DE102014117539A1

DE102014117539A1 - Method for producing a filter cell made of flexible filter material

Info

Publication number: DE102014117539A1
Application number: DE102014117539.5A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Kara
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Filterzelle aus flexiblem Filterflächenmaterial, das in spiralförmiger oder schraubenförmiger Ausrichtung um eine Mittelachse aufgewickelt ist und Durchgangskanäle für das zu filternde Fluid in axialer Ausrichtung aufweist, das durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist: a) Verwendung eines bandförmigen flexiblen aufrollbaren Filtermaterials; b) Einbringen von freigeschnittenen, Stege aufweisenden Konturen an mindestens einer der beiden Längsseiten des Filtermaterials; c) Falten mindestens eines Teils der Stege auf die Ober- und/oder Unterseite des Filtermaterials; d) Fixieren der aufgefalteten Stege an der Ober- und/oder Unterseite des Filtermaterials bei gleichzeitiger Bildung von Zwischenräumen zwischen den Stegen; und e) Aufrollen des bandförmigen Filtermaterials zu einer Filterzelle bei gleichzeitiger Bildung von Durchgangskanälen durch mindestens einige Zwischenräume zwischen den Stegen.The invention relates to a method for producing a filter cell made of flexible filter sheet material which is wound in a spiral or helical alignment about a central axis and has passageways for the fluid to be filtered in axial alignment, characterized by the following method steps: a) use of a belt-shaped flexible rollable filter material; b) introducing cut-free, webs having contours on at least one of the two longitudinal sides of the filter material; c) folding at least a part of the webs on the top and / or bottom of the filter material; d) fixing the unfolded webs on the top and / or bottom of the filter material with simultaneous formation of spaces between the webs; and e) rolling up the band-shaped filter material into a filter cell while forming passageways through at least some spaces between the lands.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Filterzelle aus flexiblen Filterflächenmaterial, das in spiralförmiger oder schraubenförmiger Ausrichtung um eine Mittelachse aufgewickelt ist und Durchgangskanäle für das zu filternde Fluid in axialer Ausrichtung aufweist, sowie eine Filterzelle, die nach dem Verfahren hergestellt ist, und eine Filterzelle aus flexiblem Filterflächenmaterial. The invention relates to a method for producing a filter cell of flexible filter sheet wound in a helical or helical orientation about a central axis and having passageways for the fluid to be filtered in axial alignment, a filter cell made by the method, and a filter cell made of flexible filter surface material.

Filterzellen der gattungsgemäßen Art werden zum Beispiel als Luftfilter verwendet, um aerosole bzw. unerwünschte Schwebstoffe, wie Krankheitserreger, Pollenstäube oder Gase aus der Luft herauszufiltern. Die unerwünschten Substanzen werden durch geeigneten Aufbau der Filter abgeschieden. Als Filtermedium kommen meist Fasern oder Körner zum Einsatz. Bei der Verwendung von Fasern ist es üblich, Faserschichtfilter aufzubauen, die beispielsweise aus einem Filtervlies aus Natur- oder Kunststofffasern bestehen, der entsprechend dem Einsatz geeignete beschichtete Fasern aufweist oder insgesamt beschichtet ist. Zur Reinigung von Luft werden häufig auch Faserschichtfilter mit Aktivkohle eingesetzt. Diese Filter werden in Filtergehäusen platziert und von Luft, die durch Ventilatoren angesaugt oder eingeblasen wird, betrieben. Häufig kommen als Trockenfilter gefaltete Gewebe als Filterelement zum Einsatz. Papierbasierte Luftfilter sind einfach und sehr preiswert herzustellen, besitzen allerdings nicht die flexiblen Eigenschaften eines Vliesstofffilters oder Gewebefilters, der durch die Struktur des Gewebes oder des Vlieses selbst Luft durchlässt und damit Schadstoffe in gewünschter Weise zurückhält. Filter cells of the generic type are used, for example, as air filters to filter aerosols or unwanted suspended matter, such as pathogens, pollen dusts or gases from the air. The unwanted substances are separated by suitable design of the filters. The filter medium is usually fibers or grains are used. When using fibers, it is common to construct fibrous layer filters, which consist for example of a filter fleece made of natural or synthetic fibers, which has suitable coated fibers according to the use or is coated as a whole. For cleaning of air, fiber layer filters with activated carbon are also frequently used. These filters are placed in filter housings and operated by air sucked or blown by fans. Often come as dry filter folded fabric as a filter element used. Paper-based air filters are simple and inexpensive to produce, but do not have the flexible properties of a nonwoven filter or fabric filter which allows air to pass through the structure of the fabric or web itself and thus retains pollutants in the desired manner.

