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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Filterelement. Ferner betrifft die Erfindung einen Innenraumluftfilter mit einem solchen Filterelement. Noch weiterhin betrifft die Erfindung eine Filteranordnung sowie eine Verwendung des Filterelements.
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Obwohl auf beliebige Filterelemente und -anordnungen anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik nachfolgend für einen Innenraumfilter eines Kraftfahrzeugs beschrieben.
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Die zunehmende Luftverunreinigung, insbesondere in Großstädten, in Verbindung mit dem Einsatz moderner Klimaanlagen macht es erforderlich, die von außen in den Innenraum eines Kraftfahrzeugs geleitete und aufbereitete bzw. klimatisierte Luft mittels geeigneter Filter zu reinigen. Hierfür kommen beispielsweise Partikelfilter, Geruchsfilter oder deren Kombination miteinander in Betracht, die in der Umgebungsluft enthaltene Schwebstoffe, Partikel und Gerüche möglichst gut herausfiltern bzw. adsorbieren sollen.
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Zur Filterung von Luft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs werden häufig gefaltete bzw. plissierte Filtermaterialien, wie etwa Filtervliese, die ein Faltenpack bilden, eingesetzt. Hierzu wird ein zunächst flächiger Filtermaterialbogen zickzackförmig gefaltet. Das Faltenpack wird beispielsweise von Seitenbändern und Kopfbändern oder einem sonstigen Rahmen gehalten. Derartige Filterelemente können in einer Filteraufnahme austauschbar fixiert sein. Die somit gebildete Filteranordnung kann in einer Klimaanlage eines entsprechenden Kraftfahrzeugs installiert sein.
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Stand der Technik
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Die
DE 10 2016 009 603 A1 zeigt ein Filterelement mit einem gefalteten Filtermedium, wobei das Filterelement einen ersten Filterelementabschnitt, einen zweiten Filterelementabschnitt und einen dritten Filterelementabschnitt aufweist, wobei der zweite Filterelementabschnitt zwischen dem ersten Filterelementabschnitt und dem dritten Filterelementabschnitt angeordnet ist, wobei der erste Filterelementabschnitt mit Hilfe eines ersten Scharnierabschnitts verschwenkbar mit dem zweiten Filterelementabschnitt und der zweite Filterelementabschnitt mit Hilfe eines zweiten Scharnierabschnitts verschwenkbar mit dem dritten Filterelementabschnitt verbunden ist und wobei der erste Scharnierabschnitt und der zweite Scharnierabschnitt sich voneinander unterscheidende Schwenkrichtungen aufweisen, so dass das Filterelement zickzackförmig faltbar ist. Ferner ist aus
DE 102 45 252 A1 ein Filterelement mit zwei in einem Filterrahmen aus Kunststoff aufgenommenen Filterbälgen bekannt. Der Filterrahmen verfügt über zwei Teilrahmen, die über ein Filmscharnier miteinander verbunden sind. In den Teilrahmen ist jeweils ein Filterbalg aufgenommen, der in den jeweiligen Teilrahmen eingeklebt oder eingedrückt ist.
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Schließlich offenbart
DE 38 34 942 A1 ein Filterelement mit mehreren Einzelbälgen, die jeweils scharnierartig über Verbindungselemente aus in Papier eingebrachten Aktivkohlefasern verbunden sind, wobei die Verbindungselemente jeweils auf aneinander angrenzenden Einzelbälgen befestigt sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Filterelement zu schaffen.
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Demgemäß wird ein Filterelement vorgeschlagen. Das Filterelement umfasst ein erstes und ein zweites Faltenpack aus jeweils zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial, und ein auf Faltprofile des ersten Faltenpacks und mindestens teilweise mittelbar auf Faltprofile des zweiten Faltenpacks angebrachtes Seitenband, welches das erste und das zweite Faltenpack miteinander verbindet.
