DE10113077A1

DE10113077A1 - Fluidfilterelement

Info

Publication number: DE10113077A1
Application number: DE10113077A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Lippold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-04-25

Abstract

Fluidfilterelement aus geprägtem, flächigem Filtermaterial, das in Falten mit in einer Ebene parallel zur Fluid-Strömungsrichtung im wesentlichen V-förmigem Querschnitt gelegt ist und dessen Falten durch in Fluid-Strömungsrichtung verlaufende Klebstofffäden oder in diese Richtung gereihte Klebstoffpunkte auf den Prägungen miteinander verbunden und gegeneinander abgestützt sind, wobei jede Prägung einen ersten, aus dem Filtermaterial erhabenen hervorstehenden und einen sich in Fluid-Strömungsrichtung daran anschließenden zweiten, in das Filtermaterial vertiften Prägungsabschnitt hat und die Klebstofffäden bzw. -punkte zwischen den Prägungen über nahezu die gesamte Länge der Prägungen durchgehend konstante Höhe haben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fluidfilterelement nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Solche Fluidfilterelemente sind seit Jahrzehnten bekannt und in Fluidfiltern für verschiedenste Einsatzgebiete, darunter für Strömungskraftmaschinen und die Klimatechnik, im massenhaften Einsatz. Durch ihren mäander- oder zick zackförmigen Aufbau haben sie, bezogen auf einen festgelegten Anströmquer schnitt, eine wesentlich vergrößerte Filterfläche. Um die Faltenwände eines solchen Aufbaus relativ zueinander zu fixieren und gegeneinander abzustützen, sind verschiedenartige Konstruktionen entwickelt worden. Hiervon haben die jenigen mit in das flache Filtermaterial eingeprägten Vertiefungen, die sich beim Falten des Materials gegeneinander anlegen und abstützen, wegen der vergleichsweise einfachen Herstellung und daher geringen Kosten eine beson ders große Verbreitung gefunden.

Bei frühen Fluidfilterelementen dieser Bauart wurden die Prägungen der Fal tenwände beim Ausführen der Faltung einfach gegeneinander gelegt und das als eine Art "Faltenpaket" fertiggestellte Filterelement durch Einspannen in einen Kasten oder Rahmen äußerlich fixiert. Während solche, besonders einfa chen Fluidfilterelemente zu Beginn ihrer Einsatzdauer und in Einsatzfeldern ohne nennenswerte Druckwechselbelastungen durchaus befriedigend arbeiten, zeigen sich bei bestimmten Füllungsgraden mit abgeschiedenen Staubpartikeln und insbesondere im Einsatz bei Strömungsmaschinen kritische Stabilitätspro bleme.

Der Erfinder hat daher bereits vor längerer Zeit einen Filteraufbau vorgeschla gen, bei dem die einander zugewandten Prägungen des Filtermaterials im ge falteten Zustand auf ihren jeweiligen Oberseiten miteinander verklebt sind. Die Verklebung wird durch einen selektiven dünnen Klebstoffauftrag bzw. eine ent sprechende Tränkung des Filtermaterials im Bereich der Prägungen realisiert. Ein solcher Filteraufbau ist beispielsweise in der US 5,290,447 beschrieben.

Im Zusammenhang mit gestiegenen Ansprüchen der Anwender an die Lei stungsfähigkeit und Lebensdauer der Fluidfilterelemente hat sich in den 90-er Jahren ein Trend zur Vergrößerung der Faltenhöhe herausgebildet, der zu gleich zu einer Erhöhung des maximalen Abstandes der Filtermaterialflächen voneinander führt. Hierbei haben sich Schwierigkeiten ergeben, diese zuneh menden Abstände allein durch eine zunehmend tiefe Ausführung der die Fal tenwände gegeneinander abstützenden Prägungsbereiche zu realisieren. Insbe sondere erhöht sich mit zunehmend tiefer ausgeführten Prägungen die Gefahr des Auftretens sogenannter Durchprägungen, d. h. von Löchern oder zumindest sehr dünnen Stellen im Filtermaterial. Fluidfiltereinsätze mit solchen Durch prägungen sind Ausschuß.

