DE69402688T2 - Luftfilter und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Luftfilter und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Luftfilter, das ein gefaltetes Filterteil aufweist und zum Filtern verschmutzter Luft geeignet ist, und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Luftfilters, welches grundsätzlich aus FR-A-2 251 347 bekannt ist.
- Als Vorrichtung zum Filtern verschmutzter Luft, wie sie in einem Luftreinigungssystem für den Hausgebrauch oder für Kraftfahrzeuge, in einem Staubsauger usw. vorgesehen ist, ist herkömmlicherweise ein Luftfilter verwendet worden, das mit einem Filterteil aus einem bahnartigen porösen Material, z.B. Papier oder Vliesstoff, versehen ist. Generell ist das Luftfilter dieses Typs mit einem Filterteil versehen, das gebildet wird, indem man das bahnartige poröse Material in eine gefaltete Form faltet, um die Filtereffizienz und die Betriebslebensdauer des Filterteils zu verbessern. Das gefaltete Filterteil wird durch unabhängige Halteteile, die an den Randbereichen des Filterteils im wesentlichen über dessen gesamte Länge hinweg befestigt sind, in einer vorbestimmten gefalteten Form gehalten, um die gewünschten Filtereffekte zu realisieren und die Anbringung des Filterteils an einer gegebenen Position sowie den Austausch des Filterteils zu erleichtern. Die Halteteile bestehen aus einem bahnartigen Material, das eine ausreichende Festigkeit aufweist, um zumindest seine eigene Form aufrechterhalten zu können, wie z.B. Papier oder Vliesstoff (sogenannter "kardierter Vliesstoff") . Als Verbondungsmaterial zur gegenseitigen Befestigung der Halteteile und des Filterteils sind handelsübliche Kleber, doppelt beschichtete Klebebänder, wärmeschmelzbare Filme etc. verwendet worden.
- Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Luftfilters in einer Vorrichtung, die zum Betrieb in einer Hochtemperaturumgebung vorgesehen ist, z.B. einer Luftreinigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, muß das Verbondungsmaterial eine gewünschte Wärmebeständigkeit aufweisen. Beispielsweise darf bei einer Luftreinigungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug die Wärmebeständigkeit des Verbondungsmaterials nicht niedriger sein als 90ºC. Falls das Verbondungsmaterial nicht wärmebeständig ist, schmilzt das Verbondungsmaterial unter Hochtemperaturbedingungen, so daß sich das Filterteil und die Halteteile voneinander lösen, das Filterteil somit seine gefaltete Form nicht aufrechterhalten kann und der gewünschte Filtereffekt verlorengeht. Handelsübliche doppelt beschichtete Klebebänder weisen beispielsweise keine hohe Wärmebeständigkeit auf.
- Bei der Produktion, wenn die Halteteile durch das Verbondungsmaterial an den Randbereichen des Filterteils fixiert werden, die in eine gefaltete Form gefaltet und in eine vorbestimmte Größe geschnitten werden, ist es andererseits generell erforderlich, das Filterteil und die Halteteile mittels Anschlagelementen an vorbestimmten Positionen zu halten. Beispielsweise wurden im Fall eines aus wärmebeständigem Kleber (etwa Epoxid-Kleber) hergestellten Verbondungsmaterials jeweils Anschlagelemente verwendet, um das Filterteil und die Halteteile zu halten. Die Anschlagelemente verhindern eine Relativbewegung zwischen dem Filterteil und den Halteteilen, bis der Kleber aushärtet.
