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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Filterbalges eines Flachfilterelements für Fluide, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, aus einem Filtermedium, das in dem fertigen Filterbalg entlang von Faltkanten zickzackförmig gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten des Filterbalges erstrecken, wobei auf gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterbalges jeweils eine Stirnfalte mit einer Faltkante und einem gegenüberliegenden freien Stirnrand angeordnet ist, mit wenigstens einer Stirnkanten-Ablängeinrichtung wenigstens zur Vorbereitung einer Ablängung des Filtermediums entlang wenigstens einer der Stirnkanten.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Filterbalges sowie ein Flachfilterelement mit einem Faltenbalg.
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Stand der Technik
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Die Stirnfalten im Sinne der Erfindung sind die beiden äußeren Falten, an gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterbalges. Die Stirnränder sind die beiden freien Ränder des Filtermediums, welche entlang der Stirnfalten verlaufen und diese an den Stirnseiten des Filterbalges begrenzen. Die Stirnkanten des Filterbalges sind die beiden anderen freien Ränder des Filterbalges, die sich zwischen den Stirnrändern erstrecken und entsprechend der Faltung des Filterbalges verlaufen. Die Faltkanten sind die Kanten, entlang denen das Filtermedium gefaltet ist. Bei einem vom Markt her bekannten zickzackförmig gefalteten, etwa quaderförmigen Filterbalg sind die Stirnränder und die Faltkanten in der Regel gerade und verlaufen parallel zueinander. Die Stirnkanten verlaufen von der Seite auf den Filterbalg betrachtet zickzackförmig und senkrecht zu den Stirnrändern und den Faltkanten. Vor dem Falten des Filtermediums verlaufen die Stirnkanten des später eine etwa quaderförmige gedachte Umhüllende aufweisenden Filterbalges gerade und parallel zueinander. Die gedachte Umhüllende wird durch die Stirnkanten, die auf einer Reinfluidseite des Filterbalges benachbarten Faltkanten bzw. Stirnränder und die auf einer Rohfluidseite benachbarten Faltkanten bzw. Stirnränder aufgespannt.
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Bei Filterbälgen von Flachfilterelementen sind die Filtermedien nicht geschlossen, das heißt, die Stirnfalten sind ebenso wie die Stirnkanten nicht miteinander verbunden. Im Unterschied dazu sind bei Filterbälgen von Rundfilterelementen die Filtermedien geschlossen, das heißt, ihre Stirnfalten sind miteinander verbunden. Filterbälge von Flachfilterelementen können dabei eben sein, aber auch Biegungen in unterschiedliche Richtungen aufweisen.
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Bei einer vom Markt her bekannten Vorrichtung zur Herstellung von Filterbälgen sind Messer vorgesehen, mit welchen das Filtermedium an den gegenüberliegenden Stirnkanten gerade geschnitten wird. Anschließend wird das Filtermedium zickzackförmig gefaltet. Mit der Vorrichtung werden die Filterbälge hergestellt, bei denen die Stirnkanten senkrecht zu den Stirnrändern und den Faltkanten verlaufen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu gestalten, mit der Filterbälge mit einer größeren Formvielfalt hergestellt werden können.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1, ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 10 sowie durch ein Flachfilterelement mit den Merkmalen von Anspruch 11 gelöst.
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Erfindungsgemäß weist die wenigstens eine Stirnkanten-Ablängeinrichtung wenigstens eine Konturenvorgabeeinrichtung auf, deren wenigstens eine Ablängkontur für wenigstens eine der Stirnkanten schräg zu wenigstens einer der Faltkanten verläuft, entlang der das Filtermedium im fertigen Filterbalg gefaltet ist.
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Unter einer Ablängkontur im Sinne der Erfindung wird eine Schnittlinie oder Stanzlinie der wenigstens einen Konturvorgabeeinrichtung verstanden, welche das Filtermedium entlang der wenigstens einen Stirnkante abgelängt. Erfindungsgemäß wird mit der Ablängkontur der Konturenvorgabeeinrichtung der Verlauf der wenigstens einen Stirnkante vorgegeben. Unter Ablängen im Sinne der Erfindung versteht sich die präzise Vorgabe der Breite des Filtermediums, das heißt des Abstands zwischen den beiden Stirnkanten. So kann das Filtermedium wenigstens in einem Abschnitt der wenigstens einen der Stirnkanten so abgelängt werden, dass die Stirnkante im nicht gefalteten Zustand des Filtermediums schräg auf die wenigstens eine der Faltkanten oder einen der Stirnränder trifft. Auf diese Weise kann die Form des gefalteten Filterbalges auf der diese wenigstens eine Stirnkante aufweisenden Seite einfach variiert werden. Der Filterbalg kann so statt einer etwa quaderförmigen Umhüllenden auch eine andersartige, insbesondere polyedrische, vorzugsweise eine etwa prismatische, keil(stumpf)artige, Umhüllende oder eine Art ellipsoide Umhüllende aufweisen. Vorteilhafterweise kann mit der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung die wenigstens eine Stirnkante mit einem zickzackförmigen Verlauf realisiert werden, bei der jede Spitze mit einer der Faltkanten zusammenfällt. Auf diese Weise kann einfach erreicht werden, dass sich der Filterbalg je nach Durchströmungsrichtung des Fluids durch den Filterbalg in Durchströmrichtung verjüngt bzw. erweitert. Die Falten des Filterbalges können vorteilhafterweise eine Trapezform haben. Vorteilhafterweise kann der Filterbalg bezüglich der Stirnkanten symmetrisch aufgebaut sein.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Stirnkanten-Ablängeinrichtung mit der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung zwei Ablängkonturen jeweils für eine der beiden gegenüberliegenden Stirnkanten aufweisen. Die Ablängkonturen können dabei jeweils mit einer eigenen oder mit einer gemeinsamen Konturenvorgabeeinrichtung realisiert sein. Getrennte Konturenvorgabeeinrichtungen können entsprechend jeweils mit einer eigenen oder mit einer gemeinsamen Stirnkanten-Ablängeinrichtung realisiert sein.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Ablängkontur so gestaltet und/oder veränderbar sein, dass mit ihr das Filtermedium so abgelängt werden kann, dass wenigstens zwei der Faltkanten und/oder Stirnränder unterschiedliche Längen aufweisen. So kann die Form des fertig gefalteten Filterbalges einfach variiert werden. Vorteilhafterweise können im gefalteten Zustand des Filtermediums wechselweise kurze und lange Faltkanten nebeneinander angeordnet sein. Auf diese Weise kann sich der Filterbalg je nach Durchströmrichtung verjüngen oder aufweiten. Zusätzlich oder alternativ können die Längen der Faltkanten, die beim gefalteten Filterbalg auf einer Seite, also der Rohfluidseite oder der Reinfluidseite, sind, variieren. So kann die Form der Umhüllenden des Filterbalges in Draufsicht, also in oder entgegen der Durchströmrichtung betrachtet, einfach variabel vorgegeben werden. Auf diese Weise kann die Formfreiheit des Filterbalges und damit des Flachfilterelements weiter erhöht werden.
