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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filtersystem, bei dem
mehrere Filterelementabschnitte beweglich miteinander verbunden
sind. Solche Filtersysteme werden beispielsweise in einem Luftkanal
einer Klimaanlage angeordnet, um Fremdstoffe und dergleichen aus
der durch den Luftkanal strömenden
Luft zu entfernen. Die Erfindung bezieht sich ferner auf Verfahren
zum Herstellen eines solchen Filtersystems.
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Stand der Technik
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Gegenwärtig werden
viele Arten von Filtersystemen beispielsweise für Fahrzeugklimaanlagen und
Hausklimaanlagen verwendet, um nur einige Beispiele zu nennen. Dabei
hängt die
Wirksamkeit eines Filters bzw. eines solchen Filtersystems insbesondere
von der Größe der von
der Luft durchströmten
Oberfläche
des Filters ab. Bei Luftfiltern werden daher häufig zickzackförmig gefaltete
Filter verwendet. Durch eine solche Faltung kann auf diese Weise, abhängig von
der Faltungshöhe
und dem Faltungsabstand der verschiedenen Faltenabschnitte des Filters,
eine effektive Vergrößerung der
von dem Luftstrom durchströmten
Filterfläche
erzielt werden.
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Ein
Filterelement, das beispielsweise als Kfz-Innenraum-Luftfilter bzw.
Filterelement für
eine Kraftfahrzeugklimaanlage eingesetzt wird, dient dazu, die von
außen
in den Innenraum des Fahrzeugs geleitete und aufbereitete Luft mittels
eines geeigneten Filters zu filtern. Dabei kommen beispielsweise Partikel-
oder Geruchsfilter zum Einsatz oder Kombinationen davon, welche
die in der Luft enthaltenen Partikel und inhärenten Gerüche aus der Umgebungsluft herausfiltern.
Dabei ergibt sich das Problem, dass Filterelemente, um beispielsweise
in eine Klimaanlage eingebaut zu werden, abgeknickt bzw. umgebogen
werden müssen.
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Die
gegenwärtig
verwendeten Filtersysteme für
Hausklimaanlagen oder Fahrzeugklimaanlagen weisen beispielsweise
plattenförmige
Filterelemente auf. Um die Filterelemente in eine Klimaanlage einbauen
zu können,
müssen
sie teilweise abgeknickt werden. Hierzu werden Filterelemente mit
einem Scharnier oder einem Gelenk schwenkbar miteinander verbunden.
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Die
Filterelemente werden dabei beispielsweise mittels eines extra Vliesstreifens
miteinander verbunden, der an den Enden der Filterelemente angeklebt
wird. Dies hat jedoch den Nachteil, dass ein solches Filtersystem
aufwendig in der Herstellung ist, da mehrere Fertigungsschritte
notwendig sind. Normalerweise sind die Filterelemente aus einem
nicht gewebten Stoff oder einem Vliesstoff, so dass die Filterelemente
selbst nicht ausreichend steif sind. Daher werden die Filterelemente
zunächst
mit einem Rahmen versehen. Um die Filterelemente des Weiteren abknickbar
bzw. zueinander verschwenkbar zu gestalten, wird ein zusätzlicher
Vliesstreifen bereitgestellt. Dieser wird an den Enden der Filterelemente aufgeklebt,
um diese miteinander verschwenkbar zu verbinden.
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Es
besteht daher ein Bedarf, ein Filtersystem bereitzustellen, bei
dem auf das Verbinden von zwei separaten Filterelementen mit einem
zusätzlichen Vliesstreifen
verzichtet werden kann.
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Zusätzlich besteht
ein Bedarf daran, dass ein solches Filtersystem einfach und preisgünstig in
der Herstellung ist.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein verbessertes Filtersystem bereitzustellen, bei dem
ein durchgehendes Filterelement verwendet werden kann und das außerdem preiswert
in der Herstellung ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird die
oben genannte Aufgabe durch ein Filtersystem mit einem durchgehenden
Filterelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und/oder durch
ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 bzw. ein
Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- – Ein
Filtersystem, das wenigstens ein durchgehendes Filterelement aufweist,
wobei das Filterelement wenigstens auf seinen beiden Längsseiten mit
einem Seitenband versehen ist und wobei das Seitenband auf beiden
Längsseiten
wenigstens einen Schlitz aufweist, um das Filterelement in wenigstens
zwei schwenkbare Filterelementabschnitte zu unterteilen.
- – Ein
Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Filtersystems mit den Schritten:
Bereitstellen eines durchgehenden Filterelements; Versehen des Filterelements
wenigstens auf seinen beiden Längsseiten
mit einem Seitenband; und Versehen des Seitenbands auf beiden Längsseiten
mit wenigstens einem Schlitz, um das Filterelement in wenigstens
zwei schwenkbare Filterelementabschnitte zu unterteilen.