- Wenn als Verbondungsmaterial ein wärmeschmelzbarer Film verwendet wird, der generell aus Vinylacetat, Polyamid, einem Ethylenvinylacetat-Copolymer etc. besteht, werden zuerst die Halteteile an den Randbereichen des Filterteils mit dem wärmeschmelzbaren Film positioniert. Anschließend werden die Halteteile und der wärmeschmelzbare Film unter Druck erwärmt, was z.B. durch einen Hochtemperatur-Metallblock von der Außenseite der Halteteile her geschieht, wodurch der wärmeschmelzbare Film erwärmt sowie an die Filterteil-Randbereiche und die Halteteile angeschmolzen wird und eine gegenseitige Fixierung zwischen den Filterteil-Randbereichen und den Halteteilen erzielt wird. Ein wärmeschmelzbarer Film mit der gewünschten Wärmebeständigkeit, d.h. einem nicht unter 90ºC liegenden Schmelzpunkt, ist nicht generell klebrig. Deshalb ist es erforderlich, den flexiblen wärmeschmelzbaren Film mittels Anschlagelementen an vorbestimten Positionen entlang den Randbereichen des Filterteils zu positionieren und fixiert zu halten, wobei auch das Filterteil durch ein Anschlagelement in seiner gefalteten Form gehalten wird, falls es seine Eigenform bei Deformierung nicht aufrechterhalten kann. Anschließend wird der Film zwischen den Halteteilen eingeklemmt, die durch ein weiteres Anschlagelement und das Filterteil gehalten sind, gefolgt von einem unter Druck durchgeführten Heizvorgang. Wenn der wärmeschmelzbare Film erwärmt wird, müssen die Temperatur und die Heizzeit präzise gesteuert werden, damit der geschmolzene Film nicht herausfließt.
- Wie vorstehend beschrieben, treten Probleme auf, wenn ein Luftfilter unter Verwendung eines wärmebeständigen Verbondungsmaterials hergestellt wird. Aufgrund der Haltelemente zum Halten der Halteteile und des wärmeschmelzbaren Films wird eine beträchtliche Verschlechterung der Bearbeitbarkeit verursacht. Zudem verlängert sich die Arbeitszeit.
- Aus FR-A-2 251 347 ist ein Luftfilter bekannt, das ein gefaltetes poröses Filterelement und ein Halteteil (starre metallische Platte) aufweist, das mit dem Filterelement verbondet wird, indem eine zwischen dem Halteteil und dem gefalteten Ende des Filterelementes plazierte thermoplastische Bahn erwärmt wird. Bei diesem bekannten Luftfilter ist die Platte nicht in erster Linie dazu vorgesehen, die gefaltete Form des Filterelementes beizubehalten, da zwei Stiftteile vorgesehen sind, die das Filterelement kontaktieren.
- Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Luftfilter zu schaffen, mit dem ein gewünschter Filtereffekt erzielt werden kann, da die gefaltete Form des Filterteils durch Halteteile aufrechterhalten werden kann, die sich selbst unter einer Hochtemperaturumgebung von nicht weniger als 90º C nicht ablösen, wobei das Luftfilter schnell und leicht herstellbar ist, ohne daß Halteelemente verwendet zu werden brauchen, um die Halteteile während des Herstellungsvorgangs zu fixieren und zu halten.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Luftfilters zu schaffen.
- Zur Lösung der genannten Aufgaben wird bei der Erfindung ein wärmeschmelzbarer Vliesstoff verwendet, der aus einem polymerfasermaterial hergestellt ist, das sowohl eine Wärmebeständigkeit mit einem nicht unter 90ºC liegenden Schmelzpunkt als auch eine zeitweilige Fixierbarkeit aufweist, die ein Zusammengreifen mit dem Rand des Filterteils ohne die Verwendung von Halteelementen gewährleistet.
- Gemäß der Erfindung wird eine Anordnung verwendet, bei der Vliesstoffteile, die aus einem Polymerfasermaterial mit einem nicht unter 90ºC liegenden Schmelzpunkt hergestellt sind, als Verbondungsmaterial zur gegenseitigen Befestigung eines Filterteils und der Halteteile eines Luftfilters benutzt werden. Somit können die Filter selbst bei Verwendung als Luftfilter zuverlässig einer Hochtemperaturumgebung ausgesetzt werden, etwa in der Funktion einer Luftreinigungsvorrichtung in einem Kraftfahrtzeug; die Halteteile lösen sich nicht ab, und der gewünschte Filtereffekt kann aufrechterhalten werden, während die gefaltete Struktur des Filterteils aufrechterhalten wird. Ferner weist das Vliesstoffteil eine zeitweilige Fixierbarkeit auf, wobei es aufgrund seiner großen Abmessungen und seiner faserigen Oberfläche an den Randbereichen des Filterteils plaziert werden kann, ohne daß ein Halteelement verwendet zu werden braucht. Das Luftfilter gemäß der Erfindung kann problemlos und innerhalb einer kurzen Zeitperiode hergestellt werden.
