DE102015004644A1

DE102015004644A1 - Filter element with filter bellows

Info

Publication number: DE102015004644A1
Application number: DE102015004644.6A
Authority: DE
Inventors: Miriam Wälde; Hans-Jürgen Isensee
Original assignee: Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 2015-04-15
Filing date: 2015-04-15
Publication date: 2016-10-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (10) zum Filtern eines Fluids, das einen Filterbalg (12) aus einem Filtermedium (14) umfasst, das entlang von Faltkanten (26) zickzackförmig zu Falten (34) gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten (22a, 22b) des Filterbalgs (12) erstrecken, und welches Filtermedium (14) zur Durchströmung mit dem Fluid von einer Rohseite (50) des Filterelements zu einer Reinseite (52) vorgesehen ist. Dabei weist das Filtermedium (14) an wenigstens einer seiner durchströmten Oberflächen eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen (40) auf, welche von der Oberfläche abstehen und welche im bestimmungsgemäßen Betriebszustand des Filterbalgs (12) ein Strömen wenigstens eines Teils des Fluids zwischen den Falten (34) des Filterbalgs (12) bewirken. Die Abstandspunkte (40) sind über Faltkantenflächen (20a, 20b) einer Falte (34) verteilt angeordnet. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des Filterelements (10) als Rundfilterelement, insbesondere als Rundfilterelement einer Brennkraftmaschine, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements (10) und eine Anlage zur Herstellung eines Filterelements (10).The invention relates to a filter element (10) for filtering a fluid which comprises a filter bellows (12) made of a filter medium (14) which is folded in a zigzag shape along fold edges (26) into folds (34), which are respectively located between opposite end edges (FIGS. 22a, 22b) of the filter bellows (12) extend, and which filter medium (14) is provided for the passage of fluid from a raw side (50) of the filter element to a clean side (52). In this case, the filter medium (14) on at least one of its surfaces through a plurality of punctiform spacer elements (40) which project from the surface and which in the normal operating condition of the filter bellows (12) flows at least a portion of the fluid between the folds (34 ) of the filter bellows (12) effect. The distance points (40) are distributed over folded edge surfaces (20a, 20b) of a fold (34). The invention further relates to the use of the filter element (10) as a round filter element, in particular as a round filter element of an internal combustion engine, and to a method for producing a filter element (10) and a system for producing a filter element (10).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Filterelement zum Filtern eines Fluids mit einem Filterbalg aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium, insbesondere zur Verwendung als Rundfilter einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren und eine Anlage zur Herstellung eines solchen Filterelements.The invention relates to a filter element for filtering a fluid with a filter bellows from a zigzag folded filter medium, in particular for use as a round filter an internal combustion engine, in particular a motor vehicle and a method and a system for producing such a filter element.

Stand der TechnikState of the art

Stirnfalten sind die beiden äußeren Falten, an gegenüberliegenden Stirnseiten des Filterbalges eines Filterelements. Stirnränder sind die beiden freien Ränder des Filtermediums aus dem der Filterbalg gebildet wird, welche entlang der Stirnfalten verlaufen und diese an den Stirnseiten des Filterbalges begrenzen. 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.Forehead wrinkles are the two outer folds, on opposite end faces of the filter bellows of a filter element. End edges are the two free edges of the filter medium from which the filter bellows is formed, which run along the end folds and limit these at the end faces of the filter bellows. End edges of the filter bellows are the other two free edges of the filter bellows, which extend between the end edges and extend in accordance with the folding of the filter bellows. The fold edges are the edges along which the filter media is folded. In a known from the market zigzag folded, approximately cuboid filter bellows, the front edges and the folding edges are usually straight and parallel to each other. The end edges extend from the side of the filter bellows seen zigzag and perpendicular to the end edges and the fold edges. Before folding the filter medium, the front edges of the filter bellows, which later have an approximately rectangular imaginary envelope, run straight and parallel to one another. The imaginary envelope is spanned by the end edges, the fold edges or end edges adjacent to a clean fluid side of the filter bellows, and the fold edges or end edges adjacent to a raw fluid side.

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.In Filterbälgen of flat filter elements, the filter media are not closed, that is, the forehead wrinkles are just like the front edges are not connected. In contrast, in Filterbälgen of round filter elements, the filter media are closed, that is, their forehead wrinkles are interconnected. Filter bellows of flat filter elements can be flat, but also have bends in different directions.

In Filtersystemen, in denen wiederholte oder zyklische Fluktuationen der Durchflussrate des zu filternden Fluids durch das Filter auftreten, kann das Versagen des Filters durch Ermüden ein Problem darstellen. Dies tritt insbesondere bei Systemen mit großen Durchflussveränderungen, d. h. von null bis zum vollen Durchfluss und zurück zu null, auf, wie dies beispielsweise in Filtersystemen für Kolbenpumpen der Fall ist, wie sie in Energieanlagen verwendet werden. Diese Fließzyklen verursachen entsprechende Zyklen in den Differenzdrücken im Filter, die typischerweise in einer atmenden Durchbiegung in dem gefalteten Medium des Filters resultieren. Wenn das gefaltete Medium aus einer Filterschicht und einer Träger- und Drainageschicht zusammengesetzt ist, kann bei der Biegung des gefalteten Mediums die Träger- und Drainageschicht an der Filterschicht hin und her reiben. Da die Träger- und Drainageschicht typischerweise rauer ist als die Filterschicht, kann dieses Reiben Schwachpunkte hervorrufen, die im Betrieb reißen können. Diese Art von Fehler ist als Ermüdungsfehler bekannt.In filter systems where repeated or cyclic fluctuations in the flow rate of the fluid being filtered through the filter occur, fatigue failure of the filter can be a problem. This occurs especially in systems with large flow changes, i. H. from zero to full flow and back to zero, as is the case in filter systems for piston pumps, for example, as used in power plants. These flow cycles cause corresponding cycles in the differential pressures in the filter which typically result in a breathing deflection in the pleated medium of the filter. When the pleated medium is composed of a filter layer and a carrier and drainage layer, upon flexing of the pleated medium, the carrier and drainage layer can rub against the filter layer. Since the carrier and drainage layer is typically rougher than the filter layer, this rubbing can cause weak points that can rupture during operation. This type of error is known as fatigue failure.

Aus der EP 0470485 A2 ist ein Filtersystem bekannt, das ein gefaltetes Filterelement aufweist mit sich längs erstreckenden Falten, die Kuppen aufweisen, und eine Umhüllung, die schraubenförmig um das Filterelement gewickelt ist und an den Kuppen der Falten anliegt und Öffnungen für die Vergrößerung der Schmutzkapazität des Filterelements besitzt, wobei die Gesamtfläche der Öffnungen kleiner ist als ungefähr die Hälfte der gesamten Oberfläche, die durch die Kuppen der Falten definiert ist. Weiter weist das Filterelement ein gefaltetes Composite auf, mit einer ersten und einer zweiten extrudierten polymeren Geflechtschicht und einer Filterschicht, die zwischen diesen angeordnet ist.From the EP 0470485 A2 For example, a filter system is known comprising a pleated filter element having longitudinally extending pleats having crests, and a wrapper helically wound around the filter element and bearing against the crests of the pleats and having openings for increasing the dirt capacity of the filter element the total area of the openings is less than about half of the total surface area defined by the crests of the folds. Further, the filter element comprises a pleated composite having a first and a second extruded polymeric mesh layer and a filter layer disposed therebetween.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Filterelement zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das auf herstellungs- und kostenmäßig günstige Art eine Stabilisierungs- und Drainagemöglichkeit im Filtermedium vorsieht.An object of the invention is therefore to provide a filter element for filtering a fluid which provides a stabilization and drainage possibility in the filter medium in terms of production and cost favorable.

Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren sowie eine Anlage zur Herstellung eines Filterelements zu schaffen, das auf herstellungs- und kostenmäßig günstige Art eine Stabilisierungs- und Drainagemöglichkeit im Filtermedium vorsieht.Another object is to provide a method and a system for producing a filter element, which provides a stabilization and drainage possibility in the filter medium in terms of production and cost favorable.

Die vorgenannte Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filterelement mit einem Filtermedium, das einen oder mehrere mehrlagige Wülste aufweist, welche quer zu Faltkanten des Filtermediums verlaufen und welche im bestimmungsgemäßen Zustand des Filterbalgs ein Strömen des Fluids senkrecht zu den Faltkanten des Filterbalgs bewirken.The above object is achieved according to one aspect of the invention of a filter element with a filter medium having one or more multi-layered beads, which extend transversely to fold edges of the filter medium and which cause in the normal state of the filter bellows a flow of fluid perpendicular to the folded edges of the filter bellows ,

Die weitere Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren sowie einer Anlage zur Herstellung eines solchen Filterelements mit einem Filtermedium, das eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen aufweist, welche von der Oberfläche abstehen und welche im bestimmungsgemäßen Betriebszustand des Filterbalgs ein Strömen wenigstens eines Teils des Fluids zwischen den Falten des Filterbalgs bewirken.The further object is achieved by a method and a system for producing such a filter element with a filter medium having a plurality of punctiform spacer elements which project from the surface and which in the normal operating condition of the filter bellows a flow at least one Part of the fluid between the folds of the filter bellows effect.

Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.

Es wird ein Filterelement zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, das einen Filterbalg aus einem Filtermedium umfasst, das entlang von Faltkanten zickzackförmig zu Falten gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten des Filterbalgs erstrecken, und welches Filtermedium zur Durchströmung mit dem Fluid von einer Rohseite des Filterelements zu einer Reinseite vorgesehen ist. Dabei weist das Filtermedium an wenigstens einer seiner durchströmten Oberflächen eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen auf, welche von der Oberfläche abstehen und welche im bestimmungsgemäßen Betriebszustand des Filterbalgs ein Strömen wenigstens eines Teils des Fluids zwischen den Falten des Filterbalgs bewirken. Dabei sind die Abstandspunkte über Faltkantenflächen einer Falte verteilt angeordnet.There is proposed a filter element for filtering a fluid comprising a filter bellows of a filter medium, which is folded in folds zigzag into folds, each extending between opposite end edges of the filter bellows, and which filter medium for flowing with the fluid from a raw side of the Filter element is provided to a clean side. In this case, the filter medium on at least one of its flow-through surfaces on a plurality of punctiform spacer elements which project from the surface and which cause in the normal operating condition of the filter bellows a flow of at least a portion of the fluid between the folds of the filter bellows. The distance points are arranged distributed over Faltkantenflächen a fold.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Ausführungen von Filterelementen, bei denen zu Stabilisierungs- und Drainagezwecken auf der Reinseite üblicherweise ein Gitter auf das Filtermedium auflaminiert wird, können anstelle des Gitters Abstandselemente vor oder nach einem Prägen des Filtermediums in Form von punktförmigen Abstandselementen aufgetragen werden, wobei der Querschnitt der Abstandselemente rund, eckig, oval oder ähnlicher Form sein kann. Diese Abstandselemente können längs zur Verarbeitungsrichtung des Filtermediums mit hoher Geschwindigkeit aufgetragen werden, welche vor einem Aufstellen der Falten des Filtermediums ganz oder zumindest weitgehend ausgehärtet sind und die Drainage sicherstellen sowie eine stabilisierende Wirkung des Filtermediums gewährleisten. Das Gitter und der Laminationsprozess können so entfallen. Die Abstandselemente können insbesondere aus Schmelzkleber gebildet sein. Die Abstandselemente können während der Balgherstellung aufgetragen werden. Die erfindungsgemäße Lösung stellt so eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis gegenüber dem herkömmlichen Laminationsprozess dar.In contrast to conventional embodiments of filter elements in which for stabilization and drainage purposes on the clean side usually a grid is laminated to the filter medium, spacer elements can be applied before or after embossing of the filter medium in the form of punctiform spacers instead of the grid, wherein the cross section the spacers may be round, angular, oval or similar in shape. These spacer elements can be applied along the processing direction of the filter medium at high speed, which are completely or at least substantially cured before setting up the folds of the filter medium and ensure drainage and ensure a stabilizing effect of the filter medium. The grid and the lamination process can be omitted. The spacers can be formed in particular of hot melt adhesive. The spacers can be applied during bellows production. The solution according to the invention thus represents a considerable time and cost savings compared with the conventional lamination process.

Die Falten des Filterbalgs können bei der erfindungsgemäßen Auftragen der Leim- oder Kunststoffraupen sowohl mit gerundeten als auch spitzen Faltkanten ausgeführt sein.The folds of the filter bellows can be embodied in the inventive application of the glue or plastic caterpillars both with rounded and pointed folding edges.

Die Drainagewirkung der Abstandselemente besteht in einem Ableiten zumindest eines Teils des gefilterten Fluids auf Grund des dadurch bewirkten Abstands der Faltkantenflächen aus den Falten des Filterbalgs in den Innenbereich des Filterelements, sodass sich das Fluid nicht in den Falten stauen und so den Durchfluss des Fluids begrenzen kann. Auch kann so die Ablagerung möglicher Schmutzpartikel über die Fläche des Filtermediums verteilt werden.The drainage effect of the spacer elements consists in deriving at least a portion of the filtered fluid due to the spacing of the fold edge surfaces caused thereby from the folds of the filter bellows into the interior region of the filter element, so that the fluid can not accumulate in the folds and thus limit the flow of the fluid , Also, the deposition of possible dirt particles can be distributed over the surface of the filter medium.