- – Ein
Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Filtersystems mit den Schritten:
Bereitstellen eines durchgehenden Filterelements; Bereitstellen
eines geschlitzten Seitenbands; Versehen zumindest eines Abschnitts
auf beiden Längsseiten
des Filterelements mit dem Seitenband, wobei das geschlitzte Seitenband
derart an dem Filterelement angeordnet wird, dass das Filterelement
in wenigstens zwei vorbestimmte, schwenkbare Filterelementabschnitte
unterteilt wird.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin,
ein Filtersystem bereitzustellen, bei dem ein durchgehendes Filterelement verwendet
wird, das an einem Abschnitt auf beiden Längsseiten mit einem Seitenband
versehen wird. Um das Filterelement beispielsweise in zwei Filterelementabschnitte
zu unterteilen, die zueinander verschwenkbar sind, wird das Seitenband
lediglich auf beiden Seiten geschlitzt.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
ein Filterelement mit wenigstens zwei Filterelementabschnitten bereitzustellen,
das einfach und kostengünstig
in der Herstellung ist, da auf das Bereitstellen von separaten Filterelementen
verzichtet werden kann, die jeweils mit einem Rahmen versehen sind
und über
ein Scharnier in Form eines zusätzlichen
Vliesstreifen erst beweglich miteinander verbunden werden müssen. Des
Weiteren ist auch weniger Material notwendig, da das Seitenband
gleichzeitig als Rahmen bzw. Dichtung und als Scharnier verwendet
werden kann. Das Schlitzen des Seitenbands lässt sich außerdem ohne großen Aufwand
leicht in den Herstellungsprozess integrieren.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den weiteren Unteransprüchen,
sowie aus der Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Seitenband aus einem Vliesstoff
und/oder einem Schaumstoff. Dies hat den Vorteil, dass beide Stoffe leicht
zu verarbeiten sind und außerdem
zusätzlich zur
seitlichen Abdichtung des Filterelements und wahlweise zur Bereitstellung
eines Rahmens geeignet sind.
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In
einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung kann die Tiefe des Schlitzes
in dem Seitenband derart gewählt
werden, wie stark beispielsweise die beiden Filterabschnitte zueinander
verschwenkt werden sollen oder in Abhängigkeit von der Dehnfähigkeit des
Seitenbandes.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist das Filtersystem
ein Geruchs- und/oder
Partikelfilter, der in eine Klimaanlage, beispielsweise als Kabinenraumluftfilter,
eingesetzt werden kann. Grundsätzlich
ist auch denkbar, das erfindungsgemäße Filtersystem beispielsweise
als Flüssigkeitsfilter
einzusetzen.
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In
einer Ausführungsform
eines Herstellungsverfahrens wird an dem Filterelement zuerst das
Seitenband auf beiden Längsseiten
befestigt, bevor das Seitenband in einem anschließenden Schritt mit
jeweils einem Schlitz versehen wird, um das Filterelement in wenigstens
zwei schwenkbare Filterelementabschnitte zu unterteilen. Dieses
Verfahren hat den Vorteil, dass in einem bisherigen Produktionsprozess,
in dem das Filterelement zunächst
mit dem Seitenband als Rahmen und/oder Dichtung versehen wird, der
zusätzliche
Schritt des Schlitzens des Seitenbandes leicht in dem Takt der Produktionsanlage
ergänzt
werden kann. Des Weiteren kann auf den Produktionsschritt mit dem
Vorsehen eines zusätzlichen Vliesstoffs
als Scharnier, wie im Stand der Technik, verzichtet werden, so dass
die Herstellung dadurch vereinfacht und die Kosten gesenkt werden können.
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In
einer anderen Ausführungsform
des Herstellungsverfahrens werden entsprechend geschlitzte Seitenbänder vorab
hergestellt und anschließend in
einer entsprechenden Position an dem Filterelement befestigt, um
dieses in wenigstens zwei Filterelementabschnitte zu unterteilen.
Dieses Herstellungsverfahren benötigt
ebenfalls keine getrennten Filterelemente, die über einen zusätzlichen
Vliesstoff schwenkbar miteinander verbunden werden. Des Weiteren
können
die bereits fertig geschlitzten Seitenbänder vorab hergestellt werden.