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Die Faltenpacks können damit mit Hilfe des Seitenbands miteinander verbunden werden. Die Ausrichtung der Faltenpacks kann mittels des Seitenbands und z. B. nicht mittels des gefalteten Filtermaterials erfolgen. Vorteilhafterweise kann das Seitenband selbst als Scharniervorrichtung dienen. Dies erleichtert die Herstellung des Filterelements. Faltprofile meint eine Stirnkante, die senkrecht zu Faltenkanten des Filtermaterials an einer Seite des Faltenpacks verläuft. Weiterhin können dadurch die Fertigungstoleranzen reduziert werden. Außerdem können dadurch mehrere Filterstufen ermöglicht, insbesondere in Reihe angeordnet, werden. Die Verbindung zwischen dem ersten und zweiten Faltenpack kann dadurch unabhängig von einem Faltenabstand bereitgestellt werden. Insbesondere verlaufen die Faltprofile bzw. Stirnkanten in einer Ebene. Vorzugsweise ist das Seitenband direkt mit den Faltprofilen des zweiten Faltenpacks verbunden. Alternativ kann das Seitenband mit Hilfe eines, insbesondere eines einzigen, Zwischenelements (also indirekt) mit den Faltprofilen des zweiten Faltenpacks verbunden sein. Das Seitenband ist direkt mit den Faltprofilen des ersten Faltenpacks verbunden.
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Das Filterelement umfasst beispielsweise ein Filtermaterial und ein oder mehrere Stabilisierungselemente, insbesondere Seitenbänder und/oder Kopfbänder (auch als Stirnbänder bezeichnet), welche das Filtermaterial zumindest abschnittsweise stabilisieren, um dessen Form, insbesondere im Filterbetrieb, aufrechtzuerhalten. Die Stabilisierungselemente, insbesondere die Seiten und Kopfbänder, können insbesondere einen geschlossenen oder offenen Rahmen - auch materialeinstückig - ausbilden, welcher das Filtermaterial umgibt. Vorzugsweise umfasst das Filterelement für jedes Faltenpack zwei Kopfbänder und zwei Seitenbänder, die mit dem Faltenpack, insbesondere stoffschlüssig, verbunden sind und dieses rahmenförmig umschließen.
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Das Seitenband weist ein Vliesmaterial auf oder besteht daraus. Es kann auch aus einem Filtervlies gebildet sein, z. B. demselben Filtervlies aus dem zumindest einer der Faltenpacks besteht. Das Vliesmaterial des Seitenbandes ist biegeschlaff und kann alternativ oder zusätzlich eine Dicke zwischen 0,4 und 2,0 mm, bevorzugt zwischen 0,6 und 1,8 mm, aufweisen. Das Vliesmaterial kann ferner synthetische Fasern umfassen, etwa mit PE-, PP-, PC- und/oder PET- Fasern. Das Vliesmaterial kann luftdurchlässig ausgebildet sein. In Ausführungsformen kann eine Luftdurchlässigkeit des Vliesmaterials des Seitenbands kleiner sein als eine Luftdurchlässigkeit eines Filtervlieses der Faltenpacks.
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Die Stabilisierungselemente können mit dem Filtermaterial randseitig stoffschlüssig verbunden, insbesondere verklebt sein. Dazu können die Stabilisierungselemente erhitzt und das Filtermaterial in das erhitzte Material eingedrückt werden. Alternativ können die Stabilisierungselemente an das Filtermaterial angespritzt sein. Weiterhin kann ein Klebstoff als Zusatzwerkstoff zum Einsatz kommen. Die Stabilisierungselemente können selbst aus demselben Material wie das Filtermaterial hergestellt sein. Alternativ können die Stabilisierungselemente als Kunststoffspritzgussbauteile ausgebildet sein. Die Stabilisierungselemente können steif oder flexibel sein.
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Das Filtermaterial kann gefaltet oder wellenförmig ausgebildet sein. Als Faltungen sind beispielsweise Zickzack- oder W-Faltungen bekannt. Das Filtermaterial kann geprägt und anschließend an Prägekanten unter Ausbildung von Faltkanten scharfkantig gefaltet sein. Als Ausgangsmaterial kann ein flächiger Materialfilterbogen dienen, welcher entsprechend umgeformt wird. Das Filtermaterial ist beispielsweise ein Filtergewebe, ein Filtergelege oder ein Filtervlies. Insbesondere kann das Filtermaterial in einem Spinnvlies- oder Meltblownverfahren hergestellt sein. Weiter kann das Filtermedium verfilzt oder genadelt sein. Das Filtermaterial kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung orientiert sein.
