DE4215260A1 - Quaderförmiges Filterelement - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Filterelemente sind bekannt. Ihre Anwendungs­ gebiete sind beispielsweise Luftfilter für Brennkraft­ maschinen, Innenraumfilter für Fahrzeuge, Industrieent­ staubungsvorrichtungen oder Staubsauger, z. B. in der As­ bestentsorgung, wobei der Filter die Form eines Platten- oder Rundfilters haben kann.

Üblicherweise werden derartige Filter durch eine auf die zunächst noch langgestreckte Filterstoffbahn an den Längsseiten aufgetragene Klebstoffraupe und anschließen­ des Zusammenfalten hergestellt, wobei nach Aushärten der Klebstoffraupe an den Stirnenden der Filterstoffalten ein dichter Verschluß hergestellt ist. Bei Filterstoffen mit einem mehrschichtigen Aufbau, z. B. aus einer Papier- und einer Vlieslage, führt die beschriebene Art der Ver­ klebung dazu, daß der Kleber zwar die eine Lage des Fil­ terstoffes bindet, jedoch nicht bis zur zweiten Lage durchdringt. Hierdurch kommt es an den Filterstirnseiten zu einem Ablösen der Filterstofflagen voneinander und da­ mit zur Entstehung von Bypass-Strömungswegen, die uner­ wünscht sind.

Auch läßt sich dieses Herstellungsverfahren unabhängig von der Art des Filterstoffes bei Filtern mit einem groben Faltenabstand nicht mehr anwenden, da die Kleb­ stoffraupen nur begrenzte Faltenabstände überbrücken kön­ nen.

Aus der US-PS 4 798 575 sind ein Verfahren und ein da­ nach hergestelltes Filterelement bekannt, bei dem die Faltenstirnseiten durch je einen mit Klebstoff versehe­ nen Streifen aus Gewebe oder Papier miteinander verbun­ den und die Falten in ihrer Lage fixiert werden.

Als nachteilig wird bei dem letztgenannten Filterelement angesehen, daß die Herstellung relativ kompliziert ist, da die Streifen bei einer kontinuierlichen Fertigung von jeweils einer Rolle abgewickelt, vorzugsweise erwärmt, mit Heißschmelzkleber beschichtet und auf die Falten­ stirnseiten aufgebracht werden, und daß das so herge­ stellte Filterelement nicht seitlich ausreichend fluid­ dicht und auch nicht formstabil ist, und damit Lagerung und Einbau aufgrund seiner Empfindlichkeit gegen Form­ veränderungen und Beschädigungen im Seitenbereich er­ schwert sind.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gat­ tungsgemäßes Filterelement derart weiterzuentwickeln, daß es formstabil, robust, seitlich fluiddicht sowie ein­ fach herstellbar ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Filterelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1, wobei vorteilhaft der verwendete Kleb­ stoff aushärtbar ist. Der Seitenstreifen wird mit Kleb­ stoff getränkt und an die Faltenstirnseiten gedrückt und bildet nach dem Aushärten einen steifen, fluiddichten Rand.

Es können hierfür praktisch beliebige Klebstoffe ver­ wendet werden; zusätzlich kann an den Stellen des Filter­ elements, an denen der Klebstoff später haften soll, zu­ sätzlich ein Aktivator vorab aufgetragen werden. Bei der Herstellung des Filterelements können die Schaumstoff­ streifen entweder kontinuierlich oder in vorgefertigen Abschnitten zugeführt und angeklebt werden oder auch direkt in einer Form angeschäumt werden.

Zweckmäßig weist dabei der Seitenstreifen eine im wesentlichen gleichmäßige Dicke über seine Höhe auf, wobei die Höhe im wesentlichen dem Abstand zwischen Scheitelbe­ reich und Sohlenbereich entspricht. Dies ist auch an den Filterelementstirnseiten möglich; alternativ können dort aber auch allgemein keilförmige Randstreifen aus Schaum­ stoff vorgesehen sein, wobei die Keilform dem Neigungs­ winkel der letzten Falte des Filtermaterials entspricht. Dieser Keil liegt dann an der letzten Falte vollflächig an und bildet zugleich aber einen rechtwinklig zur Haupt­ ebene des Filterelementes liegenden äußeren Abschluß.

Wahlweise kann der Schaumstoffrand und -seitenstreifen zusätzlich mit einer geschlossenporigen äußeren Schaum­ stofflage in Form eines Rahmens ausgebildet sein, die dann, da sie nicht von Klebstoff durchtränkbar ist, als elastische Dichtlage nutzbar ist. Dieser Schaumstoffrand und -seitenstreifen mit einem offenporigen und einem äußeren geschlossenporigen Teil kann entweder ein ein­ stückiges Produkt sein, wobei die unterschiedliche Art der Porigkeit bei der Herstellung schon eingestellt wird, oder ein Produkt aus zwei nachträglich aufeinander gelegten Schaumstofflagen sein.