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Die wenigstens eine Ablängkontur kann vorteilhafterweise so ausgestaltet sein, dass mit ihr das Filtermedium so abgelängt werden kann, dass aus ihm auch ein Filterbalg realisiert werden kann, dessen Umhüllende vorteilhafterweise nahezu die Form eines Abschnitts oder einer Schicht einer Kugel oder eines Ellipsoids oder eines kugelähnlichen oder ellipsoidähnlichen Körpers aufweisen. Die wenigstens eine Ablängkontur kann so ausgestaltet sein, dass mit ihr das Filtermedium so abgelängt werden kann, dass die Faltkanten auf einer Seite des späteren Filterbalges länger sind als die Faltkanten auf der anderen Seite. In ungefaltetem Zustand sind entsprechende lange Faltkanten und kurzer Faltkanten wechselweise nebeneinander angeordnet. Vor dem Falten des Filtermediums verlaufen so die Stirnkanten des Filterbalges zickzackförmig. Vorteilhafterweise kann die Ablängkontur so gestaltet und/oder veränderbar sein, dass mit ihr das Filtermedium so abgelängt werden kann, dass die Längen der langen Faltkanten und der kurzen Faltkanten jeweils von der Mitte des Filterbalges zu den Stirnseiten hin abnehmen. Bei dem zickzackförmig gefalteten, etwa kugelähnlichen oder ellipsoidähnlichen Filterbalg können die Stirnränder und die Faltkanten vorteilhafterweise gerade sein und parallel zueinander verlaufen.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Ablängkontur wenigstens eine Biegung und/oder wenigstens einen Knick aufweisen. Auf diese Weise kann mit der Konturenvorgabeeinrichtung wenigstens im Bereich der wenigstens einen Stirnkante wenigstens eine Biegung und/oder wenigstens ein Knick realisiert werden. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Ablängkontur wenigstens in einem Abschnitt zwischen zwei benachbarten Faltkanten wenigstens eine Biegung und/oder wenigstens einen Knick der wenigstens einen Stirnkante realisieren. Die Formfreiheit der Falten kann so weiter vergrößert werden. Es können vorteilhafterweise Faltenformen realisiert werden, deren Stirnkantenabschnitte und Faltkanten entlang von Kreisabschnitten, Ellipsenabschnitte oder Vielecken verlaufen. So kann eine Formfreiheit für den Filterbalg und damit das Flachfilterelement weiter verbessert werden. Der Filterbalg und das Flachfilterelement können so optimal an unterschiedliche Filtergehäuse angepasst werden.
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Die Vorrichtung kann vorteilhafterweise geeignet sein zur Bearbeitung eines bahnförmigen Filtermediums insbesondere nach einem Fließfertigungsverfahren.
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Vorteilhafterweise kann wenigstens eine Falteinrichtung wenigstens zur Vorbereitung einer zickzackförmigen Faltung des Filtermediums entlang der Faltkanten vorgesehen sein. Die wenigstens eine Falteinrichtung kann vorteilhafterweise wenigstens ein Aufstellwalzenpaar aufweisen, zwischen dessen Walzen das insbesondere bahnartige Filtermedium einfach durchgeführt und aufgestellt werden kann. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Falteinrichtung bezüglich eines Bearbeitungswegs des Filtermediums hinter der Konturenvorgabeeinrichtung angeordnet sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Ablängkontur der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung in ihrer Form invariabel sein. Auf diese Weise kann das Filtermedium mit der wenigstens einen Ablängkontur reproduzierbar abgelängt werden. Vorteilhafterweise kann wenigstens die Ablängkontur austauschbar als Teil der Vorrichtung vorgesehen sein. Auf diese Weise kann die wenigstens eine Ablängkontur zur Realisierung unterschiedlicher Stirnkantenverläufe gegen eine andersförmige Ablängkontur ausgetauscht werden. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Konturenvorgabeeinrichtung mit der wenigstens einen Ablängkontur als austauschbares Werkzeug, insbesondere Schneidwerkzeug und/oder Stanzwerkzeug, realisiert sein.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine, in ihrer Form invariable Ablängkontur so ausgestaltet sein, dass mit ihr der Verlauf der Stirnkanten auf wenigstens zwei unterschiedliche Abstände zwischen benachbarten Faltkanten und/oder Stirnränder angepasst ist. Auf diese Weise können unterschiedliche Faltenhöhen in dem Filterbalg realisiert werden.
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Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Ablängkontur der wenigstens eine Konturenvorgabeeinrichtung verändert werden. Vorteilhafterweise kann die Ablängkontur zur Realisierung unterschiedlicher Faltenhöhen und/oder unterschiedlicher Verläufe der Stirnkanten verändert werden. Die wenigstens eine Ablängkontur kann dabei vorteilhafterweise mittels Veränderung der Lage der Konturenvorgabeeinrichtung relativ zum Filtermedium verändert werden. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Konturenvorgabeeinrichtung senkrecht zu einer Förderrichtung oder Laufrichtung des Filtermediums, insbesondere in Richtung parallel zu den Faltkanten, relativ zur Konturenvorgabeeinrichtung bewegt werden, um einen Verlauf der wenigstens eine Stirnkante zu variieren.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Ablängkontur abhängig von einer Position relativ zu der wenigstens einen Faltkante verändert werden. Auf diese Weise kann der Verlauf der wenigstens einen Stirnkante flexibel verändert werden. Vorteilhafterweise können die Abschnitte der wenigstens einen Stirnkante zwischen den Faltkanten entsprechend variiert werden. Durch eine entsprechende Positionsvorgabe kann das Filtermedium präzise und reproduzierbar abgelängt werden.