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Das Filtermaterial kann ein- oder mehrlagig sein. Es kann ferner ein Adsorptionsmittel, wie etwa Aktivkohle, aufweisen. Weiterhin kann das Filtermaterial eine antimikrobielle und/oder antiallergene Wirkung aufweisen. Als antimikrobieller Stoff kommt beispielsweise Zink-Pyrithion oder Nanosilber, als anitallergener Stoff beispielsweise Polyphenol in Betracht.
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Ein entsprechendes Filterelement dient der Filterung von Fluiden, also gasförmigen und/oder flüssigen Medien, beispielsweise Luft. Ein gasförmiges Medium bzw. Luft umfasst hier auch Gas- bzw. Luft-Feststoffgemische und/oder Gas- bzw. Luft-Flüssigkeitsgemische. Beispielsweise kann eine Klimaanlage das Filterelement aufweisen.
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Ein insbesondere offenes Filtermaterial kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A4 nach ISO 12103-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s, bezogen auf die Filtermedienfläche, bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 3000 l/m2s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei 200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
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Ein insbesondere hochabscheidendes Filtermaterial kann dazu eingerichtet sein, Partikel des Teststaubs A2 nach ISO 12103-1 sowie NaCL-Aerosolpartikel gemäß DIN 71460-1 aus einem Luftstrom mit einer Filtrationsgeschwindigkeit von 0,10 bis 0,30 m/s, bezogen auf die Filtermedienfläche, bei einer Luftdurchlässigkeit von größer 600 l/m2s (bestimmt gemäß ISO 9237 bei 200 Pa) zu entfernen. Die Ermittlung der Filtrationskennwerte kann beispielsweise gemäß DIN 71460-1 erfolgen.
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Das Filterelement kann eine Dichtung aufweisen, welche eine dem Filterelement zugeordnete Rohseite gegenüber einer Reinseite desselben abdichtet. Die Dichtung kann bauteilidentisch mit ein oder mehreren Stabilisierungselementen des Filterelements ausgeführt sein. Alternativ kann die Dichtung als Zusatzbauteil ausgebildet sein. So kann die Dichtung beispielsweise an dem Filtermaterial, den ein oder mehreren Stabilisierungselementen, dem Filterelement oder der Filteraufnahme angebracht sein.
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Das Filterelement kann in der Filteraufnahme austauschbar fixiert sein.
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In Ausführungsformen bildet das Seitenband eine Scharniereinrichtung aus, insbesondere eine Filmscharniereinrichtung.
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Die Scharniereinrichtung kann durch Knicken des Seitenbands ausgebildet werden. Damit wird die Scharniereinrichtung durch eine Faltkante in dem Seitenband gebildet. Scharniereinrichtung meint eine Einrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein Element schwenkbar um eine Schwenkachse zu lagern. Vorzugsweise verläuft die Schwenkachse durch und entlang der Faltenkante des Seitenbands. Insbesondere verläuft die Schwenkachse entlang einer Kante an Faltenspitzen des ersten Faltenpacks. Dies hat den Vorteil, dass die Faltenpacks beweglich, insbesondere schwenkbar, zueinander gelagert sind. Vorzugsweise weist das Seitenband eine Materialschwächung, insbesondere einen Einschnitt oder eine Prägung, auf, um die Beweglichkeit der Scharniereinrichtung zu erleichtern bzw. zu ermöglichen. Beispielsweise wird das Seitenband geritzt. Alternativ kann das Seitenband geprägt sein, sodass die Scharniereinrichtung durch eine Prägekante gebildet wird.
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In Ausführungsformen kann sich das Seitenband quer zu einer Faltenlängserstreckung des ersten Faltenpacks und/oder des zweiten Faltenpacks erstrecken. Das heißt, das Seitenband verläuft entlang der Stirnkanten des ersten Faltenpacks und/oder des zweiten Faltenpacks. Da die Stirnkanten der Faltenpacks ohnehin abgedichtet werden müssen, um eine Trennung einer stromaufwärtigen Rohseite von einer stromabwärtigen Reinseite zu erreichen, können durch die erfindungsgemäße Lösung zwei Faltenpacks sehr materialsparend und kostengünstig zu einem Filterelement zusammengefügt werden.
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In Ausführungsformen ist an das erste Faltenpack gegenüber dem Seitenband ein weiteres Seitenband angebracht, das eine Breite aufweist, die einer Faltenhöhe des ersten Faltenpacks entspricht.