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Als
Schneideinrichtung zum entsprechenden Schlitzen des Seitenbandes
kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung beispielsweise eine Messereinrichtung,
ein Heißdraht
oder beispielsweise ein Laserschneider eingesetzt werden. Diese
Schneideinrichtungen sind jedoch lediglich beispielhaft und stellen
keine abschließende
Aufzählung
dar.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung
angegebenen Ausführungsbeispiele
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 eine
schematische Perspektivansicht eines Filtersystems gemäß dem Stand
der Technik,
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2 einen
Ausschnitt des Filtersystems gemäß 1,
wobei die Verbindung der beiden Filterelemente des Filtersystems
gezeigt ist;
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3 eine
schematische Perspektivansicht eines Filtersystems gemäß der Erfindung,
und
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4 einen
Ausschnitt des Filtersystems gemäß 3,
wobei die Verbindung der beiden Filterelemente des Filtersystems
gezeigt ist.
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In
den Figuren der Zeichnung sind gleiche und funktionsgleiche Komponenten,
Elemente und Merkmale – sofern
nichts Anderes angegeben ist – mit
den gleichen Bezugszeichen versehen worden.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt
eine schematische Perspektivansicht eines Filtersystems 10 gemäß dem Stand
der Technik. Das Filtersystem 10 besteht dabei aus zwei getrennten
Filterelementen 12. Die Filterelemente 12 sind
dabei mit einem umlaufenden Rahmen 14 aus einem Vliesstreifen 16 umgeben.
Um die beiden Filterelemente 12 in einer V-förmigen Position
einzubauen, werden die Filterelemente 12 über ein
Scharnier oder Gelenk 18 miteinander verbunden, so dass sie
in die gewünschte
Position geschwenkt bzw. abgebogen werden können.
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Als
Scharnier oder Gelenk 18 wird dabei ein zusätzlicher
Vliesstreifen 20 verwendet, der an den Enden 22 der
beiden Filterelemente 12 aufgeklebt wird, um diese schwenkbar
miteinander zu verbinden, wie in dem Ausschnitt in 2 gezeigt
ist. Dies hat jedoch den Nachteil, das zum Einen zwei Filterelemente 12 bereitgestellt
werden müssen,
die zunächst
jedes mit einem umlaufenden Vliesstreifen 16 als Rahmen 14 versehen
werden müssen.
Zum Anderen müssen
die beiden Filterelemente 12 über einen zusätzlichen
Vliesstreifen 20 beweglich miteinander verbunden werden.
Die Vielzahl an Herstellungsschritten führt dazu, dass die Herstellungskosten
für das
Filtersystem 10 gemäß dem Stand
der Technik relativ hoch sind.
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In 3 ist
dagegen eine schematische Perspektivansicht eines Filtersystems 30 gemäß der Erfindung
gezeigt. Das erfindungsgemäße Filtersystem 30 besteht
dabei statt aus zwei Filterelementen 12 aus einem durchgehenden,
großen
Filterelement 32, welches beispielsweise in zwei Filterelementabschnitte 33 unterteilt
werden kann, die zueinander verschwenkt werden können. Das Filterelement 32 ist
dabei beispielsweise zickzackförmig
oder ziehharmonikaförmig
gefaltet.
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Das
Filterelement 32 wird ebenfalls beispielsweise mit einem
umlaufenden Rahmen 34 versehen, der aus einem Seitenband 36 besteht,
beispielsweise aus einem Vliesstreifen und/oder einem Schaumstoffstreifen.
Das Seitenband 36 kann dabei zusätzlich zur seitlichen Abdichtung
des Filtersystems 30 ausgebildet sein. Vorzugsweise weist
das Material des Seitenbandes 36 eine ausreichende Flexibilität auf, um
ein Schwenken der Filterelementabschnitte 33 zu erlauben.
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Zur
Herstellung des Filtersystems 30, gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren,
wird zunächst
das durchgehende Filterelement 32 bereitgestellt und anschließend mit
dem Seitenband 36 versehen. Das Seitenband 36 kann
dabei lediglich an einem Abschnitt auf beiden Längsseiten 37 des Filterelements 32 vorgesehen
werden oder zumindest teilweise oder vollständig umlaufend an diesem angebracht
werden. Das Seitenband 36 kann hierzu beispielsweise mittels
eines Klebstoffs, wie einem Hotmeltkleber, an dem Filterelement 32 befestigt
werden.
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In
einem anschließenden
Schritt wird das Seitenband 36 auf beiden Seiten des Filterelements 32 mit
wenigstens einem Schlitz 38 versehen, um das durchgehende
Filterelement 32 in zwei schwenkbare Filterelementabschnitte 33 zu
unterteilen. Je nach Funktion und Einsatzzweck können auch mehr Schlitze 38 an
dem Seitenband 36 vorgesehen werden, um weitere schwenkbare
Filterelementabschnitte 33 zu bilden.