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Vorteilhafterweise kann eine Bewegung der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung relativ zum Filtermedium zur Veränderung der Faltenhöhe und/oder dem Verlauf der wenigstens einen Stirnkante gegeneinander geregelt werden. Vorteilhafterweise kann die Bewegung der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung zur Veränderung der wenigstens einen Ablängkontur und eine Durchlaufgeschwindigkeit des Filtermediums durch die Vorrichtung gegeneinander geregelt werden. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Stirnkanten-Ablängeinrichtung wenigstens eine Walze aufweisen, mit der das Filtermedium wenigstens bewegt wird, insbesondere die wenigstens eine Stirnkanten zu Ablängung vorbereitet wird, aufweisen. Vorteilhafterweise kann die Geschwindigkeit der wenigstens einen Walze zur Veränderung der Ablängkontur verändert werden. Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Konturvorgabeeinrichtung wenigstens eine Stanzeinrichtung aufweisen, deren Stanzfrequenz verändert werden kann. Vorteilhafterweise kann eine Position der wenigstens einen Konturenvorgabeeinrichtung relativ zu einer etwaigen Faltkantenvorgabeeinrichtung, insbesondere einer Prägeeinrichtung, insbesondere einem Prägewalzenpaar, verändert werden.
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Vorteilhafterweise kann die wenigstens eine Ablängkontur so veränderbar sein, dass mit ihr der Verlauf der wenigstens einen Stirnkante an wenigstens zwei unterschiedliche Abstände zwischen benachbarten Faltkanten und/oder Stirnränder angepasst werden kann. Auf diese Weise kann die Faltenhöhe variiert werden und der Verlauf der wenigstens einen Stirnkante an die variable Faltenhöhe angepasst werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Stirnkanten-Ablängeinrichtung wenigstens eine Trenneinrichtung, insbesondere Schneideinrichtung, aufweisen, mit der das Filtermedium entlang der wenigstens einen Stirnkante getrennt, insbesondere geschnitten, werden kann.
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Vorteilhafterweise kann die Schneideinrichtung ein Messer, insbesondere ein Wellenmesser, eine Laserschneideinrichtung, eine Wasserstrahlschneideinrichtung oder eine Säge, insbesondere eine Stichsäge, einen Schneiddraht, insbesondere einen Diamantdraht, aufweisen.
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Bei dem Messer bildet dessen Klinge die Schnittlinie oder Stanzlinie und damit die Ablängkontur. Die Klinge des Messers ist in ihrer Form invariabel.
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Das Wellenmesser kann ein Wellenprofil oder ein Zickzackprofil aufweisen. Vorteilhafterweise können bei dem Wellenmesser die Abstände zwischen benachbarten Wellenbergen und Wellentälern mit Abständen von entsprechenden Faltkanten des Filterbalges übereinstimmen. Auf diese Weise kann nach dem Aufstellen der Falten des Filtermediums entlang der Faltkanten ein zumindest in eine Querrichtung konischer Verlauf des Filterbalges realisiert werden. Ein Wellenabstand des Wellenmessers kann konstant sein. Der Verlauf der Stirnkante kann so einfach an eine gleichmäßige Faltenhöhe angepasst werden. Die Wellenlänge des Wellenmessers kann auch variieren. So kann der Verlauf der Stirnkante an eine variable Filterhöhe angepasst werden.
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Vorteilhafterweise kann das Messer, insbesondere Wellenmesser, auf einer Messerwalze angeordnet sein. Die Messerwalze kann vorteilhafterweise um eine Walzenachse drehbar sein. Das Messer kann vorteilhafterweise als Stanzmesser ausgestaltet sein. Das Stanzmesser kann sich vorteilhafterweise auf einer als Stanzwalze ausgelegten Messerwalze befinden. Die Stanzwalze kann vorteilhafterweise senkrecht zur Walzenachse linear bewegt werden, um das Filtermedium zu stanzen und so zu trennen. Zusätzlich kann die Stanzwalze um die Walzenachse drehbar sein.
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Vorteilhafterweise kann die Schneideinrichtung wenigstens ein Schneidwalzenpaar mit einer Messerwalze und eine Ambosswalze aufweisen. Zwischen den Walzen des wenigstens einen Schneidwalzenpaares kann das Filtermedium einfach kontinuierlich durchgeführt und kontinuierlich geschnitten werden. Dabei können die Walzen entsprechend der Laufrichtung des Filtermediums um ihre Walzenachse gedreht werden.
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Bei der Laserschneideinrichtung, der Wasserstrahlschneideinrichtung, der Säge, insbesondere der Stichsäge, und dem Schneiddraht, insbesondere dem Diamantdraht, wird die Schnittlinie und damit die Ablängkontur durch entsprechende Führung eines entsprechend Schneidwerkzeugs, nämlich einer Schneiddüse der Laserschneideinrichtung, eines Schneidstrahls der Wasserstrahlschneideinrichtung, eines Sägeblatts der Säge beziehungsweise des Schneiddrahts, realisiert. Die Schnittlinie und damit die Ablängkontur kann bei diesen Einrichtungen verändert werden. Das entsprechende Schneidwerkzeug kann zur Realisierung eines zickzackförmigen Verlaufs der Stirnkanten entsprechend entlang des Filtermediums geführt werden. Die Führung des Schneidwerkzeug kann dabei vorteilhafterweise zusammen mit der Bewegung des Filtermediums geregelt werden. Vorteilhafterweise kann das Schneidwerkzeug im Zusammenspiel mit entsprechenden Fördereinrichtungen der Vorrichtung, insbesondere Walzen oder Walzenpaaren, geregelt werden. Das Schneidwerkzeug kann vorteilhafterweise senkrecht zu einer Laufrichtung des Filtermediums in der Vorrichtung bewegt werden.