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Das Seitenband umfasst einen ersten Abschnitt, der über eine Faltenhöhe des ersten Faltenpacks reicht, und einen zweiten Abschnitt, welcher an ein Seitenband des zweiten Faltenpacks angebracht ist.
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Damit ist das Seitenband breiter als die Faltenhöhe und bietet eine ausreichend große Verbindungsfläche zu beiden Faltenpacks. Das Seitenband ist beispielsweise mit den Faltprofilen des zweiten Faltenpacks mittels des Seitenbands des zweiten Faltenpacks, das als Zwischenelement zwischen dem Seitenband und den Faltprofilen des zweiten Faltenpacks dient, verbunden. Denkbar ist auch, dass das Seitenband beispielsweise direkt mit den Faltprofilen des ersten und zweiten Faltenpacks verbunden ist. Alternativ kann auf Faltprofilen des ersten Faltenpacks und auf Faltprofilen des zweiten Faltenpacks jeweils ein Seitenband angebracht sein, das insbesondere eine Breite aufweist, die einer Faltenhöhe des ersten oder zweiten Faltenpacks entspricht, wobei ein weiteres Seitenband auf die beiden Seitenbänder angebracht ist und die Faltenpacks unter Ausbildung der Scharniereinrichtung miteinander verbindet.
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In Ausführungsformen ist der zweite Abschnitt des Seitenbands so breit wie die Faltenhöhe des zweiten Faltenpacks.
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Vorteilhafterweise kann damit der zweite Abschnitt über die volle Faltenhöhe auf das Seitenband des zweiten Faltenpacks angebracht werden. Damit kann eine zuverlässige Verbindung ausgebildet werden. Vorzugsweise weist das Seitenband des zweiten Faltenpacks eine Breite auf, die einer Höhe des zweiten Faltenpacks oder der Faltenhöhe des zweiten Faltenpacks entspricht.
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In Ausführungsformen sind der erste und zweite Abschnitt materialeinstückig miteinander verbunden.
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Vorteilhafterweise kann das Seitenband damit aus einem einzigen Band hergestellt werden. Hierbei kann die Filmscharniereinrichtung bevorzugt durch eine lineare Materialschwächung des Seitenbandes ausgebildet werden.
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In Ausführungsformen sind der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt lediglich flächig ausgebildet.
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Das Seitenband ist damit flach und weist insbesondere keine Vorsprünge auf. Damit kann das Seitenband auf einfache Weise, z. B. durch wenige Zuschnitte eines Bandes, hergestellt werden.
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In Ausführungsformen ist der zweite Abschnitt an das Seitenband des zweiten Faltenpacks geklebt.
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Vorteilhafterweise kann dadurch eine zuverlässige, insbesondere großflächige, stoffschlüssige Verbindung hergestellt werden. Kleben umfasst auch Aufschmelzen der zu verbindenden Elemente.
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In Ausführungsformen umfasst das Filterelement ein drittes Faltenpack aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial und ein auf Faltprofile des dritten Faltenpacks und mindestens teilweise auf Faltprofile des ersten Faltenpacks angebrachtes Seitenband, welches das erste und das dritte Faltenpack unter Ausbildung einer Scharniereinrichtung miteinander verbindet.
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Dies hat den Vorteil, dass dadurch drei Faltenpacks gelenkig miteinander verbunden werden können. Vorzugsweise sind die beiden Scharniereinrichtungen an zwei gegenüberliegenden Faltprofilen des ersten Faltenpacks angeordnet. Insbesondere haben die beiden Scharniereinrichtungen unterschiedliche Schwenkrichtungen. Beispielsweise können auf gleiche Weise vier, fünf, sechs oder mehr Faltenpacks gelenkig miteinander verbunden werden.
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Das Filterelement bzw. kann in Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Baumaschinen, Wasserfahrzeugen, Schienenfahrzeugen, Luftfahrzeugen sowie allgemein in der Klimatechnik, insbesondere in Heiz-Klimageräten, in Haushaltsgeräten, in Brennstoffzellen oder in der Gebäudetechnik Anwendung finden. Diese Kraftwägen oder Fahrzeuge können elektrisch und/oder mittels Kraftstoff (insbesondere Benzin oder Diesel) betrieben werden. Im Hinblick auf die Gebäudetechnik kommen insbesondere stationäre Anlagen zur Behandlung von Luft in Betracht.
