DE10102100A1 - Filter element, used for filtering air in vehicle air conditioning unit, has a filter material made from individual segments separated from each other - Google Patents
Filter element, used for filtering air in vehicle air conditioning unit, has a filter material made from individual segments separated from each otherInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Filterelement mit zick-zack-förmiger Ausbildung des Filtermate rials nach der Gattung des Patentanspruches 1.The invention relates to a filter element with a zigzag design of the filter mat rials according to the preamble of claim 1.
Derartige Filterelemente sind bekannt und werden unter Verwendung unterschiedlicher Filtermaterialien wie Papier oder Vliesstoffen hergestellt. Die Filtermaterialien können mehrschichtig ausgeführt sein, um komplexen Aufgaben an die Abscheidungsleistung gerecht zu werden. Dabei kommen häufig auch körnige Adsorbentien zu Einsatz, die zwi schen zwei Decklagen des Filtermediums eingebracht sind und/oder auch mittels eines Binders (Klebstoff) einen Verband bilden.Such filter elements are known and are used using different ones Filter materials such as paper or nonwovens are manufactured. The filter materials can be carried out in multiple layers to perform complex tasks related to the deposition performance to meet. Granular adsorbents are often used, which between two cover layers of the filter medium are introduced and / or by means of one Binders (glue) form a bandage.
Das Filtermaterial liegt meist als platten- oder bahnförmigem Halbzeug vor, wobei die Faltung zu einer Vergrößerung der Filterfläche bei begrenztem Bauvolumen führt. Da durch kann die Abscheidefunktion des Filters gesteigert werden. Dieser Effekt lässt sich um so besser nutzen, je geringer der Abstand zwischen den Faltkanten gewählt wird. Gleichzeitig erhöht sich dadurch aber auch der Strömungswiderstand am Filterelement. Letzteres geschieht insbesondere dann, wenn die Faltenabstände zu klein werden, so dass sich benachbarte Falten berühren.The filter material is usually in the form of a plate or web-shaped semi-finished product, the Folding leads to an enlargement of the filter area with a limited construction volume. because the separation function of the filter can be increased. This effect can be the better the smaller the distance between the folded edges is chosen. At the same time, however, this also increases the flow resistance at the filter element. The latter happens particularly when the fold spacing becomes too small, so that neighboring folds touch.
Zur Vermeidung der Berührung von Falten ist ein im Idealfall scharfer Faltenrücken not wendig. Scharfe Faltenkanten lassen sich jedoch nur mit sehr dünnen Filtermaterialien erzeugen. Bei zunehmender Dicke des Filtermaterials erhöhen sich auch die Rückstell kräfte, die durch die Biegung des Filtermaterials um die Faltkante erzeugt werden. Die Folge ist, dass dicke Filtermedien keine scharfen Faltkanten ausbilden, sondern ehe eine Biegung des Filtermediums mit einem bestimmten Radius bewirken. Dadurch werden benachbarte Filterfalten aneinander gedrückt und es entsteht ein Hohlraum im Falten grund. Der Strömungswiderstand des Filterelementes sowie die Abscheidefunktion des Filtermaterials werden durch diesen Effekt negativ beeinflusst. In besonderem Maße be steht dieses Problem bei den bereits erwähnten Filtermedien, die partikelförmige Einlage rungen zum Zwecke der Abscheidung von Gasen innerhalb der Filtermatte aufweisen. To avoid the contact of wrinkles, an ideally sharp back of the fold is necessary manoeuvrable. However, sharp fold edges can only be achieved with very thin filter materials produce. As the filter material increases in thickness, the reset also increases forces caused by the bending of the filter material around the folded edge. The The result is that thick filter media do not form sharp folded edges, but rather one Bend the filter medium with a certain radius. This will Adjacent filter folds are pressed together and a cavity is created in the fold reason. The flow resistance of the filter element and the separation function of the Filter material is negatively affected by this effect. To a special extent be is this problem with the filter media already mentioned, the particulate insert stations for the purpose of separating gases within the filter mat.
