DE4138890A1

DE4138890A1 - Plattenfoermiges filterelement

Info

Publication number: DE4138890A1
Application number: DE4138890A
Authority: DE
Inventors: Hans Erdmannsdoerfer
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1991-11-27
Publication date: 1993-06-03

Description

Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 40 09 246 ist ein Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterbahnmaterial bekannt. Dieses soll an den Stirnseiten abgedichtet werden. Hierzu sind bei diesem Stand der Technik Endscheiben erforderlich, die aus plastifizierbarem Material bestehen und durch Hochfrequenzschweißung (Ultraschall) mit dem Filterbahnmaterial an den Stirnkanten verbunden werden.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens zum Abdichten eines Filterelements liegt darin, daß zusätzliches Dichtmaterial, welches noch besondere Eigenschaften aufweisen muß, erforderlich ist. Außerdem muß dieses Dichtmaterial zunächst erwärmt und dann mit einer bestimmten Anpreßkraft an die Längskanten der Filterbahnen angedrückt werden. Dies hat den Nachteil, daß das Filterelement während dieses Arbeitsganges mechanisch stark belastet wird und führt unter Umständen zu einer Verformung des meist aus Papier oder Vlies bestehenden Filterelements.

Es ist auch allgemein bekannt, Rundfilterpatronen dadurch mit Endscheiben zu versehen, das in eine topfförmig ausgebildete matallische Endscheibe eine Klebstoffscheibe eingelegt wird und anschließend das Filterelement auf diese Klebstoffscheibe aufgestellt wird, wobei durch Wärmeeinwirkung diese Klebstoffscheibe erweicht und der Klebstoff teilweise in das Filterelement einfließt und sich gleichzeitig auch mit der Metallendscheibe verbindet. Dieses Verfahren ist zwar einfach, benötigt jedoch sowohl eine Endscheibe als auch eine Klebescheibe.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Filterelement zu schaffen, welches keine zusätzlichen Dichtmaterialien an den Stirnseiten der Filterbahnen benötigt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Ein ganz entscheidender Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Filterbahnmaterial selbst die Abdichtung bewirkt. Dies erfolgt dadurch, daß das Filterbahnmaterial in der Weise geschnitten und geprägt wird, daß beim Herstellen des Faltenbalgs, das an den Stirnseiten vorhandene Filtermaterial durch entsprechende Faltenbildung geschlossene Filtertaschen bildet. Dies kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, daß an den Stirnkanten Laschen vorgesehen sind, die nach innen, also in die Filtertaschen hinein, umgelegt werden und gegeneinander federnd anliegen. Durch die Federwirkung der einzelnen Laschen ist gewährleistet, daß bei Verwendung des Filterelements als Luftfilter, insbesondere als Kraftfahrzeuginnenraumfilter, keine Fremdluft auf die Reinluftseite des Filterelements gelangt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, diese Laschen mit einer Doppelfaltung zu versehen. Diese Doppelfaltung hat den Vorteil, daß die Federspannung der einzelnen Laschen weiter erhöht wird. Außerdem wird bei einer Doppelfaltung durch die Druckdifferenz zwischen Rohluftseite und Reinluftseite der Anpreßdruck zwischen den benachbart liegenden Laschen erhöht, so daß die Dichtwirkung hier noch weiter verbessert werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Filterbahnmaterial derart gestaltet, daß die Falten jeweils Filtertaschen bilden, wobei die Filtertaschen nur zur Reinluftseite hin offen sind. Die Faltung des Materials ist dabei recht einfach und ohne großen technischen Aufwand bei der Herstellung des Faltenbalgs möglich.

Weiterbildungsgemäß könnten diese Falten als Doppel- oder Mehrfachfalten ausgebildet sein, dies hat insbesondere den Vorteil, daß nur ein geringer Teil der wirksamen Filterfläche durch die Faltentiefe beeinträchtigt wird.

Zum Befestigen des Filterelements in einem Rahmen und gleichzeitig zum Abdichten kann an der Oberseite der Stirnkanten eine Flachdichtung angeordnet sein. Dies besteht zweckmäßigerweise aus PUR-Schaum. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, eine Gummidichtung an der Stirnkante anzukleben.

Eine Variante dieser Ausführung sieht vor, an der Oberseite der Stirnkante eine Dichtung anzuordnen, die unter Wärmeeinwirkung mit der Stirnkante verschweißt wird. Die Dichtung besteht in diesem Fall zweckmäßigerweise aus einem plastifizierbaren Material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1a-d ein Filterelement mit Doppelfaltung,

Fig. 2a-c ein Filterelement mit Laschenfaltung,

Fig. 3 ein Filterelement mit Einfach-Laschenfaltung,

Fig. 4 ein Filterelement mit einer Variante einer Laschenfaltung.

In Fig. 1a ist die ebene Form eines Filterelements, welches zwei Filtertaschen aufweist, dargestellt. Die gestrichelt gezeichnenden Linien sind Knick-Kanten, die beispielsweise beim Ausstanzen der Form vorgeprägt werden könnnen. Die Knick-Kanten 10a, b, c, d werden nach innen eingeknickt, ebenso die mittlere Knick-Kante 11. Die restlichen dargestellten Knick-Kanten werden nach außen geknickt.