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Außerdem wird ein Innenraumluftfilter mit einem derartigen Filterelement vorgeschlagen.
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Zudem wird eine Filteranordnung mit einem Filtergehäuse und einem derartigen Filterelement, das zumindest teilweise in das Filtergehäuse aufnehmbar ist, oder einem derartigen Innenraumluftfilter, das zumindest teilweise in das Filtergehäuse aufnehmbar ist, vorgeschlagen.
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Vorzugsweise umfasst das Filtergehäuse eine, zwei oder drei V-förmige Aufnahmen für das Filterelement.
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Noch weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Filteranordnung.
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Die für das Filterelement beschriebenen Merkmale gelten für den Innenraumluftfilter, die Filteranordnung sowie das Fahrzeug entsprechend, und umgekehrt. Die Bezeichnungen „erstes“, „zweites“ und „drittes“ sind beliebig miteinander vertauschbar.
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Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Verfahrensschritte. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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Figurenliste
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Es zeigt dabei:
- 1: eine schematische Darstellung eines allgemeinen Kraftfahrzeugs mit einem Innenraum luftfilter;
- 2: eine perspektivische Darstellung eines Filtermaterials;
- 3: eine schematische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Filterelements;
- 4: eine schematische Ansicht eines Filterelements gemäß einer Ausführungsform;
- 5: Ausschnitt V aus 4;
- 6: eine perspektivische Darstellung eines Filterelements gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 7: eine perspektivische Darstellung eines Filterelements gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 8: eine schematische Ansicht einer Filteranordnung;
- 9: eine schematische Ansicht eines nicht erfindungsgemäßen Filterelements;
- 10: eine schematische Ansicht eines weiteren nicht erfindungsgemäßen Filterelements; und
- 11: eine schematische Ansicht eines noch weiteren nicht erfindungsgemäßen Filterelements.
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Ausführungsform(en) der Erfindung
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einer Klimaanlage 2, welche als Heiz-Klimaanlage ausgebildet sein kann. Die Klimaanlage 2 nimmt Außenluft 3 auf und führt gefilterte Luft 4 einer Kabine 5 (auch als Fahrgastraum bezeichnet) des Kraftfahrzeugs 1 zu. Das Filtern erfolgt über einen Innenraumluftfilter 6.
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2 zeigt ein Filtermaterial 9 isoliert. Das Filtermaterial 9 ist beispielsweise ein Filtervlies, Filtergewebe, Filtergelege oder Filterfilz, insbesondere ein Nadelfilz. Insbesondere kann das Filtermaterial 9 in einem Meltblown-Verfahren hergestellt sein. Das Filtermaterial 9 kann Naturfasern, wie Baumwolle, oder Kunstfasern, beispielsweise aus Polyester, Polyphenylsulfid oder Polytetrafluorethylen, aufweisen. Die Fasern können bei der Verarbeitung in, schräg und/oder quer zur Maschinenrichtung M orientiert sein. Auch können die Fasern in einer Raumrichtungen gestreckt sein. Das Filtermaterial 9 kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein.
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Das Filtermaterial 9 kann Falten 15 aufweisen, welche sich typischerweise quer zur Maschinenrichtung M erstrecken. Das gefaltete Filtermaterial wird auch als Plissee bezeichnet. Die Falten 15 können mittels Faltens entlang scharfer Faltkanten 16 (auch als Faltenspitzen bezeichnet) oder durch eine wellenförmige Ausführung des Filtermaterials 9 erzeugt werden. Eine jeweilige Falte 15 kann durch zwei Faltabschnitte 22 definiert sein, welche über eine entsprechende Faltkante 16 miteinander verbunden sind. Die Faltung ist als Zick-Zack-Faltung ausgeführt.
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Auch eine Faltung, bei welcher die Falten 15 eine variierende Höhe H aufweisen, ist möglich. Ferner kann der Faltenabstand zwischen den Falten 15 variieren, sodass die Distanz A1 ungleich der Distanz A2 ist. Das Filtermaterial 9 kann selbsttragend ausgeführt sein, d. h. die Falten 15 sind bei einer bestimmungsgemäßen Durchströmung im Filterbetrieb formstabil.