Der Erfinder hat daher in einer weiteren Entwicklungsetappe vorgeschlagen, anstelle eines Klebstoffauftrages ohne nennenswerte Dicke auf die Oberseiten der Prägungen Klebstofffäden mit erheblicher Dicke aufzutragen, die zusam men mit den Prägungen den erforderlichen maximalen Abstand zwischen den Faltenwänden aus dem Filtermaterial schaffen. Diese Lösung ist beispielsweise beschrieben in der US 5,804,014.

In einer nächsten Entwicklungsetappe wurde - wiederum seitens des Erfinders der vorliegenden Patentanmeldung - die Anwendung von in ihrer Höhe verän derlich gesteuerten (speziell zur Öffnung der Falten hin linear ansteigenden), insbesondere auch gänzlich ohne Prägung oder jedenfalls ohne in ihrer Tiefe veränderliche Prägung im Filtermaterial, vorgeschlagen. Es handelt sich hier bei also um Fluidfilterelemente, bei denen die Abstandshaltung und Abstüt zung zwischen den Faltenwänden einer zickzackförmigen Faltung im wesentli chen allein durch höhenvariable Klebstofffäden erreicht wird. Diese Lösung ist beispielsweise beschrieben in der DE 197 55 466 A1.

Bei den oben erwähnten Fluidfilteraufbauten sind in Breitenrichtung des Fil termaterials bzw. in Richtung senkrecht zur Fluidströmungsrichtung und par allel zur Materialoberfläche alternierend Vertiefungen und Erhebungen in das Filtermaterial eingeprägt, so daß sich (im gefalteten Gebrauchszustand) ab wechselnd Abstützbereiche zu beiden Seiten des Filtermediums finden. Beim Langzeiteinsatz dieser Filterkonstruktionen unter hohen Belastungen, insbe sondere in Fluidfiltern für Strömungsmaschinen, von denen eine ausgeprägte Druckwechselbelastung ausgeht, sowie bei abreinigbaren Schwebstofffiltern haben sich Probleme mit der Zuverlässigkeit ergeben.

Insbesondere ist zu beobachten, daß das Filtermedium unter hoher Belastung von den Klebstofffäden abgerissen werden kann. Das Filtermedium kann sogar schichtweise delaminiert werden. Dies liegt daran, daß die Grenzschicht zwi schen Klebefaden und Filtermedium auf der Zuluftseite stark auf Zug bean sprucht wird. In den Bereichen, wo sich das Filtermedium vom Klebstofffaden gelöst hat, beginnt es zu "flattern". Hierdurch wird das gesamte Filterelement strömungstechnisch instabil, die Falten auf der Abluftseite kollabieren, und es entstehen enorme Druckdifferenzanstiege - bis praktisch zur lokalen Luftun durchlässigkeit des Filters. Im Endeffekt wird dieses zerstört.

Der Erfinder hat daher in einer unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung für derartige Hochleistungs-Fluidfilter einen speziell verstärkten Aufbau vor geschlagen. Bei diesem ist vorgesehen, daß in allen Prägungsbereichen die Fil termaterial-Faltenwände nicht nur auf den einander zugewandten Erhebungen miteinander verklebt sind, sondern außerdem ein besonders hoher Klebstofffa den in seitlicher Ausrichtung mit diesen Verklebungen - also in den zu den Er hebungen korrespondierenden Vertiefungen auf der rückseitigen Oberfläche des Filtermaterials - angebracht ist. Bei diesem Aufbau wird das Filtermaterial also in sämtlichen Verklebungsbereichen beidseitig zwischen Klebstofffäden "eingespannt".

Ein technologisches Problem dieser letztgenannten Lösung besteht allerdings darin, daß die Klebstofffäden in den Vertiefungen des Filtermaterials mit sehr großer Höhe gebildet werden müssen. Bei Einsatz herkömmlicher Hotmelt- Kleber und Herstellungsanlagen bilden sich dabei auch relativ breite Klebstoff fäden aus, die die nutzbare Filterfläche in nachteiliger Weise verkleinern. Vor allem werden die Klebstoffmengen so groß, daß bei den auf der Unterseite der Filtermaterialbahn aufzutragenden Klebstofffäden ein Heraustropfen vor dem Aushärten des Hotmelt-Klebers auftritt. Der übliche und vom Anlagenaufbau her vorteilhafte Kleberauftrag auf das waagerecht liegende Filtermaterial ist damit nicht mehr möglich. Zudem ist der Auftrag von gesteuerten Klebstofffä den auf beide Seiten eines Filtermediums technologisch ohnehin anspruchsvoll und setzt den Einsatz präzise arbeitender und entsprechend kostenaufwendiger Dosiereinrichtungen voraus.

