DE102013016859B4

DE102013016859B4 - Filterelement mit einem Abstandshalter für dessen Falten

Info

Publication number: DE102013016859B4
Application number: DE102013016859.7A
Authority: DE
Inventors: Uwe Felber; Ulrich Stahl; Claudio MARIN
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2013-10-10
Filing date: 2013-10-10
Publication date: 2020-08-27
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: DE102013016859A8; DE102013016859A1

Abstract

Filterelement (1), umfassend einen Rahmen (2) und ein zu einem Faltenbalg (3) gefaltetes Filtermedium (4), wobei der Rahmen (2) den Faltenbalg (3) zumindest teilweise umgibt, wobei der Rahmen (2) zumindest ein Hilfsmittel (5) umfasst, welches die Abstände der Falten (6) des Faltenbalgs (3) fixiert, wobei der Rahmen (2) vier miteinander verbundene Seitenleisten (7, 8) aufweist, wobei das Hilfsmittel (5) als Balken ausgebildet ist und wobei zwei von den Seitenleisten (7, 8) durch mindestens einen Balken verbunden sind, der sich quer zu den Faltenrücken des Faltenbalgs (3) erstreckt, , dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) Polyurethan aufweist oder aus Polyurethan gefertigt ist, dass der Rahmen (2) als Dichtungsmittel ausgebildet ist, wobei der Rahmen (2) materialidentisch mit dem Hilfsmittel (5) ausgebildet ist und dass der Rahmen (2) und das Hilfsmittel (5) aus einem Schaum gefertigt sind.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Filterelemente der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Insbesondere ist bekannt, die Abstände der Falten eines Faltenbalgs durch Hilfsmittel konstant zu halten, um zu verhindern, dass sich die Faltenwände bei einer Anströmung des Faltenbalgs aneinander anlegen.
Hierdurch wird sichergestellt, dass der Faltenbalg auch im Betrieb dauerhaft eine große effektive Filterfläche zur Verfügung stellt.
Üblicherweise kann eine Faltenfixierung durch Einprägen von abstandshaltenden Bereichen erzeugt sein. Diese Bereiche werden direkt in das Filtermedium eingeprägt bzw. aus diesem heraus gebildet. Bekannt ist auch, Kleberaupen als Abstandshalter zu verwenden.
Ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 10 2009 056 511 A1 bekannt. Das Filterelement gelangt zum Beispiel als Innenraumfilter für Kraftfahrzeuge zur Anwendung, wobei der Rahmen durch einen gespritzten Kunststoffrahmen gebildet ist. Außerdem umfasst das Filterelement eine zumindest teilweise an den Kunststoffrahmen angeschäumte Kunststoffschaumdichtung.
In einem ersten Verfahrensschritt wird der Kunststoffrahmen in einem ersten Spritzgußvorgang an den Faltenbalg angespritzt. In einem zweiten Verfahrensschritt wird anschließend an den Kunststoffrahmen in einem zweiten Spritzgußvorgang die Kunststoffschaumdichtung angespritzt.
Der Kunststoffrahmen soll möglichst starr sein, um dem Faltenbalg Stabilität zur verleihen. Dafür ist es vorgesehen, dass der Kunststoffrahmen aus einem Thermoplast, wie zum Beispiel Polyamid besteht. Als Alternative zu Polyamid ist Polypropylen genannt.
Die Kunststoffschaumdichtung kann zum Beispiel durch einen Polyurethanschaum gebildet sein.
In einem der offenbarten Ausführungsbeispiele sind zwei benachbart zueinander angeordnete und getrennte Faltenpacks offenbart, die durch eine als Balken ausgebildete Strebe des starren Kunststoffrahmens getrennt sind. Die große Stabilität des Kunststoffrahmens ist demnach von besonderer Wichtigkeit.
Die US 2 058 669 A offenbart ein Filterelement mit zwei Rahmenhälften, zwischen denen ein Faltenbalg sandwichartig aufgenommen wird. An beiden Rahmenhälften sind zackenförmige und im Querschnitt dreieckige Hilfsmittel ausgebildet, welche jeweils in die Faltentäler eingreifen. Die Fertigung solcher Rahmenhälften und deren Zusammenfügen erzwingen aufwendige Herstellungsschritte.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Filterelement zu schaffen, welches nach problemloser und kostengünstiger Fertigung einen dauerhaft stabilen Abstand seiner Falten gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Demnach ist es vorgesehen, dass der Rahmen als Dichtungsmittel ausgebildet ist, wobei der Rahmen materialidentisch mit dem Hilfsmittel ausgebildet ist und wobei der Rahmen und das Hilfsmittel aus einem Schaum gefertigt sind.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass ein oder mehrere Hilfsmittel gemeinsam mit dem Rahmen auf den Faltenbalg aufgespritzt werden können. Es ist keine Fertigung separater Rahmenhälften notwendig. Ein aufgespritztes Hilfsmittel umfließt zumindest teilweise die Faltenrücken des Faltenbalgs und fixiert deren Abstände zueinander. Hierbei ist überraschend, dass ein relativ weiches Material wie Polyurethan stabil genug ist, die Falten zu fixieren. Insoweit ist ein Filterelement geschaffen, welches nach problemloser und kostengünstiger Fertigung einen dauerhaft stabilen Abstand seiner Falten gewährleistet.
Vor diesem Hintergrund weist der Rahmen vier miteinander verbundene Seitenleisten auf, von welchen zwei durch mindestens einen Balken verbunden sind, der sich quer zu den Faltenrücken des Faltenbalgs erstreckt. Hierdurch wird ein Filterelement geschaffen, bei welchem die Falten durch ein Hilfsmittel im Zentrum des Faltenbalgs einen fixen Abstand zueinander haben. Hierdurch ist eine Faltenstabilisierung im Innenbereich des Filterelements problemlos möglich. Des Weiteren wird das Staubspeichervermögen des Filtermediums erhöht.
Der Rahmen ist als Dichtungsmittel ausgebildet, wobei der Rahmen materialidentisch mit dem Hilfsmittel ausgebildet ist. Bei dem Dichtungsmittel handelt es sich um einen geeignet weichen Schaum aus Polyurethan. Das Hilfsmittel ist so vorteilhaft materialidentisch mit Dichtungsmitteln, welche zur Abdichtung des Filterelements zwischen Rohluft- und Reinluftseite verwendet werden.
Der Rahmen und das Hilfsmittel sind aus einem Schaum gefertigt. Vorteilhaft wird ein relativ weicher und leichter Schaum eingesetzt, um die Falten zu fixieren. Überraschend hat sich herausgestellt, dass ein relativ weiches Material wie ein Schaum stabil genug ist, die Falten zu fixieren.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Das Hilfsmittel erstreckt sich nahezu über die gesamte Länge des Filterelementes und kann unter Nutzung der vorhandenen Dichtungsmittel am äußeren Umfang des Faltenbalgs zur Faltenstabilisierung im Innenbereich des Faltenbalgs genutzt werden. Durch das Hilfsmittel wird eine Stabilität des Filterelements in Längsrichtung/ Faltenrichtung erzeugt.
Vor diesem Hintergrund ist denkbar, dass mehrere Hilfsmittel vorgesehen sind. Hierdurch können die Falten an mehreren Bereichen fixiert werden.
Das hier beschriebene Filterelement besteht vorteilhaft nur aus einem Filtermedium aus Vlies oder Vliesstoff und einem Gerüst aus Schaum, wobei das Gerüst einen umlaufenden Rahmen und ein als Balken ausgestaltetes Hilfsmittel aufweist.
Das hier beschriebene Filterelement kann bevorzugt in der Luftfiltration, insbesondere zur Filterung von Motorzuluft, oder in der Flüssigkeitsfiltration verwendet werden.
Figurenliste
In der Zeichnung zeigen