Vorteilhaft können die Abstandselemente im gefalteten Zustand des Filtermediums wenigstens im Betriebszustand eine Beabstandung von gegenüberliegenden Faltkantenflächen einer Falte des Filterbalgs bewirken. Dabei können die Abstandselemente abhängig von der Höhe der Abstandselemente im nicht durchflossenen und/oder Neuzustand des Filterelements durchaus einen gewissen Abstand aufweisen. Sollte jedoch im Lauf des Betriebs des Filterelements der Filterbalg altern und erschlaffen oder durch Flüssigkeit aufweichen, so können die Abstandselemente verhindern, dass gegenüberliegende Faltkantenflächen einer Falte des Filterbalgs sich berühren oder gar zusammenkleben können, da die gegenüberliegenden Abstandselemente sich auf der gleichen Höhe treffen, aneinander stoßen und so einen Abstand der Faltkantenflächen gewährleisten.Advantageously, the spacer elements in the folded state of the filter medium at least in the operating state cause a spacing of opposite Faltkantenflächen a fold of the filter bellows. In this case, the spacer elements may have a certain distance, depending on the height of the spacer elements in the non-traversed and / or new condition of the filter element. However, should the filter bellows age and become slack or softened by liquid during operation of the filter element, the spacer elements can prevent opposing fold edge surfaces of a fold of the filter bellows from touching or even sticking together since the opposing spacer elements meet at the same height and thus ensure a distance between the Faltkantenflächen.

Um einen ausreichenden Drainageeffekt sowie eine genügende Stabilisierung des Filtermediums und Beabstandung von gegenüber liegenden Faltkantenflächen durch die Abstandselemente zu erreichen, ist es zweckmäßig, einen Abstand zwischen den parallel verlaufenden Wülsten von größenordnungsmäßig z. B. 5–7 mm vorzusehen. Dieser Wert ist jedoch von der Steifigkeit des Filtermediums und dem zu filternden Fluid, sowie von dem Werkstoff der Abstandselemente abhängig. Eine Höhe der Abstandselemente von z. B. 0,1 mm bis 3 mm ist vorteilhaft. Auch dieser Wert ist von den Randbedingungen des Filtermediums, des Fluids und des Werkstoffes abhängig.In order to achieve a sufficient drainage effect and a sufficient stabilization of the filter medium and spacing of opposite Faltkantenflächen by the spacers, it is expedient, a distance between the parallel beads of the order of magnitude z. B. 5-7 mm. However, this value depends on the rigidity of the filter medium and the fluid to be filtered, as well as on the material of the spacer elements. A height of the spacer elements of z. B. 0.1 mm to 3 mm is advantageous. This value also depends on the boundary conditions of the filter medium, the fluid and the material.

Ein am Filterelement anliegender, insbesondere beim Betrieb einer Brennkraftmaschine im Ansaugtrakt entstehender Unterdruck kann in den Strömungsbereichen dazu führen, dass die Faltenzwischenräume lokal oder gar über die gesamte Breite des Filtermediums kollabieren, d. h. reinseitig gegenüberliegende Filtermedienabschnitte in direkten Kontakt geraten. Aufgrund von Materialunregelmäßigkeiten, insbesondere hinsichtlich von ungleichmäßigen Imprägnierungen. können jedoch auch Spannungen und Verformungen auftreten, welche zu einem rohseitigen Kollabieren führen. Derart kollabierte Bereiche werden nicht mehr durchströmt, wodurch die Filtrationsleistung des Filterelements eingeschränkt wird. Ein solches Kollabieren von Bereichen des Filterbalgs kann durch Aufbringen von erfindungsgemäßen Abstandselementen auf das Filtermedium verhindert werden, da die Abstandselemente eine Beabstandung der Faltkantenflächen bewirken.A vacuum applied to the filter element, in particular during operation of an internal combustion engine in the intake tract, can lead to collapse of the interspace gaps locally or even over the entire width of the filter medium in the flow regions, ie. H. pure filter media sections come into direct contact. Due to material irregularities, especially with regard to non-uniform impregnations. However, tensions and deformations can also occur which lead to a raw-side collapse. Such collapsed areas are no longer flowed through, whereby the filtration performance of the filter element is restricted. Such a collapse of regions of the filter bellows can be prevented by applying spacer elements according to the invention to the filter medium, since the spacer elements cause a spacing of the folding edge surfaces.

Vorteilhaft können die Abstandselemente ein Verhältnis einer Breite zu einer Höhe der Abstandselemente von annähernd 1 aufweisen, d. h. die Breite der aufgetragenen Abstandselemente ist gleich oder annähernd ungefähr gleich der Höhe der Abstandselemente. Dadurch ist eine ausreichende Festigkeit der aufgetragenen Abstandselemente sowie weiter ein festes Haftvermögen auf dem Filtermedium gegeben.Advantageously, the spacer elements can be a ratio of a width to a height of the Have spacer elements of approximately 1, ie, the width of the applied spacer elements is equal to or approximately equal to the height of the spacer elements. As a result, a sufficient strength of the applied spacer elements and further a firm adhesion to the filter medium is given.

Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn die Abstandselemente jeweils nur auf einer von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen einer Falte angeordnet sind. Dadurch behindern die Abstandselemente nicht das Aufstellen der Falten des Filtermediums, während ein ausreichender Abstand zur Drainage des Fluids aus dem Filterelement gleichzeitig gewährleistet ist.Further, it may be advantageous if the spacer elements are each arranged only on one of two mutually opposite Faltkantenflächen a fold. As a result, the spacer elements do not obstruct the setting up of the folds of the filter medium, while at the same time a sufficient distance to the drainage of the fluid from the filter element is ensured.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann ein Bereich eines Faltengrunds von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen eine geringere Dichte an Abstandselemente aufweisen als ein Bereich einer Faltenspitze. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der Faltengrund, wo die benachbarten Faltkantenflächen dichter zusammenliegen, nicht durch zu viele Abstandselemente zu weit aufgedehnt wird und so die aufgestellten Falten möglicherweise zu dicht zusammenliegen würden, um eine günstige Filterwirkung des Filterelements zu erreichen.According to a further advantageous embodiment, a region of a fold bottom of two mutually opposite fold edge surfaces may have a lower density of spacers than a region of a fold tip. In this way, it is ensured that the fold bottom, where the adjacent Faltkantenflächen closer together, is not stretched too far by too many spacers and so the established folds may be too close together to achieve a favorable filtering effect of the filter element.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können Abstandselemente in einem Bereich des Faltengrunds von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen eine geringere Höhe aufweisen als im Bereich einer Faltenspitze. Auch eine geringere Höhe der Abstandselemente im Faltengrund kann sich als günstig erweisen, um zu verhindern, dass die benachbarten Faltkantenflächen sich zu sehr aufdehnen und so die aufgestellten Falten möglicherweise zu dicht zusammenliegen würden, um eine günstige Filterwirkung des Filterelements zu erreichen.According to a further advantageous embodiment, spacing elements in a region of the fold bottom of two mutually opposite fold edge surfaces can have a lower height than in the region of a fold tip. Also, a smaller height of the spacers in the fold bottom may prove beneficial to prevent the adjacent fold edge surfaces from expanding too much and thus the deployed folds may be too close together to achieve a favorable filtering action of the filter element.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abstandselemente auf dem Filtermedium fest haftend, insbesondere verschweißt, angeordnet sein. Die Abstandselemente können beispielsweise mit hoher Temperatur aufgebracht werden, wodurch ein Verschweißen des Materials der Abstandselemente mit dem Filtermedium erfolgen kann und so die Ablösekraft der Abstandselemente von dem Filtermedium erhöht werden. Da während des Betriebs des Filterelements abfallende Abstandselemente im Fall eines Luftfilters beispielsweise in den Ansaugtrakt einer Brennkraftmaschine gelangen könnten, ist es vorteilhaft, wenn durch eine feste Haftung der Abstandselemente auf dem Filtermedium verhindert werden kann, dass diese abfallen und so Schäden an der Brennkraftmaschine verursachen können.According to a further advantageous embodiment, the spacer elements can be firmly adhering, in particular welded, to the filter medium. The spacer elements can be applied, for example, at high temperature, whereby a welding of the material of the spacer elements can be done with the filter medium and thus the separation force of the spacer elements are increased by the filter medium. Since, during the operation of the filter element, sloping spacer elements could, for example, reach the intake tract of an internal combustion engine in the case of an air filter, it is advantageous if it can be prevented by a firm adhesion of the spacer elements on the filter medium that they fall off and thus cause damage to the internal combustion engine ,

