eine Seitenansicht des gefalteten Filterele­ ments,

Fig. 3 eine Teil-Schnitt-Ansicht eines gefalteten Filterelements, welches integral in eine Halteeinrichtung eingebaut ist, längs der Linie III-III in Fig. 4,

Fig. 4 eine Aufsicht auf ein fertig montiertes Filterelement mit Halteeinrichtungen,

Fig. 5 teilweise geschnitten eine Seitenansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6A, 6B und 6C Teilschnitte von drei Ausfüh­ rungsformen der sich seitlich er­ streckenden Flanscheinrichtungen, wobei drei Variationen der inte­ gralen Dichteinrichtungen darge­ stellt sind, welche den Flansch­ einrichtungen zugeordnet werden können,

Fig. 7 eine Aufsicht auf ein gefaltetes Filterele­ ment zur Verwendung in der länglich-ovalen Bohrung eines in der Zeichnung nicht darge­ stellten Halteelements,

Fig. 8 eine Aufsicht eines anderen gefalteten Fil­ terelements zur Verwendung in einer doppelten Bohrung verbunden durch einen nicht darge­ stellten Zwischenabschnitt,

Fig. 9 eine Aufsicht eines weiteren gefalteten Filterelements mit einem einzigen krummli­ nigen Ende zur Verwendung in gefährlichen Umgebungen, welche besondere Konfigurationen erfordern und als solche nicht dargestellt sind,

Fig. 10 eine schematische Ansicht von Einrichtungen zum kontinuierlichen Schneiden von Streifen von Filtermaterial in längliche, zulaufende Filterrohlinge der in Betracht stehenden Art und

Fig. 11 eine Teilaufsicht eines Filtermaterialstrei­ fens, wobei im Bereich von Faltlinien die Schnittlinien unterbrochen sind, um einen zusammenhängenden Abfallrandstreifen zu er­ halten, wobei aufeinanderfolgende Filterele­ mente vor dem Falten durch dünne Material­ stege verbunden sind.

In der Zeichnung sind ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß der Erfindung ist das Filterelement selbsttragend innerhalb von einstücki­ gen Halteeinrichtungen oder Körpern unter Ausbildung einer Filterkartusche gestaltet, wobei die Kartusche in einem Gehäuse dichtend aufgenommen wird, welches die Aufnahmekammer für die Kartusche bildet und das Filtern des teilchenförmigen Materials aus dem zu filternden Fluid bewerkstelligt, wobei ein erfin­ dungsgemäßer Filter vorzugsweise neben anderen mög­ lichen Anwendungen bei Luftkompressoren eingesetzt wird.

Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Filtervorrichtung 10, welche eine Filterkartusche 12 und ein Gehäuse mit einem oberen Abschnitt 14 und einem unteren Abschnitt 16 umfaßt.

Bei dieser Ausführungsform weist die Kartusche 12 einen Grundkörper 18 auf, welcher im wesentlichen eine zylindrische Konfiguration besitzt mit einer den Grundkörper längs durchsetzenden Ausnehmung 20.

Zwischen den Enden des Grundkörpers 18 ist eine sich seitlich erstreckende Flanscheinrichtung 22 vorge­ sehen, welche hinsichtlich ihres Zwecks nachstehend noch erläutert wird, wobei innerhalb der Längsaus­ nehmung 20 ein gefaltetes Filterelement 30 angeord­ net ist, welches sich einstückig quer zwischen den einander entgegengesetzten Seiten der Ausnehmung 20 längs Sehnenlinien derselben erstrecken. Die Aufnah­ men der Kartusche 12 in den Gehäuseabschnitten 14 und 16 und deren Zusammenwirken wird nachfolgend noch beschrieben.