Diese kommen beispielsweise bei der Zuluftfiltration in der Klimatechnik bei Automobilen zum Einsatz. Bekannte Filtermedien weisen dabei eine Partikelschichten mit einem Flä chengewicht von bis zu 500 g/m2 auf. Allerdings zeichnet sich ein Trend zu Mehrschicht systemen ab, die bezogen auf die Filtration mehrere Funktionalitäten aufweisen. Die ver wendeten Partikelschichten erreichen zusammengenommen häufig Flächengewichte von mehr als 1000 g/m2 und somit auch eine größere Dicke des Filtermediums.These are used, for example, for supply air filtration in air conditioning technology in automobiles. Known filter media have a particle layer with a basis weight of up to 500 g / m 2 . However, there is a trend towards multi-layer systems that have several functionalities in terms of filtration. The particle layers used together often reach basis weights of more than 1000 g / m 2 and thus also a greater thickness of the filter medium.
Gemäß der DE 198 29 100 C1 ist ein Faltenfilter offenbart, bei dem scharfe Faltkanten dadurch erzeugt werden, dass unter Einwirkung von Wärme und Druck Falthilfen in der Filterbahn erzeugt werden, die zu schärferen Faltkanten im fertigen Filterelement führen. Die Behandlung des Filtermaterials mit Druck und Wärme stellt jedoch eine mechanische Beanspruchung des Filtermaterials dar, die gleichzeitig zu einer Schwächung an den Faltkanten führt. Diese übernehmen jedoch im fertigen Filterelement auch tragende Funktion und sind daher einer gewissen Beanspruchung, z. B. aufgrund von Druck schwankungen am Filterelement ausgesetzt. Daher kann bei großen Druckunterschieden am Filterelement bzw. bei einer pulsierenden Beanspruchung die Stabilität des Filterele ments nicht ausreichen, um ein Versagen desselben zu verhindern.According to DE 198 29 100 C1, a pleated filter is disclosed in which there are sharp folded edges generated by the fact that under the influence of heat and pressure folding aids in the Filter web are generated that lead to sharper folded edges in the finished filter element. However, treating the filter material with pressure and heat is mechanical Strain on the filter material that leads to a weakening of the Folding edges leads. However, in the finished filter element these also take on load-bearing Function and are therefore a certain stress, for. B. due to pressure fluctuations in the filter element exposed. Therefore, with large pressure differences the stability of the filter element on the filter element or in the event of pulsating stress not enough to prevent it from failing.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein stabiles Filterelement mit zick-zack-förmig gefal tetem Filtermaterial zu schaffen, welches bei Realisierung scharfer Faltkanten gleichzeitig eine hohe Stabilität aufweist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspru ches 1 gelöst.The object of the invention is therefore to provide a stable filter element with a zigzag shape to create filter material, which at the same time realizes sharp folded edges has a high stability. This object is achieved by the features of claim ches 1 solved.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Faltkanten des Filtermaterials mit einem Zu satzbauteil versehen sind, welche die Faltkanten einerseits stabilisieren und andererseits zu einer Verringerung des zur Faltung des Filtermaterials notwendigen Moments beitra gen. Die Verringerung des notwendigen Biegemoments ist in Bezug auf ein Filtermaterial zu beziehen, welches keinerlei Vorbehandlung vor der Faltung erfahren hat. Das Zusatz bauteil erstreckt sich entlang der Faltkanten und ist an diesen befestigt. Hierzu können unterschiedliche Befestigungsverfahren, z. B. Kleben oder Eingießen der Faltkanten ge nutzt werden.According to the invention it is provided that the folded edges of the filter material with a Zu are provided which stabilize the folded edges on the one hand and on the other hand contribute to a reduction in the torque required to fold the filter material The reduction of the necessary bending moment is related to a filter material to obtain, which has not undergone any pretreatment before folding. The addition Component extends along the folded edges and is attached to them. You can do this different fastening methods, e.g. B. ge or pouring the folded edges be used.
Das in der beschriebenen Weise hergestellte Filterelement kann ein Filtermaterial auf weisen, welches mit optimal kleinen Faltenabständen versehen ist. Daher kann bei gleichbleibendem Volumen eine größere Anzahl von Falten im Filterelement untergebracht werden, als dies mit herkömmlich gefalteten Filtermaterialien möglich ist. Dabei werden das Beladungsvermögen bzw. der Durchströmungswiderstand nicht durch zu enge Platzverhältnisse in den einzelnen Falten negativ beeinflusst, so dass die Maßnah me die gewünschte Vergrößerung der Filterstandzeit bei zumindest gleich bleibendem Durchströmungswiderstand erreicht.The filter element produced in the manner described can have a filter material point, which is provided with optimally small fold distances. Therefore, at constant volume accommodated a larger number of folds in the filter element than is possible with conventionally pleated filter materials. there the loading capacity or the flow resistance are not increased by tight spaces in the individual folds negatively impacted the measure me the desired increase in filter service life with at least the same Flow resistance reached.