Es bestand daher die Aufgabe, ein Fluidfilterelement bit hinsichtlich der Ver klebungen wesentlich vereinfachtem Aufbau bereitzustellen, bei dem die o. g. Probleme nicht auftreten und welches gleichwohl großen mechanischen Bela stungen gewachsen ist und hohen Ansprüchen an die Zuverlässigkeit und Le bensdauer genügt.

Diese Aufgabe wird durch ein Filterelement nach Anspruch 1 gelöst. Zweckmä ßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung vereinigt zwei wesentliche Gedanken in sich: 1. Den Gedanken eines Abgehens vom höhenveränderlich gesteuerten Klebstoffauftrag auf das Filtermedium und 2. Den Gedanken einer in ein und demselben Prägungsbe reich kombinierten Positiv-Negativ-Prägung des Filtermediums. Die Realisie rung des ersten Gedankens wird durch eine Ausführung der Prägung gemäß dem zweiten Gedanken ohne Abstriche bei der Funktionalität des Filterelemen tes möglich. Hierdurch lassen sich wesentliche Vorteile gegenüber den bisheri gen Filterelementkonstruktionen und Herstellungstechnologien erzielen:

- Klebstoffeinsparung gegenüber dem bisherigen Filterelement mit "Stützfa den",
- symmetrische Falten-Klebstofffaden-Geometrie, mit beidseitig gleichmäßi ger Einspannung und Abstützung des Filtermediums zwischen Klebstofffä den (in der bevorzugten Ausführung),
- gegenüber den bisherigen Filterkonstruktionen ohne "Stützfaden" die Un möglichkeit des Abreißens des Filtermediums vom Klebstofffaden oder einer Delaminierung des Filtervlieses und
- eine erhebliche Vereinfachung der Anlagenkomponenten für den Klebstof fauftrag, einschließlich vereinfachter Steuerung und Wartung etc.

Die im vorstehenden Absatz erwähnte bevorzugte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, daß (ähnlich wie bei der weiter oben erwähnten unveröffentlich ten Patentanmeldung) seitlich miteinander ausgerichtete Klebstofffäden sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite jeder Faltenwand angeordnet ist, so daß das Filtermaterial in jedem Verklebungsbereich beidseitig zwischen Klebstofffäden eingespannt ist. Die auf der Anströmseite auf das Filtermaterial einwirkenden Kräfte werden dadurch zuverlässig abgefangen, und ein Ablösen des Filtervlieses vom Klebstoff oder eine Delaminierung des Filtervlieses ist praktisch ausgeschlossen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung sind der erste und zweite, in Fluid- Strömungsrichtung aneinander anschließende Abschnitt jeder Prägung zumin dest annähernd achsensymmetrisch zu einer in der Mitte zwischen den Falten kanten auf der Faltenwand senkrecht zur Fluid-Strömungsrichtung verlaufen den Symmetrieachse. Die Form des ersten und zweiten Prägungsabschnittes ist (in einer zur Fluid-Strömungsrichtung parallelen Schnittebene) zumindest nä herungsweise dreieckig.

Der Scheitel der Ausformung aus der Faltenwand (im ersten Prägungsab schnitt) und der Boden der Einformung in diese (im zweiten Prägungsab schnitt) liegen bevorzugt in ein und derselben Ebene, und diese liegt zweckmä ßigerweise exakt parallel zur Fluid-Strömungsrichtung. Hierdurch wird die Verklebung der einander benachbarten Faltenwände durch Klebstofffäden bzw. -punkte mit exakt konstanter Höhe - d. h. der Einsatz von Klebstoff- Auftrageinrichtungen mit konstanter Klebstoffaustrittsmenge pro Zeiteinheit - möglich.

Zur Optimierung des Klebstofffaden-Bildes am fertigen Filterelement ("Falten paket") kann den im übrigen mit konstanter Klebstoffaustrittsmenge pro Zeiteinheit bzw. pro Filtermaterial-Längeneinheit erzeugten Klebstofffäden in unmittelbarer Umgebung der späteren Außen-Faltkanten ein zusätzlicher Klebstoffpunkt oder kurzer Klebstofffaden hinzugefügt werden. Hiermit wird eine Überspannung der Außen-Faltkanten mit Klebstofffäden und damit eine weitere Erhöhung der Steifigkeit des Fluidfilterelementes möglich.