- Das gemäß der Erfindung ausgebildete Luftfilter weist ein Filterteil, ein Halteteil und ein Vliesstoffteil auf. Das Filterteil ist durch Falten eines bahnartigen porösen Materials in eine gefaltete Form gebildet, wobei das Material zum Filtern verschmutzter Luft imstande ist und mehrere Filterabschnitte aufweist, die durch Biegeabschnitte miteinander verbunden sind. Die Halteteile, die widerstandsfähig gegen Biegekräfte sind, sind im wesentlichen über die gesamte Länge der Randbereiche des Filterelementes hinweg an den Randbereichen fixiert und halten das Filterteil in einer gefalteten Form, wobei die Filterabschnitte mit einem vorbestimmten gegenseitigen Zwischenraum angeordnet sind. Die Halteteile sind in der Lage, unter Spannung ihre Längen- und Breitenbemessungen beizubehalten. Die Vliesstoffteile sind aus einem thermoplastischen Polymerfasermaterial gefertigt und zwischen den Randbereichen des Filterteils und den Halteteilen angeordnet. Der Vliesstoff wird durch Aufheizen auf eine vorbestimmte Temperatur zumindest teilweise geschmolzen, um das Filterteil und die Halteteile aneinander zu befestigen.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Vliesstoffteile Vliesstoffe vom schmelzgeblasenen Typ auf, die gebildet werden, indem schmelzgeblasene Mikrofasern und gecrimpte Stapelfasern, die beide aus einem thermopastischen Polymermaterial bestehen, mit einem vorbestimmten Gewichtsverhältnis zufallsverteilt gemischt werden. Dabei ist der Schmelzpunkt der gecrimpten Stapelfasern vorzugsweise höher als derjenige der Mikrofasern. Ferner kann das Filterteil einen Vliesstoff mit den gleichen Mikrofasern wie denjenigen der Vliesstoffteile enthalten, und die Halteteile können ein bahnartiges Fasermaterial aufweisen, dessen Biegewiderstand zumindest zur Aufrechterhaltung seiner Form ausreicht. Ferner liegt zur Erleichterung der Handhabung der Vliesstoffteile das Basisgewicht der Vliesstoffteile vor dem Heizen und Schmelzen vorzugsweise im Bereich von 40 bis 100 g/m².
- Mit der Erfindung wird ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Luftfilters vorgeschlagen, welches ein Filterteil aus einem zum Filtern verschmutzter Luft geeigneten bahnförmigen porösen Material aufweist. Dieses Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Zusammenlegen eines bahnartigen porösen Filtermaterials in eine gefaltete Form und anschließendes Schneiden des Filtermaterials in vorbestimmte Abmessungen zur Bildung eines Filterteils; Anordnen bahnartiger Halteteile an Randbereichen des Filterteils, während die Vliesstoffteile zwischenliegend eingefügt werden; Aufbringen vorbestimmter Wärme und vorbestimmten Druckes auf die bahnartigen Halteteile von einer Seite, die der in Kontakt mit den Vliesstoffteilen befindlichen Seite entgegengesetzt ist, derart, daß mindestens die in Kontakt mit dem Filterteil gelangenden Bereiche der Vliesstoffteile schmelzen, und Befestigen des Filterteils und der bahnartigen Halteteile aneinander.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren einen Schritt umfassen, in dem die Vliesstoffteile und die bahnartigen Halteteile gegenseitig fixiert werden, bevor sie an den Randbereichen des Filterteils angeordnet werden. Ferner können die Vliesstoffteile gebildet werden, indem schmelzgeblasene Mikrofasern und gecrimpte Stapelfasern, die beide aus einem thermopastischen Polymermaterial bestehen, mit einem vorbestimmten Gewichtsverhältnis zufallsverteilt gemischt werden. Um einen leichten Herstellungsvorgang zu ermöglichen, können die Mikrofasern und die Stapelfasern in einem Gewichtsverhältnis von 90:10 bis 10:90 gemischt werden.
- Die Vliesstoffteile können in dem Heiz- und Schmelz-Schritt für eine Zeitspanne von 60 Sekunden und weniger bei 200ºC ± 50ºC geheizt werden. Wenn die Heiztemperatur weniger als 150ºC beträgt, kann die Anhaftung zwischen dem Filterteil und den Vliesstoffteilen möglicherweise unzureichend sein, und wenn die Heiztemperatur mehr als 250ºC beträgt, kann das Filterteil möglicherweise beschädigt werden. Die Aufheizperiode kann in Hinblick auf die Haftung zwischen dem Filterteil und den Vliesstoffteilen und in Hinblick darauf gewählt werden, wie die Wärme das Filterteil beeinflußt. Die Aufheizperiode beträgt bei dem oben erwähnten Temperaturbereich vorzugsweise 60 Sekunden oder weniger, und besonders bevorzugt 30 Sekunden oder weniger.