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Das Filtermaterial 9 wird in Maschinenrichtung M von Endfalten 17, 18 begrenzt. Quer dazu wird das Filtermaterial 9 von Faltenstirnkanten 19, 20 (auch als Faltenprofile bezeichnet) begrenzt. Mit „Faltenstirnkante“ ist die stirnseitige Faltenfläche gemeint, welche sich zwischen benachbarten Faltkanten 16 einer jeweiligen Falte 15 erstreckt.
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Das Filtermaterial 9 kann in der Draufsicht, also in der Ebene E seiner flächigen Erstreckung, eine rechteckige Gestalt aufweisen. Allerdings ist auch eine dreieckige, fünf- oder mehreckige, runde oder ovale Gestalt denkbar.
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3 zeigt ein Filterelement 23 mit Blick in Maschinenrichtung M. Das Filterelement 23 umfasst Faltenpacks 24, 25 (vorliegend auch als erstes und zweites Faltenpack bezeichnet) aus jeweils zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial 9, und ein auf Faltprofile 26 des Faltenpacks 24 und mindestens teilweise auf Faltprofile 27 des Faltenpacks 25 angebrachtes Seitenband 28, welches das Faltenpack 24 und das Faltenpack 25 unter Ausbildung einer Scharniereinrichtung 29 miteinander verbindet. Die Scharniereinrichtung 29 wird beispielsweise durch Knicken des Seitenbands 28 ausgebildet. Die Faltenpacks 24, 25 umfassen beispielsweise das Filtermaterial 9 aus 2.
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Das Seitenband 28 umfasst einen Abschnitt 30 (vorliegend auch als erster Abschnitt bezeichnet), der über eine Faltenhöhe H1 des Faltenpacks 24 reicht, und einen Abschnitt 31 (vorliegend auch als zweiter Abschnitt bezeichnet) welcher an Faltprofile 27 des Faltenpacks 25 angebracht ist. Der Abschnitt 31 des Seitenbands 28 ist so breit wie die Faltenhöhe H2 des Faltenpacks 25. Die Abschnitte 30, 31 sind materialeinstückig miteinander verbunden. Das Seitenband 28 kann beispielsweise als V-Lasche oder überstehendes Seitenband, das von dem Faltenpack 24 übersteht, bezeichnet werden.
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4 zeigt eine weitere Ausführungsform des Filterelements 23. Das Filterelement 23 weist ein Faltenpack 32 (vorliegend auch als drittes Faltenpack bezeichnet) aus zickzackförmig gefaltetem Filtermaterial 9 und ein auf Faltprofile 33 des Faltenpacks 32 und mindestens teilweise auf Faltprofile 34 des Faltenpacks 24 angebrachtes Seitenband 35 auf, welches die Faltenpacks 24, 32 unter Ausbildung einer Scharniereinrichtung 36 miteinander verbindet. Die Faltprofile 34 und die Faltprofile 26 sind auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Faltenpacks 24 ausgebildet. Die Seitenbänder 28, 35 können identisch ausgebildet und identisch mit den Faltenpacks 24, 25 verbunden sein. Ein weiteres Seitenband 37 ist mit Faltprofilen 38 des Faltenpacks 25 verbunden. Die Seitenbänder 28, 36, 37 sind z. B. identisch ausgebildet, wobei das Seitenband 37 nur mit den Faltprofilen 38 verbunden ist und einen freien überstehenden Abschnitt 39 aufweist, der mit keinem weiteren Faltenpack verbunden ist. Dieser kann beispielsweise als Dichtabschnitt und/oder als Auszugsabschnitt ausgebildet sein.
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Jedes der Faltenpacks 24, 25, 32 umfasst Faltprofile 27, 34, 40, an denen ein Seitenband 41, 42, 69 direkt angebracht, z. B. angeklebt, ist. Die Seitenbänder 41, 42, 69 weisen jeweils eine Breite B auf, die der Faltenhöhe H1, H2, H3 entspricht.