In einer weiter verfeinerten Ausgestaltung wird in ansonsten durchgehenden Klebstofffäden in unmittelbarer Umgebung einer späteren Innen-Faltkante bzw. eines "Faltengrundes" ein kurzer Abschnitt ausgespart. Hierdurch wird ein Breitdrücken des Klebstoffs an der Innenkante beim Falten des Filtermate rials und damit eine unnötig große Flächenabdeckung durch Klebstoff vermie den.

Im übrigen kann - beispielsweise aus Gründen der Klebstoffeinsparung - der Klebstoffauftrag auch über die gesamte Länge der Faltenwände intermitierend bis punktförmig erfolgen. Hierdurch wird die mit Klebstoff abgedeckte und da mit als Filterfläche nicht mehr nutzbare Fläche verkleinert, was einen positi ven Einfluß auf die Filtrationseigenschaften (Abscheidegrad, Druckdifferenz, Staubspeicherfähigkeit) hat. (Gegenüber durchgehenden Klebstofffäden ist al lerdings hierbei naturgemäß die mechanische Steifigkeit des Verbundes wieder etwas verringert.)

Neben den (in diesem Sinne auch als "Hauptprägungen" zu verstehenden) Posi tiv-Negativ-Prägungen, welche die Klebstofffäden bzw. -punkte tragen, können im ansonsten planen Bereich des Filtermaterials weitere Prägungen (Zusatz prägungen) vorgesehen sein, die nicht mit Klebstoff versehen werden. Diese können in besonders einfacher Weise als durchlaufenden Rillierung geformt sein. Durch diese Zusatzprägungen wird

- die freie Filterfläche vergrößert, d. h. ein Filtermedium-Flächengewinn er zielt, der eine Druckdifferenzreduzierung oder Erhöhung des Staubspeicher vermögens zur Folge hat,
- das Filtermedium in Maschinenlaufrichtung zusätzlich stabilisiert, was ins besondere beim Vorgang des Anfaltens hoher Falten hilfreich ist,
- eine etwaige Instabilität des Filtermediums in Faltenmitte (d. h. im Bereich der oben erwähnten Symmetrieachse der Hauptprägungen) vermieden, was ebenfalls den Anfaltvorgang erleichtert, und
- im Falle extremer Belastung ein vollständiges Kollabieren (Zusammenfal len) benachbarter Faltenwände im Bereich zwischen den verklebten Haupt prägungen vermieden.

Die Gesamtmenge des zwischen zwei Filterflächen befindlichen Klebstoffs kann in einer ersten, aus derzeitiger Sicht bevorzugten Variante aus zwei Anteilen bestehen, die auf die jeweils angrenzenden Materialoberflächen aufgetragen wurden und sich beim Zusammenfalten des Filterelementes miteinander ver binden. Die Teilfäden oder Teilpunkte haben insbesondere gleiches Volumen, so daß der Klebstoffauftrag auf das unter den Auftrageinrichtungen durchlaufen de Filtermaterial mit konstanter Klebstoffaustrittsmenge pro Zeiteinheit im wesentlichen über die Bahnlänge durchgehend erfolgen kann.

In einer hierzu alternativen Ausführung wird jeweils nur auf einen der beiden miteinander zu verklebenden Filtermaterialabschnitte Klebstoff aufgetragen, während der Klebstoffauftrag beim Durchlaufen des zweiten Bereiches unter brochen wird. Auch hier kann mit konstanter Klebstoffaustrittsmenge gearbei tet werden. Ein gewisser Nachteil besteht jedoch darin, daß der Klebstoff vor dem Zusammenfalten nur in eine der beiden miteinander zu verbindenden Fil tervliesflächen eindringen kann.