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abstandselemente durch Verprägen des Filtermediums gebildet sind. Eine weitere sehr günstige Möglichkeit, punktförmige Abstandselemente auf dem Filtermedium vorzusehen, besteht darin, diese durch Verprägen von der Rückseite des Filtermediums herzustellen. Auf diese Weise sind die Abstandselemente Erhebungen im Filtermedium, was bei einer genügenden Eigenstabiltität des Filtermediums, wie beispielsweise bei Zellulose, sich günstig darstellen lässt. Eine solche Alternative kann sehr kostengünstig erreicht werden, da kein zusätzlicher Werkstoff benötigt wird.According to a further advantageous embodiment, the spacer elements may be formed by stamping the filter medium. Another very convenient way to provide punctiform spacer elements on the filter medium is to make them by stamping from the back of the filter medium. In this way, the spacer elements are elevations in the filter medium, which can be represented favorably with a sufficient inherent stability of the filter medium, such as cellulose. Such an alternative can be achieved very inexpensively, since no additional material is needed.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abstandselemente auf der bestimmungsgemäßen Reinseite des Filtermediums angeordnet sein. Auf diese Weise kann eine Drainagewirkung durch die Abstandselemente durch Ableiten des gefilterten Fluids dargestellt werden. Weiter wird bei gleicher stabilisierender Wirkung verhindert, dass durch eine Konturierung des Filtermediums bei Anbringung von Abstandselemente auf der Rohseite eine ungleichförmige Schmutzablagerung auf der Oberfläche des Filtermediums erfolgt.According to a further advantageous embodiment, the spacer elements can be arranged on the intended clean side of the filter medium. In this way, a drainage effect can be represented by the spacers by draining the filtered fluid. Next is prevented with the same stabilizing effect that occurs by contouring the filter medium when attaching spacers on the raw side non-uniform deposition of dirt on the surface of the filter medium.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Abstandselemente durch Auftragen eines Schmelzklebers gebildet sein. Ein solcher Prozess lässt sich günstig in den üblichen Fertigungsablauf bei der Herstellung eines Filterbalgs integrieren, bei dem das Filtermedium üblicherweise in langen Bahnen durch ein Prägeaggregat läuft. Zusätzliche Kleberauftragstationen können vorgesehen werden, die den Schmelzkleber in derselben Geschwindigkeit mit auftragen, sodass der normale Herstellungsprozess mit einer für eine Serienfertigung erforderlichen hohen Geschwindigkeit möglich ist.According to a further advantageous embodiment, the spacer elements may be formed by applying a hotmelt adhesive. Such a process can be favorably integrated into the usual production process in the manufacture of a filter bellows, in which the filter medium usually runs in long paths through an embossing unit. Additional glue application stations may be provided which apply the hot melt adhesive at the same speed so that the normal manufacturing process is possible with a high speed required for mass production.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Filterelement aus einem Filtermedium gebildet sein, welches aus Zellulose, schmelzgeblasenen Fasern, Mikro- oder Nanofasern, gewebten oder gewirkten Fasern, aus einem Vlies oder einer Kombination dieser Stoffe besteht.In one embodiment of the invention, the filter element may be formed of a filter medium consisting of cellulose, meltblown fibers, micro or nano fibers, woven or knitted fibers, a nonwoven fabric or a combination of these substances.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Filterbalg als hohlzylindrisches Rundelement mit einem sterngefalteten Filtermedium ausgebildet sein. Dazu kann der ursprünglich flache Filterbalg aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium zu einem Hohlzylinder geformt sein, der entlang einer Stirnkante geschlossen, beispielsweise verklebt, wird. Das zu filternde Fluid kann dann über die Außenfläche des Hohlzylinders durch das Filtermedium fließen und über den Innenbereich des hohlzylinderförmigen Rundfilters entlang der Achse des Hohlzylinders abfließen.According to a further advantageous embodiment, the filter bellows may be formed as a hollow cylindrical round element with a star-folded filter medium. For this purpose, the originally flat filter bellows can be formed from a zigzag-folded filter medium into a hollow cylinder which is closed, for example glued, along an end edge. The fluid to be filtered can then flow through the filter medium via the outer surface of the hollow cylinder and flow away via the inner region of the hollow cylindrical filter along the axis of the hollow cylinder.

Nach einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des Filterelements als Rundfilter zum Filtern eines Fluids, insbesondere als Rundfilter einer Brennkraftmaschine. Solche Rundfilter werden im Kraftfahrzeugbereich bevorzugt als Luft-, Öl-, oder Kraftstofffilter oder dergleichen verwendet und an den Brennkraftmaschinen als austauschbare Filterelemente mit regelmäßigen Wechselintervallen eingesetzt. Das erfindungsgemäße Filterelement erlaubt einen dauerhaften stabilen Betrieb des Filterelements in einem Filtersystem. According to another aspect, the invention relates to the use of the filter element as a round filter for filtering a fluid, in particular as a round filter of an internal combustion engine. Such round filters are preferably used in the automotive field as air, oil, or fuel filter or the like and used on the internal combustion engine as interchangeable filter elements with regular change intervals. The filter element according to the invention allows a permanent stable operation of the filter element in a filter system.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements, wobei eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen auf einem Filtermedium vor oder nach einem Prägen des Filtermediums zur Ausbildung von Faltkanten angebracht wird.According to a further aspect, the invention relates to a method for producing a filter element, wherein a plurality of punctiform spacer elements is mounted on a filter medium before or after embossing of the filter medium to form folded edges.