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Das
Seitenband 36 kann hierzu mit einer Messereinrichtung,
einem Heißdraht
oder einer Laserschneideinrichtung oder einer anderen geeigneten
Schneideinrichtung geschlitzt werden. Das Seitenband 36 kann
dabei durchgehend (nicht dargestellt) oder nicht durchgehend geschlitzt
sein, wie in 3 und dem Ausschnitt in 4 dargestellt
ist. Die Tiefe des Schlitzes 38 kann dabei variiert werden, beispielsweise
abhängig
wie stark die beiden Filterelementabschnitte 33 zueinander
verschwenkt werden sollen. Das Herstellungsverfahren hat hierbei den
Vorteil, dass der Schritt des Schlitzens des Seitenbandes 36 leicht
in den Takt eines bisherigen Produktionsprozesses integriert werden
kann. Des Weiteren kann auf den Schritt des Aufklebens eines zusätzlichen
Vliesstreifens, wie im Stand der Technik, verzichtet werden.
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In
einem anderen alternativen Herstellungsverfahren wird das Seitenband 36 bereits
vorab geschlitzt bereitgestellt. Das geschlitzte Seitenband 36 wird
anschließend
an dem Filterelement 32 derart befestigt, dass sich wenigstens
zwei schwenkbare Filterelementabschnitte 33 bilden. In
dem Fall, dass sozusagen durchgehende Schlitze erzeugt werden sollen,
ist es denkbar, entsprechende Sei tenbandabschnitte an dem Filterelement 32 derart
vorzusehen, dass sich zwischen ihnen ein Schlitz 38 ausbildet
(nicht dargestellt). Das Seitenband 36 kann hierbei ebenfalls
mittels Klebstoff an dem Filterelement 32 angebracht werden.
Als Seitenband 36 kann ein Vliesstreifen und/oder ein Schaumstoffstreifen verwendet
werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar. Die zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen
können
dabei miteinander kombiniert werden, insbesondere einzelne Merkmale
davon.
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Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere nicht auf die in den obigen
Ausführungsbeispielen beschriebenen
Ausführungsformen
und Varianten beschränkt.
Insbesondere ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Art wie
das Filterelement 32 gefaltet wird beschränkt. Die
zuvor beschriebenen Ausführungsformen
stellen lediglich einige exemplarische Beispiele dar. Das Filterelement 32 kann
neben einer zickzackförmigen
bzw. ziehharmonikaförmigen Faltung
auch eine wellenförmige
Faltung aufweisen.
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Außerdem ist
die Erfindung nicht nur auf Filterelemente 32 zu Filterung
von gasförmigen
Medien beschränkt,
sondern lässt
sich sehr vorteilhaft auch für
Filter zur Filterung von Flüssigkeiten
einsetzen. Auch ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf Filter
für den
Kraftfahrzeugbereich beschränkt,
beispielsweise für
Klimaanlagen und dergleichen, sondern kann bei beliebigen Anwendungen,
in denen Filter zum Einsatz kommen, ebenfalls vorteilhaft eingesetzt
werden. Des Weiteren muss das Filterelement 32 keine viereckige
Form aufweisen, sondern kann je nach Funktion und Einsatzzweck auch
jede andere Form aufweisen. Das Filterelement 32 kann beispielsweise
auch rund oder oval ausgebildet sein.
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Die
Erfindung ist auch nicht auf die Anordnung der Filterelementabschnitte 33 beschränkt, wie sie
in den 3 und 4 dargestellt sind. So können die
Filterelementabschnitte 33 sowohl die gleiche Länge aufweisen,
wie in den 3 und 4 dargestellt
ist, oder auch unterschiedliche Längen oder auch unterschiedliche
Faltungen aufweisen. Des Weiteren müssen die Filterelementabschnitte 33 nicht
unbedingt in eine V-Form geschwenkt werden, wie sie in den 3 und 4 dargestellt
ist, sondern können
auch beispielsweise senkrecht oder in jedem anderen beliebigen Winkel
zueinander geschwenkt bzw. abgeknickt sein. Weiter können auch mehr
als zwei Filterelementabschnitte 33 aus einem durchgehenden
Filterelement 32 gebildet werden, beispielsweise drei,
vier und mehr schwenkbar miteinander verbundene Filterelementabschnitte 33. Weiter
ist auch denkbar, unterschiedliche Filterelemente 32 miteinander
zu verbinden und mit einem Seitenband 36 zu versehen, dass
mit Schlitzen 38 versehen ist, um Filterelementabschnitte 33 aus
unterschiedlichen Materialien oder mit unterschiedlichen Faltung
zu bilden, die schwenkbar miteinander verbunden sind.