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Die Trenneinrichtung kann alternativ auch dazu geeignet sein, das Filtermedium entlang der Stirnkanten auseinander zu brechen oder zu reißen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Stirnkanten-Ablängeinrichtung wenigstens eine Perforationseinrichtung, insbesondere Stanzeinrichtung, aufweist, mit der das Filtermedium entlang der wenigstens einen Stirnkante mit einer Perforation versehen werden kann. Mittels der Perforation kann das Filtermedium entlang der wenigstens einen Stirnkante präzise abgelängt werden. Entlang der Perforation kann das Filtermedium einfach getrennt werden. Es kann dabei auseinandergebrochen oder gerissen werden. Beim Perforieren wird das Filtermedium entlang der Stirnkanten an mehreren Stellen durchtrennt. Die Perforation kann einfach durch Stanzen eingebracht werden. Zwischen den Durchtrennungen bleiben dabei Perforationsbrücken stehen, welche die Abschnitte des Filtermediums beidseitig der wenigstens einen Stirnkante zunächst noch zusammenhalten. Beim Trennen des Filtermediums entlang der Perforation werden die Perforationsbrücken auseinander gebrochen oder gerissen. Beim fertigen Filterbalg können noch Reste von Perforationsbrücken vorhanden sein. An diesem kann die ursprüngliche Perforation einfach erkannt werden. Mittels der Ablängung entlang der Perforation kann eine sehr enge Toleranz der Breite des Filterbalges erreicht werden. Die Ablängung entlang der wenigstens einen Stirnkante kann vor dem Aufstellen der Falten erfolgen. Sie kann aber auch beim bereits gefalteten Filterbalg erfolgen.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Faltkanten-Ablängeinrichtung vorgesehen sein wenigstens zur Vorbereitung einer Ablängung des Filtermediums entlang von Faltkanten, die beim fertigen Filterbalg freie Stirnränder von jeweiligen gegenüberliegenden Stirnfalten bilden. Die wenigstens eine Faltkanten-Ablängeinrichtung kann dabei auf dem Bearbeitungsweg des Filtermediums vor oder hinter der wenigstens einen Stirnkanten-Ablängeinrichtung angeordnet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die wenigstens eine Faltkanten-Ablängeinrichtung wenigstens eine Perforationseinrichtung, insbesondere Stanzeinrichtung, aufweisen, mit der das Filtermedium wenigstens entlang eines der späteren Stirnränder mit einer Perforation versehen werden kann.
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Vorteilhafterweise kann eine Trenneinrichtung vorgesehen sein, mit der das Filtermedium gegebenenfalls entlang der Perforationen der Stirnränder abgelängt werden kann. Mittels der Perforation kann die wenigstens eine Stirnfalte an ihrem Stirnrand präzise abgelängt werden. Unter Ablängen im Sinne der Erfindung versteht sich die präzise Vorgabe der Länge des Filtermediums, das heißt des Abstands zwischen den beiden Stirnrändern unter genauer Ausbildung einer vorbestimmten Faltenanzahl. Mittels der Ablängung entlang der Perforation kann eine sehr enge Toleranz der Länge des Filtermediums erreicht werden. Die Toleranz der Faltenanzahl wird auf ±0 reduziert. Auf diese Weise kann die effektive Filterfläche präzise und reproduzierbar vorgegeben werden. Die Ablängung entlang des mindestens einen Stirnrandes kann vor dem Aufstellen der Falten erfolgen. Sie kann aber auch beim bereits gefalteten Filterbalg erfolgen.
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Vorteilhafterweise können zum Ablängen entlang der Perforation zwei in Laufrichtung eines bahnförmigen Filtermediums hintereinander angeordnet Walzenpaare vorgesehen sein, deren Fördergeschwindigkeit in Bezug auf das Filtermedium relativ zueinander verändert werden können. Vorteilhafterweise kann die Fördergeschwindigkeit des in Laufrichtung des Filtermediums vorderen Walzenpaar relativ zu dem hinteren Walzenpaar beschleunigt werden, sobald die zu trennende Perforation sich zwischen den beiden Walzenpaaren befindet. So wirkt eine mechanische Spannung auf die Perforation, um diese zu trennen.
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Die Trenneinrichtung(en) zum Ablängen der Stirnkanten und/oder der Faltkanten kann/können vorteilhafterweise auf dem Bearbeitungsweg des Filtermediums vor oder hinter einer etwaigen Falteinrichtung zum Falten des Filtermediums angeordnet sein.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann wenigstens eine Prägeeinrichtung zur Prägung des Filtermediums wenigstens entlang einer der Faltkanten vorgesehen sein. Auf diese Weise kann wenigstens diese Faltkante präzise vorgegeben werden. Ferner kann so das Aufstellen der Falten vereinfacht werden. Die wenigstens eine Prägeeinrichtung kann dabei auf dem Bearbeitungsweg des Filtermediums vor oder hinter der Stirnkanten-Ablängeinrichtung und/oder einer etwaigen Faltkanten-Ablängeinrichtung angeordnet sein. Eine etwaige Perforation der Faltkanten kann während oder nach dem Prägen der wenigstens einen Faltkante durchgeführt wird. Vorteilhafterweise kann der Perforationsvorgang auf den Prägevorgang der Faltkanten abgestimmt sein. Die Positionen der Perforationen können vorteilhafterweise auf die Positionen der Prägungen ausgerichtet sein. Auf diese Weise kann eine Lagetoleranz zwischen der Perforation und der Prägung der entsprechenden Faltkante verringert werden. Die wenigstens eine Perforationseinrichtung und die wenigstens eine Prägeeinrichtung können vorteilhafterweise aufeinander abgestimmt sein. Vorteilhafterweise kann die Perforation der späteren Stirnränder bei dem ungefalteten Filtermedium, also vor dem Falten des Filtermediums, erfolgen.
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Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung eine Einrichtung zur Anordnung eines Dichtrahmens um den gefalteten Filterbalg aufweisen. Mit dem Dichtrahmen kann die Form des Filterbalges stabilisiert werden. Ferner kann mit dem Dichtrahmen eine Abdichtung gegen ein Gehäuse realisiert werden, in das der fertige Filterbalg eingebaut werden kann. Die Einrichtung zur Anordnung des Dichtrahmens kann so ausgestaltet sein, dass sie geeignet ist, gegebenenfalls etwaige Reste von Perforationsbrücken mit Dichtmaterial zu umschließen.
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Eine Anlagensteuerung kann vorteilhafterweise die präzise Abstimmung aller Funktionsparameter der Medien-Transporteinrichtung wie die Beschneideeinrichtung, die Walzenpaare für das Prägen der Abstandshalter (Rillieren), das Einbringen der Faltkanten, das Einbringen der Perforation, das Aufstellen der Falten und die Trennung der Bälge sicherstellen.