Das Verfahren zur Herstellung des Filterelements kann dabei folgende Herstellschritte eines Filterbalgs umfassen: Prägen von Faltkanten in das Filtermedium, Planziehen des Filtermediums, Auftragen von Abstandselementen auf das Filtermedium, Trocknen des Filtermediums, Aufstellen der Faltkanten zu einem zickzackförmig-gefalteten Filterbalg. Dabei werden die Abstandselemente nach dem Prägen der Faltkanten auf das Filtermedium aufgetragen. Ein solcher Prozess lässt sich günstig in den üblichen Fertigungsablauf bei der Herstellung eines Filterbalgs integrieren, bei dem das Filtermedium üblicherweise in langen Bahnen durch ein Prägeaggregat läuft. So können zusätzliche Kleberauftragstationen vorgesehen werden, die beispielsweise den Schmelzkleber in derselben Geschwindigkeit mit auftragen, sodass der normale Herstellungsprozess nicht behindert wird.The method for producing the filter element may include the following manufacturing steps of a filter bellows: Embossing of folded edges in the filter medium, Planziehen the filter medium, applying spacer elements on the filter medium, drying the filter medium, setting the folding edges to a zigzag-folded filter bellows. The spacer elements are applied to the filter medium after embossing the fold edges. Such a process can be favorably integrated into the usual production process in the manufacture of a filter bellows, in which the filter medium usually runs in long paths through an embossing unit. Thus, additional adhesive application stations can be provided which, for example, apply the hotmelt adhesive at the same speed so that the normal production process is not hindered.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Verfahren folgende Herstellschritte eines Filterbalgs umfassen: Auftragen von Abstandselementen auf das Filtermedium, Trocknen des Filtermediums, Prägen von Faltkanten in das Filtermedium, Aufstellen der Faltkanten zu einem zickzackförmig-gefalteten Filterbalg. Dabei werden die Abstandselemente vor dem Prägen der Faltkanten auf das Filtermedium aufgetragen. Auch dies lässt sich konstruktiv unaufwändig in einer bestehenden Anlage zur Herstellung eines Filterbalgs verwirklichen.According to a further advantageous embodiment, the method may comprise the following manufacturing steps of a filter bellows: application of spacer elements to the filter medium, drying of the filter medium, embossing of folded edges in the filter medium, placement of the folded edges to a zigzag-folded filter bellows. The spacer elements are applied to the filter medium before the embossing of the folded edges. Again, this can be structurally uncomplicated in an existing plant for the production of a filter bellows realize.

Eine weitere alternative Ausgestaltung des Verfahrens kann folgende Herstellschritte eines Filterbalgs umfassen: Prägen von Abstandselementen und Faltkanten in das Filtermedium, Aufstellen der Faltkanten zu einem zickzackförmig-gefalteten Filterbalg. Dabei werden die Abstandselemente nicht durch Auftragen eines zusätzlichen Werkstoffs wie beispielsweise Schmelzkleber dargestellt, sondern durch Verprägen von der Rückseite des Filtermediums her als Erhebung in dem Filtermedium hergestellt.A further alternative embodiment of the method may include the following manufacturing steps of a filter bellows: embossing of spacer elements and folding edges in the filter medium, placing the folded edges to a zigzag-folded filter bellows. In this case, the spacer elements are not represented by applying an additional material such as hot melt adhesive, but produced by embossing from the back of the filter medium ago as a survey in the filter medium.

Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Anlage zur Herstellung eines Filterelements, welche wenigstens folgende Aggregate zur Herstellung eines Filterbalgs Abwickler umfasst: einen Warenspeicher, eine Polymerauftragstation, eine Andruckwalze, eine Vorlaufheizung, ein Prägeaggregat, sowie ein Faltenaufstellaggregat. Anstelle der Polymerauftragstation zum Auftragen der Abstandselemente kann auch eine Schmelzkleberauftragstation vorgesehen werden, wenn als Wulst eine Schmelzkleberraupe verwendet wird. Die Wülste können nach dem Auftragen auf das Filtermedium vorteilhaft auf das Filtermedium angedrückt werden, um eine gute und dauerhafte Haftung zu erreichen. Dies kann beispielsweise mit einem Walzverfahren günstig bewirkt werden. Das Prägen von Faltkanten in das Filtermedium kann durch vorheriges Aufheizen des Filtermediums günstig gestaltet werden, da die eingeprägten Faltkanten so dauerhaft erhalten bleiben.According to a further aspect, the invention relates to a system for producing a filter element, which comprises at least the following aggregates for producing a filter bellows unwinder: a goods storage, a polymer application station, a pressure roller, a flow heater, a coining unit, and a Faltenaufstellaggregat. Instead of the polymer application station for applying the spacer elements, it is also possible to provide a hot melt application station if a hot melt adhesive bead is used as the bead. The beads can be advantageously pressed onto the filter medium after application to the filter medium in order to achieve a good and lasting adhesion. This can be favorably effected, for example, by a rolling process. The embossing of folded edges in the filter medium can be made favorable by preheating the filter medium, since the embossed fold edges remain so permanently.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.

Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:

1 eine isometrische Darstellung eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 1 an isometric view of a filter element according to an embodiment of the invention;

2 einen Teilquerschnitt durch ein Filterelement nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 2 a partial cross section through a filter element according to an embodiment of the invention;

3 eine Draufsicht auf ein Filtermedium mit punktförmigen Abstandselementen nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; 3 a plan view of a filter medium with punctiform spacers according to an embodiment of the invention;

4 schematisch einen Schnitt durch ein Filtermedium mit punktförmigen Abstandselementen; 4 schematically a section through a filter medium with punctiform spacer elements;

5 schematisch eine Draufsicht auf eine Düsentrommel zum kontinuierlichen Aufbringen von Abstandselementen auf ein Filtermedium; und 5 schematically a plan view of a nozzle drum for the continuous application of spacers on a filter medium; and

6 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Herstellung eines Filterelements nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 a schematic representation of a system for producing a filter element according to an embodiment of the invention.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.

1 zeigt eine isometrische Darstellung eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Filterelement 10 zum Filtern eines Fluids umfasst einen Filterbalg 12 aus einem Filtermedium 14, das entlang von Faltkanten 26 zickzackförmig zu Falten 34 gefaltet ist, die sich jeweils zwischen gegenüberliegenden Stirnkanten 22a, 22b des Filterbalgs 12 erstrecken. Das Filtermedium 14 ist zur Durchströmung mit dem Fluid von einer Rohseite 50 des Filterelements zu einer Reinseite 52 und zwar in einer Durchströmungsrichtung 54 von einer Außenfläche zu einem Innenbereich des Filterelements 10 vorgesehen. Das Filtermedium 14 weist an wenigstens einer seiner durchströmten Oberflächen eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen 40 auf (in den 2 bis 4 dargestellt), welche von der Oberfläche abstehen und welche im bestimmungsgemäßen Betriebszustand des Filterbalgs 12 ein Strömen wenigstens eines Teils des Fluids zwischen den Falten 34 des Filterbalgs 12 bewirken, wobei die Abstandspunkte 40 über Faltkantenflächen 20a, 20b einer Falte 34 verteilt angeordnet sind. Das Filterelement 10 in 1 ist als hohlzylindrisches Rundfilterelement mit einem sterngefalteten Filtermedium 14 ausgebildet. Solche Rundfilterelemente werden im Kraftfahrzeugbereich bevorzugt als Luft-, Öl-, oder Kraftstofffilter oder dergleichen verwendet und an den Brennkraftmaschinen als austauschbare Filterelemente 10 mit regelmäßigen Wechselintervallen eingesetzt. Der Filterbalg 12 ist an beiden Stirnseiten mit Endscheiben 16, 18 abgeschlossen, welche ein zentrales Mittelrohr 38 umfassen, durch das auch das gefilterte Fluid in Strömungsrichtung 54 abfließen kann. 1 shows an isometric view of a filter element 10 according to an embodiment of the invention. The filter element 10 for filtering a fluid comprises a filter bellows 12 from a filter medium 14 that along fold edges 26 zigzag to wrinkles 34 is folded, each between opposite end edges 22a . 22b the filter bellows 12 extend. The filter medium 14 is to flow through with the fluid from a raw side 50 of the filter element to a clean side 52 in a flow direction 54 from an outer surface to an inner region of the filter element 10 intended. The filter medium 14 has at least one of its surfaces through which a plurality of punctiform spacer elements 40 on (in the 2 to 4 shown), which protrude from the surface and which in the normal operating condition of the filter bellows 12 flowing at least a portion of the fluid between the pleats 34 the filter bellows 12 cause, with the distance points 40 over folded edge surfaces 20a . 20b a fold 34 are arranged distributed. The filter element 10 in 1 is as a hollow cylindrical filter element with a star-folded filter medium 14 educated. Such round filter elements are preferably used in the automotive field as air, oil, or fuel filter or the like and on the internal combustion engine as exchangeable filter elements 10 used with regular change intervals. The filter bellows 12 is on both ends with end discs 16 . 18 completed, which is a central center tube 38 through which also the filtered fluid in the flow direction 54 can drain away.