Wie aus den Fig. 2 bis 5 deutlich wird, ist er­ findungsgemäß die Verwendung einer neuen Konfigu­ ration des Filterelements vorgesehen, welche eine erhöhte Filterfläche innerhalb eines Raumes zur Ver­ fügung stellt, wie er heutzutage normalerweise für Filterkonfigurationen zur Verfügung steht, welche viel kleinere effektive Filterflächen aufweisen. Wie vorstehend in Verbindung mit der Beschreibung des Standes der Technik dargelegt wurde, ging mit der herkömmlichen Produktion von Filterelementen ein großer Ausschuß von Filterelementmaterial einher ebenso wie das Problem des Zusammenfassens der Faltungen des Filtermaterials an gegenüberliegenden freien Kanten des gefalteten Materials, wenn die Faltung ausgehend von einer rechteckigen Konfigura­ tion des Zuschnitts erfolgte, wobei dann eine Fal­ tung und ein Zuschnitt auf eine kreisförmige Kon­ figuration hin erfolgen mußte.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß das ur­ sprünglich flache Filterelement 30 ein längliches Teil ist, welches sich längs beider Längskanten von seiner breitesten Abmessung im Mittelbereich 32 zu den einander gegenüberliegenden Enden 34 und 36 hin verjüngt, welche abgerundet sind und auf diese Weise einen zungenartigen Abschnitt ausbilden. Der in Fig. 2A dargestellte Zuschnitt ist lediglich bei­ spielhaft dargestellt und entspricht maßstäblich nicht den gefalteten Filterelementen 30 gemäß Fig. 2B und 2C, wobei jedoch die Querlinien 38 in Fig. 2A Faltlinien für untere Faltungen 40 und obere Fal­ tungen 42 darstellen, wobei sie den Sehnenabmessun­ gen der Längsausnehmung 20 an dem Schnittpunkt der des gefalteten Filterelements und der Längsausneh­ mung mit leichtem Übermaß entsprechen, und zwar je­ weils an dem Punkt, wo sie dem Grundkörper 18 anlie­ gen.

Wie aus Fig. 2A erkennbar ist, entspricht die Brei­ te des Elements 30 gemäß den Pfeilen A-A einer je­ weiligen Sehnenabmessung. Ein Teil jeder Seite dieses speziellen Segments des Streifens wird mit dem Körper 18 integriert bzw. greift in diesen ein, wie dies durch die gestrichelte Linie 19 in Fig. 3 veranschaulicht ist. Die Abmessung entsprechend den Pfeilen B-B in Fig. 2A entspricht der Amplitude oder axialen Länge der Faltungen und dient zur Fest­ legung der Gesamtfläche des Filterelements.

Geeignete Einrichtungen (nicht dargestellt), die leicht kleinere Querabmessungen haben als die Sehnenabmessungen des gefalteten Filterelements 30 werden an entgegengesetzten Seiten des Filterele­ ments in die durch die Falten 40 und 42 des Elements 30 gebildeten Ausnehmungen eingesetzt und werden das gefaltete Element 30 stützend in eine geeignete Spritzausnehmung (nicht dargestellt) gebracht, die etwas größer ist als die Sehnenabmessungen des Ele­ ments 30, und welche Ausnehmungen zur Ausbildung der sich seitlich erstreckenden Flanscheinrichtung 22 umfaßt. Durch Spritzgießen von thermoplastischem Material fließt dieses Material außen herum und umschließt die freien Außenkanten der Querfalten 40 und 42 (wie in Fig. 3 durch die gestrichelten Li­ nien 19 dargestellt), wobei ebenso die zungenartigen Flansche 34, 36 (vgl. Fig. 5) dichtend mit dem Grundkörper 18 verbunden werden.

Die Gesamtheit bzw. der Zusammenbau der Filteran­ ordnung 10 kann am besten aus Fig. 1 erkannt wer­ den. Der untere Körperabschnitt 16 umfaßt bei dieser Ausführungsform ein im wesentlichen zylinderförmi­ ges, einseitig offenes tassenförmiges Element 50, welches ein geschlossenes Ende 52 mit einer zentra­ len Öffnung zur dichtenden Aufnahme eines rohrför­ migen Teils oder einer Leitung 54 aufweist, welche in Verbindung steht mit dem Inneren des Elements 50. An dem entgegengesetzten offenen Ende 56 ist ein sich seitlich erstreckender Flansch 58 vorgesehen. Die innere Längsbohrung 60 des Elements 50 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser des Grundkörpers 18 der Kartusche 12, wobei der Flansch 58 den Flansch 22 der Kartusche 12 aufnehmen kann. Geeignete Befesti­ gungseinrichtungen 64 können einstückig an dem unte­ ren Abschnitt 16 angebracht sein. Bei der darge­ stellten Ausführungsform umfassen die Befestigungs­ einrichtungen zwei Federdraht-Einschnappbefestigun­ gen 66, welche durch jochartige Klammern 68 schwenk­ bar gelagert sind, welche an dem Element 50, z. B. durch Schweißen, befestigt sind.