Aus der DE 600 15 588 T2 ist eine Vorrichtung für die Elektrofilterung von Staub und anderen kleinen partikulären Verschmutzungen aus einem gasförmigen Trägermaterial, insbesondere Luft, bekannt, die in einer Ausführungsform gemäß den 6 und 7 eine Filterzelle aufweist, die spiralförmig aus zylinderförmig angeordneten Durchströmkanalschichten gebildet ist. Die Durchströmkanalschichten können aus einer einzelnen konturierten Filmschicht oder einer strukturierten Filmschicht mit einer optionalen Abdeckschicht gebildet sein, die in einer spiralförmigen oder schraubenförmigen Ausrichtung um die Mittelachse gestaltet sind. Eine konturierte Filmschicht ist zur Stabilität während der Herstellung vorzugsweise an eine Abdeckschicht geklebt und steht in einem reibenden Kontakt mit anderen Abdeckschichten. Eine solche Filterzelle kann beispielsweise in ein Gehäuse eingesetzt werden, durch das partikulär verschmutzte Luft mittels eines Gebläses, das sich an einem Auslass des Gehäuses befindet, in den Einlass gesogen werden kann. Eine stromaufwärts befindliche Ladestufe besteht aus einer Leistungsversorgung, die eine ausreichend hohe Spannung zwischen einer Ladeelektrode und einer Erdungselektrode aufrecht erhält, so dass die Verschmutzungspartikel in der Luft aufgeladen werden können. Die Luft verläuft durch eine stromabwärts befindliche Filtersammelstufe, in welcher die geladenen Partikel an der Oberfläche der strukturierten Filmschichten der Filterzelle gesammelt werden. From the DE 600 15 588 T2 is a device for the electro-filtering of dust and other small particulate contaminants from a gaseous carrier material, in particular air, known in an embodiment according to the 6 and 7 a filter cell which is formed in a spiral shape of cylindrical Durchströmkanalschichten. The passageway layers may be formed from a single contoured film layer or a structured film layer with an optional capping layer configured in a helical or helical orientation about the central axis. A contoured film layer is preferably adhered to a cover layer for stability during manufacture and in frictional contact with other cover layers. Such a filter cell can be used for example in a housing through which particulate polluted air can be sucked into the inlet by means of a blower located at an outlet of the housing. An upstream charging stage consists of a power supply which maintains a sufficiently high voltage between a charging electrode and a grounding electrode so that the polluting particles can be charged in the air. The air passes through a downstream filter collection stage in which the charged particles are collected on the surface of the structured film layers of the filter cell.

Aus der DE 10 2010 028 293 A1 ist ein Verfahren zum Reinigen von Luft in einer Kraftfahrzeugklimaanlage bekannt, bei dem aus der Luft Schadstoffe, insbesondere Schadgase, von Sorptionsmaterial in einem Luftfilter der Kraftfahrzeugklimaanlage auch über einen längeren Zeitraum mit einer hohen Adsorptionskapazität absorbiert werden können, wobei an dem Luftfilter ein geringer Druckverlust entsteht. Durch die Verwendung von mit Sorptionsmaterial beschichteten Wellrippen an dem Adsorptionsfilter wird nur ein sehr geringer Druckverlust erzeugt, so dass zum Betrieb des Gebläses nur wenig elektrische Energie aufgewendet werden muss. Das Sorptionsmaterial kann zusätzlich an der Oberfläche mit Katalysatoren versehen sein, so dass insbesondere Schadgase oder Geruchsstoffe nicht nur vom Sorptionsmaterial adsorbiert und gespeichert werden, sondern auch aktiv zersetzt werden können. Ebenso sind Aktivkohlebeschichtungen möglich. From the DE 10 2010 028 293 A1 a method for purifying air in an automotive air conditioning system is known in which pollutants, in particular noxious gases from sorbent material in an air filter of the motor vehicle air conditioning can be absorbed over a long period of time with a high adsorption capacity, wherein the air filter, a low pressure loss , By using corrugated fins coated with sorbent material on the adsorption filter, only a very small pressure loss is generated so that only little electrical energy has to be expended for the operation of the fan. The sorption material may additionally be provided with catalysts on the surface, so that in particular noxious gases or odorous substances are not only adsorbed and stored by the sorption material, but can also be actively decomposed. Likewise, activated carbon coatings are possible.

Es hat sich gezeigt, dass die bekannten Filter, die z. B. aus gefaltetem Filtermaterial hergestellt sind, in der Herstellung immer auf Rahmenstrukturen angewiesen sind, damit diese Filter in Schichten übereinander eingebaut werden können. Solche Rahmen werden dann in Filtergehäuse eingesetzt. Eine Eigenstabilität weisen solche Filter nicht auf. Sie benötigen stets eine Rahmenkonstruktion, um sicher gehalten werden zu können. Unter Verwendung von wellenförmigem Material, wie anhand der DE 600 15 588 T2 beschrieben, ist die Herstellung aufwändig und es lassen sich rationell nur solche Filterzellen herstellen, die lineare Durchgangskanäle aufweisen, die durch die Wellenform geprägt sind. Des Weiteren sind solche Filter nur in Anlagen einsetzbar, bei denen große Luftmengen hindurchströmen, da die Kanäle nicht beliebig klein und formgestaltbar sind. It has been found that the known filter, the z. B. are made of folded filter material, are always dependent on frame structures in the production, so that these filters can be installed in layers one above the other. Such frames are then inserted into filter housings. An inherent stability such filters do not have. You always need a frame construction in order to be held securely. Using wavy material, as based on the DE 600 15 588 T2 described, the production is complex and it can be efficiently produce only those filter cells having linear passageways, which are characterized by the waveform. Furthermore, such filters can only be used in systems in which large amounts of air flow through, since the channels are not arbitrarily small and shapeable.