In 2 ist ein Teilquerschnitt durch ein Filterelement 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 1 gezeigt, dargestellt. Der Querschnitt zeigt mehrere Falten 34 des Filterbalgs 12, welche an Faltkanten 26 rundgefaltet sind. Das zu filternde Fluid tritt von einer Rohseite 50 außerhalb des Rundfilters 10 in einen Innenbereich des Filterelements 10 mit der Reinseite 52. Der Filterbalg 12 ist im Innenbereich mit einem Mittelrohr 38 versteift, das teilweise angeschnitten zu sehen ist. Das Filtermedium 14 weist auf der Reinseite 52 eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen 40 auf. Die Abstandselemente 40 bewirken, neben der Drainagewirkung zum Ableiten des gefilterten Fluids, im gefalteten Zustand des Filtermediums 14 wenigstens im Betriebszustand eine Beabstandung von gegenüberliegenden Faltkantenflächen 20a, 20b einer Falte 34 des Filterbalgs 12. Die Abstandselemente 40 sind jeweils nur auf einer von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen 20a, 20b einer Falte 34 angeordnet, wobei ein Bereich eines Faltengrunds 24 von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen 20a, 20b eine geringere Dichte an Abstandselemente 40 aufweist als ein Bereich einer Faltenspitze 28. Alternativ können die Abstandselemente 40 in einem Bereich des Faltengrunds 24 von zwei einander gegenüber liegenden Faltkantenflächen 20a, 20b eine geringere Höhe 36 aufweisen als im Bereich einer Faltenspitze 28.In 2 is a partial cross section through a filter element 10 according to an embodiment of the invention, as in 1 shown shown. The cross section shows several folds 34 the filter bellows 12 , which at fold edges 26 are folded. The fluid to be filtered enters from a raw side 50 outside the round filter 10 in an inner region of the filter element 10 with the clean side 52 , The filter bellows 12 is inside with a center tube 38 stiffened, the partially cut can be seen. The filter medium 14 indicates on the clean side 52 a plurality of punctiform spacer elements 40 on. The spacers 40 cause, in addition to the drainage effect for discharging the filtered fluid, in the folded state of the filter medium 14 at least in the operating state, a spacing of opposite Faltkantenflächen 20a . 20b a fold 34 the filter bellows 12 , The spacers 40 are each only on one of two opposing Faltkantenflächen 20a . 20b a fold 34 arranged, wherein an area of a fold bottom 24 of two opposite Faltkantenflächen 20a . 20b a lower density of spacers 40 as a portion of a pleat tip 28 , Alternatively, the spacers 40 in a region of the fold bottom 24 of two opposite Faltkantenflächen 20a . 20b a lower height 36 as in the area of a fold tip 28 ,

3 zeigt eine Draufsicht auf ein Filtermedium 14 mit punktförmigen Abstandselementen 40 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das flache Filtermedium 14 weist Faltkanten 26 in regelmäßigem Abstand auf, die durch Verprägungen des Filtermediums 14 ausgebildet sein können. Die Faltkanten 26 unterteilen die Faltkantenflächen 20a, 20b. Jeweils jede zweite Faltenkantenfläche 20a weist eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen 40 auf. Die Abstandselemente 40 können beispielsweise durch Auftragen wenigstens eines Schmelzklebers gebildet werden. Die Abstandselemente 40 können in einem Prozessschritt der Herstellung des Filterelements mittels einer Düsentrommel 118 auf das Filtermedium 14 aufgetragen werden, das in hoher Geschwindigkeit an der Düsentrommel 118 vorbei geführt wird, wie in 5 dargestellt ist. Das Filtermedium 14 wird in der Figur in Pfeilrichtung nach rechts unter der Düsentrommel 118 wegbewegt. 3 shows a plan view of a filter medium 14 with punctiform spacer elements 40 according to an embodiment of the invention. The flat filter medium 14 has fold edges 26 at a regular distance, by stamping the filter medium 14 can be trained. The folding edges 26 divide the folded edge surfaces 20a . 20b , Each second fold edge surface 20a has a plurality of punctiform spacer elements 40 on. The spacers 40 can be formed for example by applying at least one hot melt adhesive. The spacers 40 can in a process step of the production of the filter element by means of a nozzle drum 118 on the filter medium 14 be applied at high speed to the nozzle drum 118 passed over, as in 5 is shown. The filter medium 14 is in the figure in the direction of arrow to the right under the nozzle drum 118 moved away.

In 4 ist dazu schematisch ein Schnitt durch ein Filtermedium 14 mit punktförmigen Abstandselementen 40 dargestellt. Die Abstandselemente 40 sind in ihrer geometrischen Form durch eine Breite 35 und eine Höhe 36 gekennzeichnet. Die Dicke des Filtermediums ist mit 42 bezeichnet. Günstig für die Drainagewirkung der Abstandselemente 40 sowie für die Haftkraft der Abstandselemente 40 auf dem Filtermedium 14 hat sich erwiesen, wenn die Abstandselemente 40 ein Verhältnis einer Breite 35 zu einer Höhe 36 der Abstandselemente 40 von annähernd 1 aufweisen. Die Abstandselemente 40 können so auf dem Filtermedium 14 fest haftend, insbesondere verschweißt, angeordnet sein. Die Abstandselemente 40 können beispielsweise durch Auftragen eines Schmelzklebers gebildet werden.In 4 is schematically a section through a filter medium 14 with punctiform spacer elements 40 shown. The spacers 40 are in their geometric shape by a width 35 and a height 36 characterized. The thickness of the filter medium is with 42 designated. Favorable for the drainage effect of the spacer elements 40 and for the adhesive force of the spacer elements 40 on the filter medium 14 has been proven when the spacers 40 a ratio of a width 35 to a height 36 the spacers 40 of approximately 1. The spacers 40 can so on the filter medium 14 firmly adhering, in particular welded, be arranged. The spacers 40 can be formed for example by applying a hot melt adhesive.