Der obere Abschnitt 14 des Gehäuses wird ebenfalls durch ein umgekehrtes, tassenförmiges Element ge­ bildet, welches eine im wesentlichen zylinderförmige Außenwand 70 aufweist, welche an einem Ende 72 ge­ schlossen ist und im Bereich des anderen, offenen Endes einen sich seitlich nach außen erstreckenden Flansch 74 aufweist. Der Flansch 74 ist etwas größer im Durchmesser als der Flansch 58 an dem unteren Ab­ schnitt 16 und weist einen sich axial erstreckenden zylindrischen Verlängerungsflansch 76 auf, welcher den Flansch 58 umgibt. Wenn dementsprechend die Kar­ tusche 12 in den unteren Abschnitt 16 des Gehäuses eingeschoben wird und der Verlängerungsflansch 76 des oberen Abschnitts 14 über den Flansch 58 ge­ schoben wird, liegt die innere Oberfläche des Flansches 74 dichtend an dem Flansch 22 der Kartu­ sche 12 an. Dies wird noch verstärkt durch das Ein­ schwenken der Drahtschnappverschlüsse 66 nach oben, bis deren umgebogene Eckabschnitte 67 die Oberseite des Flansches 74 federnd umgreifen.

Während ein Auslaß aus dem Inneren des geschlossenen Gehäuses durch das Rohr 54 bewerkstelligt wird, er­ folgt der Zufluß durch die seitliche Öffnung 78 in dem oberen Gehäuseabschnitt 14. Wie es bei derarti­ gen Filtereinrichtungen üblich ist, erstreckt sich ein Rohrstutzen in das Gehäuse und führt ankommende Luft über das Ende des Filterelements derart, daß die einströmende Luft nicht direkt auf den Filter trifft und diesen als Ergebnis der bei Kompressoren auftretenden Pulsation zerreißt.

Aus den dargestellten Ausführungsformen wird deut­ lich, daß die geschlossenen Enden 52 und 72 des Gehäuses auch kuppelartig ausgebildet sein können, um den bei derartigen Vorrichtungen normalerweise auftretenden Drucken gerecht zu werden.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß federnde Dichtmittel vorzugsweise zwischen den Flansch 22 der Kartusche 12 und den Flansch 74 eingesetzt werden können, um kleine Unebenheiten in der Verbindung, die zwischen den Flanschen 22 und 74 gebildet wird, auszuglei­ chen. In vielen Fällen kann ein zweites Dichtteil, wie z. B. ein O-Ring oder eine Plastisol-Dichtung, verwendet werden, um diese Mängel zu beheben. Jedoch sind in den Fig. 6A, 6B und 6C auch noch andere mögliche Lösungen dargestellt. Diese Figuren zeigen teilweise Querschnitte von Ausführungsformen der Dichteinrichtung, welche einstückig als Teil des Kartuschenflansches 22 ausgebildet werden können (in diesen Ausführungsformen ist der Flansch 22 mit den Zusätzen a, b und c versehen).

In Fig. 6A umfaßt der Flansch 22a eine durchgehen­ de, ringförmige, schwalbenschwanzförmige freie Außenkante, welche einen Zwischenraum bzw. eine Nut 90 zwischen den seitlichen federnden Ansätzen 92 umfaßt, welche axial über die Ebenen der oberen und unteren Oberflächen des Flansches 22a überstehen. Die Ansätze 92 werden in die Ausnehmung 90 hineinge­ bogen, wenn sie in Berührung mit diesen Flanschen 58 und 74 gelangen und stellen dementsprechend eine einstückige Dichtung zwischen der Kartusche 12 und dem Gehäuse dar.

Eine zweite Ausführungsform einer integralen Dich­ tung ist in Fig. 6B dargestellt und umfaßt einen Flansch 22b mit einem sich nach oben erstreckenden, flexiblen, spitz zulaufenden Rand 94 und einer Flanschabschrägung 95 unterhalb des Randes 94 zum Ausgleich für das Material des Randes 94, wenn die­ ser nach dem Kontakt zwischen den Flanschen 58 und 74 nach unten gedrückt wird.

Die dritte Ausführungsform einer integralen Dichtung ist in Fig. 6c dargestellt. Bei dieser Ausführungs­ form umfaßt der Flansch 22c einen integralen, sich seitlich nach oben erstreckenden Ring 96 mit einem sich auf einen Punkt 98 zu verjüngenden Querschnitt, der in der Ringkonfiguration eine flexible Kontakt­ linie mit dem Flansch 74 zur Ausbildung eines Dicht­ sitzes darstellt.