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Bevorzugt wird das Faltenpack 24 als Einheit mit dem daran angebrachten Seitenbändern 28, 41 bereitgestellt und mit dem Faltenpack 25, das auch als Einheit mit den daran angebrachten Seitenbändern 37 und 42 bereitgestellt wird, mittels des Abschnitts 31 verbunden. Beispielsweise können alle Faltenpacks 24, 25, 32, die für die Herstellung eines Filterelements 23 benötigt werden, mit einem solchen überstehenden Seitenband 28, 35, 37 bereitgestellt werden. Dies hat den Vorteil, dass so mit jedem Faltenpack 24, 25, 32 eine Scharniereinrichtung 29, 36, 43 und ein Verbindungsabschnitt 31, 39, 67 bereitgestellt wird.
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H1 beträgt beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm. H2 beträgt beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm. H3 beträgt beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm. Die Seitenbänder 42, 41, 69 haben vorzugsweise die Breite B, die beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm, beträgt.
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5 zeigt einen Ausschnitt V aus 4. Das Seitenband 28, insbesondere der Abschnitt 30, ist direkt mit dem Faltprofil 26 des Faltenpacks 24, insbesondere stoffschlüssig, über die gesamte Faltenhöhe H1 verbunden. Weiterhin ist das Seitenband, insbesondere der Abschnitt 31, mit dem Seitenband 42, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweises über zumindest 50, 60, 70, 80 oder 90% der Faltenhöhe H2 verbunden. Dabei ist das Seitenband 42, insbesondere über die gesamte Faltenhöhe H2, mit den Faltprofilen 27, insbesondere stoffschlüssig, verbunden.
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Die Scharniereinrichtung 29 ist zwischen den Abschnitten 30, 31 ausgebildet. Weiterhin kann zwischen den Abschnitten 30, 31 eine Materialschwächung 68, insbesondere ein Einschnitt oder eine Prägung, vorgesehen sein, der die Beweglichkeit der Scharniereinrichtung 29 erleichtert. Der Einschnitt kann durch ein Ritzen des Seitenbands 28 realisiert werden. Die Materialschwächung 68 verläuft insbesondere senkrecht zu den Faltenkanten 16 (siehe 6). In einer Betriebssituation können die Faltenpacks 24, 25 in einem Winkel α zueinander angeordnet sein, der z. B. zwischen 30 und 40°, insbesondere 35°, beträgt (siehe auch 8). Abschnitt 30 weist eine Breite B1 auf. Breite B1 beträgt beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm. Abschnitt 31 weist eine Breite B2 auf. Breite B2 beträgt beispielsweise zwischen 15 und 25 mm, insbesondere 18 mm.
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6 zeigt eine perspektivische Darstellung des Filterelements 23. An den Enden des Faltenpacks 25 sind zwei gegenüberliegende Kopfbänder 44, 45 vorgesehen. Vorzugsweise sind an den Faltenpacks 24, 32 entsprechende Kopfbänder 46, 47, 48, 49 vorgesehen. Das Faltenpack 24, 25, 32 weist, insbesondere samt Kopfbändern 44, 45, 46, 47, 48, 49 eine Länge L auf, die zwischen 350 und 450 mm, insbesondere 403,5 mm, beträgt. Vorzugsweise sind die Kopfbänder 44, 45, 46, 67, 48, 49 je mit zwei Seitenbändern 28, 35, 37, 42, 41, 69 verbunden oder berühren diese. Beispielsweise weisen die Kopfbänder 44, 45, 46, 67, 48, 49 auch die Bereite B (siehe 4) auf.
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7 zeigt eine weitere perspektivische Darstellung des Filterelements 23. An den Faltenpacks 24, 25, 32 sind kopfbandseitig Stabilisierungselemente 50, 51, 52 vorgesehen, die sich zwischen zwei an den Faltenpacks 24, 25, 32 befestigten Seitenbändern erstrecken und insbesondere zumindest eine Faltenkante bedecken. Die Stabilisierungselemente 50, 51, 52 sind länglich und verlaufen senkrecht zu den Kopfbändern 44, 45, 46, 67, 48, 49. Vorzugsweise sind die Kopfbänder 44, 45, 46, 67, 48, 49, die Seitenbänder 28, 35, 37, 41, 42, 69 und Stabilisierungselemente 50, 51, 52 aus dem gleichen Material.