Ein weiterer Vorteil dieses Aufbaus ist, dass auch Materialien als Filtermedium verwendet werden können, welche sich schwer oder gar nicht falten lassen (gesinterte Filtermedien, Schaumstoffe, empfindliche Filtermedien mit z. B. dicken Schüttungen aus Adsorbentien), weil das Filtermedium in einzelnen Segmenten vorliegt, die durch das Zusatzbauteil oder die Zusatzbauteile miteinander verbunden werden. Der Winkel zwischen den Segmenten wird also durch die Gestalt des Zusatzbauteils bestimmt und nicht, wie bei herkömmli chen gefalteten Medien, durch die Faltengeometrie.Another advantage of this structure is that materials are also used as the filter medium that are difficult or impossible to fold (sintered filter media, Foams, sensitive filter media with e.g. B. thick beds of adsorbents), because the filter medium is present in individual segments, which are caused by the additional component or the additional components are connected to each other. The angle between the segments is therefore determined by the shape of the additional component and not, as in conventional Chen folded media, through the fold geometry.
Das Filterelement weist Mittel zur Halterung des Filtermaterials auf. Hierdurch wird der Faltenabstand der einzelnen Filterfalten festgelegt. Die Mittel zur Halterung können z. B. ein Filterrahmen sein, der zur Bildung eines Flachfilterelementes geeignet ist. Eine ande re Möglichkeit ist der ringförmige Zusammenschluss des Filtermaterials und die Einbrin gung von dessen Stirnkanten in Endscheiben, die die Mittel zur Halterung darstellen. Auf diese Weise lässt sich eine Rundfilterpatrone herstellen.The filter element has means for holding the filter material. This will Wrinkle spacing of the individual filter folds set. The means for holding z. B. be a filter frame that is suitable for forming a flat filter element. Another Another possibility is the ring-shaped combination of the filter material and the insertion supply of its front edges in end plates, which represent the means for mounting. On a round filter cartridge can be produced in this way.
Eine besondere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Zusatzbauteil aus einer Scharnierleiste besteht, welche je eine Aufnahme für die benachbarten Filterfalten aufweist. Die Filterfalten werden bei dieser Ausbildung aus einzelnen Segmenten gebil det, welche nicht untereinander verbunden sind. Diese werden mit ihren Enden in die Aufnahmen der Scharnierleiste gesteckt, wodurch eine Abdichtung zustande kommt und die Faltekante gebildet wird. Diese ist also genau genommen keine Faltenkante im klas sischen Sinne, die durch Umknicken des Filtermaterials zustande kommt, sondern wird durch das Scharnier der Scharnierleiste gebildet. Durch die Trennung des Filtermaterials in einzelne Segmente, kann durch das Filtermaterial kein Biegemoment in der Scharnier linie übertragen werden. Auf diese Weise lassen sich auch enorm dicke Filtermaterialien zu Faltenfiltern mit geringem Faltenabstand erzeugen. Insbesondere kann der Faltenab stand geringer als die Dicke des Filtermaterials ausfallen.A special embodiment of the invention provides that the additional component there is a hinge strip, which each has a receptacle for the adjacent filter folds having. The filter pleats are formed from individual segments in this training det, which are not interconnected. These ends are placed in the Recordings of the hinge strip inserted, which creates a seal and the fold edge is formed. Strictly speaking, this is not a fold edge in the class sical sense, which comes about by bending the filter material, but will formed by the hinge of the hinge bar. By separating the filter material into individual segments, there is no bending moment in the hinge due to the filter material line can be transmitted. In this way, extremely thick filter materials can also be used to produce pleated filters with a small pleat spacing. In particular, the fold can was less than the thickness of the filter material.