- Die Vliesstoffteile haben generell die Eigenschaft, daß sie eine voluminöse und poröse Struktur aufweisen, bei der eine große Anzahl von Fasermaterialien zufallsverteilt ineinander verschlungen sind. Wenn die Vliesstoffteile zwischen den Randbereichen des Filterteils und den Halteteilen angeordnet werden, greifen die Fasermaterialien der Vliesstoffteile mit den Randbereichen des Filterteils zusammen, wobei die Vliesstoffteile zeitweilig an den Randbereichen des Filterteils fixiert werden. Die Vliesstoffteile können leicht positioniert, fixiert und gehalten werden, ohne daß ein Anschlagelement verwendet wird, wie es bei herkömmlichen wärmebeständigen schmelzbaren Filmen erforderlich war. Zum Heizen und Schmelzen der Vliesstoffteile ist es lediglich erforderlich, diejenigen Bereiche der voluminösen Vliesstoffteile aufzuheizen, die in Kontakt mit dem Filterteil gelangen. Die Steuerung der Heiztemperatur und der Heizzeit ist relativ leicht. Das thermoplastischen Polymerfasermaterial, das die Verbondungsfasern der Vliesstoffteile bildet, weist generell einen Erweichungspunkt über 90ºC auf. Somit kann ein Luftfilter, bei dem diese Vliesstoffteile als Verbondungsmaterialien verwendet werden, zweckmäßigerweise in Vorrichtungen verwendet werden, die zur Installation in einer Hochtemperaturumgebung vorgesehen sind, z.B. in Luftreinigungsvorrichtungen oder dgl.
- Durch das Mischen gecrimpter Stapelfasern mit schmelzgeblasenen Vliesstoffteilen wird die Größe der Vliesstoffteile erhöht, und der Effekt der zeitweiligen Fixierung kann verbessert werden. Wenn diese gecrimpte Stapelfaser einen höheren Schmelzpunkt aufweist als derjenige der Mikrofasern, wirken die Mikrofasern als Verbondungsfasern. Somit kann ein Ausfließen des geschmolzenen thermoplastischen Materials zuverlässig verhindert werden, indem die Heiztemperatur und die Heizzeit derart gesteuert werden, daß während des Heiz- und Schmelzvorgangs nur die Mikrofasern geschmolzen werden. In den Bereichen, in denen die Halteteile dimensional stabile Vliese sind und das Filterteil einen Vliesstoff aufweist, der aus den gleichen Mikrofasern gebildet ist wie die Vliesstoffteile, werden während des Heiz- und Schmelzvorgangs auch die Randbereiche des Filterteils teilweise geschmolzen, und die geschmolzenen Vliesstoffteile durchdringen die Halteteile problemlos, wodurch die Fixierbarkeit der Vliesstoffteile weiter erhöht wird. In diesem Fall werden die Vliesstoffteile ferner zeitweilig an den Halteteilen fixiert, und zwar aufgrund der gegenseitigen Verflechtung der Teile, so daß bei den Heiz- und Schmelzvorgängen die Verarbeitbarkeit verbessert wird.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen, die in der zugehörigen Zeichnung gezeigt sind, genauer erläutert.
- Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Luftfilters gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2 zeigt eine explodierte perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Luftfilters, und
- Fig. 3 zeigt eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht eines Luftfilters gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
- Gemäß Fig. 1 weist ein Luftfilter 10 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein in eine gefaltete Form gefaltetes Filterteil 12, ein Paar Halteteile 14, die an beiden Längsseitenrändern des Filterteils 12 angeordnet sind, und Vliesstoffteile 16 auf, die zwischen den Randbereichen des Filterteils 12 und den Halteteilen 14 angeordnet sind. Das Filterteil 12 wird vorzugsweise aus einem Vlies aus Fasern gebildet, welche aus einem thermoplastischen Polymermaterial hergestellt sind, und das Filterteil 12 wird hergestellt, indem ein großes bahnartiges Vliesstoffteil gemäß Fig. 2 in eine gefaltete Form gefaltet und anschließend derart geschnitten wird, daß es seine gewünschte Bemessung erhält. Durch das Falten des Filtermediums 12 in eine gefaltete Form entstehen mehrere Filterabschnitte 20, die durch Biegeabschnitte 18 verbunden sind. Ein bevorzugtes Polymerfasermaterial für das Filterteil 12 ist Polypropylen, z.B. elektrostatisch geladenes Polypropylen. Die bevorzugten Fasern sind schmelzgeblasene Mikrofasern und elektrostatisch geladene Streckfilm-Fasern. Alternativ kann das Filterteil 12 aus anderen bekannten Filtermaterialien, z.B. Papier, gefertigt sein.
