DE2162355A1

DE2162355A1 - Flachfiltereinsatz, insbesondere fuer brennkraftmaschinen und vorrichtung und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2162355A1
Application number: DE19712162355
Authority: DE
Inventors: Matthias Tagscherer; Josef Winkler
Original assignee: Purolator Filter GmbH
Current assignee: Purolator Filter GmbH
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1971-12-16
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2162355C3; DE2162355B2

Description

Flachfiltereinsatz, insbesondere für Brennkraftmaschinen und Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung desselben.
Die Erfindung betrifft einen Flachfiltereinsatz ftir Gase, insbesondere Lu£tansaugfiltereinsatz für Brennnraftmaschinen mit einem aus einem zickzackförmig gefaltetem gasdtirchlässigen Filterfolienstreifen bestehendem Faltblock, der entlang seiner Ränder abgedichtet in einen angegossenen Kunstatsoffrahmen eingefaßt ist sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellng desselben.
Man kann sehr einfach einen Rahmensteg an die einzelnen Faltblockränder angießen, indem man den betreffenden Faltblockrand von oben in einen nach oben offenen ist flüssigem Kunststoff gefüllten Formkanal eintauchen läßt und wartet, bis der Kunststoff ausgehärtet ist. Auf diese Weise kann man zum Beispiel bei einem rechteckigen Flachfiltereinsatz, dessen Ränder sich quer und entlang der Faltenstrucktur erstrecken. in vier solchen Arbeitsgängen einen Kunststoffrahmen angießen, der den Faltblock einfaßt. Eine solche Arbeitsweise ist aber für eine rationelle Massenproduktion zu umständlich. Will man mehrere Rahmenseiten in einem Arbeitsgang gießen, dann benötigt man Abdichtungen der Formräume zum Faltblock, wenn man nicht in Kauf nehmen will, daß der Kunststoff beim Angießen des Rahmens in die Faltenstruktur des Faltblocks hereinfließt und dadurch die fUr die Filterung zur VerfUgung stehende Fläche unnötig einengt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flachfiltereinsatz sovie eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art ao auszugestalten, daß der Formraum zum Faltblock abdichtbar ist.
Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die gefalteten Faltblockränder ( 7, 8 ) auf die lückenlose Folienstreifenschichtstärke zusammengedrückt, in den Kunststoff des Kunststoffrahmens ( 3 ) eingeschlossen sind. Die zus-nengedrückten Faltblockränder bilden einen hinreichenden Verschluß der Form, so daß an dieser Stelle beim Angießen kein Kunststoff ausfließen kann. Diese Art der Dichtung durch den zusammengedrilckten Faltblockrand ist Pur die glatten Faltblockränder zwar möglich, aber nicht nötig. weil ftlr die glatten Faltblockränder eine einfachere Dichtung durchführbar ist, gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die glatten Faltblockränder mit mindestens je einem Faltensteg in den Kunststoff des Kunstsoffrahmens eingeschlossen sind.
Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Flachfiltereinsatzes nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichent, daß die faltblockseitigen Begrenzungswände des Formraums der Gießform entlang der gefalteten Faltblockränder durch Preßbacken gebildet sind, die sich beidseitig entlang der angrenzenden Faltblockränder erstrecken und gegeneinander die dazwischen gelegenen Faltblockränder auf die Folienstreifenschichtstärke zusammenpressend ansetzbar und zu öffnen sind.
Die Rahmenteile für die einzelnen Faltblockränder können in mehreren einzelnen Arbeitstakten nacheinander hergestellt werden.
Vorteilhafter ist es aber, den ganzen rahmen, wie es die Erfindung ermöglicht, in einem einzigen Gußvorgang zu gießen. Das geschiebt erfindungsgemäß, indem ein Faltblockrohling in die etwa horizontal mit nach oben geöffnetem Formraum angeordnete untere Formmatrize gelegt wird, so daß er mit seinen gefalteten Rändern mit überstand auf den Preßbalken liegt und mit mindestens je eirem Faltensteg beider glatten Ränder über die Dichtbacken geschlagen ist, so daß der betreffende Faltensteg in den Formraum ragt und dann die Form durch Aufsetzen der oberen Formpatrize geschlossen wird und dabei durch Anpressen der Formpatrize gegen die Formmatrize die gefalteten Faltblockränder zusammengedruckt werden, dann der Formraum mit kunststoff ausgegossen wird und die Gießform nach Verfestigen des unststoffs vieder geöffnet und der fertige Flachfiltereinsatz herausgenommen wird.