Beim Formen des Faltenbalges ergibt sich die in Fig. 1b perspektivisch gezeigte Form. Wie aus dieser Darstellung erkennbar, bilden sich seitlich geschlossene Taschen 12, 13. Werden die Taschen noch weiter zusammengeschoben, bildet sich die Form die in Fig. 1c in einer Draufsicht gezeigt ist.

In einer Seitenansicht gemäß Fig. 1d ist zu erkennen, daß das Filterpaket eine trapezförmige Form aufweist. Diese Form ist besonders dort von Vorteil, wo beengte Einbauverhältnisse vorherrschen und der Filtereinsatz an die Struktur des Gehäuses angepaßt werden muß.

Die Rohluft durchströmt den Filtereinsatz gemäß dem Pfeil 14. Die gereinigte Luft tritt an den Schmalseiten des Filtereinsatzes aus. An der rohluftseitigen Filteroberseite ist eine umlaufende Dichtung 15 angeordnet. Dies ist beispielsweise ein angeschäumtes Dichtprofil, welches zum einen den Filtereinsatz im Gehäuse fixiert und zum anderen die Falten der Taschen 12, 13 an der Oberseite abdichtet.

Fig. 2 zeigt die Abwicklung eines Filtereinsatzes mit einer Laschenfaltung. Auch hier sind die Knick-Kanten 16a, b; 17a, b gestrichelt dargestellt. An den Knick-Kanten 16a, b werden die seitlichen Laschen 18, 19 nach oben geknickt. An den Knick-Kanten 17a, b werden die Laschen wieder zurückgeknickt, so daß sich eine Struktur der Laschen gemäß Fig. 2b - in welcher das Filterlement in einer Draufsichtdarstelltung gezeigt ist - ergibt.

Durch die Federwirkung des Filtermittels, also des Filterpapiers bzw. des Filtervlieses, wird bei dieser Form der Taschenbildung sichergestellt, daß die jeweils benachbart liegenden Enden der Laschen 18, 20 bzw. 19, 22 abdichtend anliegen und damit Filtertaschen bilden, die besonders dort angewendet werden können, wo zwischen der Rohluftseite und der Reinluftseite nur geringe Druckunterschiede herrschen.

In Fig. 2 ist diese Laschenfaltung nochmals in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Auch hier wird erkennbar, daß durch diese Art der Faltung eine sichere Abdichtung der Filtertaschen, die gemäß dem Pfeil 24 durchströmt werden, gewährleistet ist.

Fig. 3 zeigt eine Einfachlaschenfaltung. Bei dieser Draufsicht auf das gefaltete Filterelement ist zu erkennen, daß die seitlichen Laschen lediglich nach innen umgefaltet sind. Auch hier wirkt die Federspannung des Filterpapiers derart, daß beispielsweise zwischen den Laschen 25, 26 sich eine Dichtlippe ausbildet.

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante einer Laschenfaltung. Hier sind die Laschen 27, 28 zusätzlich nach innen umgelegt. Auch in diesem Beispiel wird die Abdichtung zwischen den Laschen durch die Federwirkung des Filterpapiers bzw. des Filtermaterials erzielt.

Wie aus dieser Figur weiterhin zu erkennen ist, wird ein Einfassungsband um das Filterelement gelegt. Dieses Einfassungsband trägt zur Stabilitätserhöhung des Filterelementes bei. Außerdem kann dieses Band mit der am Filterelement anzubringenden umlaufenden Dichtung verbunden werden. Damit entsteht ein einheitlicher Abschluß an der oberen Stirnkante. Gleichzeitig wird mit diesem Einfassungsband eine Beschädigung der Stirnseiten des Filterelementes vermieden. Das Einfassungsband kann aus dem Material des Filterelementes hergestellt sein. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dieses Einfassungsband aus einem anderen Werkstoff herzustellen. Entscheidend ist hierbei die Funktion, die das Band zu übernehmen hat.

Bezugszeichenliste:

10a Knick-Kante
10b Knick-Kante
10c Knick-Kante
10d Knick-Kante
11 Knick-Kante
12 Tasche
13 Tasche
14 Pfeil
15 Dichtung
16a Knick-Kante
16b Knick-Kante
17a Knick-Kante
17b Knick-Kante
18 Lasche
19 Lasche
20 Lasche
21 Lasche
22 Lasche
23 Lasche
24 Pfeil
25 Lasche
26 Lasche
27 Lasche
28 Lasche
29 Einfassungsband

Claims

1. Plattenförmiges Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterbahnmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten durch Falten des Filterbahnmaterials abgedichtet sind.

2. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten Laschen vorgesehen sind, die nach innen umgelegt sind und gegeneinander federnd anliegen.

3. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen eine Doppelfaltung aufweisen und die benachbart liegenden Laschenenden der einzelnen Falten gegeneinander federnd anliegen.

4. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten jeweils Filtertaschen bilden, die nur einseitig offen sind.

5. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Falten als Doppel- oder Mehrfachfalten ausgebildet sind.

6. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Stirnkanten eine Flachdichtung angeschäumt oder angeklebt ist.

7. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten an deren Oberseite durch Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt sind.

8. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Stirnkanten eine plastifizierbare Dichtung (15) aufgelegt und mit den Stirnkanten durch Wärmeeinwirkung verschweißt ist.

9. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfassungsband vorgesehen ist, welches entlang der Stirnflächen verläuft und den gesamten Umfang des Filterelementes umfaßt.

10. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfassungsband mit der Dichtung (15) verbunden ist.