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Vorteilhafterweise kann eine Abgabeeinrichtung zur Anordnung eines formstabilisierenden Mediums auf dem Filtermedium vorgesehen sein. Vorteilhafterweise kann die Abgabeeinrichtung auf dem Bearbeitungsweg des Filtermediums vor einer etwaigen Falteinrichtung zum Falten des Filtermediums und/oder der wenigstens einen Stirnkanten-Ablängeinrichtung und/oder einer etwaigen Faltkanten-Ablängeinrichtung angeordnet sein. Mit der Abgabeeinrichtung kann das Filtermedium mit dem formstabilisierenden Medium, insbesondere wenigstens einer aushärtenden Stützleimraupe, versehen werden. Stützleimraupen können einfach aufgebracht werden. Mit dem stabilisierenden Medium kann spätestens nach dem Aushärten die Form des Filterbalges stabilisiert werden. Auf diese Weise kann eine Reproduzierbarkeit von Form und Abmessungen des Filterbalges verbessert werden. Mit dem stabilisierenden Medium kann der Filterbalg auch beim Ablängen in seiner Form gehalten werden.
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Vorteilhafterweise können bei der Vorrichtung zur Bearbeitung eines bahnförmigen Filtermediums nach einem Fließfertigungsverfahren die Einrichtungen zum Beschneiden oder Perforieren, Prägen, Ablängen und Falten in beliebiger Reihenfolge angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine Vielzahl von Faltenbälgen in Fließfertigungsverfahren nacheinander hergestellt werden. Im Fließfertigungsverfahren können die Einrichtungen zum Transportieren, Beschneiden, Prägen, Perforieren und Ablängen optimal aufeinander eingestimmt werden. Das bahnförmige Filtermedium kann einfach in einem Durchlaufverfahren durch die Einrichtungen gezogen werden. Vorteilhafterweise kann die Vorrichtung zur Herstellung der Filterbälge mit Prägewalzen, Perforationswalzen und/oder Trennwalzen, insbesondere Messerwalzen, versehen sein. Die Drehzahlen der Walzen können einfach so aufeinander abgestimmt werden, dass eine präzise Prägung, Perforation und gegebenenfalls auch Ablängung erfolgen kann. Auf diese Weise wird die Reproduzierbarkeit der Filterbälge und somit der Flachfilterelemente weiter erhöht.
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Im Sinne der Erfindung ergibt sich ein Flachfilterelement mit wenigstens einem Abschnitt einer der Stirnkanten, der sich schräg zu wenigstens einer der Faltkanten erstreckt. Vorzugsweise erstreckt sich der zumindest eine Abschnitt einer der Stirnkanten schräg zu derjenigen Richtung, die senkrecht zu wenigstens einer der Faltkanten und zu einer Richtung gerichtet ist, in welcher die Faltenkanten aufeinander folgen. Bei einem bevorzugten. Der zumindest eine Abschnitt einer der Stirnkanten erstreckt sich insbesondere schräg zu derjenigen Richtung, die senkrecht zu der durch die Faltenkanten aufgespannten Anströmfläche und/oder Abströmfläche gerichtet ist. Zum Beispiel bildet der schräge Abschnitt im Wesentlichen eine gesamte Stirnkante. Eine flexibel gestaltbare seitliche Abdichtung der Falten des Faltenbalgs ergibt sich, indem die Falten seitens der Stirnkanten jeweils mittels zumindest einer Dichtmittelspur, insbesondere einer Stützleimraupe, seitlich abgedichtet sind.
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Vorzugsweise ist am Umfang des Faltenbalgs eine umlaufende Dichtung, insbesondere eine an der Filterbalg angeschäumte Dichtung, vorzugsweise aus PUR-Schaum, vorgesehen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Der Fachmann wird die in der Zeichnung, der Beschreibung und den Ansprüchen in Kombination offenbarten Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen schematisch
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1 eine isometrische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Filterbalges eines Flachfilterelements eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei der Filterbalg aus einem Filtermedium zickzackförmig gefaltet ist, eine rechteckige Grundfläche und in einer Querrichtung einen etwa konischen Verlauf hat;
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2 eine Vorrichtung zur Herstellung des Filterbalges aus der 1 in einer Draufsicht;
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3 die Vorrichtung aus der 2 in einer Seitenansicht;
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4 eine Detailansicht einer Messerwalze der Vorrichtung aus den 2 und 3;
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5 eine isometrische Darstellung eines Filterbalges mit gebogenen Stirnkanten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Filterbalg aus der 1 ähnlich ist;
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6 eine isometrische Darstellung eines Filterbalges mit geknickten Stirnkanten gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Filterbalg aus der 1 ähnlich ist;
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7 eine isometrische Darstellung eines Filterbalges mit einer elliptischen Grundfläche gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Filterbalg aus der 1 ähnlich ist;
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8 einen Längsschnitt eines Filterbalges mit variierenden Faltenhöhen gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel, welcher zu dem Filterbalg aus der 1 ähnlich ist.
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In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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In der 1 ist ein Filterbalg 12 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel eines ansonsten nicht gezeigten rechteckigen Flachfilterelements eines Luftfilters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs gezeigt. Das Flachfilterelement kann in ein Filtergehäuse des Luftfilters zur Filtrierung von Verbrennungsluft der Brennkraftmaschine eingebaut werden. Das Flachfilterelement kann bei Bedarf, beispielsweise bei Erreichen einer Beladungsgrenze, einfach ausgetauscht werden.
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Der Filterbalg 12 ist aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium 14. Der Filterbalg 12 hat eine Reinluftseite 16, in der 1 oben, eine Rohluftseite 18, unten, zwei Stirnseiten 20, in der 1 im Vorder- bzw. Hintergrund, und zwei Stirnkanten 22, links und rechts. Erfindungsgemäß ist es unerheblich, welche Seite des Filterbalgs 12 der Roh- und welche der Reinluftseite zugewandt ist.
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Der Filterbalg 12 ist an seinen Stirnfalten 24 und seinen Stirnkanten 22 offen, d. h. weder die Stirnfalten 24 noch die Stirnkanten 22 sind miteinander verbunden. Die Stirnfalten 24 sind die äußeren Falten an den Stirnseiten 20 des Filterbalges 12. Sie verlaufen parallel zu Faltkanten 26, entlang denen das Filtermedium 14 gefaltet ist. Die Stirnkanten 22 haben von der Seite betrachtet jeweils den zickzackförmigen Verlauf der Faltung.