Eine besonders wirtschaftlich zu fertigende Variante ergibt sich, wenn die Scharnierleiste aus Kunststoff gefertigt ist und das Scharnier ein Filmscharnier ist. Diese Scharnierleisten lassen sich kostengünstig in großer Stückzahl fertigen. Hierbei kann entweder ein Kunststoffspritzgussteil zum Einsatz kommen, oder die Scharnierleiste wird als Strangpress profil ausgeführt und auf die Faltenlänge hin abgelängt.A particularly economical variant to produce is the hinge strip is made of plastic and the hinge is a film hinge. These hinge strips can be inexpensively manufactured in large numbers. Here, either a plastic injection molded part are used, or the hinge strip is used as an extrusion profile and cut to the fold length.
An Stelle einer Scharnierleiste kann gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung das Zusatzbauteil auch durch eine Winkelleiste gebildet werden. Diese hat entsprechend der Scharnierleiste je eine Aufnahme für die jeweils benachbarten Segmente des Filters. Al lerdings ist die Winkelstellung der beiden benachbarten Segmente durch die Geometrie der Winkelleiste festgelegt. Ein Scharnier, welches zu einer beweglichen Winkelstellung zwischen den einzelnen Segmenten führt, ist nicht vorgesehen. Die Winkelleiste kann vorteilhaft als Teil eines Filterrahmens ausgeführt sein, welcher die Begrenzung des Fil tereinsatzes darstellt. Dabei können zwischen den Winkelleisten und dem Filterrahmen lösbare Verbindungen verwirklicht werden. Eine andere Möglichkeit ist die einteilige Ausführung des Filterrahmens und der Winkelleisten z. B. als Spritzgussteil aus Kunst stoff.Instead of a hinge strip, according to a further embodiment of the invention Additional component can also be formed by an angle bar. This has according to the Hinge bar each a holder for the adjacent segments of the filter. al However, the angular position of the two neighboring segments is due to the geometry the angle bar. A hinge leading to a movable angular position between the individual segments is not provided. The angle bar can advantageously be carried out as part of a filter frame which limits the fil represents deployment. You can choose between the angle bars and the filter frame detachable connections can be realized. Another option is the one-piece Execution of the filter frame and the angle strips z. B. as an injection molded part made of art material.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Filterelement als Zusatz bauteil einen biegeschlaffen Verstärkungsstreifen aufweist, der entlang der Faltkanten z. B. angeklebt ist. Dieser verstärkt das Filtermaterial im Bereich der Faltkanten, so dass dieses in seiner Dicke reduziert werden kann. Dies kann z. B. durch Prägen oder Heiß verformen des Filtermaterials geschehen. Eine eventuelle Verschlechterung der mecha nischen Eigenschaften des Filtermaterials im Bereich der Faltkante wird durch die Stabili sierung mit Hilfe des Verstärkungsstreifens aufgefangen, so dass das Filterelement auch hohen Beanspruchungen durch das Fluid, z. B. durch Pulsation bzw. einen hohen anlie genden Druckunterschied gewachsen ist.Another embodiment of the invention provides that the filter element as an additive Component has a limp reinforcement strip, which along the folded edges z. B. is glued. This reinforces the filter material in the area of the folded edges, so that this can be reduced in thickness. This can e.g. B. by embossing or hot deform the filter material happen. A possible deterioration of the mecha The properties of the filter material in the area of the folded edge are determined by the Stabili sation with the help of the reinforcement strip, so that the filter element too high stresses caused by the fluid, e.g. B. by pulsation or a high anlie pressure differential has grown.
Der Verstärkungsstreifen selbst ist biegeschlaff. Das Biegemoment zur Bildung der Falten wird daher nicht wesentlich vergrößert. Andererseits wird das notwendige Biegemoment durch Verringerung der Dicke des Filtermaterials stark verringert. Im Ergebnis ist daher das mit Verstärkungsstreifen und Faltkanten verringerter Dicke versehene Filtermaterial einfach zu falten, wodurch die bereits beschriebenen Vorteile eines geringen Faltenab standes realisiert werden können.The reinforcement strip itself is limp. The bending moment to form the folds is therefore not significantly enlarged. On the other hand, the necessary bending moment greatly reduced by reducing the thickness of the filter material. The result is therefore the filter material provided with reinforcement strips and folded edges of reduced thickness easy to fold, which reduces the advantages of low wrinkles already described can be realized.