Filterelemente für Raumluftfilter, die z. B. in Kraftfahrzeugen als Kraftfahrzeugkabinenluftfilter einsetzbar sind, können preiswert als Mehrschichtfilter aus einem synthetischen Partikelfiltervliesmaterial hergestellt werden, das beispielsweise aus einem, mittels eines Mikrospunbond-, Meltblown- oder ähnlichen Verfahrens hergestellten Faservlies besteht. Ein solches Material kann selbsttragend plissierfähig sein und einen mittleren Faserdurchmesser ≥ 3 µm und Stützfasern mit einem Faserdurchmesser von 8 µm bis 30 µm aufweisen, wobei das Faservlies mit einer Noppen- oder Sickenstruktur ausgebildet ist. Des Weiteren kann das Vlies mit einer Nanofaserbeschichtung versehen sein, die z. B. mittels eines Spinnverfahrens elektrostatisch aufgebracht wird. Durch eingebrachte Sicken können Anlagenelemente definiert werden, so dass durch das Material insgesamt aufgrund der Struktur die Luft hindurchzutreten vermag. Kleine Luftkanäle können damit aber nicht realisiert werden. Filter elements for room air filters, the z. As can be used in motor vehicles as motor vehicle cabin air filters can be inexpensively produced as a multi-layer filter of a synthetic particle filter nonwoven material, which consists for example of a, produced by means of a microspun bond, meltblown or similar process nonwoven fabric. Such a material may be self-supporting plissierfähig and have a mean fiber diameter ≥ 3 microns and supporting fibers with a fiber diameter of 8 microns to 30 microns, wherein the nonwoven fabric is formed with a knobbly or bead structure. Furthermore, the nonwoven may be provided with a nanofiber coating, the z. B. electrostatically by means of a spinning process is applied. By introduced beads system elements can be defined so that the material is able to pass through the material due to the structure of the air. Small air ducts can not be realized with it.

Die vorliegende Erfindung ist filtermaterialunabhängig zu sehen. Für die Herstellung kann jedes Filtermaterial verwendet werden, das flexibel und relativ dünnwandig ist, so dass es aufrollbar ist. Des Weiteren kann das Filtermaterial mit den unterschiedlichsten Beschichtungen versehen sein, je nach Einsatzgebiet, um sowohl Staubpartikel oder Fremdstoffe oder auch Gasbestandteile ausfiltern und eliminieren zu können. The present invention is to be seen independent of filter material. For the production of any filter material can be used, which is flexible and relatively thin-walled, so that it can be rolled up. Furthermore, the filter material can be provided with a wide variety of coatings, depending on the field of use, in order to be able to filter out and eliminate both dust particles or foreign substances or gas components.

Vom dargestellten Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Filterzelle aus flexiblem Filterflächenmaterial so auszugestalten, dass diese besonders preiswert herstellbar ist, für die verschiedensten Anwendungen größenmäßig variabel hergestellt werden kann und eine automatische Fertigung ermöglicht. Starting from the illustrated prior art, the invention has the object, a filter cell of flexible filter surface material in such a way that it is particularly inexpensive to produce, can be made variable in size for a variety of applications and allows automatic production.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung gemäß der Lehre im Anspruch 1 ein Verfahren zur Herstellung einer Filterzelle aus flexiblem Filterflächenmaterial, das in spiralförmiger oder schraubenförmiger Ausrichtung um eine Mittelachse aufgewickelt ist und Durchflusskanäle für das zu filternde Fluid in axialer Ausrichtung aufweist, vor, das sich durch folgende Verfahrensschritte auszeichnet:

a) Verwendung eines bandförmigen flexiblen aufrollbaren Filtermaterials
b) Einbringen von freigeschnittenen, Stege aufweisenden Konturen an mindestens einer der beiden Längsseiten des Filtermaterials
c) Falten mindestens eines Teils der Stege auf die Ober- und/oder Unterseite des Filtermaterials;
d) Fixieren der gefalteten Stege an der Ober- und/oder Unterseite des Filtermaterials bei gleichzeitiger Bildung von Zwischenräumen zwischen den Stegen; und
e) Aufrollen des bandförmigen Filtermaterials zu einer Filterzelle bei gleichzeitiger Bildung von Durchflusskanälen durch mindestens einige Zwischenräume zwischen den Stegen.

To achieve the object, the invention according to the teaching in claim 1, a method for producing a filter cell of flexible filter sheet material, which is wound in a helical or helical alignment about a central axis and flow channels for the fluid to be filtered in axial alignment, before, the characterized by the following method steps:

a) Use of a band-shaped flexible roll-up filter material
b) introducing free cut, webs having contours on at least one of the two longitudinal sides of the filter material
c) folding at least a part of the webs on the top and / or bottom of the filter material;
d) fixing the folded webs at the top and / or bottom of the filter material with simultaneous formation of gaps between the webs; and
e) rolling the band-shaped filter material to a filter cell with simultaneous formation of flow channels through at least some spaces between the webs.

Eine Filterzelle, die nach dem Verfahren hergestellt ist, ist im Anspruch 9 angegeben, und im Anspruch 12 eine Filterzelle der gattungsgemäßen Art in einem speziellen Aufbau mit einem strukturierten Filterflächenmaterial. A filter cell produced according to the method is given in claim 9, and in claim 12 a filter cell of the generic type in a special structure with a structured filter surface material.