Die vorgeschlagene Lösung ist für moderne Fluidfiltermaterialien, die auf Glasfaser- oder Kunststofffaserbasis aufgebaut sind oder beide Fasertypen in Kombination miteinander enthalten, vorteilhaft anwendbar. Als Klebstoff wird ein an sich ebenfalls bekannter Heißschaumkleber (Hotmelt) eingesetzt, der sich als relativ hoher und dennoch standfester Klebstoffpunkt bzw. -faden auf bringen läßt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf frühere Fluidfilterkonstruk tionen sowie an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des beidseits mit profillier ten ("konischen") Prägungen versehenen Filtermediums zur Herstellung eines bekannten Fluidfilterelementes,

Fig. 2 eine perspektivische Ausschnittdarstellung eines Fluidfil terelementes, welches durch Falten eines geprägten Filter mediums der in Fig. 1 gezeigten Art entsteht,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines weiteren bekannten Fluidfil terelementes, bei dem die Faltenwände über dicke Klebstoff fäden auf den Prägungen miteinander verbunden sind, in ei ner Schnittebene senkrecht zur Fluid-Strömungsrichtung,

Fig. 4a bis 4c schematische Darstellungen zur Verdeutlichung des Bela stungsverhaltens eines Fluidfilterelementes der in Fig. 3 dargestellten Art,

Fig. 5a und 5b schematische Schnittdarstellungen eines verbesserten Fluid filterelementes mit zusätzlichen "Stützfäden" in zwei ver schiedenen Ausführungen, in einer Schnittebene senkrecht zur Fluid-Strömungsrichtung,

Fig. 6 eine Schnittdarstellung eines Fluidfilterelementes der in Fig. 5a und 5b gezeigten Art in einer Schnittebene parallel zur Fluid-Strömungsrichtung und senkrecht zur Filtermateriale bene,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform des erfin dungsgemäßen Fluidfilterelementes in einer Schnittebene parallel zur Fluid-Strömungsrichtung und senkrecht zur Fil termaterialebene (best mode),

Fig. 8 eine schematische, nicht maßstabgerechte Schnittdarstellung des geprägten und mit Klebstoffauftrag versehenen liegenden Filtermaterials vor der Faltung zur Herstellung eines Fluid filterelementes der in Fig. 7 gezeigten Art,

Fig. 9 bis 11 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fluidfilterelementes in verschiedenen Schnittebenen senkrecht zur Fluidströmungsrichtung und

Fig. 12a bis 12c schematische Schnittdarstellungen zur Erläuterung des Bela stungsverhaltens eines erfindungsgemäßen Fluidfilterele mentes.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eines Ausschnitt eines liegenden Filtermaterials 10 zur Herstellung eines Fluidfilterelementes nach dem Stand der Technik, in das beidseits der Materialebene im Längsschnitt annähernd dreieckige und im Querschnitt annähernd trapezförmige bis rechteckige Vertie fungen bzw. Erhebungen 11, die sich in Längsrichtung der Filtermaterialbahn erstrecken, sowie senkrecht hierzu verlaufende Faltkanten 13 eingeprägt sind. Die Prägungen 11 erstrecken sich nahezu über den gesamten Abstand a zwi schen benachbarten Faltkanten 13 und haben eine Prägungstiefe b₁.

In Fig. 2 ist in einer schematischen Ausschnittdarstellung in Schrägansicht ein Fluidfilterelement 20 gezeigt, welches durch Falten eines vorbearbeiteten Filtermaterials der in Fig. 1 gezeigten Art entstanden ist. (Die Prägungen 21 sind hier lediglich etwas stärker verrundet als die Prägungen 11 nach Fig. 1.) Durch die Faltung ist ein Filterelement mit einer Faltenhöhe a' entstanden, die (aufgrund des Keilwinkels der V-förmigen Falten) geringfügig kleiner ist als der Abstand a der vorgeprägten Faltkanten. Der maximale Faltenabstand c₁ zwi schen benachbarten Faltkanten 23 ist etwas größer als das Zweifache der Prä gungstiefe b₁. Da - wie in Fig. 2 deutlich zu erkennen - die Prägungen 21 auch bei einer verklebten Ausführung mit ihren Oberseiten direkt aneinander liegen, geschieht die Abstandshaltung zwischen benachbarten Faltenwänden 25 allein durch die Prägungen 21.

In Fig. 3 ist in einer schematischen Schnittdarstellung das Aufbauprinzip ei nes weiteren bekannten Fluidfilterelementes 30 skizziert. Ein Filtermedium 30' ist auch hier mit alternierend nach beiden Seiten hin hervorstehenden Prägun gen 31 versehen. Die Prägungen sind hier im Querschnitt halbkreisförmig aus geführt. Es ist längs vorgeprägter Faltlinien 33a, 33b (wobei diese Ziffern Fal tenober- bzw. -unterkanten der gebildeten Faltung voneinander unterscheiden) in Falten gelegt.