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8 zeigt eine schematische Ansicht einer Filteranordnung 53. Diese umfasst ein Filtergehäuse 54 und ein Filterelement 23. Beispielsweise sind hier 6 Faltenpacks 24, 25, 32, 55, 56, 57, wie vorstehend erläutert, miteinander verbunden. Das Filtergehäuse 54 kann V-förmige Aufnahmen 58, 59, 60, insbesondere drei, umfassen, um das Filterelement 23 aufzunehmen, sodass die Faltenpacks 24, 25, 32, 55, 56, 57 gewinkelt, insbesondere mit dem Winkel α, zueinander aufgenommen sind.
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9 bis 11 zeigen unterschiedliche Filterelemente 23 mit zwei Faltenpacks 24, 25, die in Reihe angeordnet sind.
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In 9 werden zwei Faltenpacks 24, 25 mit je einem überstehenden Seitenband 28, 37 in Reihe miteinander verbunden, indem die Seitenbänder 28, 37 gegenüberliegend angeordnet und die Abschnitte 30, 39 mit den Faltprofilen 26, 34 in Kontakt gebracht (siehe Pfeile) und insbesondere stoffschlüssig mit diesen verbunden (z. B. verklebt) werden. Es könnten auch Seitenbänder (nicht gezeigt) als Zwischenelemente vorgesehen sein.
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10 zeigt ein Faltenpack 24, an dem zwei überstehende Seitenbänder 28, 61 gegenüberliegend an den entsprechenden Faltprofilen 26, 38 angebracht sind. Die freien Abschnitte 30, 62 werden mit den Faltprofilen 27, 38 in Kontakt gebracht (siehe Pfeile) und insbesondere stoffschlüssig mit diesen verbunden (z. B. verklebt).
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11 zeigt zwei Faltenpacks 24, 25, an die je zwei überstehende Seitenbänder 28, 61, 63, 64 stirnseitig angebracht sind, wobei freie Abschnitte 30 und 66 derart miteinander verbunden sind, dass die Seitenbänder 28, 64 jeweils L-förmig geformt miteinander befestigt sind. Auf der gegenüberliegenden Seite sind freie Abschnitte 62 und 65 derart miteinander verbunden, dass die Seitenbänder 61, 63 jeweils L-förmig geformt miteinander befestigt, insbesondere stoffschlüssig verbunden, sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Klimaanlage
- 3
- Außenluft
- 4
- gefilterte Luft
- 5
- Kabine
- 6
- Innenraumluftfilter
- 9
- Filtermaterial
- 15
- Falten
- 16
- Faltkante
- 17
- Endfalten
- 18
- Endfalten
- 19
- Faltenstirnkanten
- 20
- Faltenstirnkanten
- 22
- Faltabschnitte
- 23
- Filterelement
- 24
- Faltenpack
- 25
- Faltenpack
- 26
- Faltprofile
- 27
- Faltprofile
- 28
- Seitenband
- 29
- Scharniereinrichtung
- 30
- Abschnitt
- 31
- Abschnitt
- 32
- Faltenpack
- 33
- Faltprofile
- 34
- Faltprofile
- 35
- Seitenband
- 36
- Scharniereinrichtung
- 37
- Seitenband
- 38
- Faltprofil
- 39
- Abschnitt
- 40
- Faltprofile
- 41
- Seitenband
- 42
- Seitenband
- 43
- Scharniereinrichtung
- 44
- Kopfband
- 45
- Kopfband
- 46
- Kopfband
- 47
- Kopfband
- 48
- Kopfband
- 49
- Kopfband
- 50
- Stabilisierungselement
- 51
- Stabilisierungselement
- 52
- Stabilisierungselement
- 53
- Filteranordnung
- 54
- Gehäuse
- 55
- Faltenpack
- 56
- Faltenpack
- 57
- Faltenpack
- 58
- Aufnahme
- 59
- Aufnahme
- 60
- Aufnahme
- 61
- Seitenband
- 62
- Abschnitt
- 63
- Seitenband
- 64
- Seitenband
- 65
- Abschnitt
- 66
- Abschnitt
- 67
- Abschnitt
- 68
- Materialschwächung
- 69
- Seitenband
- A1
- Distanz
- A2
- Distanz
- α
- Winkel
- B
- Breite
- B1
- Breite
- B2
- Breite
- E
- Ebene
- H
- Höhe
- H1
- Faltenhöhe
- H2
- Faltenhöhe
- L
- Länge
- M
- Maschinenrichtung