Vorteilhafte Verfahrensschritte zur Herstellung einer Filterzelle nach der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben. Abwandlungen der Filterzelle gemäß Anspruch 9 sind in den Ansprüchen 10 und 11 und Ausgestaltungsformen der Filterzelle nach Anspruch 12 in den Ansprüchen 13 bis 19 angegeben. Advantageous method steps for producing a filter cell according to the invention are specified in the dependent subclaims 2 to 8. Modifications of the filter cell according to claim 9 are given in claims 10 and 11 and embodiments of the filter cell according to claim 12 in claims 13 to 19.

Das bandförmige, flexible, aufrollbare Filtermaterial kann beispielsweise eine Breite von 40 mm und eine Dicke von 0,2 mm bis 0,8 mm aufweisen und aus einem Kunststofffaservlies bestehen, z. B. aus Fasern mit Durchmessern von 8 µm bis 30 µm. Anstelle eines Vlieses kann aber auch ein Gewebe aus textilen Kunststofffasern verwendet werden, ebenso können Papierstreifen, z. B. poröse Papierstreifen, zum Einsatz kommen. Auch können die Fasern aus anderen synthetischen Fasern oder Naturfasern bestehen. Die Beschichtung des Filtermaterials hängt jeweils von der Verwendung ab. Ebenso kann das Filtermaterial selbst bereits Katalysatoren und andere Beschichtungsmaterialien beinhalten, wie beispielsweise Aktivkohle, die beispielsweise in die Fasern oder in das Papier direkt eingebunden sind. The band-shaped, flexible, roll-up filter material, for example, have a width of 40 mm and a thickness of 0.2 mm to 0.8 mm and consist of a plastic fiber nonwoven, z. B. fibers with diameters of 8 microns to 30 microns. Instead of a nonwoven but also a fabric made of textile plastic fibers can be used, as can paper strips, z. B. porous paper strips are used. Also, the fibers may consist of other synthetic fibers or natural fibers. The coating of the filter material depends on the use. Likewise, the filter material itself may already contain catalysts and other coating materials, such as activated carbon, for example, which are directly incorporated into the fibers or into the paper.

Erfindungswesentlich ist, dass entsprechend der gewünschten Kanalprägung, beispielsweise auf einer Längsseite z. B. über eine Tiefe von 19 mm, Stege freigeschnitten werden, die dann auf das verbleibende durchgehende Band aufgefaltet werden, so dass zwischen den benachbarten Stegen, die aufgefaltet sind und auf der Oberfläche des Bandstreifens haften, in gewünschter Weise ein kanalförmiger Hohlraum entsteht, der eine Höhe aufweist, die der Materialstärke des Filtermaterials entspricht. Die Freischnitte können dabei mittels Laser oder mittels Stanzwerkzeugen oder Rollmesser erstellt werden. Damit die aufgefalteten Stege haften, können diese im Rollprozess aufgefaltet werden, so dass sie sich unter Spannung über den Vollmaterialbandsteg legen, der zu der Filterzelle erfindungsgemäß spiralförmig aufgewickelt wird, wodurch die Stege in dem Verbund fest eingebunden sind. Die Stege können aber auch grundsätzlich beim Faltprozess angeklebt werden, beispielsweise durch Punktklebung. Auch ist eine Verschweißung z. B. des äußeren Stegabschnittes an dem durchgehenden bandförmigen Trägermaterial möglich. Essential to the invention is that according to the desired channel embossing, for example, on a longitudinal side z. B. over a depth of 19 mm, webs are cut free, which are then unfolded onto the remaining continuous band, so that between the adjacent webs, which are unfolded and adhere to the surface of the tape strip, in the desired manner, a channel-shaped cavity is formed, the has a height that corresponds to the material thickness of the filter material. The free cuts can be created by means of laser or punching tools or roller blades. In order for the unfolded webs to adhere, they can be unfolded in the rolling process so that they lay under tension over the solid material web web, which is spirally wound into the filter cell according to the invention, as a result of which the webs are firmly bound in the composite. But the webs can also be stuck in principle during the folding process, for example by point bonding. Also, a weld z. B. the outer web portion of the continuous band-shaped substrate possible.

Die Stege können die verschiedensten Konturen aufweisen. So können beispielsweise rechteckförmig und zungenförmig ausgebildete Stege vorgesehen sein, die rechtwinklig verlaufend angesetzt sind und eine Breite von z. B. 2 mm bis 5 mm aufweisen. Sie können aber auch schräg angesetzt sein, so dass schräg verlaufende Kanäle dadurch gebildet werden können oder bestimmte Verlegungsmuster durch die Faltung längs der Kanten an dem durchgehenden Materialstreifen. Auch können die Stege brückenförmige Stege sein, so dass zwei benachbarte Stege nach dem Auffalten eine Sacköffnung bilden, wodurch der Luftstrom gezwungen ist, durch die verbleibende Fläche des bandförmigen Materials hindurchzutreten. Dieses Material ist grundsätzlich luftdurchlässig, so dass die Gase hierüber auch strömen können und Staubpartikel zurückgehalten werden. The webs can have a variety of contours. Thus, for example, rectangular and tongue-shaped webs may be provided, which are attached at right angles and a width of z. B. 2 mm to 5 mm. But they can also be set at an angle, so that oblique channels can be formed by or certain Verlegungsmuster by the folding along the edges of the continuous strip of material. The webs may also be bridge-shaped webs, so that two adjacent webs form a bag opening after unfolding, whereby the air flow is forced to pass through the remaining surface of the band-shaped material. This material is basically permeable to air, so that the gases can flow over it and dust particles are retained.