Es ist vorteilhaft, das Zusatzbauteil derart zu gestalten, dass es der Strömung des zu filternden Fluides einen geringen Strömungswiderstand entgegensetzt. Dies kann z. B. durch Fortführung der Faltenkante in einen schmalen Grat erfolgen. Eine andere Mög lichkeit ist die Bildung einer leicht abgerundeten Kontur, welche besonders strömungs günstige Eigenschaften aufweist. Außerdem kann durch diese Kontur die Faltenhöhe in Bezug auf die Höhe der einzelnen Segmente möglichst gering gehalten werden, wodurch Einbauraum eingespart wird.It is advantageous to design the additional component in such a way that it matches the flow of the filtering fluids opposes a low flow resistance. This can e.g. B. by continuing the fold edge into a narrow ridge. Another possibility is the formation of a slightly rounded contour, which is particularly flow has favorable properties. In addition, this contour allows the height of the folds to Regarding the height of the individual segments can be kept as low as possible, so Installation space is saved.
Bei Verwendung von mehrschichtigen Filtermaterialien ist die erfindungsgemäße Gestal tung des Filtereinsatzes besonders vorteilhaft, da diese Filtermaterialien eine große Dicke aufweisen. Bei Verwendung von Schichten aus Adsorberpartikeln ergibt sich zudem der Vorteil, dass diese an den Segmentkanten nicht verdichtet werden, wie dies bei Faltkan ten der Fall wäre. Damit kann auch der mit der Verdichtung verbundene Verlust der für die Filtrierung wichtigen Porenstruktur der Filterschicht vermieden werden. Dies gilt be sonders, wenn die Adsorberschicht aus losen Teilchen wie Aktivkohle besteht.When using multilayer filter materials, the shape according to the invention is tion of the filter insert is particularly advantageous because these filter materials have a large thickness exhibit. When layers of adsorber particles are used, this also results in The advantage is that they are not compressed at the segment edges, as is the case with Faltkan ten would be the case. This means that the loss associated with the compression of the for the filtration important pore structure of the filter layer can be avoided. This applies to be especially if the adsorbent layer consists of loose particles such as activated carbon.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen au ßer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombi nationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.These and other features of preferred developments of the invention are based ßer from the claims also from the description and the drawing, wherein the individual features individually or in groups in the form of sub-combinations nations realized in the embodiment of the invention and in other fields be and can represent advantageous and protectable versions for which protection is claimed here.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigenFurther details of the invention are shown in the drawing using schematic Described embodiments. Show here
Fig. 1 den schematischen Aufbau eines Filters mit Gehäuse und ebenem Filterele ment im Schnitt, Fig. 1 shows the schematic structure of a filter housing and level Filterele ment in section,
Fig. 2 den Aufbau eines Flachfilterelementes mit fest am Filterrahmen angebrachten Winkelleisten, Fig. 2 shows the structure of a flat filter element having a permanently attached to the filter frame angle bars,
Fig. 3 die Aufsicht auf eine Endscheibe, welche Winkelleisten für die radial innen liegenden Faltkanten des Filtermediums aufweist, Fig. 3 shows the top view of an end plate, which comprises angle ledges for the radially inner fold edges of the filter medium,
Fig. 4 den Schnitt durch eine Winkelleiste mit strömungsoptimierter Kontur als Aus schnitt aus einem Filterelement, Fig. 4 is a section through an angle strip with flow optimized contour of cut as a filter element,
Fig. 5 den Aufbau eines Filtermaterials mit Verstärkungsstreifen im geknickten und ungeknickten Zustand im Schnitt, Fig. 5 shows the structure of a filter material with reinforcing strips in the bent and unbent state in section,
Fig. 6 die Ausbildung einer Scharnierleiste mit Filmscharnier im Schnitt und Fig. 6 shows the formation of a hinge strip with film hinge in section and
Fig. 7 die Ausbildung einer Scharnierleiste mit strömungsoptimierter Kontur. Fig. 7 shows the formation of a hinge strip with a flow-optimized contour.
Der Fig. 1 kann die Wirkungsweise eines Filters anhand einer schematischen Schnitt zeichnung entnommen werden. Ein Filtergehäuse 10 ist über eine Flanschverbindung 11 öffenbar ausgeführt, wobei ein eben ausgeführter Filtereinsatz 12 in das Gehäuse ein setzbar ist. Das zu reinigende Fluid strömt durch einen Einlass 13 entsprechend der an gedeuteten Pfeile durch das Filterelement 12 zu einem Auslass 14 und wird dadurch ge reinigt.Of FIG. 1 can be taken from a filter, drawing reference to a schematic section of the mode of action. A filter housing 10 is designed to be openable via a flange connection 11 , a filter insert 12 which has just been designed being insertable into the housing. The fluid to be cleaned flows through an inlet 13 according to the arrows indicated by the filter element 12 to an outlet 14 and is thereby cleaned ge.