Hier sind vor der Faltung jedoch relativ dicke, im Querschnitt ebenfalls annä hernd halbkreisförmige Klebstofffäden 37 aufgetragen, die beim Falten im noch nicht ausgehärteten Zustand miteinander in Berührung kommen und sich mit einander verbinden. über die Klebstofffäden sind auch die Faltenwände 35 aus dem Filtermaterial 30' miteinander verbunden - und zwar mit einem Faltenab stand c₂, der wesentlich größer als das Zweifache der Prägungstiefe b₂ ist. Die mit a₁ bzw. a₂ bezeichneten Pfeile sollten symbolisieren, in welche Faltenöff nungen zu Luft (a₁) einströmt bzw. aus welchen Abluft (a₂) abströmt.

In den Fig. 4a bis 4c ist skizzenartig das Belastungsverhalten eines Fluid filterelementes dieser Art dargestellt, wobei (trotz geringfügig abweichender Geometrie der Anordnungen) die Bezugszeichen aus Fig. 3 übernommen wur den. Fig. 4a zeigt eine "jungfräuliche" Filtergeometrie zu Beginn des Einsat zes, Fig. 4b zeigt einen Zustand mit beginnender Faltendeformation nach Ab reißen der im Zuluftbereich einer hohen Zugbelastung ausgesetzten Falten wände von den Klebstofffäden, und Fig. 4c zeigt den Zustand bei großer bzw. andauernder Belastung, in dem die (irreversible, funktionsbeeinträchtigende) Faltendeformation bereits weit fortgeschritten ist.

In den Fig. 5a und 5b sind zwei einander ähnliche Fluidfilterelemente 50A bzw. 50B schematisch dargestellt, bei denen eine zusätzliche Stabilisierung zur Verhinderung der in Fig. 4b und 4c skizzierten Ablösungs- und Deformation serscheinungen vorgesehen ist. Die Bezugsziffern sind in diesen Figuren an diejenigen in Fig. 3 angelehnt, so daß insoweit auf eine nochmalige Erklärung verzichtet werden kann. Auch die Form der Prägungen 51 sowie der Klebstoff fäden 57 entspricht der Ausführung nach Fig. 3.

Der wesentliche Unterschied besteht im Vorsehen zusätzlicher HIebstofffäden 58 auf der Unterseite der erhabenen Prägungen 51, also in der jeweils zur Er hebung korrespondierenden Vertiefung. In beiden Figuren ist gut zu erkennen, daß diese Klebstofffäden 58 natürlich eine weit größere Höhe als die auf den Erhebungen angeordneten Klebstofffäden 57 haben müssen, um den (in den Vertiefungen viel größeren) Abstand zwischen den Faltenwänden 55 überbrüc ken zu können, wenn sie beim Falten in Kontakt miteinander gebracht werden. Der Unterschied zwischen den Filterelementen 50A und 50B besteht darin, daß die zusätzlichen Klebstofffäden 58 bei dem ersteren nur in jedem zweiten Ver klebungsbereich vorgesehen sind, bei dem letzteren jedoch in allen Verkle bungsbereichen.

In Fig. 6 ist eine Ausführung des in Fig. 5a und 5b in einer Querschnitts darstellung skizzierten Filterkonstruktionsprinzips noch einmal im Längs schnitt dargestellt. Ein Fluidfilterelement 60 dieses Typs hat auf der erhabenen Seite der Prägungen 61 der Faltenwände 65 Klebstofffäden 67 und zwischen den korrespondierenden Vertiefungen Klebstofffäden 68 mit wesentlich größe rer Höhe. Sowohl die flacheren Klebstofffäden 67 als auch die höheren Kleb stofffäden 68 überspannen hier mit Überbrückungsbereichen 67a bzw. 68a die jeweiligen Außen-Faltenkanten 63a bzw. 63b.

Fig. 7 zeigt in einer der Darstellung von Fig. 6 entsprechenden Längs schnittdarstellung den Aufbau eines Fluidfilterelementes 70 gemäß einer be vorzugten Ausführungsform der Erfindung. Ein Filtervlies 70' mit Glasfaser- und Kunststofffaseranteilen ist mit Prägungen 71 versehen, die jeweils einen ersten, in der Anströmrichtung A₁ aus der Filtervliesfläche hervorstehenden Prägungsabschnitt 71a und einen sich an diesen anschließenden zweiten, in die Filtervliesebene vertieften Prägungsabschnitt 71b umfassen. Die hier gezeigte Faltung hat sowohl im Anström- wie auch im Abströmbereich abgeplattete Fal tenkantenbereiche 73a bzw. 73b. Diese sind durch Einprägung zweiter dicht nebeneinander liegender Faltkanten in das liegende Filtermedium realisierbar.