Während die vorstehend beschriebenen Ausführungsfor­ men runde Konfigurationen benutzt haben, ist die er­ findungsgemäße Technik gleichwohl auch auf andere krummlinige oder trapezoide Konfigurationen von Filtereinrichtungen in Anpassung an vorgegebene Konfigurationen zum Durchlaß bestimmter zu filtern­ der Fluide realisierbar. Beispielsweise können man­ che Anordnungen Einschränkungen hinsichtlich der Halteeinrichtungen unterliegen, welche Teile des normalerweise verwendeten Durchlasses für das zu filternde Fluid durchsetzen oder einnehmen müssen, so daß aufgrund dieser räumlichen Beschränkungen normale Filter nicht verwendet werden können und dementsprechend ovale, keulenförmige oder andere asymetrische Konfigurationen mit wenigstens einem krummlinigen Ende zur Verbesserung des Durchflußes verwendet werden müssen. Der Filter 100 mit ovaler Konfiguration in Fig. 7 weist zwei krummlinige Enden unter 2 auf und im wesentlichen flache Seiten 104, welche die Enden 102 verbinden; aber ebenso gut könnte eine länglich-ellipsenförmige Konfiguration verwendet werden, wenn dies wünschenswert ist und den Einsatzbedingungen entspricht.

Das in Fig. 8 dargestellte Filterelement 6 mit zwei verdicht-krummlinigen Abschnitten kann bei Vorrich­ tungen benutzt werden, welche eine Ausnehmung mit einer Verjüngung aufweisen, wobei die Endabschnitte 108 durch einen geeigneten zentralen Abschnitt 110 verbunden sind, wobei letzterer so konfiguriert ist, daß er in der verjüngten Ausnehmung aufgenommen wer­ den kann, welche als solche nicht dargestellt ist. Ein Einsatzbereich kann auch dort sein, wo eine ein­ zige oder vielfache Zuführöffnung mit ihrem Gegen­ stück verbunden wird, d. h. wo zwei zylindrische Öffnungen in eine einzige ovale Öffnung führen oder umgekehrt.

Fig. 9 zeigt ein Filterelement 112 mit geraden Seiten 114, welche ein flaches oder trapezoides Ende 116 mit einem krummlinigen Ende 118 verbinden. Diese Konfiguration kann wiederum erforderlich sein, wenn das Filterelement 112 für bestimmte Einsatzbedingun­ gen vorgesehen ist.

Ein Verfahren zum Schneiden der Filterzuschnitte aus einem streifenförmigen Material 120 gemäß Fig. 10 kann halb-kontinuierlich ausgestaltet sein, wobei drehbare Schneideinrichtungen 122 entsprechende Formgebungseinrichtungen 123 tragen, welche unter Druckeinwirkung das Streifenmaterial 120 Prägen oder Stanzen, wobei ein rotierendes Stützrad 124 vorgese­ hen ist, welches eine leicht nachgiebige Außenseite 126 aufweisen kann, wie dies an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist.

Eine Drehschneideinrichtung der beschriebenen Art oder eine stempelpressenartige Schneideinrichtung können verwendet werden, um Filterzuschnitte der in Fig. 11 dargestellten Art herzustellen. Ein strei­ fenartiges Material 120a kann mit Stanzungen 101 versehen werden, welche den Außenumriß des Filterzu­ schnitts 100a definieren, welche jedoch durch die Bereiche 132 (übertrieben dargestellt) im Bereich der Faltungen 130 unterbrochen werden. Diese Berei­ che 132 mit Restmaterial, die die Schnittlinien unterbrechen, reichen aus, um den äußeren Abfall­ streifen 133 als einstückiges Element zu belassen, welches weitaus vorteilhafter gehandhabt werden kann als eine Mehrzahl von kleinen Abschnitten, welche den Schneidapparat zusetzen können. Die aufeinander­ folgenden Filter 100a können auch durch geeignete Einrichtungen untereinander verbunden werden, wie z. B. abreißbare Streifen 134, wodurch wiederum die Handhabung der Zuschnitte vor dem Falten erleichtert wird.