Der Filtereinsatz könnte entsprechend Fig. 2 aufgebaut sein. Demnach ist ein Filterrah men 15 vorgesehen, der einteilig mit Winkelleisten 16a hergestellt ist. In die Winkelleisten 16a sind Segmente 17 eines Filtermaterials 18 dichtend z. B. durch Verkleben einge bracht. Winkelleisten 16b werden zur endgültigen Montage der Segmente in den Filter rahmen 15 eingeclipst, wodurch die Montage der Segmente erleichtert wird.The filter insert could be constructed according to FIG. 2. Accordingly, a Filterrah men 15 is provided which is made in one piece with angle bars 16 a. In the angle bars 16 a segments 17 of a filter material 18 are sealing z. B. introduced by gluing. Angle strips 16 b are clipped into the filter frame 15 for the final assembly of the segments, which facilitates the assembly of the segments.
Die Segmente können beliebig aufgebaut sein und sind in den Figuren daher nicht näher dargestellt. Mehrschichtige Systeme mit Partikelschüttungen sind genauso denkbar, wie ein einschichtiger Aufbau zum Beispiel aus einem porösen Material wie Keramik.The segments can have any structure and are therefore not shown in detail in the figures shown. Multi-layer systems with particle beds are just as conceivable as a single-layer structure, for example made of a porous material such as ceramic.
Anstelle eines Einklebens sind auch andere Befestigungsmöglichkeiten der Segmente möglich. Denkbar ist ein Verschweißen durch Einbringen einer Fremdenergie (z. B. La serschweißen, Ultraschallschweißen oder Infrarotschweißen). Es ist auch möglich, die Segmente in den Filterrahmen und/oder in die Winkelleiste einzugießen. Die beschriebe nen Befestigungsverfahren gelten selbstverständlich nicht nur für die Ausführung gemäß Fig. 2 mit Winkelleiste, sondern auch für die Ausführungsbeispiele gemäß der Fig. 3 bis 7.Instead of gluing, other fastening options for the segments are also possible. Welding by introducing an external energy is conceivable (e.g. laser welding, ultrasonic welding or infrared welding). It is also possible to pour the segments into the filter frame and / or into the angle bar. The described fastening methods of course apply not only to the embodiment according to FIG. 2 with an angular strip, but also to the embodiments according to FIGS . 3 to 7.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Möglichkeit einer Anordnung von Winkel leisten 16 an einer Endscheibe 19 einer Rundfilterpatrone 20. Die Winkelleisten sind in ihrem Profil zu erkennen, wobei eine Aufsicht auf die Endscheibe ohne das Filtermaterial dargestellt ist. Das Filtermaterial 18 ist lediglich gestrichelt angedeutet. Es ist zu erken nen, dass lediglich innen liegende Faltkanten des zick-zack-förmig gefalteten Filtermate rials durch Winkelleisten ersetzt werden. Die außen liegenden Faltkanten werden herkömmlich durch Falten des Filtermaterials zu jeweils zwei Segmenten 17 erzeugt, da hier ein größerer Faltenabstand vorliegt. Fig. 3 shows a schematic representation of the possibility of arranging angles 16 on an end plate 19 of a round filter cartridge 20th The angle strips can be recognized in their profile, a top view of the end plate without the filter material being shown. The filter material 18 is only indicated by dashed lines. It can be seen that only the inside folded edges of the zigzag folded filter material are replaced by angle strips. The outer fold edges are conventionally produced by folding the filter material into two segments 17 each, since there is a larger fold distance here.