Alternativ könnten die Abstandselemente 40 auch durch Verprägen des Filtermediums 14 von der Rückseite gebildet werden, sodass sie als Erhebungen des Filtermediums 14 dargestellt wären.Alternatively, the spacers could 40 also by embossing the filter medium 14 be formed from the back, so they as elevations of the filter medium 14 would be shown.

5 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Düsentrommel 118 zum kontinuierlichen Aufbringen von Abstandselementen 40 auf ein Filtermedium 14. Die Düsentrommel 118 ist auf einer Welle 122 drehbar gelagert und weist auf ihrem Umfang eine Reihe von Düsen 116 auf, welche entsprechend der gewünschten Verteilung von Abstandselementen 40 auf Faltkantenflächen 20a und 20b angeordnet sind. Die Düsen 116 werden mit dem Material der Abstandskleber 40, also beispielsweise einem Schmelzkleber aus dem Inneren der Düsentrommel 118 heraus versorgt und tragen diese Masse beim Vorbeilaufen des Filtermediums 14, das zwischen den beiden Randscheiben der Düsentrommel 118 geführt wird, auf das Filtermedium 14 auf. Die Höhe 36 der Abstandselemente 40 kann dann durch den Abstand 124 des äußeren Umfangs der Randscheiben 120 von der Lauffläche der Düsentrommel 118 abzüglich der Dicke 42 des Filtermediums 14 bestimmt. Die Breite 35 der Abstandselemente 40 stellt sich auf Grund der Viskosität des aufgebrachten Materials je nach Aushärtbedingungen des Materials ein. Die Düsentrommel 118 kann beispielsweise mit einem Prägeaggregat 110 synchronisiert werden, sodass die Abstandselemente auch jeweils in den gewünschten Faltkantenflächen 20a, 20b aufgebracht werden. 5 schematically shows a plan view of a nozzle drum 118 for the continuous application of spacer elements 40 on a filter medium 14 , The nozzle drum 118 is on a wave 122 rotatably mounted and has on its periphery a series of nozzles 116 on which accordingly the desired distribution of spacers 40 on folded edge surfaces 20a and 20b are arranged. The nozzles 116 be with the material of the spacer glue 40 , So for example, a hot melt adhesive from the inside of the nozzle drum 118 supplied and carry this mass when passing the filter medium 14 that is between the two edge discs of the nozzle drum 118 is guided on the filter medium 14 on. The height 36 the spacers 40 can then through the distance 124 the outer periphery of the edge discs 120 from the tread of the nozzle drum 118 minus the thickness 42 of the filter medium 14 certainly. The width 35 the spacers 40 Adjusts due to the viscosity of the applied material depending on the curing conditions of the material. The nozzle drum 118 For example, with an embossing unit 110 synchronized so that the spacers also in each case in the desired Faltkantenflächen 20a . 20b be applied.

In 6 ist eine schematische Darstellung einer Anlage 100 zur Herstellung eines Filterelements 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zu sehen. Das Verfahren zur Herstellung eines Filterelements 10 sieht vor, dass eine Mehrzahl von punktförmigen Abstandselementen 40 auf einem Filtermedium 14 vor oder nach einem Prägen des Filtermediums 14 zur Ausbildung von Faltkanten 26 angebracht wird. Das Verfahren umfasst dabei folgende Herstellschritte eines Filterbalgs 12: Prägen von Faltkanten 26 in das Filtermedium 14, Planziehen des Filtermediums 14, Auftragen von Abstandselementen 40 auf das Filtermedium 14, Trocknen des Filtermediums 14, Aufstellen der Faltkanten 26 zu einem zickzackförmig-gefalteten Filterbalg 12. Für das Aufbringen von Abstandselementen 40 vor dem Prägen von Faltkanten 26 umfasst das Verfahren Verfahren zur Herstellung eines Filterelements 10 folgende Herstellschritte eines Filterbalgs 12: Auftragen von Abstandselementen 40 auf das Filtermedium 14, Trocknen des Filtermediums 14, Prägen von Faltkanten 26 in das Filtermedium 14, Aufstellen der Faltkanten 26 zu einem zickzackförmig-gefalteten Filterbalg 12.In 6 is a schematic representation of a plant 100 for producing a filter element 10 to see according to an embodiment of the invention. The method of manufacturing a filter element 10 provides that a plurality of punctiform spacers 40 on a filter medium 14 before or after embossing the filter medium 14 for the formation of folded edges 26 is attached. The method comprises the following manufacturing steps of a filter bellows 12 : Embossing of folded edges 26 into the filter medium 14 , Planziehen the filter medium 14 , Application of spacers 40 on the filter medium 14 , Drying the filter medium 14 , Setting up the fold edges 26 to a zigzag-folded filter bellows 12 , For the application of spacers 40 before embossing fold lines 26 The method comprises methods for producing a filter element 10 following manufacturing steps of a filter bellows 12 : Applying spacers 40 on the filter medium 14 , Drying the filter medium 14 , Embossing of folding edges 26 into the filter medium 14 , Setting up the fold edges 26 to a zigzag-folded filter bellows 12 ,

Alternativ ist auch ein Prägen von Abstandselementen 40 und Faltkanten 26 in das Filtermedium 14, sowie ein Aufstellen der Faltkanten 26 zu einem zickzackförmiggefalteten Filterbalg 12 denkbar.Alternatively, embossing of spacer elements 40 and fold edges 26 into the filter medium 14 , as well as a setting up of the folding edges 26 to a zigzag-shaped filter bellows 12 conceivable.

Solche Prozesse lassen sich günstig in den üblichen Fertigungsablauf bei der Herstellung eines Filterbalgs 12 integrieren, bei dem das Filtermedium 14 üblicherweise in langen Bahnen durch ein Prägeaggregat 110 läuft. So können zusätzliche Kleberauftragstationen 106 vorgesehen werden, die den Schmelzkleber in derselben Geschwindigkeit mit auftragen, sodass der normale Herstellungsprozess nicht behindert wird. Auch Unterbrechungen im Auftragen zur Herstellung der punktförmigen Abstandselemente 40 lassen sich so günstig vorsehen, indem die Kleberauftragstationen 106 entsprechend angesteuert werden und mit Ventilen versehen sind.Such processes can be favorably in the usual production process in the production of a filter bellows 12 integrate in which the filter medium 14 usually in long lanes through an embossing unit 110 running. So can additional glue application stations 106 be provided, which apply the hot melt adhesive at the same speed, so that the normal production process is not hindered. Also interruptions in the application for the production of punctiform spacer elements 40 can be so cheap by the adhesive application stations 106 be driven accordingly and provided with valves.