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Eine Durchströmrichtung der zu filtrierenden Luft durch das Flachfilterelement 10 von der Rohluftseite 18 zur Reinluftseite 16 ist in der 1 durch einen Pfeil 28 angedeutet. Zwei Stirnränder 30 der Stirnfalten 24 befinden sich auf der Rohluftseite 18. In der 1 ist im Vordergrund einer der beiden Stirnränder 30 sichtbar. Jeweils zwischen benachbarten Faltkanten 26 einer Falte 34 bzw. einer Stirnfalte 24 ist das Filtermedium 14 mit einer Mehrzahl von Prägestegen 36 versehen. Die Prägestege 36 erstrecken sich senkrecht zu den Faltkanten 26. Die Prägestege 36 dienen zur Stabilisierung der Falten 34 bzw. der Stirnfalten 24. Das Filtermedium 14 kann entlang der Faltkanten 26 scharf geknickt oder auch sanft gebogen sein.
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Die Stirnfalten 24 sind entlang ihrer Stirnränder 30 mittels einer Perforation 38 abgelängt. In der 1 sind an den Stirnrändern 30 des Filterbalges 12 noch Reste von Perforationsbrücken 40 der Perforation 38 dargestellt. Vor dem Ablängen des Filterbalges 12, welches durch Reißen, Brechen, Abscheren oder durch Abknicken erfolgen kann, ist der Abschnitt des Filtermediums 14, welcher den Filterbalg 12 bildet, über die Perforationsbrücken 40 mit dem später abgetrennten Abschnitt des Filtermediums 14 verbunden. Der später abgetrennte Abschnitt des Filtermediums 14 kann bei der Herstellung von Filterbälgen 12 aus einem bahnförmigen Filtermedium 14 nach einem weiter unten näher erläuterten Fließfertigungsverfahren zu einen vorhergehenden oder nachfolgenden Filterbalg 12 gehören. Bei der Perforation 38 ist das Filtermedium 14 zwischen den Perforationsbrücken 40 entlang der Stirnränder 30 durchtrennt. Die Perforationsbrücken 40 halten die Abschnitte des Filtermediums 14 beidseitig der Perforation 38 zunächst noch zusammen. Beim Ablängen des Filterbalges 12 reißt das Filtermedium 14 entlang der Perforationsbrücken 40, sodass der Filterbalg 12 entlang des entsprechenden Stirnrandes 30 präzise abgelängt wird. Das Ablängen kann so mit sehr großer Genauigkeit d. h. mit einer Faltenzahltoleranz von ±0 Falten erfolgen. Die Anzahl der Falten 34 ist genau vorgegeben.
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Die Faltkanten 26 auf der Rohluftseite 18 sind kürzer als die ihnen jeweils benachbarten Faltkanten 26 auf der Reinluftseite 16. In ungefaltetem Zustand wechseln sich entsprechende lange Faltkanten 26 und kurze Faltkanten 26 wechselweise nebeneinander ab. Vor dem Falten des Filtermediums 14 verlaufen die Stirnkanten 22 zickzackförmig. Die Stirnkanten 22 treffen jeweils schräg auf die Faltkanten 26. Dabei fällt jede Spitze des Zickzackverlaufs mit einer der Faltkanten 26 zusammen. Der Filterbalg 12 weitet sich in einer Querrichtung, in der sich die Faltkanten 26 erstrecken, in Durchströmrichtung 28 zur Reinluftseite 16 hin etwa konisch auf. Eine gedachte Umhüllende des Filterbalges 12, die durch die Stirnkanten 22, die auf einer Reinluftseite 16 des Filterbalges 12 benachbarten Faltkanten 26 und die auf der Rohluftseite 18 benachbarten Faltkanten 26 bzw. Stirnränder 30 aufgespannt wird, hat insgesamt etwa die Form eines Keilstumpfs, dessen Grundfläche ein Rechteck ist.
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Auf der Reinluftseite 16 des Filterbalges 12 verläuft jeweils neben den Stirnkanten 22 eine Stützleimraupe 42. Die Stützleimraupen 42 werden vor oder nach dem Einbringen der Perforation 38 sowie vor oder nach dem Aufstellen der Falten 34 des Filterbalges 12 auf das Filtermedium 14 aufgebracht. Nach dem Aufstellen der Falten 34 und der Stirnfalten 24 und nach erfolgtem Auftrag der Stützleimraupen 42 verbinden die ausgehärteten Stützleimraupen 42 jeweils benachbarte Falten 34 und stabilisieren so den Filterbalg 12. Die vor dem Aufstellen der Falten aufgebrachten Stützleimraupen 42 dienen zudem zur seitlichen Abdichtung der Falten 34.
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In den 2 und 3 ist eine Vorrichtung 43 zur Herstellung des Filterbalges 12 aus der 1 gezeigt. In der 2 ist die Vorrichtung 43 in einer Draufsicht, in der 3 in einer Seitenansicht gezeigt.
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Mit der Vorrichtung 43 können aus einem bahnförmigen Filtermedium 14 nach einem Fließfertigungsverfahren, welches im Folgenden ebenfalls beschrieben wird, nacheinander identische Filterbälge 12 hergestellt werden. Hierzu wird das bahnförmige Filtermedium 14 auf seinem Bearbeitungsweg von einer nicht gezeigten Rolle in einer Laufrichtung 11 durch insgesamt fünf Walzenpaare 44, 46, 48, 50 und 52 geführt.
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Bei dem in Laufrichtung 11 ersten Walzenpaar handelt es sich um ein erstes Prägewalzenpaar 44. Mit dem Prägewalzenpaar 44 werden die Prägestege 36 in das Filtermedium 14 geprägt. Die Prägestege 36 erstrecken sich in Laufrichtung 11.
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In Laufrichtung 11 hinter dem ersten Prägewalzenpaar 44 ist ein zweites Prägewalzenpaar 46 angeordnet. Mit dem zweiten Prägewalzenpaar 46 werden in einem vorgegebenen Abstand die Faltkanten 26 in das Filtermedium 14 geprägt. Die Faltkanten 26 verlaufen senkrecht zur Laufrichtung 11.
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Hinter dem zweiten Prägewalzenpaar 46 sind zwei Schneidwalzenpaare 48 koaxial in einem Abstand zueinander angeordnet. Die Schneidwalzenpaare 48 dienen als Stirnkanten-Ablängeinrichtung. Die gezeigten Schneid- oder Perforationswalzenpaare stellen eine Ausführungsform der Beschneide- oder Perforationseinrichtung dar, die vorteilhafterweise dann verwendet wird wenn die Kontur der Stirnkanten und der Verlauf der Balgseiten kontinuierlich, das heißt, die Faltenhöhe und die Neigung der Balgseiten konstant, sind.