In Fig. 4 ist ein Detail des erfindungsgemäßen Filterelementes mit Winkelleiste 16 dar gestellt, welches zwei Segmente 17 umfasst. Im Profil lassen sich an der Winkelleiste zwei Außenschenkel 22 und eine Zwischenrippe 23 erkennen, welche Aufnahmenuten für die Stirnseiten 24 der Segmente 17 bilden. Die Nuten sind so gestaltet, dass sie sich zum Nutgrund hin verengen, wodurch eine bessere Abdichtung gewährleistet ist. Weiter hin weist die Winkelleiste einen Kopf 25 auf, welcher ein Volumen 26 einschließt, um eine Materialanhäufung in der Winkelleiste zu vermeiden. Der Kopf ist zur Verringerung des Strömungswiderstandes vorgesehen. Die Strömung kann entsprechend der angedeute ten Pfeile den Kopf verlustarm umströmen.In Fig. 4 a detail of the filter element according to the invention is provided with an angle bar 16 , which comprises two segments 17 . In profile, two outer legs 22 and an intermediate rib 23 can be seen on the angle bar, which grooves form for the end faces 24 of the segments 17 . The grooves are designed in such a way that they narrow towards the base of the groove, which ensures a better seal. Furthermore, the angle bar has a head 25 which encloses a volume 26 in order to avoid material accumulation in the angle bar. The head is designed to reduce flow resistance. The flow can flow around the head with low losses according to the indicated arrows.
Fig. 5 zeigt eine Variante des Filtermaterials 18, bei dem die Segmente an den an Ver stärkungsstreifen 27 angrenzenden Kanten komprimiert wurde, wodurch Abflachungen 21 gebildet sind. Dadurch kann bei Verwendung von Filtermedien mit Adsorberpartikeln ein Herausrieseln derselben aus den Schnittflächen der Segmente verhindert werden. Die Verstärkungsstreifen 27 sind in Form eines selbstklebenden Bandes aufgebracht. Das Filtermaterial ist einmal im geknickten und einmal im unverformten Zustand darge stellt, die Segmente 17 unverformt bleiben und die Verstärkungsstreifen geknickt werden. Die Verstärkungsstreifen können z. B. aus Folien bestehen. Alternativ zum Verkleben ist auch ein Verschweißen durch thermisches Aufschmelzen bzw. Anschmelzen denkbar. Fig. 5 shows a variant of the filter material 18 , in which the segments at the edges adjacent to the reinforcement strips 27 have been compressed, whereby flats 21 are formed. As a result, when filter media with adsorber particles are used, they can be prevented from trickling out of the cut surfaces of the segments. The reinforcement strips 27 are applied in the form of a self-adhesive tape. The filter material is once in the bent and once in the undeformed state Darge, the segments 17 remain undeformed and the reinforcement strips are bent. The reinforcement strips can e.g. B. consist of foils. As an alternative to gluing, welding by thermal melting or melting is also conceivable.
In Fig. 6 ist als Zusatzbauteil für die Segmente 17 eine Scharnierleiste 28 dargestellt. Diese weist ähnlich wie die in Fig. 4 dargestellte Winkelleiste Aufnahmenuten 29 für die Segmente 17 auf. Die Nuten sind zusätzlich mit Absätzen 30 versehen, die ein Heraus rutschen der Segmente verhindern. Gleichzeitig wird an den Absätzen der Dichtdruck zwischen Scharnierleiste 28 und Segmenten 17 verstärkt. In diesem Ausführungsbeispiel kann ein einfaches Einstecken der Segmente in die Scharnierleiste ohne zusätzliche Montagehilfsmittel ausreichen. Selbstverständlich kann zusätzlich eine Verklebung oder Verschweißung vorgenommen werden. Die Scharnierleiste ermöglicht unterschiedliche Winkelstellungen der Segmente zueinander. Dies wird durch ein Filmscharnier 31 be werkstelligt. Die Scharnierleiste kann beispielsweise als Strangpressprofil ausgeführt werden, wobei die Fig. 6 dieses Profil wiedergibt.In Fig. 6 is a hinge strip 28 is shown as an additional component for the segments 17. Similar to the angle bar shown in FIG. 4, this has receiving grooves 29 for the segments 17 . The grooves are additionally provided with shoulders 30 which prevent the segments from slipping out. At the same time, the sealing pressure between the hinge strip 28 and segments 17 is increased at the shoulders. In this exemplary embodiment, simply inserting the segments into the hinge strip without additional assembly aids is sufficient. Of course, gluing or welding can also be carried out. The hinge bar enables different angular positions of the segments to each other. This is accomplished by a film hinge 31 be. The hinge strip can be designed, for example, as an extruded profile, FIG. 6 showing this profile.