1 eine perspektivische Darstellung des Filterelements in einer Ansicht auf das Hilfsmittel, welches die Falten dauerhaft konstant beabstandet, und
2 eine Draufsicht auf das Filterelement gemäß 1.

Ausführung der Erfindung
1 zeigt ein Filterelement 1, umfassend einen Rahmen 2 und ein zu einem Faltenbalg 3 gefaltetes Filtermedium 4, wobei der Rahmen 2 den Faltenbalg 3 umgibt und wobei der Rahmen 2 ein Hilfsmittel 5 umfasst, welches die Abstände der Falten 6 des Faltenbalgs 3 fixiert. Der Rahmen 2 ist aus Polyurethan gefertigt. Das Filtermedium 4 ist aus einem Vlies oder einem Vliesstoff gefertigt. Der Rahmen 2 umläuft den äußeren Umfang bzw. Rand eines rechteckförmigen Faltenbalgs 3.
Der Rahmen 2 weist vier miteinander verbundene Seitenleisten 7, 8 auf, von welchen zwei Seitenleisten 7 durch nur einen Balken verbunden sind, der sich quer zu den Faltenrücken des Faltenbalgs 3 erstreckt. Konkret ist der Balken orthogonal zu den Faltenrücken und Faltenwänden orientiert. Das Hilfsmittel 5 ist hier konkret als Balken ausgestaltet.
Der Rahmen 2 ist als Dichtungsmittel ausgebildet, wobei der Rahmen 2 materialidentisch mit dem Hilfsmittel 5, nämlich dem Balken, ausgebildet ist. Ganz konkret sind der Rahmen 2 und das Hilfsmittel 5 aus einem Schaum aus Polyurethan gefertigt.

Claims

Filterelement (1), umfassend einen Rahmen (2) und ein zu einem Faltenbalg (3) gefaltetes Filtermedium (4), wobei der Rahmen (2) den Faltenbalg (3) zumindest teilweise umgibt, wobei der Rahmen (2) zumindest ein Hilfsmittel (5) umfasst, welches die Abstände der Falten (6) des Faltenbalgs (3) fixiert, wobei der Rahmen (2) vier miteinander verbundene Seitenleisten (7, 8) aufweist, wobei das Hilfsmittel (5) als Balken ausgebildet ist und wobei zwei von den Seitenleisten (7, 8) durch mindestens einen Balken verbunden sind, der sich quer zu den Faltenrücken des Faltenbalgs (3) erstreckt, , dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (2) Polyurethan aufweist oder aus Polyurethan gefertigt ist, dass der Rahmen (2) als Dichtungsmittel ausgebildet ist, wobei der Rahmen (2) materialidentisch mit dem Hilfsmittel (5) ausgebildet ist und dass der Rahmen (2) und das Hilfsmittel (5) aus einem Schaum gefertigt sind.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hilfsmittel (5) vorgesehen sind.