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Mit dem axialen Abstand zwischen den Schneidwalzenpaaren 48 wird die Breite des Filterbalges 12 vorgegeben. Mit den Schneidwalzenpaaren 48 werden die beiden Stirnkanten 22 geschnitten. Die Schneidwalzenpaare 48 weisen jeweils eine Messerwalze 49 und eine Ambosswalze 51 auf. Ein Ausschnitt einer der Messerwalzen 49 ist in der 4 im Detail gezeigt. Die Messerwalzen 49 dienen als Konturenvorgabeeinrichtung zur Realisierung des Verlaufs der Stirnkanten 22. Die Schneiden 55 von Messern 57 der Messerwalzen 449 realisieren eine Ablängkontur, welche die Kontur der Stirnkanten 22 vorgibt. Die Ablängkontur ist dabei invariabel. Zum Verändern der Ablängkontur müssen die Messer 57 gegen andere Messer ausgetauscht werden, deren Schneiden entsprechend dem gewünschten Stirnkantenverlauf angeordnet sind. Auf diese Weise können mit der Vorrichtung 43, die mit entsprechenden Messern ausgestattet ist, auch weiter unten erläuterte alternative Filterbälge 112; 212; 312; 412 realisiert werden.
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Die Messer 57 können als Wellenmesser bezeichnet werden. Die Schneiden 55 der Messer 57 haben an ihren Umfängen jeweils einen zickzackförmigen Verlauf, sodass mit ihnen die Stirnkanten 22 zickzackförmig geschnitten werden können. Dabei entspricht der umfangsmäßige Abstand zwischen den benachbarten Bergen und Tälern des Zickzackverlaufs der Messer 57 dem Abstand der benachbarten Faltkanten 26, sodass jeweils ein Berg/Tal im Zickzackverlauf der Stirnkanten 22 mit einem Ende einer Faltkante 62 zusammenfällt. Auf diese Weise wird wechselweise eine kurze und eine lange Stirnkante 22 realisiert. Die Falten 34 des gefalteten Filterbalges 12 haben dann ein etwa trapezförmiges Profil.
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In Laufrichtung 11 hinter den Schneidwalzenpaaren 48 ist ein Perforationswalzenpaar 50 angeordnet. Das Perforationswalzenpaar 50 weist eine Ambosswalze 53 und eine Stanzwalze 54 auf. Die Stanzwalze 54 weist in ihrer radial äußeren Umfangsseite ein mehrfach unterbrochenes Stanzmesser 56 auf, welches sich in axialer Richtung zur Stanzwalze 54 erstreckt. Zur Realisierung der Perforation 38 wird die Stanzwalze 54 gegen die Ambosswalze 53 bewegt, sodass das Filtermedium 414 mit dem Stanzmesser 56 unter Auslassung Perforationsbrücken 40 durchtrennt wird. Die Perforationsbrücken 40 halten das bahnförmige Filtermedium 14 zunächst zusammen. Der Stanzrhythmus der Stanzwalze 454 ist so auf die Laufgeschwindigkeit des Filtermediums 14 und den Abstand der Faltkanten 26 abgestimmt, dass die Stanzwalze 454 immer nach der gleichen vorgegebenen Anzahl von Faltkanten 26 und immer exakt in der entsprechenden Faltkante 26 die entsprechende Perforation 38 stanzt. Auf diese Weise wird reproduzierbar immer die gleiche Balglänge bzw. Faltenanzahl und somit die gleiche effektive Filterfläche zwischen zwei benachbarten Perforationen 38 realisiert.
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Das Filtermedium 14 wird anschließend mit den Stützleimraupen 42 versehen. Hierzu kann die Vorrichtung 43 eine nicht gezeigte Abgabeeinrichtung zur Anordnung der Stützleimraupen 42 auf dem Filtermedium 14 aufweisen. Vorzugsweise sind die Falten später seitens der Stirnkanten 22 jeweils mittels zumindest einer Stützleimraupe 42 seitlich abgedichtet.
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In Laufrichtung 11 hinter dem Perforationswalzenpaar 50 ist das Aufstellwalzenpaar 52 angeordnet, mit dem die Falten 34 entlang der Faltkanten 26 aufgestellt werden.
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Nach dem Aufstellen der Falten 34 und dem Aushärten der Stützleimraupen 42 wird das Filtermedium 14 entlang der Perforationen 38 gebrochen. Hierzu kann die Vorrichtung 43 eine nicht gezeigte Trenneinrichtung aufweisen, mit der das Filtermedium 14 entlang der Perforationen 38 gebrochen werden kann. Die stirnseitigen Faltkanten 26 realisieren nun die entsprechenden Stirnränder 30, an denen die Reste der Perforationsbrücken 40 erkennbar sind. Die abgelängten Filterbälge 12 können mit einem nicht gezeigten Dichtungsrahmen verbunden werden.
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In der 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines Filterbalges 112 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus der 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 versehen. Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass Abschnitte der Stirnkanten 122 zwischen benachbarten Faltkanten 126 jeweils eine Biegung aufweisen. Von außen betrachtet haben diese Abschnitte einen konvexen Verlauf. Zum Schneiden der Stirnkanten 122 werden bei der Vorrichtung 43 aus den 2 und 3 die Messerwalzen 49 ausgetauscht gegen Messerwalzen mit Messern, deren Schneiden zwischen den Bergen/Tälern des Zickzackverlaufs entsprechende Biegungen aufweisen.
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In der 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Filterbalges 212 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus der 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 versehen. Das dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die reinluftseitigen Faltkanten 226 genauso lang sind wie die rohluftseitigen Faltkanten 226 bzw. die Stirnränder 230. Die Abschnitte der Stirnkanten 222 zwischen den benachbarten Faltkanten 226 bzw. zwischen den Stirnrändern 230 und dem jeweils benachbarten Faltkanten 226 weisen jeweils einen Knick vom Filtermedium 214 aus betrachtet nach außen auf. Die Falten 234 und die Stirnfalten 224 haben somit eine sechseckige Form. Die Umhüllende des Filterbalges 212 hat insgesamt etwa die Form eines sechsseitigen Prismas. Zum Schneiden der Stirnkanten 222 werden bei der Vorrichtung 43 aus den 2 und 3 die Messerwalzen 49 ausgetauscht gegen Messerwalzen mit Messern, deren Schneiden entsprechende Knicke aufweisen.