Das Aufbringen der Abstandselemente 40 kann vor oder nach einem Prägeprozess vorgesehen sein. Werden die Abstandselemente 40 vor dem Prägen aufgebracht, so können sie beim Prägeprozess mit geringerer Höhe oder in geringerer Anzahl im Bereich der Faltkanten 26 vorgesehen werden, um das Aufstellen der Faltkanten 26 zu, insbesondere spitz zulaufenden, Falten 34 zu begünstigen. Alternativ können die Abstandselemente 40 jedoch auch nach dem Prägeprozess aufgebracht werden. Die Abstandselemente 40 können nach dem Auftragen auf das Filtermedium 14 vorteilhaft auf das Filtermedium 14 angedrückt werden, um eine gute und dauerhafte Haftung zu erreichen. Dies kann beispielsweise mit einem Walzverfahren günstig bewirkt werden.The application of the spacer elements 40 may be provided before or after an embossing process. Be the spacers 40 applied before embossing, so they can in the embossing process with lesser height or a smaller number in the folding edges 26 be provided to the setting up of the fold edges 26 to, in particular pointed, wrinkles 34 to favor. Alternatively, the spacers 40 However, be applied after the embossing process. The spacers 40 can after applying to the filter medium 14 advantageous to the filter medium 14 be pressed in order to achieve good and lasting adhesion. This can be favorably effected, for example, by a rolling process.

Günstigerweise kann das Verfahren zur Herstellung eines Filterelements 10 weitere Herstellschritte eines Filterbalgs 12 wie Aufheizen des Filtermediums als Vorbereitung zum Prägen, Prägen von Faltkanten 26 in das Filtermedium 14 umfassen. Das Prägen von Faltkanten 26 in das Filtermedium 14 kann durch vorheriges Aufheizen des Filtermediums 14 günstig gestaltet werden, da die eingeprägten Faltkanten 26 so dauerhaft erhalten bleiben.Conveniently, the method for producing a filter element 10 Further manufacturing steps of a filter bellows 12 such as heating the filter medium in preparation for embossing, embossing fold edges 26 into the filter medium 14 include. The embossing of folded edges 26 into the filter medium 14 can by previous heating of the filter medium 14 be designed low, since the embossed fold edges 26 so permanently preserved.

Die Anlage 100 zur Herstellung eines Filterelements 10 in 6 umfasst folgende Aggregate zur Herstellung eines Filterbalgs 12: einen Abwickler 102, einen Warenspeicher 104, eine Polymerauftragstation 106 zum Aufbringen der Wülste 42, eine Andruckwalze 107 zum Andrücken der Wülste 40 an das Filtermedium 14, eine Vorlaufheizung 108, ein Prägeaggregat 110, sowie ein Faltenaufstellaggregat 112. Anstelle der Polymerauftragstation 106 kann auch eine Schmelzkleberauftragstation vorgesehen werden, wenn zur Herstellung der Abstandselemente 40 ein Schmelzkleber verwendet werden soll.The attachment 100 for producing a filter element 10 in 6 includes the following aggregates for the production of a filter bellows 12 : a liquidator 102 , a goods store 104 , a polymer application station 106 for applying the beads 42 , a pressure roller 107 for pressing the beads 40 to the filter medium 14 , a flow heater 108 , an embossing unit 110 , as well as a Faltenaufstellaggregat 112 , Instead of the polymer application station 106 can also be provided a hot melt application station, if for the preparation of the spacer elements 40 a hot melt adhesive should be used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0470485 A2 [0005]

Claims

Filter element ( 10 ) for filtering a fluid, comprising - a filter bellows ( 12 ) from a filter medium ( 14 ) along folding edges ( 26 ) zigzag to wrinkles ( 34 ) is folded, each between opposite end edges ( 22a . 22b ) of the filter bellows ( 12 ), wherein the filter medium ( 14 ) to flow through with the fluid from a raw side ( 50 ) of the filter element to a clean side ( 52 ), and wherein the filter medium ( 14 ) on at least one of its surfaces through which flows a plurality of punctiform spacer elements ( 40 ), which protrude from the surface and which in the normal operating condition of the filter bellows ( 12 ) a flow of at least a portion of the fluid between the folds ( 34 ) of the filter bellows ( 12 ), the distances ( 40 ) over folded edge surfaces ( 20a . 20b ) a fold ( 34 ) are arranged distributed.

Filter element according to claim 1, wherein the spacer elements ( 40 ) a ratio of a width ( 35 ) to a height ( 36 ) of the spacer elements ( 40 ) of approximately 1.

Filter element according to claim 1 or 2, wherein the spacer elements ( 40 ) only on one of two opposing Faltkantenflächen ( 20a . 20b ) a fold ( 34 ) are arranged.

Filter element according to one of the preceding claims, wherein a region of a fold bottom ( 24 ) of two mutually opposite Faltkantenflächen ( 20a . 20b ) a lower density of spacers ( 40 ) as an area of a pleat tip ( 28 ).

Filter element according to one of the preceding claims, wherein spacer elements ( 40 ) in a region of the fold bottom ( 24 ) of two mutually opposite Faltkantenflächen ( 20a . 20b ) a lower height ( 36 ) than in the region of a fold tip ( 28 ).

Filter element according to one of the preceding claims, wherein the spacer elements ( 40 ) on the filter medium ( 14 ) firmly adhering, in particular welded, are arranged.

Filter element according to one of the preceding claims, wherein the spacer elements ( 40 ) by embossing the filter medium ( 14 ) are formed.

Filter element according to one of the preceding claims, wherein the spacer elements ( 40 ) on the intended clean side of the filter medium ( 14 ) are arranged.

Filter element according to one of the preceding claims, wherein the spacer elements ( 40 ) are formed by applying a hot melt adhesive.

Filter element according to one of the preceding claims, wherein the filter bellows ( 12 ) as a hollow cylindrical round element with a star-folded filter medium ( 14 ) is trained.

Use of the filter element ( 10 ) according to one of the preceding claims as a round filter element for filtering a fluid, in particular as a round filter element of an internal combustion engine.

Method for producing a filter element ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, wherein a plurality of punctiform spacer elements ( 40 ) on a filter medium ( 14 ) before or after embossing the filter medium ( 14 ) for the formation of folded edges ( 26 ) is attached.

Method for producing a filter element ( 10 ) according to claim 12, comprising the following manufacturing steps of a filter bellows ( 12 ) - Embossing of folding edges ( 26 ) into the filter medium ( 14 ), - Planziehen the filter medium ( 14 ), - application of spacers ( 40 ) on the filter medium ( 14 ), - drying the filter medium ( 14 ), - setting up the folding edges ( 26 ) to a zigzag-folded filter bellows ( 12 ).

Method for producing a filter element ( 10 ) according to claim 12, comprising the following manufacturing steps of a filter bellows ( 12 ) - application of spacer elements ( 40 ) on the filter medium ( 14 ), - drying the filter medium ( 14 ), - embossing of folded edges ( 26 ) into the filter medium ( 14 ), - setting up the folding edges ( 26 ) to a zigzag-folded filter bellows ( 12 ).

Method for producing a filter element ( 10 ) according to claim 12, comprising the following manufacturing steps of a filter bellows ( 12 ) - embossing of spacer elements ( 40 ) and folding edges ( 26 ) into the filter medium ( 14 ), - setting up the folding edges ( 26 ) to a zigzag-folded filter bellows ( 12 ).

Plant for producing a filter element ( 10 ) according to one of claims 1 to 10, comprising at least the following aggregates for producing a filter bellows ( 12 ) - Unwinder ( 102 ), - goods storage ( 104 ), - polymer application ( 106 ), - pressure roller ( 107 ) - flow heater ( 108 ), - stamping unit ( 110 ), - fold-up unit ( 112 ).