Die Ereindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt: Figur 1 skizziert perspektivisch einet Flachfiltereinsatz nach der Erfindung in der geöffneten Gießform perspektivisch, Figur 2 den Teilschnitt II aus Figur 1 jedoch bei geschlossener Gießform Figur 3 den Teilschnitt III aus Figur 1 ebenfalls bei geschlossener Gießform, Figur 4 die in Figur 1 unten rechts gezeichnete Ecke der unteren Gießformmatrize ausschnittsweise in Draufsicht, Figur 5 den Teilschnitt entsprechend Figur 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels, Figur 6 den Teilschnitt entsprechend Figur 3 für dieses zweite Ausführungsbeispiel und Figur 7 die Teilansicht entsprechend Figur: 4 £r dieses zweite Ausfahrungsbeispiel.
In Figur 1 ist allgemein mit 1 der fertige Flach£iltereinsatzbzeichnet, der aus einem durch einen zickzackförmig gefalteten Filterpapierstreifen gebildeten Faltblock 2 mit entlang seiner Ränder abgedichtet angegossenen Kunststoffrahmen 3 besteht. Der Faltblock 2 des Ausführungsbeispiels ist rechteckig, und die Rechteckseiten erstrecken sich parallel und senkrecht zu der in Figur 1 angedeuteten Faltenstruktur. Die beiden Ränder 5 und 6,. die parallel zur Faltenstruktur laufen, sind als glatte Ränder bezeichnet, während die Ränder 7 und 8, die senkrecht zur Faltenstruktur laufen, als gefaltete Ränder bezeichnet sind. Entlang der glatten Ränder 5 und 6 erstreckt sich also ein letzter Faltensteg, während sich entlang der gefalteten Ränder 7 und 8 zickzackförmig der Filterpapierstreifen erstreckt Die allgemein mit 10 bezeichnete Gießform zum Angießen des Kunststoffrahmens 3 besteht aus einer unteren Formmatrize 12 und einer oberen Formpatrize 11. Die Formmatrize und Formpatrize können aus mehreren Teilen bestehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch fest miteinander verbunden ist. Formpatrize und Formmatrize schließen, wenn sie zusammengesetzt sind0 die Form also geschlossen ist, einen ringförmigen Formraum 13, 14 ein, der den gesamten Kunststoffrahmen 3 aus zugießen gestattet.
Die faltblockseitig gelegenen Begrenzungswände 4 bis 37 werden für die gefalteten Faltblockränder 7,8 durch Preßbacken 18, 19 und für die glatten Faltblockränder 5, 6 durch Dichtbacken 20, 21 gebildet. Die Preßbacke 18 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, an der For:nmatrize 12 befestigt, und die Preßbacke 19. an der Formpatrize 11. Die beiden Preßbalken 18, 19 ragen soweit gegeneinander, daß dazwischen gerade noch Platz verbleibt, für den auf die lückenlose Folienschichtstärke 22 zusammengepreßten gefalteten Faltblockrand 7. Während die Faltenstruktur des Faltblockes 2 einwärts der Ränder so lose ist, daß noch Zwischenräume zwischen den einzelnen Faltenstegen stehen bleiben, die benachbarten Faltenstege also nur ganz lose aneinænderliegen, ist der gefaltete Rand 7 gemäß Figur 2 so stark zusammengepreßt, daß in dem zusammengepreßten Bereich die die einzelnen Faltenstege bildenden Filterpapierlagen dicht aufeinander liegen und zwar mindestens so dicht, daß durch den zusanImengepreßtet0 Rand 7 in Verbindung mit den Preßbacken 18,19 eine hinreichende Abdichtung des Formraums 13 gegeben ist, so daß beim Ausgießen des Formraums 13 flüssiger Kunststoff nicht in nennenswertem Umfang im den Zwischenraum zvischen den Preßbacken 18,19 fließen kann. Um die Ab@ dichtung zwischen den Backen 18,19 einerseits und dem zusammengepreßten Rand 7 andererseits noch zu begünstigen, sind in die Preßbacken 18, 19 Dichtleisten 23,24 aus elastischem Material eingelegt Die Dichtbacke 20 besteht aus zwei Längsstegen 25,26, die einen Längsschlitz 27 dazwischen so tief wie