Dementsprechend sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Produkts vor, welches im wesentlichen die Verbesserung der Konfiguration von gefalteten Luftfiltern realisiert, welche eine er­ höhte wirksame Filterfläche verfügbar machen unter Verwendung von derzeit zur Verfügung stehenden Ge­ häusen, wobei auch optimale Design-Parameter für Kurz- und Langzeitfilteranwendungen ebenso wie Ein­ richtungen zur Unterbringung externer peripherer Konfigurationen unter Verwendung wenigstens eines krummlinigen Abschnitts vorgesehen sein können. Durch Änderung der Höhe oder Abfolge von Faltungen kann der Hersteller seine Produktion entsprechend den Anforderungen der Kunden gestalten. Durch eine Anordnung der Filterzuschnitte Ende an Ende oder Seite an Seite ebenso wie durch ununterbrochene Abfuhr des Abfalls können Vorteile bei den Produktionskosten erreicht werden.

Claims (37)

1. Filtervorrichtung umfassend ein gefaltetes bzw. gewelltes Filterteil, gekennzeichnet durch ein inte­ gral mit dem Filterteil ausgebildetes, dieses umge­ bendes Halteteil, wobei das Filterteil ursprünglich flach ist und dessen Außenränder dabei eine längli­ che, streifenartige Konfiguration ausbilden, welche sich von dem Mittelabschnitt wenigstens auf das eine Ende zu verjüngt, wobei das Filterteil nach dem Fal­ ten bzw. Wellen aus dem ursprünglich flachen Zustand im wesentlichen in der Aufsicht einen krummlinigen Abschnitt aufweist, wobei die entsprechenden Ränder durch das Halteteil umschlossen sind.

2. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil sich auf beide Enden zu verjüngt.

3. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil nach dem Wellen bzw. Falten aus dem ursprünglich flachen Zustand in der Aufsicht im wesentlichen einen Kreis bildet.

4. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil nach dem Falten bzw. Wellen aus dem ursprünglich flachen Zustand im wesentlichen ein Oval bildet.

5. Filtervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil in seinem ursprüng­ lichen flachen Zustand sich auf beide Enden zu ver­ jüngt und im Mittelbereich einen verjüngten Ab­ schnitt aufweist, wobei nach dem Falten bzw. Wellen ein krummliniges Filterteil ausgebildet wird, wel­ ches zwei gefaltete, verdickte Enden aufweist, die durch einen gefalteten Abschnitt verminderter Breite verbunden sind.

6. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil in seinem ursprüng­ lichen Zustand eine längliche Ellipsenkonfiguration aufweist.

7. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Filterteil in seinem ursprüng­ lichen Zustand eine längliche Trapezoid-Konfigura­ tion aufweist.

8. Filtervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ränder des Filterteils in das Halteteil eingegossen sind.

9. Filtervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halteteil einen im wesentli­ chen zylindrischen Grundkörper aufweist, der sich axial wenigstens bis zu den Enden des Filterteils erstreckt und einen Teil des Randes des Filterteils im Bereich beider Endbereiche überdeckt.

10. Filtervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Halteteil einen Flansch um­ faßt, der sich zwischen den beiden Enden des zylin­ drischen Grundkörpers nach außen erstreckt und an dem Behälter anliegt, wobei der Behälter so ausge­ bildet ist, daß er mit einer Leitung verbunden werden kann, welche ein Fluid herbeiführt, welches gefiltert werden soll.

11. Filtervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälter im wesentlichen kom­ plementär zu dem zylindrischen Grundkörper ausgebil­ det ist, wobei der Behälter zwei komplementäre Ele­ mente zur Aufnahme und Abdichtung gegenüber dem Flansch aufweist.

12. Filtervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu dem Behälter komplementären Elemente jeweils tassenförmig ausgebildet sind und einen seitlich vorstehenden, umlaufenden Flansch im Bereich der offenen Enden aufweisen.

13. Filtervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß einer der Flansche einen sich axial erstreckenden Vorsprung aufweist, der sich um den Außenrand des Flansches erstreckt, wobei der Flansch des Halteelements dichtend zwischen den beiden Flanschen eingeschlossen ist, die einstückig mit den tassenförmigen Behältern ausgebildet sind.

14. Filtervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Flansch an dem Halteteil wenigstens eine flexible, umlaufende Dichtlippe zum Angriff an wenigstens einem Flansch der tassenförmi­ gen Behälter aufweist.

15. Filtervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Behälter im zusammengesetzten Zustand durch Befestigungseinrichtungen festgehalten werden.

16. Filtervorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen an einem der beiden Behälter angeordnet sind.

17. Filtervorrichtung nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen durch schwenkbare Federeinrichtungen gebildet sind, die um eine Schwenkachse an einem Behälter befestigt sind und Einrichtungen aufweisen, um den Flansch des anderen Behälters federbeaufschlagt zu umgreifen.

18. Filtervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtlippenanordnung wenig­ stens zwei Dichtlippen umfaßt, die sich flexibel in entgegengesetzte axiale Richtungen erstrecken und beide Seiten der Behälterflansche erfassen.

19. Gefaltetes bzw. gewelltes Filterteil, dadurch gekennzeichnet, daß es ursprünglich flach ist, wobei die Außenränder ein längliches, streifenartiges Ele­ ment bilden, und wobei sich die Außenränder von dem Mittelabschnitt ausgehend hin auf wenigstens ein Ende nach innen zu erstrecken.

20. Filterelement nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Außenränder des wenigstens einen Endes eine krummlinige Konfiguration aufweisen.

21. Filterelement nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Außenränder auf beide Enden zu verjüngen.

22. Filterelement nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Falten aus dem ursprünglich flachen Zustand in der axialen Aufsicht im wesentli­ chen ein Kreis ausgebildet wird.

23. Filterelement nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filterelement nach dem Falten aus dem ursprünglich flachen Zustand ein im wesentlichen ovalförmiges Element in der axialen Aufsicht ausbil­ det.

24. Filterelement nach Anspruch 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es in seinem ursprünglichen Zustand eine längliche Ellipsenkonfiguration aufweist.

25. Filterelement nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es in seinem ursprünglichen Zustand eine längliche Trapezoidkonfiguration aufweist.

26. Filterelement nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element aus einem faserigen, papierartigem Material besteht.

27. Filterelement nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß es in eine Spritzgießform einsetzbar ist und an seinen freien Außenkanten mit spritzge­ gossenem thermoplastischem Material umhüllt werden kann.

28. Verfahren zur Herstellung eines Fluidfilters, gekennzeichnet durch das Schneiden eines länglichen, streifenartigen Filterelements aus einem dünnen Filtermaterial, wobei das Element Außenkanten auf­ weist, welche ausgehend von dem Mittelabschnitt auf wenigstens ein Ende hin zusammenlaufen, durch das Falten bzw. Wellen des Elements, wobei das axial angeordnete, gefaltete Element eine krummlinige Außenkontur an dem verjüngten Ende annimmt, das Einsetzen der Außenkanten des Filterelements in ein Halteteil mit einer entsprechend geformten inneren Längsausnehmung, wobei die Außenkanten des Filter­ elements in den Halteteil eingebettet sind, das Ausbilden von Einrichtungen an dem Halteelement zum Zusammenwirken mit dem Gehäuse, um das Filterelement und das Halteelement in dem Gehäuse zu halten und abzudichten, um das Filterelement so einem zu filternden Fluid auszusetzen.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filterelement in das Halteelement durch Umspritzen eingesetzt ist, wobei das Halteelement aus thermoplastischem Material besteht.

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß das Halteelement mit einem angespritzen, sich seitlich erstreckenden Halteflansch versehen ist.

31. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filterelement sich ursprünglich auf beide Enden zu verjüngt und nach dem Falten von oben gesehen im wesentlichen einen Kreis ausbildet.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeich­ net, daß das Halteelement im wesentlichen eine zy­ lindrische Konfiguration aufweist, wobei der Flansch im wesentlichen kontinuierlich sich um den Umfang des Halteelements erstreckt.

33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeich­ net, daß an dem Flansch Dichteinrichtungen zum Zu­ sammenwirken mit dem Gehäuse einstückig ausgebildet sind.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich­ net, daß die Dichteinrichtungen aus ringförmigen, federnden Einrichtungen bestehen, welche sich axial von dem Flansch wegerstrecken und durch das Gehäuse zusammengedrückt werden, wenn sie dort eingebaut werden, wobei die einstückigen Dichtungseinrichtun­ gen zwischen dem Halteelement und dem Gehäuse vorge­ sehen sind ebenso wie einstückig mit dem Filterele­ ment, welches durch das Halteelement umspritzt ist.

35. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneideinrichtung drehbar ausgebildet ist und das streifenartige Material kontinuierlich in Filterelemente schneidet, die fertig zum Falten vorliegen.

36. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schneideinrichtung so arbeitet, daß die Schnittlinie zwischendurch unterbrochen ist, so daß der seitliche Abfall-Randstreifen als einstückiges Teil erhalten bleibt.

37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeich­ net, daß aufeinanderfolgende Filterelemente des streifenartigen Materials durch durchtrennbare Streifen verbunden sind, so daß die Filterelemente als Streifen vorliegen, bevor sie den Falteinrich­ tungen zugeführt werden.