Im Bereich der Prägungen 71 (siehe dazu auch die Beschreibung weiter unten) sind beidseits Hotmelt-Klebefäden aufgetragen, die sich in dem in Fig. 7 ge zeigten Zustand, d. h. nach dem Zusammenfalten des vorgeprägten und mit Klebstofffäden versehenen Filtermaterials, bereits zu zusammenhängenden Klebstoff-Abstützungen 77, 78 verbunden haben. Durch diese Klebstoff- Abstützungen werden die einander benachbarten Faltenwände 75 nach dem Erhärten des Klebstoffs jeweils beidseitig fest eingespannt.

In Fig. 8 ist der vorgeschlagene Aufbau noch einmal am noch liegenden Fil termaterial - nach dem Prägen und vollständigen Klebstoffauftrag - darge stellt. Es sind dieselben Bezugsziffern wie in Fig. 7 verwendet, und die bereits erläuterten Teile und Abschnitte werden hier nicht nochmals beschrieben. Die beim Zusammenfalten die Klebstoff-Abstützungen 77 bzw. 78 bildenden Kleb stofffäden auf den Prägungen 71 sind hier mit 77.1, 77.2 bzw. 78.1, 78.2, be zeichnet. Es ist zu erkennen, daß im Bereich der späteren Außen-Faltkanten auf diese Klebstofffäden zusätzliche Klebstoffpunkte 77.3 bzw. 78.3 aufgesetzt sind. Dieser zusätzliche Klebstoff bildet beim Zusammenfalten einen die abge platteten Faltenkanten 73a bzw. 73b überspannenden Klebstoffbereich, wie in Fig. 7 dargestellt. (Die Faltrichtung ist in Fig. 8 durch mit F bezeichnete Pfeile angegeben.)

Mit den Ziffern 77x, 78x sind symbolisch "Spitzen" aus überschüssigem Kleb stoff dargestellt, die sich bei ununterbrochenem Auftrag eines durchgehenden Klebstofffadens auf das geprägte Filtermaterial ergeben würden. In der prakti schen Ausführung wird das Auftreten solcher, beim Zusammenfalten in nach teiliger Weise einen breitgedrückten Klebstoffbereich ergebenden "Spitzen" durch an den späteren Innenfaltkanten unterbrochenen Klebstoffauftrag un terbunden. Die Bereiche 77x, 78x sind also auf einem mit unterbrochenen Kleb stofffäden versehenden Filtervlies in Wirklichkeit nicht vorhanden.

In Fig. 9 bis 11 sind verschiedene konkrete Ausführungen 70A bzw. 70B eines Filteraufbaus der in Fig. 7 im Längsschnitt dargestellten Art in Querschnitts darstellungen senkrecht zur Fluid-Strömungsrichtung skizziert. Hierbei zeigen Fig. 9 und 10 (mit etwas anderem Abstand der Klebstofffäden) im Grunde den gleichen Aufbau, aber in verschiedenen Schnittebenen. Fig. 9 zeigt einen Schnitt in Höhe der Prägungsmaxima der Prägungen 71, während Fig. 10 eine Darstellung in der die Symmetrieachse der beiden Prägungsabschnitte enthal tenden Ebene ist, wo also die Prägungen als solche überhaupt nicht zu erken nen sind: Es sind die gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 7 und 8 genutzt.

Im Hinblick auf eine optimale mechanische Stabilität des Filtermediums, ins besondere für eine problemlose Ausführung des Anfaltvorganges, sind zusätzli che, eingeprägte Längsrillen 79 im Filtermedium 70' wichtig. Bei der Ausfüh rung nach Fig. 11 ist deren Anzahl größer und die Verteilung zwischen den Verklebungsbereichen gleichmäßig.