In Fig. 7 ist eine alternative Ausgestaltung der Scharnierleiste dargestellt. Die Montage der Segmente 17 in den Aufnahmenuten 29 erfolgt genau so wie in Fig. 6 beschrieben. An alternative embodiment of the hinge strip is shown in FIG. 7. The segments 17 are mounted in the receiving grooves 29 exactly as described in FIG. 6.
Allerdings ist anstelle eines Filmscharniers zwischen den beiden Aufnahmenuten ein dünnwandiger Bereich 32 vorgesehen, welcher sich leicht verbiegen lässt. Auf diese Weise können die Segmente in verschiedene Winkelstellungen gebracht werden, wobei sich an der Stelle, wo gemäß Fig. 6 ein Filmscharnier vorgesehen ist, lediglich ein Be rührungspunkt für die beiden Aufnahmenuten ergibt. Die dargestellte Gestaltung hat in erster Linie strömungstechnische Vorteile, welche zu einer Luftströmung führen, wie sie in Fig. 4 beschrieben wurde.However, instead of a film hinge, a thin-walled area 32 is provided between the two grooves, which can be easily bent. In this way, the segments can be brought into different angular positions, where at the point where a film hinge is provided according to FIG. 6, there is only one contact point for the two receiving grooves. The design shown has primarily flow advantages, which lead to an air flow, as described in Fig. 4.
Eine alternative Ausgestaltung der Scharnierleiste mit zwei Schenkeln 33 ist durch die gestrichelten Konturen dargestellt. Hier ergibt sich ähnlich wie in Fig. 6 an deren Spitze wieder ein Filmscharnier, wobei sich ebenfalls durch das spitze Zulaufen der beiden Schenkel 33 eine strömungsgünstige Kante des Filterelements bildet. An alternative embodiment of the hinge strip with two legs 33 is shown by the dashed contours. Here, similarly as in FIG. 6, there is again a film hinge at the tip thereof, whereby a streamlined edge of the filter element is also formed by the tapering of the two legs 33 .
(nur für interne Zwecke, wird nicht eingereicht)
(for internal purposes only, will not be submitted)
1010
Filtergehäuse
filter housing
1111
Flanschverbindung
flange
1212
Filtereinsatz
filter cartridge
1313
Einlass
inlet
1414
Auslass
outlet
1515
Filterrahmen
16, 16a, b Winkelleiste
filter frame
16, 16a, b angle bar
1717
Segment
segment
1818
Filtermaterial
filter material
1919
Endscheibe
end disk
2020
Rundfilterpatrone
Filter cartridge
2121
Abflachung
flattening
2222
Außenschenkel
outer leg
2323
Zwischenrippe
intermediate rib
2424
Stirnseite
front
2525
Kopf
head
2626
Volumen
volume
2727
Verstärkungsstreifen
reinforcement strips
2828
Scharnierleiste
hinge strip
2929
Aufnahmenut
receiving groove
3030
Absatz
paragraph
3131
Filmscharnier
film hinge
3232
dünnwandiger Bereich
thin-walled area
3333
Schenkel
leg
Claims (10)
zur Stabilisierung der Segmentkanten einerseits und
zur Verringerung des zur Herstellung der zick-zack-förmigen Ausbildung des Fil termaterials notwendigen Biegemomentes im Verhältnis zum für eine Faltung die ses Filtermaterials notwendigen Biegemomentes andererseits,
versehen sind.1. filter element, comprising a zigzag-shaped filter material ( 18 ) and means for holding the same in the filter element to form its geometry, characterized in that the filter material ( 18 ) is formed by individual, separate segments ( 17 ), wherein segments edges (21) of this Seg elements (17) which extends along the segment edges (21) with an additional component,
to stabilize the segment edges on the one hand and
to reduce the bending moment necessary for producing the zigzag-shaped formation of the filter material in relation to the bending moment necessary for the folding of this filter material on the other hand,
are provided.
die Segmente (17) nur über die Winkelleiste miteinander verbunden sind und
die Winkelstellung der beiden benachbarten Segmente durch die Geometrie der Winkelleiste vorgegeben ist.5. Filter element according to claim 1, characterized in that the additional component is an angle bar ( 16 ), each having a receptacle for the adjacent, the filter fold segments ( 17 ) made of filter material, wherein
the segments ( 17 ) are connected to each other only via the angle bar and
the angular position of the two adjacent segments is predetermined by the geometry of the angle bar.
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