die Faltentiefe 28 aufweisen. Die Längsstege erstrecken sich entlang der Faltenstruktur und z'rar, wie aus Figur 4 ersichtlich, über die ganze Länge des jeweils zugeordneten Faltblockrandes 6 Die äußersten beiden Falten des Faltblockrandes 6 sind um die Längsstege 25, 26 gelegt, und der letzte Faltensteg 29 ragt in den Formraum 14 hinein. Die beiden nächstfolgenden Faltenstege 30, 31 ragen in den Längsschlitz 27. Die Längsstege 25,26 reichen bis an die Scheitel 32,33, gegen die bei zusammengesetzter Form, wie aus Figur 3 ersichtlich, von der anderen Seite die andere Dichtbacke 21 dichtend anliegt Die Backen, also die Preßbalken und die Dichtbacken, sind mit so bemessenen Vorsprüngen an der Formpatrize beziehungsweise -matrize befestigt* daß bei zusammengesetzter geschlossener Form die Backen, wie in Figur 2 und 3 dargestellt, die Faltblockränder abgedichtet zwischen sich einfassen und dadurch den Formraum 13,14 zu der dem Faltblock zugekehrten Seite für den einzugießenden Kunststoff abdichten. Die in der Zeichnung nicht dargestellten Querschnitte der Formteile für die Faltblockränder 8 und 9 sind spiegelsymmetrisch zu den in Querschnitten in den Figur 2 und 3 dargestell ten ausgebildet.
Zur Herstellung eines Flachfiltereinsatzes wird die Matrize 12, wie in Figur 1 gezeichnet, mit nach oben offenem Formraum etwa horizontal angeordnet, dann wird ein Faltblockrohling hineingelegt, wobei die äußeren Faltenstege der glatten Ränder, wie in Figur 3 dargestellt, um die Längsstege gelegt und in die Längsschlitze eingeführt werden und die gefalteten Ränder etwas über die Preßbacken überstehen. Ist dies geschehen, dann wird di Form durch Aufsetzen und Anpressen der Formpatrize 11 gegen die Formmatrize 12 geschlossen, wobei die gefalteten Faltblockränder 7 und 8 des Faltblockrohlings auf die lückenlose Folienstreifen schichtstärke, wie in Figur 2 dargestellt zusamn'engepreßt werden, Ist dies geschehen, dann ist der Formraum 13, 14 abgedichtet, und er wird nun über nicht dargestellte Gußkanäle mit Kunststoff ausgefüllt. Ist dieser kunststoff erhärtet, dann wird die Form durch Abheben der Formpatrize 11 geöffnet,und der fertige Flachfiltereinsatz kann herausgenommen werden.
Die in Figur 5 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten nur durch Ausgleichsbacken 40, 41, 42, 43, die die Preßbacken 44, 45 und die gegenüberliegenden Preßbacken einwärts verlängern. Diese Ausgleichsbacken 40 bis 43 gehen vom Niveau der Preßbacken 44, 45 beziehungsweise der gegen überliegenden aus und weichen zum Filterblockinnern, also in Pfeilrichtung 46, zunehmend zurtlck,entsprechend der aus Figur 2 ersichtlichen Querschnittskontur der einwärts des zusammendrückenden Randes 7 gelegenen Randbereiche wie sie sich durch das Zusammendrücken ergibt. Die Ausgleichsbacken wirken Abscherungen entgegen, die unter Umständen durch die faltblockseitigen wanten 47 der Preßbacken 45 in den Faltblockscheiteln hervorgerufen werden könnten, Diesen Abscherungen wirkt auch eine Abrundung beziehungsweise Abschrägung 48, 49 entgegen, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel

Claims

ANSPBPfCHE 1. Flachfiltereinsatz für Gase, insbesondere Luftansaugfiltereinsatz für Brennkraftmaschinen mit einem aus einem zickzackförmig gefaltetem gasdurchlässigen Filterfolienstreifen bestehendem Faltblock, der entlang seiner Ränder abgedichtet in einen angegossenen tunststof£rahmen eingefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gefalteten Faltblockränder ( 7,8 ) auE die lückenlose Folienstreifenschichtstärke zusammengedrückt, in den kunststoff des Kunststoffrahmens ( 3 ) eingeschlossen sind.
2. Flachfiltereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die glatten Faltblockränder ( 5, 6 ) mit mindestens je einem Faltensteg in den kunststoff des Xunststoffrahmens ( 3 eingeschlossen sind.
3. Vorrichtung zum Herstellen eines Flachfiltereinsatzes für Gase, insbesondere eines Luftansaugfilters für Brennkraftmaschinen mit einem aus einem zickzackförmig gefalteten g3sdurchlässigen Filterfolienstreifen bestehenden Faltblock, der entlang seiner Ränder abgedichtet in einen angegoss Kunststoffrahmen eingefaßt ist mit einer Gießform für den Kunststoffrahmen, dadurch gekennzeichnet, daß die faltblockseitigen Begrenzungswände (34,37) des Formraums (13 ) einer Gießform ( 10 ) entlang der gefalteten Faltblockränder (7,8 durch Preßbacken ( 18,19 ) gebildet sind, die sich beidseitig entlang der angrenzenden Faltblockränder erstrecken und gegeneiiiander die dazwischen gelegenen Faltblockränder ( 7 8 ) auf die Folienstreifenschichtstärke zusammenpreßend ansetzbar und zu öffnen sind.
4, Vorrichtung nach Anspruch 3 zum Herstellen eines Flachfiltereinsatzes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet. daß die ialtblockseitigen Begrenzungswände (35,36) des Formraums ( 14 ) der Gießform (10), die sich entlang der glattes Faltblockrander ( 5,6 ) erstrecken, durch Dichtbacken ( 20,21) gebildet sind, sich beidseitig entlang der glatten Faltblockränder (5.6 ) erstrecken und unter Eingriff in Faltentäler eine Lage ( 32 ) des Filterfolienstreifens zwischen sich einschließend und abdichtend ansetzbar und zu öffnen sind
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vo zwei zusammenwirkenden Dichtbacken (20,21 ) die eine zwei Längsstege (25,24 mit einem Längsschnitt ( 27 ) dazwischen so tief wie die Faltentiefe aufweist, welche Längsstege (25,26) in zwei benachbarte Faltentäler des Faltblocks bis zum Falten scheitel (32,33 ) passen und daß die andere Dichtbacke (21 gegen diese Faltenscheitel t32,33 ) ansetzbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießform ( 10 ) einen ringförmig geschlossenen Formraum (13,14) zur Aufnahme des vollständigen Kunststoffrahmens ( 3 ) aufweist und die auf der Reingasseite des Faltblocks ( 2 ) anzusetzenden Preßbacken ( 19 ) und Dichtbacken ( 21 ) an der Formpatrize ( 11 ) befestigt sind und die übrigen an der anderen, von der Patrize abhebbaren Formmatrize ( 12 ), befestigt sind und zwar so weit vorspringend, daß die Backen ( 18,19,20,21) bei geschlossener Gießform ihre angesetzte beziehungsweise dichtende Stellung zueinander einnehmen
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einwärts an den Preßbacken ( 44, 45 ) Ausgle'ichsbacken ( %O, 41 ) vorgesehen sind, die auf einwärts der zusammenzudrückenden Ränder gelegene Randbereiche des Faltblocks ansetzbar sind und von den Preßbacken ( 442 45 ) ausgehend zum Filterblockinnern zunehmend zurückreichend ausgebildet sind
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichsbacken ( 40, 41 ) an den Preßbacken ( 44, 45 ) befestigt sind.
9. Verfahren zum Herstellen eines Flachfiltereinsatzes nach Anaspruch 1 und 2 mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faltblockrohling in die etwa horizontal mit nach oben geöffnetem Formraum angeordnete untere Formmatrize gelegt wird, so daß er mit seinen gefalteten Rändern mit Überstand auf den Preßbacken liegrt uni mit mindestens je einem Faltensteg beider glatten Ränder über die Dichtbacken gesschlagen ist, so daß der betreffende Faltensteg in den Formraum ragt und daß dann die Form durch Aufsetzen der oberen Formpatrize geschlossen wird und dabei durch Anpressen der Formpatrize gegen die Formmatrize die gefalteten Faltblockränder zusammengedrückt werden, daß dann der Formraum mit Kunststoff ausgegossen wird und die Gießform nach Verfestigen des Kunststoffs wieder geöf net und der fertige Flachfiltereinsatz herausgenommen wird.