- Bei den Halteteilen 14 handelt es sich um bahnartige Teile, die jeweils im wesentlichen rechteckige Oberflächen aufweisen, wobei eine dieser Oberflächen mittels des Vliesstoffteils 16 an dem Längsseitenrandbereich des Filterteils 12 über dessen volle Länge hinweg befestigt ist. Somit halten die Halteteile 14 das Filterteil 12 gemäß Fig. 2 in der gefalteten Form, wobei die Filterabschnitte 20 mit vorbestimmten gegenseitigen Zwischenräumen angeordnet sind. Das Halteteil 14 besteht aus einem bahnförmigen Fasermaterial, das gegenüber einem Verbiegen resistent ist und vorzugsweise einen derartigen Biegewiderstand aufweist, daß es zumindest eigenformstabil ist. Ein bevorzugtes Material ist ein handelsüblicher kardierter Vliesstoff, der aus Acrylfaser besteht. Es können jedoch beliebige andere Materialien verwendet werden, sofern diese in der Lage sind, mit dem Verbondungs-Polymermaterial des Vliesstoffteils 16 zu verschmelzen und die Wärme zum Schmelzen von Fasern des Vliesstoffteils 16 übertragen können, ohne selbst zu schmelzen.
- Es kann auch ein flexibles Material für das Halteteil 14 verwendet werden. In diesem Fall wird das Halteteil 14 durch eine Spannvorrichtung in einem gestreckten Zustand gehalten, während das Filterteil 12 an dem Halteteil 14 fixiert wird. Dies ist dann vorteilhaft, wenn das Filterteil 12 vor der Verwendung des Luftfilters gefaltet werden soll, indem die Filterabschnitte 20 in Kontakt miteinander gebracht werden. Bei Gebrauch ist das Filterteil 12 in die Form gestreckt, die es in dem Fixierschritt hatte, wobei der korrekte vorbestimmte Abstand zwischen den Filterabschnitten 20 vorhanden ist.
- Die Vliesstoffteile 16 sind schmelzgeblasene Vliesstoffteile, die gebildet werden, indem schmelzgeblasene Mikrofasern und gecrimpte Stapelfasern, die beide aus einem thermopastischen Polymermaterial bestehen, mit einem vorbestimmten Gewichtsverhältnis zufallsverteilt gemischt werden. Ein bevorzugtes schmelzgeblasenes Vliesstoffteil ist z.B. in JP-A-53-41577 beschrieben. Bei dem das Vliesstoffteil 16 bildenden Mikrofasermaterial handelt es sich vorzugsweise um Polypropylen, und das Material der gecrimpten Stapelfasern ist vorzugsweise ein Polyester. Die aus Polyester bestehenden gecrimpten Stapelfasern geben dem Vliesstoffteil 16 ein massigeres Volumen und verbessern den Effekt der zeitweilige Fixierung. Ferner weisen die gecrimpten Polyester-Stapelfasern einen höheren Schmelzpunkt auf der Polypropylen, so daß, wenn das Vliesstoffteil 16 erwärmt wird und schmilzt, die gecrimpten Polyester-Stapelfasern das geschmolzene Polypropylen innerhalb der Faserstruktur zurückhalten und ein Ausfließen des geschmolzenen Polypropylens verhindern können. Alternativ können die Vliesstoffteile mittels einer Kardiermaschine oder einer Rando -Flormaschine oder dgl. aus nichtverfestigten oder teilweise verfestigten Lagen von Stapelfasern und Stapelfaser-Mischungen gebildet werden.