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In der 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel eines Filterbalges 312 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des zweiten Ausführungsbeispiels aus 5 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 200 versehen. Das vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel aus der 5 dadurch, dass die Länge der Faltkanten 326 auf der Rohluftseite 318 vom Zentrum des Filterbalges 312 zu den Stirnrändern 330 hin abnimmt. Ebenso nimmt die Länge der Faltkanten 326 auf der Reinluftseite 316 vom Zentrum des Filterbalges 312 zu den Stirnseiten 320 hin ab. Der Filterbalg 312 weitet sich in Durchströmrichtung 328 zur Reinluftseite 316 hin etwa konisch auf. Eine gedachte Umhüllende des Filterbalges 312, die durch die Stirnkanten 322, die auf einer Reinluftseite 16 des Filterbalges 312 benachbarten Faltkanten 326 und die auf einer Rohluftseite 18 benachbarten Faltkanten 326 bzw. Stirnränder 330 aufgespannt wird, hat insgesamt etwa die Form eines Kegelstumpfs, dessen Grundfläche eine Ellipse ist, deren schmale Umfangsseiten abgeschnitten sind.
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In der 8 ist ein Längsschnitt eines fünften Ausführungsbeispiels eines Filterbalges 412 gezeigt. Diejenigen Elemente, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels aus 1 ähnlich sind, sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 400 versehen. Bei dem Filterbalg 412 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel sind unterschiedliche Abstände zwischen benachbarten Faltkanten 426 und/oder Stirnrändern 430 vorgesehen. So werden unterschiedliche Faltenhöhen realisiert.
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Bei allen oben beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Filterbalges 12; 112; 212; 312; 412 und einer Vorrichtung 43 zur Herstellung eines Filterbalges 12; 112; 212; 312; 412 sind unter anderem folgende Modifikationen möglich:
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf Filterbälge 12; 112; 212; 312; 412 von Flachfilterelementen von Luftfiltern von Brennkraftmaschinen und Kraftfahrzeugen. Vielmehr kann sie auch bei andersartigen Flachfilterelementen für andersartige Fluide, beispielsweise Flüssigkeiten, beispielsweise Öl oder Kraftstoff oder Wasser, eingesetzt werden. Die Erfindung kann auch außerhalb von Brennkraftmaschinen eingesetzt werden. Auch kann sie außerhalb der Kraftfahrzeugtechnik, beispielsweise bei Industriemotoren, eingesetzt werden.
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Die Durchströmrichtung 28; 128; 228; 328 für die zu reinigende Luft kann auch umgekehrt sein.
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Die Reihenfolge der Walzenpaare 44, 46, 48, 50 und 52 und damit der Verfahrensschritte zur Herstellung der Filterbälge 12; 112; 212; 312; 412 kann, dort, wo es sinnvoll ist, auch anders sein. Beispielsweise kann die Perforation auch gemeinsam mit dem Prägen der Faltkanten 26; 126; 226; 326; 426 erfolgen.
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Anstelle der beiden Schneidwalzenpaare 48 kann auch eine andersartige Stirnkanten-Ablängeinrichtung vorgesehen sein. Anstelle der Messerwalzen 46 mit den Messern 57 kann beispielsweise eine andersartige Schneideinrichtung vorgesehen sein, mit der das Filtermedium 14; 114; 214; 314; 414 wenigstens entlang eines der Stirnkanten 22; 122; 222; 322; 422 geschnitten werden kann.
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Statt der Messer 57 können auch andersartige Wellenmesser, beispielsweise mit einem wellenförmigen statt zickzackförmigen Verlauf der Schneiden, vorgesehen sein. Zur Realisierung unterschiedlicher Verläufe der Stirnkanten 22; 122; 222; 322; 422 können die Messerwalzen 46, insbesondere die Messer 57, austauschbar sein gegen Messerwalzen, insbesondere Messer, mit den entsprechenden Schneiden, also Ablängkonturen. Beispielsweise kann die Schneide einen unregelmäßigen Zickzack-Verlauf haben, so dass unterschiedliche Abstände zwischen den Spitzen realisiert werden können. So können die Stirnkanten für einen Filterbalg mit variabler Filterhöhe ähnlich dem Filterbalg 412 aus der 8 geschnitten werden.
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Alternativ kann die Schneideinrichtung eine Laserschneideinrichtung, eine Wasserstrahlschneideinrichtung, eine Säge, insbesondere eine Stichsäge, oder einen Schneiddraht, beispielsweise einen Diamantdraht, aufweisen. Bei derartigen Schneideinrichtungen kann zur Realisierung eines entsprechenden Verlaufs der Stirnkanten das entsprechende Schneidwerkzeug, nämlich eine Schneiddüse der Laserschneideinrichtung, ein Schneidstrahl der Wasserstrahlschneideinrichtung, ein Sägeblatt der Säge, oder der Schneiddraht, entsprechend entlang des Filtermediums geführt werden. Die Führung des Schneidwerkzeugs kann dabei zusammen mit der Bewegung des Filtermediums geregelt werden. Vorteilhafterweise kann das Schneidwerkzeug im Zusammenspiel mit entsprechenden Fördereinrichtungen der Vorrichtung, beispielsweise Walzen oder Walzenpaaren, geregelt werden.
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Anstelle einer Schneideinrichtung kann die Stirnkanten-Ablängeinrichtung auch wenigstens eine Perforationseinrichtung, beispielsweise eine Stanzeinrichtung, aufweisen, mit der das Filtermedium wenigstens entlang eines der späteren Stirnkanten mit einer Perforation versehen werden kann. Entlang der Perforation kann dann das Filtermedium zur Realisierung der Stirnkanten gerissen oder gebrochen werden.
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Die Flachfilterelemente sind vorzugsweise mit einer umlaufende Dichtung (nicht gezeigt) versehen. Insbesondere ist Dichtung an die Faltenbälge 12, 112, 212, 312, 412 angeschäumt und besteht aus PUR-Schaum. Die Dichtung dient zum Abdichten eine Rohseite (unfiltriertes Fluid) von einer Reinseite (filtriertes Fluid), wenn das Flachfilterelement in einen Filtergehäuse verbaut ist.