Zur Verwirbelung kann ferner vorgesehen sein, dass in die Kanäle oder in die durch die aufgefalteten Stege gebildeten Muster Noppen oder Erhebungen in das bandförmige Material eingedrückt werden, die in der Höhe der Stegdicke angepasst sind, so dass hierüber Verwirbelungen des Luft- bzw. des Gasstromes erzielt werden, um einen definierten Reinigungseffekt durch den Filter zu ermöglichen. For swirling it may further be provided that in the channels or in the pattern formed by the unfolded webs knobs or protrusions are pressed into the band-shaped material, which are adapted in height of the web thickness, so that this turbulence of the air or the gas stream be achieved to allow a defined cleaning effect through the filter.

Selbstverständlich können auch beidseitig an dem mittleren bandförmigen Materialsteg die Stege freigeschnitten angeordnet und so in ihrer Länge gewählt sein, dass die gewünschten Kanalbildungen realisiert werden, wenn sie über die Oberfläche des bandförmigen Trägers gefaltet werden. Beispielsweise kann der mittlere bandförmige Materialsteg 20 mm betragen und die Länge der freigeschnittenen Stege jeweils ca. 10 mm, so dass bei seitlichem Versatz der Stege Kanäle entstehen, die stufenförmig verlaufen. Of course, the webs can also be arranged cut free on both sides of the middle band-shaped material web and be selected in their length so that the desired channel formations are realized when they are folded over the surface of the band-shaped carrier. For example, the average band-shaped material web can be 20 mm and the length of the cut-free webs in each case about 10 mm, so that when lateral offset of the webs channels are formed, which extend in steps.

Die äußeren Ende der Stege können abgerundet oder gefast ausgebildet sein, so dass Verwirbelungen in gewünschter Weise beim Durchtritt des Gasstromes entstehen. Die Stege können aber auch so angeordnet sein, dass sie geradlinige durchgehende Kanäle bilden. In diesem Fall enden die beiden gefalteten Stege etwa in der Mitte des bandförmigen Filtermaterials. The outer end of the webs may be rounded or chamfered, so that turbulence arises in the desired manner during the passage of the gas stream. But the webs can also be arranged so that they form straight continuous channels. In this case, the two folded webs end approximately in the middle of the band-shaped filter material.

Wenn ein Filtermaterial verwendet wird, das besonders dünn ist, beispielsweise nur eine Dicke von 0,2 mm aufweist, der Durchgangskanal aber höher sein soll, so ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Stege mehrfach gefaltet werden, bevor sie auf das verbleibende bandförmige Filtermaterial aufgefaltet werden. Wenn die Stege einmal gefaltet sind, wird ein Kanal beim Aufwickeln gebildet, der eine Höhe aufweist, die der doppelten Dicke des Filtermaterials entspricht. Wenn eine Zweifachfaltung vorgenommen wird, entspricht die Kanalhöhe der dreifachen Materialstärke, usw. Es ist ersichtlich, dass durch diese einfachen Faltungsmittel beliebige Kanalhöhen erzielbar sind. Ebenso können die Prägungen in dem bandförmigen Filtermaterialsteg, der aufgerollt wird, durch entsprechende Tiefenprägung in der Höhe angepasst ausgeführt sein, falls solche vorgesehen werden sollen. If a filter material is used, which is particularly thin, for example, only has a thickness of 0.2 mm, but the passage is to be higher, it is provided in a further embodiment of the invention that the webs are folded several times before being applied to the remaining band-shaped filter material are unfolded. Once the webs have been folded, a channel is formed during winding having a height which is twice the thickness of the filter material. If a double fold is made, the channel height is equal to three times the material thickness, etc. It can be seen that any channel heights can be achieved by these simple folding means. Likewise, the embossing in the band-shaped filter material web, which is rolled up, can be adapted by appropriate depth embossing in height, if so provided.

Gemäß einem Verfahrensschritt können in beiden Längsseiten durch freigeschnittene Stege Konturen eingebracht werden, wobei die Stege Außenkanten aufweisen, die gepaart mit der Außenkante eines Nachbarstegs einen Durchgangskanal bilden. In die beiden Längsseiten können aber auch freigeschnittene Stege aufweisende Konturen eingebracht werden, wobei die Stege Außenkanten aufweisen, die gepaart mit der Außenkante eines Nachbarstegs einen Durchgangskanal bilden. Die Stege können nach dem Falten kammartig ineinandergreifen und/oder zueinander versetzt oder gegenüberstehend enden. According to a method step contours can be introduced in both longitudinal sides by free-cut webs, wherein the webs have outer edges, which form a through channel paired with the outer edge of a neighboring web. In the two longitudinal sides but also free-cut webs having contours can be introduced, wherein the webs have outer edges, which paired with the outer edge of a neighboring web form a passageway. The webs may mesh in a comb-like manner after folding and / or offset from each other or end opposite.