- Im folgenden wird ein Beispiel des Herstellungsvorgangs des Luftfilters 10 anhand einer einfachen Konstruktion erläutert, deren Wärmewiderstandsfähigkeit von den Erfindern der vorliegenden Erfindung getestet wurde. Zunächst wird ein aus 100% Polypropylen-Mikrofasern bestehender Vliesstoff mit einer Falthöhe von 30 mm und einem Falt-Abstand von 6 mm und unter Zuschnitt auf eine Länge von 300 mm und eine Breite von 100 mm in einen gefalteten Zustand gefaltet, wobei das Filterteil 12 gebildet wird. Ferner wird ein Vliesstoff vom schmelzgeblasenen Typ (das Vliesstoffteil 16), das ein Basisgewicht von 100 g/m² aufweist und aus 65 Gewichtsprozent Polypropylen-Mikrofasern und 35 Gewichtsprozent Polyester-Stapelfasern besteht, auf ein aus Acyrlfasern bestehendes handelsübliches kardiertes Vliesstoffteil (das Halteteil 14) mit geeigneter Dicke laminiert. Das kardierte Acryl-Vliesfaserteil und der Vliesstoff 16 vom schmelzgeblasenen Typ werden durch gegenseitige Verfilzung ihrer Fasern zeitweilig aneinander fixiert. Als nächstes wird dieses Laminat auf eine Länge von 100 mm und eine Breite von 30 mm geschnitten, womit ein zeitweilig fixiertes Laminat aus dem Halteteil-Stücks 14 und dem Vliesstoffteil 16 gebildet wird. Nachdem die beiden laminierten Stücke in dieser Weise ausgebildet worden sind, werden die beiden Stücke derart an den beiden Längsseitenrändern des Filterteils 12 angeordnet, daß das Vliesstoffteil 16 in sanften Kontakt mit den Seitenrändern gelangt. Zu diesem Zeitpunkt verflechten sich die Fasern des Vliesstoffteils 16 mit den Seitenrändern des Filterteils 12 und den faserigen Oberflächen der Filterabschnitte 20, so daß die Laminat-Stücke zeitweilig an den Seitenrändern des Filterteils 12 fixiert werden. In diesem Zustand wird ein auf 200ºC aufgeheizter Metallblock an der Außenfläche der Halteteile 14 plaziert. Die geheizte Oberfläche steht nicht in Kontakt mit dem Vliesstoffteil 16. Das Vliesstoffteil 16 wird für 20 Sekunden indirekt erwärmt. Folglich werden zumindest Bereiche der Polypropylen-Mikrofasern des Vliesstoffteils 16 geschmolzen, und das Filterteil 12 und das Halteteil 14 werden aneinander fixiert. Wenn die Vliesstoffteile 16 erwärmt und geschmolzen werden, werden auch die Randbereiche des Filterteils 12 teilweise geschmolzen, und die geschmolzenen Vliesstoffteile 16 durchdringen die Halteteile 14 und fixieren die Halteteile 14 zuverlässig an dem Filterteil 12.
- Bei dem Herstellungsvorgang des Luftfilters gemäß Fig. 3 wird ein Luftfilter 22, das vier Halteteile 14 aufweist, die an den vier umgebenden Flächen befestigt sind, dadurch hergestellt, daß in der oben beschriebenen Weise vier Laminat-Stücke gebildet werden, die an den Längs- und Quer-Seitenrändern des Filterteils 12 angeordnet werden. Wenn das Luftfilter 22 für drei Tage bei 90ºC stehengelassen wurde und seine Wärmebeständigkeit getestet wurde, trat absolut keine durch Erweichen oder Schmelzen der Vliesstoffteile 16 verursachte Ablösung zwischen dem Filterteil 12 und den Halteteilen 14 auf.
- Bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsvorgang besteht die Möglichkeit, die Vliesstoffteile 16 zeitweilig an den Seitenrandbereichen des Filterteils 12 zu fixieren und dann die Halteteile 14 zeitweilig an der Außenfläche der Vliesstoffteile 16 zu fixieren, statt die im voraus zeitweilig fixierten laminierten Stücke der Halteteile 14 und der Vliesstoffteile 16 zu verwenden.