Der geschlossenporige Rahmen kann zu Dicht- und Halte­ zwecken des Filterelements in einem Filtergehäuse bei Bedarf mit einem speziellen Profil, vorzugsweise einem umlaufenden Rand, ausgebildet werden.

Vorteilhaft weist die Filterstoffbahn eine Lage Papier auf, die zur Erhöhung der Festigkeit des Filterelementes beiträgt, und eine darauf angeordnete Lage Vlies, die wesentlich zur Filterwirkung beiträgt.

Die Filterstoffbahn weist je nach Erfordernis eingepräg­ te Erhebungen auf, die bei Faltung der Bahn zu einer ent­ sprechenden Beabstandung der Falten untereinander füh­ ren.

Zweckmäßig hat das Filterelement allgemein Quaderform, es ist aber auch als Rundfilter ausführbar.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfinderischen Filter­ elementes wird nun in einer Zeichnung näher erläutert.

Sie zeigt in einer einzigen Figur schematisch in in Pfeilrichtung A auseinandergezogener Darstellung per­ spektivisch einen Eckenausschnitt eines Filterelementes 10. Das Filterelement 10 weist eine mehrfach gefaltete Lage Filterstoff mit Scheitelbereichen 11 und Sohlenbe­ reichen 12 und an beiden Seiten eine Endfalte 13 auf.

Ein Seitenstreifen 14 von der Höhe H aus offenporigem, mit Klebstoff getränktem Schaumstoff ist mit einem eben­ so ausgeführten Randstreifen 15 verbunden und von einem Rahmen 16 aus geschlossenporigem, nicht tränkbaren Schaumstoff umgeben, der einen umlaufenden Rand 17 zur Halterung und Dichtung in einem Filtergehäuse aufweist und mit den Seitenstreifen 14 und Randstreifen 15 zu einem einstückigen Bauteil verbunden ist, welches das allgemein quaderförmige Filterelement allseitig um­ grenzt.

Claims (11)

1. Filterelement (10) für ein Fluid, insbesondere Luft, mit einer mehrfach gefalteten Bahn aus mindestens einer Lage Filterstoff, wobei die Falten der Bahn jeweils im wesentlichen quer zu der Längsrichtung der Bahn durchlaufende Scheitelbereiche (11) und Sohlenbereiche (12) aufweisen und etwa gleiche Abmes­ sungen haben, wobei das zu filternde Fluid in Rich­ tung auf die Scheitelbereiche einströmt und in Rich­ tung von den Scheitelbereichen abströmt, wobei die Falten in einem vorgebbaren Abstand voneinander an­ geordnet und im Bereich der Stirnseiten mit je einem Seitenstreifen (14) verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Seitenstreifen (14) ein offenporiger, mit Klebstoff tränkbarer Schaumstoffstreifen ist.

2. Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klebstoff aushärtbar ist.

3. Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Seitenstreifen (14) mit im we­ sentlichen gleichmäßiger Dicke über seine Höhe H aus­ gebildet ist, wobei die Höhe H im wesentlichen dem Abstand zwischen dem Scheitelbereich (11) und dem Sohlenbereich (12) entspricht.

4. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten des Filterelements (10) je ein Randstreifen (15) aus of­ fenporigem Schaumstoff angebracht ist, wobei der Randstreifen (15) eine etwa gleichmäßige Dicke über seine Höhe aufweist, wobei die Höhe gleich der Höhe H des Seitenstreifens (14) ist und wobei der Rand­ streifen mit einer Endfalte (13) des Filterelements verklebt ist.

5. Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten des Fil­ terelements je ein Randstreifen aus offenporigem Schaumstoff angebracht ist, dessen der Endfalte (13) zugewandte Seite eine mit der Neigung der Endfalte (13) korrespondierend ausgebildete Form aufweist und der mit der Endfalte (13) verklebt ist.

6. Filterelement nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß um die Seiten­ streifen (14) und die Randstreifen (15) ein Rahmen (16) aus geschlossenporigem, nicht klebstoffabsorbie­ renden Schaumstoff angeordnet ist.

7. Filterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Seitenstreifen (14), die Randstreifen (15) und der Rahmen (16) als einstückiges Bauteil ausgebildet sind.

8. Filterelement nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Rahmen (16) an seiner Augen­ wand mindestens eine vorragende Kante (17) zur Hal­ terung und Abdichtung in einem Filtergehäuse auf­ weist.

9. Filterelement nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter­ stoffbahn eine Lage Papier und eine darauf angeord­ nete Lage Vlies aufweist.

10. Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß die Filterstoffbahn eine Vielzahl von re­ lativ kleinen Erhebungen aufweist, die so angeordnet sind, daß die Falten der Bahn etwa mit der Höhe der Erhebungen beabstandet aufeinanderliegen.

11. Filterelement nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterele­ ment allgemein quaderförmig ist.