Die Stege können längs einer gemeinsamen Faltlinie an dem mittleren durchgehenden Streifen enden oder aber auch seitlich in dem Materialstreifen hineingehend freigeschnitten sein und beispielsweise eine Randausnehmung nach der Faltung bilden. Nach dem Freischneiden der Stege mindestens an einer Längsseite und nach dem Überfalten dieser Stege auf das bandförmige Trägermaterial, was beispielsweise mittels einer Rollenfaltvorrichtung möglich ist, wird das so vorbereitete bandförmige Filtermaterial spiralförmig zur Filterzelle aufgewickelt. Es entsteht dabei bei Anwendung unterschiedlicher Wickelkerne eine Filterzelle mit unterschiedlichen Querschnittsformen. Bei Verwendung eines runden Wickelkernes entsteht eine nahezu kreisrunde Filterzelle, bei Verwendung eines quadratischen Wickelkernes eine in etwa quadratisch ausgebildete, gerundete Ecken aufweisende Filterzelle und bei einer polygonalen Ausbildung des Wickelkernes entsteht eine entsprechende Filterzelle mit einem polygonalen äußeren Mantel mit abgerundeten Ecken. The webs may terminate along a common fold line at the central continuous strip or else be cut free laterally in the strip of material and form, for example, an edge recess after folding. After the free-cutting of the webs at least on one longitudinal side and after the over-folding of these webs on the band-shaped carrier material, which is possible for example by means of a Rollenfaltvorrichtung, the thus prepared band-shaped filter material is wound spirally to the filter cell. It arises when using different hubs a filter cell with different cross-sectional shapes. When using a round hub creates a nearly circular filter cell, when using a square hub a roughly square shaped, rounded corners having filter cell and a polygonal design of the hub creates a corresponding filter cell with a polygonal outer shell with rounded corners.

Da das Filtermaterial selbst elastisch ist und durch die Stege und die Durchgangskanäle in sich auch elastisch ist, können die Filterzellen auch in Gehäusen eingesetzt werden, die der äußeren Form nicht unmittelbar angepasst sind, so dass durch Verformung der Mantelform die Durchgangskanäle einseitig verkleinert und andererseits vergrößert werden können. Auch dies ist abhängig von dem Einsatz des Filters für den bestimmten Verwendungszweck. Since the filter material itself is elastic and is also elastic by the webs and the through channels, the filter cells can also be used in housings that are not directly adapted to the outer shape, so that by deformation of the shell shape, the through channels reduced on one side and on the other hand increased can be. This also depends on the use of the filter for the specific purpose.

Die gemäß der Erfindung hergestellte Filterzelle kann einzeln oder auch in Kaskade mit weiteren Filterzellen in einem Filtergehäuse mit einer Fluidzuflussöffnung und einer Fluidabflussöffnung eingebracht sein. Sie kann entsprechend der Auslegung für die Reinigung von Gasen und Luft herangezogen werden und bei Verwendung mit beschichtetem Katalysatorfiltermaterial auch zum Eliminieren von Schadstoffen aus dem Gas verwendet werden. Ist das Fluid mit Stäuben behaftet, so werden die Stäube in den Kanälen aufgefangen und können beispielsweise durch Schüttel- und Rüttelbewegungen des Filterelementes hieraus bei der Reinigung entfernt werden, um das Filterelement weiterhin benutzen zu können. The filter cell produced according to the invention can be introduced individually or else in cascade with further filter cells in a filter housing with a fluid inlet opening and a fluid outlet opening. It can be used as designed for the purification of gases and air and, when used with coated catalyst filter material, can also be used to eliminate pollutants from the gas. If the fluid is contaminated with dusts, the dusts are collected in the channels and can be removed therefrom during the cleaning, for example by shaking and shaking movements of the filter element in order to be able to continue to use the filter element.

Die Filterzelle, die nach dem Verfahren hergestellt wird, zeichnet sich dadurch aus, dass das Filterflächenmaterial aus einem flachbandförmigen, aufwickelbaren Filtervliesstoff besteht und mindestens an einer der Längsseiten zungenförmige freigeschnittene Konturen aufweist, deren freigeschnittene Stege um eine definierte Faltkante längs an dem unbeschnittenen Bandmaterialstreifen auf die Ober- und/oder Unterseite, faltbar und hieran fixierbar sind, wobei die Stege an dem unbeschnittenen Bandmaterialstreifen, dem Basissteg, beim Aufwickeln kanalartige Zwischenräume zwischen den Bandschichten bilden. The filter cell, which is produced by the method, is characterized in that the filter surface material consists of a ribbon-shaped, windable filter nonwoven fabric and at least on one of the longitudinal sides tongue-shaped cut-free contours whose cut edges around a defined folding edge along the uncut band material strips on the top and / or bottom, foldable and can be fixed thereto, wherein the webs on the uncut strip of strip material, the base web, during winding channel-like spaces between the band layers form.