In den Fig. 12a bis 12c ist - in einer zu den Fig. 4a bis 4c analogen Dar stellung - das Belastungsverhalten eines erfindungsgemäßen Filteraufbaus im unbelasteten Zustand (Fig. 12a), im Zustand geringer Belastung, in dem eine leichte Biegung des Filtermediums zwischen den Verklebungsbereichen auftritt (Fig. 12b) bzw. bei großer, andauernder Belastung, wo sich das Filtermedium zwischen den Verklebungsbereichen stärker biegt (Fig. 12c) dargestellt. Da durch die beidseitige Einspannung des Filtermediums zwischen Klebstoff- Abstützungen eine Ablösung des Filtermediums von den Klebstofffäden oder eine Delaminierung des Filtervlieses zuverlässig unterbunden wird, tritt außer den leichten (unkritischen) Biegungen keine Deformation des Filtermediums und insbesondere kein Kollabieren einzelner Falten auf. Die Funktionsfähigkeit des Filters ist auch bei großer und/oder Lang dauernder Belastung zuverlässig gewährleistet.

Claims

1. Fluidfilterelement aus geprägtem, flächigem Filtermaterial, das in Falten mit in einer Ebene parallel zur Fluid-Strömungsrichtung im wesentlichen V- förmigem Querschnitt gelegt ist und dessen Falten durch in Fluid- Strömungsrichtung verlaufende Klebstofffäden oder in diese Richtung gereihte Klebstoffpunkte auf den Prägungen miteinander verbunden und gegeneinander abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Prägung einen ersten, aus dem Filtermaterial erhaben hervorstehenden und einen sich in Fluid-Strömungsrichtung daran anschließenden zweiten, in das Filtermaterial vertieften Prägungsabschnitt hat und die Klebstofffäden bzw. -punkte zwischen den Prägungen über nahezu die ge samte Länge der Prägungen durchgehend konstante Höhe haben.

2. Fluidfilterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Prägungsabschnitt achsensymmetrisch zu einer in der Mitte zwischen den Faltenkanten senkrecht zur Fluid-Strömungsrichtung ver laufenden Symmetrieachse sind.

3. Fluidfilterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Prägungsabschnitt in einer zur Fluid-Strömungsrichtung parallelen Schnittebene Dreiecksform haben.

4. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen über die Länge der Prägungen durchgehende Klebstofffäden im Bereich der unmittelbaren Umgebung der Innen-Faltkanten auf dem lie genden Filtermaterial eine Unterbrechung haben derart, daß sie dort auf dem gefalteten Filtermaterial keine Verbreiterung zeigen.

5. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Klebstofffäden oder -punkte in der unmittelbaren Umgebung der Au ßen-Faltkanten auf dem liegenden Filtermaterial ein zusätzlicher Klebstoff punkt oder kurzer Klebstofffaden aufgesetzt ist derart, daß beim gefalteten Fil termaterial die Außen-Faltkanten von den Klebstofffäden überspannt sind.

6. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Filtermaterials miteinander seitlich ausgerichtete Klebstofffäden vorgesehen sind.

7. Fluidfilterelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseits des Filtermaterials vorgesehenen Klebstofffäden die gleiche Form haben.

8. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Klebstofffaden bzw. -punkt aus zwei übereinander liegenden, miteinander verklebten Teilfäden bzw. Teilpunkten gebildet ist.

9. Fluidfilterelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilfäden bzw. Teilpunkte durch Klebstoffauftrag auf das liegende Filter material mit konstanter Klebstoffmenge pro Längeneinheit des Filtermaterials in gleicher Höhe gebildet sind.

10. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltkanten abgeplattet sind derart, daß die Faltenquerschnitte in einer zur Fluidströmungsrichtung parallelen Schnittebene trapezförmig sind.

11. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den mit Klebstofffäden bzw. -punkten versehenen und verbundenen Prägungen im Filtermaterial zusätzliche, mechanisch sickenartig versteifend wirkende Zusatzprägungen, insbesondere in Form von mit konstanter Tiefe durchgehenden Rillen, vorgesehen sind.

12. Fluidfilterelement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar nebeneinander jeweils eine erhabene und eine vertiefte Zusatzprä gung vorgesehen ist.

13. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prägungen und/oder Zusatzprägungen einen kreisabschnittsförmigen oder abgerundet trapezförmigen Querschnitt in einer Schnittebene senkrecht zur Fluidströmungsrichtung haben.

14. Fluidfilterelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial Glasfasern und/oder synthetische Fasern aufweist und die Klebstofffäden bzw. -punkte aus einem Heißschaumkleber gebildet sind.