Claims (9)
1. Luftfilter mit:
- einem Filterteil (12), das durch faltenförmiges
Zusammenlegen eines bahnartigen porösen Materials zum Filtern
verunreinigter Luft gebildet ist, und das mehrere durch
Biegeabschnitte (18) miteinander verbundene
Filterabschnitte (20) aufweist, und
- gegenüber Biegebelastungskräften resistenten Halteteilen
(14), die an Randbereichen des Filterteils (12)
befestigt sind, um das Filterteil (12) in einer gefalteten
Form zu halten, wobei die Filterabschnitte (20) mit
einem bestimmten Zwischenraum angeordnet sind,
gekennzeichnet durch
- aus einem thermoplastischen Polymerfasermaterial
gefertigte Vliesstoffteile (16), die zwischen den
Randbereichen des Filterteils (12) und den Halteteilen (14)
angeordnet sind, wobei zur gegenseitigen Befestigung des
Filterteils (12) und der Halteteile (14) die
Vliesstoffteile (16) durch Aufheizen auf eine vorbestimmte
Temperatur mindestens teilweise angeschmolzen sind,
- wobei die Vliesstoffteile (16) in der Lage sind, vor der
Schmelzverbondung zeitweilig durch Faserverwirrung
sowohl an den Halteteilen (14) als auch an dem Filterteil
(12) fixiert zu werden.
2. Luftfilter nach Anspruch 1, bei dem die Vliesstoffteile
(16) Vliesstoffe vom schmelzgeblasenen Typ aufweisen, die
gebildet werden, indem schmelzgeblasene Mikrofasern und
gecrimpte Stapelfasern, die beide aus einem
thermopastischen Polymermaterial bestehen, mit einem vorbestimmten
Gewichtsverhältnis zufallsverteilt gemischt werden.
3. Luftfilter nach Anspruch 2, bei dem der Schmelzpunkt
mindestens eines Teils der gecrimpten Stapelfasern höher ist
als derjenige mindestens eines Teils der Mikrofasern.
4. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das
Filterteil (12) einen Vliesstoff aufweist, der die
gleichen Mikrofasern wie diejenigen der Vliesstoffteile
enthält, und die Halteteile (14) ein bahnartiges
Fasermaterial aufweisen, dessen Biegewiderstand zur Aufrechterhaltung
seiner Form ausreicht.
5. Luftfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das
Basisgewicht der Vliesstoffteile (16) vor dem Heizen und
Schmelzen im Bereich von 40 bis 100 g/m² liegt.
6. Verfahren zum Erzeugen eines Luftfilters, der ein
Filterteil aufweist, das aus einem zum Filtern verunreinigter
Luft geeigneten bahnartigen porösen Material gefertigt
ist, mit den folgenden Schritten:
- Zusammenlegen des bahnartigen porösen Filtermaterials in
gefaltete Form und Schneiden des Filtermaterials in
vorbestimmte Abmessungen zur Bildung eines Filterteils
(12),
- Anordnen gegenüber Biegebelastungskräften resistenter
bahnartiger Halteteile (14) an Randbereichen des
Filterteils (12), während aus einem thermoplastisches
Polymerfasermaterial gefertigte Vliesstoffteile (16)
zwischen den Halteteilen (14) und den Randbereichen des
Filterteils (12) angeordnet werden,
- durch Faserverwirrung erfolgendes zeitweiliges Fixieren
der Vliesstoffteile (16) sowohl an den Halteteilen (14)
als auch an dem Filterteil (12), und
- Aufbringen vorbestimmter Wärme und vorbestimmten Druckes
auf die bahnartigen Halteteile (14) von einer Seite, die
der in Kontakt mit den Vliesstoffteilen (16)
befindlichen Seite entgegengesetzt ist, derart, daß mindestens
die in Kontakt mit dem Filterteil (12) gelangenden
Bereiche der Vliesstoffteile (16) schmelzen, um das
Filterteil (12) und die bahnartigen Halteteile (14)
aneinander zu befestigen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, mit dem Schritt des
gegenseitigen Fixierens der Vliesstoffteile (16) und der bahnartigen
Halteteile (14) vor dem Anordnen der Vliesstoffteile (16)
und der bahnartigen Halteteile (14) an den Randbereichen
des Filterteils (12).
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem die
Vliesstoffteile (16) gebildet werden, indem schmelzgeblasene
Mikrofasern und gecrimpte Stapelfasern, die beide aus einem
thermopastischen Polymermaterial bestehen, mit einem
vorbestimmten Gewichtsverhältnis zufallsverteilt gemischt
werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem in dem
Heiz- und Schmelz-Schritt die Vliesstoffteile (16) für
eine Zeitspanne von 60 Sekunden und weniger bei 200ºC ±
50ºC geheizt werden.
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