Die beidseitig an dem Bandmaterialstreifen des flachbandförmigen Filtervliesstoffes freigeschnittenen Konturen ermöglichen je nach Zuschnitt, dass die Stege, gepaart mit den Nachbarstegen, einen Durchströmkanal oder einen Barrierekanal bilden. Der Barrierekanal besteht aus einem U-förmigen Sackloch, in dem die Luft gezwungen ist, durch die Filterwand zum Nachbarkanal hindurchzutreten. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Konturen so zu wählen sind, dass in gewünschter Weise die benachbarten Wickelbahnen des spiralförmig aufgewickelten Körpers in gewünschter Weise in den Reinigungsprozess mit einbezogen werden können. Depending on the blank, the contours, which are cut free on both sides on the strip of strip material of the flat-band-shaped filter nonwoven fabric, make it possible for the webs, paired with the neighboring webs, to form a throughflow channel or a barrier channel. The barrier channel consists of a U-shaped blind hole in which the air is forced to pass through the filter wall to the adjacent channel. It goes without saying that the contours are to be chosen so that in the desired manner, the adjacent winding tracks of the spirally wound body can be included in the cleaning process in the desired manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ergänzend erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the embodiment shown in the drawing.

In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:

1 eine Filterzelle, die durch spiralförmiges Aufwickeln eines bandförmigen Filterflächenmaterials hergestellt ist, und 1 a filter cell made by spirally winding a band-shaped filter sheet material, and

2 einen bandförmigen Filtermaterialstreifen mit seitlichen Konturenschnitten mit verschieden ausgebildeten Stegen. 2 a band-shaped strip of filter material with lateral contour cuts with differently shaped webs.

Die in 1 dargestellte Filterzelle kann beispielsweise aus einem 30 cm langen, einem 50 cm langen oder einem 100 cm langen bandförmigen Filterflächenmaterial gefertigt sein. Das bandförmige Material, das beispielsweise in Rollen von 200 m Länge geliefert wird, wird dazu beim Abrollen längsseitig mit Konturenschnitten versehen, die gleichförmige Konturen oder auch unterschiedliche Konturen aufweisen können. Die Freischnitte können dabei beispielsweise mittels Laser oder mittels Schneidvorrichtungen oder auch mit Standvorrichtungen vorgenommen werden. Ebenso sind Rollenschneider einsetzbar, die synchron mit dem Abrollen des bandförmigen Filterflächenmaterials den Konturenschnitt vornehmen. In the 1 shown filter cell can be made for example of a 30 cm long, a 50 cm long or a 100 cm long band-shaped filter surface material. The strip-shaped material, which is supplied for example in rolls of 200 m in length, is provided on the longitudinal side during rolling with contour cuts, which may have uniform contours or different contours. The cutouts can be made for example by means of laser or by means of cutting devices or with stand devices. It is also possible to use slitters which make the contour cut in synchronism with the unrolling of the band-shaped filter surface material.

Das bandförmige Material 1 wird also, wie aus 2 ersichtlich, mit gleichförmigen oder abschnittsweise unterschiedlich gestalteten Stegen 2a, 2b versehen. Im Ausführungsbeispiel werden diese längs einer Faltkante am bandförmigen Träger 1 auf diesen aufgefaltet und auf der Oberseite entweder durch die Faltung selbst oder durch einen Kleber gehalten, bzw. fixiert. Die Stege 2a und 2b sind rechteckförmig aus dem Träger 1 vorstehend ausgebildet, ebenso die Stege 3a und 3b, die allerdings gefaste Außenecken aufweisen. Es ist ersichtlich, dass bei der 90°-Anordnung nach dem Auffalten Durchgangskanäle 4 entstehen. Der Steg 5 weist einen bogenförmigen Endabschnitt auf. Entsprechend ist auch nach der Faltung das Ende gebogen ausgebildet, das auf dem bandförmigen Filtermaterial 1 aufliegt. The band-shaped material 1 So, how will 2 can be seen, with uniform or partially differently shaped webs 2a . 2 B Mistake. In the exemplary embodiment, these are along a folding edge on the band-shaped carrier 1 unfolded on this and held on the top either by the fold itself or by an adhesive, or fixed. The bridges 2a and 2 B are rectangular from the carrier 1 formed above, as well as the webs 3a and 3b , which have however gefaste outside corners. It can be seen that in the 90 ° configuration after unfolding, passageways 4 arise. The jetty 5 has an arcuate end portion. Accordingly, the end is formed bent after folding, which on the band-shaped filter material 1 rests.

Die weiteren Stege 6 und 7 verdeutlichen, dass auch eine seitenversetzte Anordnung möglich ist, so dass nach dem jeweiligen Umschlagen stufenförmige Ausprägungen der Durchgangskanäle 4 gegeben sind. Die Stege 8 und 9 sind als Kurzstege ausgeführt, so dass zwischen den stirnseitig gegenüberstehenden Stegen nach der Faltung ein Zwischenkanal auch in Längsrichtung des bandförmigen Trägermaterials 1 gegeben ist. The other bridges 6 and 7 make it clear that a laterally offset arrangement is possible, so that after the respective transfer step-like forms of the through channels 4 given are. The bridges 8th and 9 are designed as short webs, so that between the frontally opposite webs after folding an intermediate channel in the longitudinal direction of the band-shaped carrier material 1 given is.

Die Stege 10 und 11 sind außenliegend schräg verlaufend angeordnet und bilden nach Faltung einen schrägen Durchgangskanal. Durch entsprechende Länge kann auch ein Mittenkanal zusätzlich gebildet werden. Gepaart mit gegenläufig verlaufend freigeschnittenen, schrägen Stegen 12 und 13 ist ein Mittelraum gegeben, in welchem durch Prägung in dem bandförmigen Trägermaterial 1 beispielsweise ein runder noppenförmiger Vorsprung 14 eingebracht werden kann, der eine Verwirbelung beim Durchtritt des Gases bewirkt. Falls die Höhe der Durchgangskanäle größer sein soll als die Materialstärke, so können die weiteren Stege 15 und 16 jeweils einmal vorgefaltet und dann auf den mittleren Filtermaterialsteg aufgefaltet werden, so dass dann eine doppelte Materialhöhe die Kanalhöhe bestimmt. The bridges 10 and 11 are arranged outboard obliquely and form after folding an oblique passageway. By appropriate length and a center channel can be additionally formed. Paired with oppositely cut, oblique webs 12 and 13 is given a central space in which by embossing in the band-shaped carrier material 1 for example, a round knob-shaped projection 14 can be introduced, which causes a turbulence in the passage of the gas. If the height of the passageways should be greater than the thickness of the material, so can the other webs 15 and 16 each prefolded and then unfolded on the middle filter material web, so that then a double height of material determines the channel height.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: bandförmiges Filtermaterial band-shaped filter material
2a 2a: Stegweb
2b 2 B: Stegweb
3a 3a: Stegweb
3b 3b: Stegweb
4 4: Durchflusskanäle Flow channels
5 5: Steg web
6 6: Steg web
7 7: Steg web
8 8th: Steg web
9 9: Steg web
1010: Steg web
1111: Steg web
1212: Steg web
1313: Steg web
1414: Vorsprung head Start
1515: Steg web
1616: Steg web

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 60015588 T2 [0003, 0005]
DE 102010028293 A1 [0004]

Claims

A method of making a filter cell of flexible filter sheet material wound in a helical or helical orientation about a central axis and having passageways for the fluid to be filtered in axial alignment, characterized by the following method steps: a) use of a band-shaped flexible roll-up filter material; b) introducing cut-free, webs having contours on at least one of the two longitudinal sides of the filter material; c) folding at least a part of the webs on the top and / or bottom of the filter material; d) fixing the unfolded webs on the top and / or bottom of the filter material with simultaneous formation of spaces between the webs; and e) rolling the band-shaped filter material to a filter cell with simultaneous formation of flow channels through at least some spaces between the webs.

A method according to claim 1, characterized in that in both longitudinal sides cut free, webs having contours are introduced, wherein the webs have such a blank that they form paired with a neighboring web a passageway or a barrier channel.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that in both longitudinal sides cut free, webs having contours are introduced, wherein the webs have outer edges which paired with the outer edge of a neighboring web form a flow-through.

A method according to claim 3, characterized in that the webs mesh after folding in a comb and / or offset from each other or end opposite.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least individual webs are folded in at least once to form the double web thickness.

A method according to claim 1, characterized in that are used as filter material filter nonwoven fabric, woven textile filter webs of different materials and fibers and / or with application-dependent coating, wherein these are manufactured or cut in strip-shaped strips.

A method according to claim 1, characterized in that the webs terminate at a common fold line or individual webs cut free on both sides in the strip of strip material.

A method according to claim 7, characterized in that the folds of the webs on a fold line or against each other are deep offset.

A filter cell of belt-shaped, flexible, rollable filter material wound in a helical or helical orientation about a central axis and having passageways for the fluid to be filtered in axial alignment made according to any one of the preceding method claims.

Filter cell according to claim 9, characterized in that the central axis is round or has a square or polygonal cross-section with polygonal or rounded corners.

Filter cell according to claim 9 or 10, characterized in that the filter cell is introduced individually or in cascade with others in a filter housing with fluid inlet opening and fluid outlet opening.

Filter cell of flexible filter sheet material, which is wound in a spiral or helical alignment about a central axis and passageways for the fluid to be filtered in axial alignment, characterized in that the filter surface material consists of a ribbon-shaped, windable filter nonwoven fabric, at least on one of the longitudinal sides tongue-shaped cut-free contours whose freely cut webs are foldable about a defined folding edge along the uncut strip of strip material on the top and / or bottom, and can be fixed thereto, wherein the webs form on the uncut strip of strip material during winding channel-like spaces between the band layers.

Filter cell according to claim 12, characterized in that on both sides of the band material strip of the flat band-shaped filter nonwoven fabric contours are cut free, wherein the webs have such a blank that they paired with the adjacent webs form a passageway or a barrier channel.

Filter cell according to claim 12 or 13, characterized in that in both longitudinal sides of the band-shaped filter material cut-free, webs having contours are introduced, wherein the webs have outer edges which paired with the outer edge of a neighboring web form a passageway.

Filter cell according to one of claims 12 to 14, characterized in that at least individual webs are folded in at least once to form the double web thickness.

Filter cell according to claim 12, characterized in that contours with defined structures are introduced into the edge zone.

Filter cell according to claim 12, characterized in that webs of the free cuts on a fold line along the filter material strips end or individual webs are cut free extended on both sides.

Filter cell according to claim 17, characterized in that the folds of the webs are provided on a fold line or against each other with a depth offset.

Filter cell according to one of claims 12 to 18, characterized in that in the middle web of the band-shaped filter material embossing pattern for channel, distance and air angle formation are introduced.