DE102020120214A1

DE102020120214A1 - Filterelement mit Klebstoffstreifen

Info

Publication number: DE102020120214A1
Application number: DE102020120214.8A
Authority: DE
Inventors: Süleyman Kilic; Roland Dobner; Uwe Felber
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-02-03
Anticipated expiration: 2040-08-01
Also published as: DE102020120214B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Filterelement (100) zum Filtern eines Fluidstroms (L) umfassend einen Faltenbalg (10) und an dem Faltenbalg (10) angebrachte Kantenstreifen (3). In vorteilhafter Weise erfolgt eine stoffschlüssige Verbindung von Faltenbalg (10) und Kantenstreifen (3) je durch einen sich zwischen Faltenbalg (10) und Kantenstreifen (3) befindlichen Klebstoffstreifen (4) und ein jeweiliger Klebstoffstreifen (4) ist auf den Kontaktbereich der Endkanten der Faltflächen (2.2) mit den Kantenstreifen (3) begrenzt. Das erfindungsgemäße Filterelement (100) ist somit durch einen ressourcenschonenden und damit umweltfreundlichen Einsatz von Klebstoff gekennzeichnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Stand der Technik
Die EP 1 611 938 B1 zeigt ein Filterelement mit einem Faltenbalg aus einem im Wesentlichen zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium aus Vliesstoff. Zur Begrenzung des gefalteten Filtermediums sind Kantenstreifen auf die Abschlusskanten des Filtermediums aufgeklebt. Dies erfolgt in der Regel, indem Klebstoff flächig auf den Kantenstreifen aufgebracht wird und der Kantenstreifen an den Faltenbalg angepresst wird. Derartige Filter werden als kantengeleimte Filterelemente bezeichnet. Nachteilig dabei ist, dass sich Klebstoff auch in den Bereichen des Kantensteifens befindet, die nicht mit den Abschlusskanten des Filtermediums kontaktieren, was mit einem unnötig hohen Klebstoffverbrauch einhergeht. Sowohl aus Kostenperspektive als auch aus Ressourcensicht ist die nachteilig.
Die DE 10 2012 005 188 B4 zeigt ebenfalls ein kantengeleimtes Filterelement. Ein Kantenstreifen ist mit Ausnehmungen versehen, nämlich Bohrungen, welche zur Aufnahme von Codierstiften dienen. So kann sichergestellt werden, dass nur der richtige Filter in korrekter Lage in ein die Codierstifte umfassendes Gehäuse eingesetzt wird. Die Bohrungen in dem Kantenstreifen werden erzeugt, nachdem der Klebstoff flächig auf den Kantenstreifen aufgebracht ist. Nachteilig dabei ist, dass das Bohrwerkzeug mit Klebstoff verschmutzt wird.
Aufgabenstellung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Filterelement zu schaffen, das kostengünstig und ressourcenschonend in der Herstellung ist. Weitere Aufgabe ist es, ein Filterelement mit Ausnehmungen für Codierstifte zu schaffen, bei dessen Herstellung eine geringere Verunreinigung der Werkzeuge mit Klebstoff erfolgt.
Technische Lösung
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Filterelement mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Erfindungsgemäß wurde als vorteilhaft erkannt, nur dort Klebstoff vorzusehen, wo er für seine Funktion der stoffschlüssigen Verbindung benötigt wird:

Das erfindungsgemäße Filterelement dient zum Filtern eines Fluidstroms, insbesondere eines Luftstroms, und umfasst einen Faltenbalg aus einem mit einer Vielzahl von Faltkanten versehenen Filtermedium, wobei die Faltkanten das Filtermedium unterteilen, sodass Faltflächen gebildet werden. An den Außenseiten des Faltenbalgs sind Kantenstreifen angebracht, welche zumindest die sich nicht in Richtung der Faltkanten erstreckende Seitenfläche des Faltenbalgs abdecken und an den Endkanten von Faltflächen anliegen. Die Kantenstreifen können auch als Kantenbänder bezeichnet werden. Der Kantenstreifen ist dabei ein Streifen bzw. ein Band bzw. eine Platte aus einem flächigen Material. Im Falle eines in der Draufsicht beispielsweise rechtwinkligen Filterelements mit parallelen Faltkanten sind die Kantenstreifen rechtwinklig zu den Faltkanten orientiert.
Die Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem Kantenstreifen ist eine stoffschlüssige Verbindung. Solche Filterelemente werden auch als kantengeleimte Filterelemente bezeichnet.
Erfindungsgemäß erfolgt die stoffschlüssige Verbindung von Faltenbalg und Kantenstreifen je durch einen sich zwischen Faltenbalg und Kantenstreifen befindlichen Klebstoffstreifen. Ein jeweiliger Klebstoffstreifen ist dabei auf den Kontaktbereich der Endkanten der Faltflächen mit den Kantenstreifen begrenzt. Dies erfolgt derart, dass sich Klebstoff nicht vollflächig auf dem Kantenstreifen befindet. Der Klebstoffstreifen kann alternativ auch als dünner Klebstofffilm bezeichnet werden. Es handelt sich dabei um einen dünn aufgetragenen Klebstoff, nicht jedoch um einen Klebestreifen, wie z.B. Tesafilm, doppelseitiges Klebeband oder ein ähnliches Klebeband, welches ein mit Klebstoff versehenes Trägermedium aufweist.
In Versuchen wurde herausgefunden, dass Faltenbalg und Kantenstreifen besonders gut und leckagefrei miteinander verbunden sind, wenn die Breite des Klebstoffstreifens dem 0,8-fachen bis 1 ,8-fachen der Dicke des Filtermediums entspricht.
Indem der Klebstoffstreifen nur in besagtem Kontaktbereich vorgesehen ist, kann die Menge des erforderlichen Klebstoffs gegenüber einem vollflächigen Auftrag deutlich reduziert werden. Das erfindungsgemäße Filterelement ist somit durch einen ressourcenschonenden und damit umweltfreundlichen Einsatz von Klebstoff gekennzeichnet.

In besonders vorteilhafter und daher bevorzugter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Filterelements folgt der einem jeweiligen Kantenband zugeordnete Klebstoffstreifen dem Profil bzw. Relief des Faltenbalgs. In anderen Worten: die Formgebung des Klebstoffstreifens und das Profil des Faltenbalgs sind kongruent. Wenn das Filtermedium zick-zack-förmig gefaltet ist, so sind die Klebstoffstreifen ebenfalls zick-zack-förmig. Bei einer solchen zick-zack-förmigen Faltung spricht man auch von einem plissierten Faltenbalg.
In einer möglichen Ausgestaltung des Filterelements ist zumindest einer der Kantenstreifen mit einer Ausnehmung versehen, insbesondere einer Bohrung, welche zur Aufnahme eines Codierstifts dienen kann. Dadurch kann erreicht werden, dass das richtige Filterelement und dieses Filterelement in der korrekten Position in einer Filteraufnahme eingesetzt wird. Die Ausnehmung ist in einem Bereich des Kantenstreifens, in welchem sich keine Endkante einer Faltfläche befindet und erfindungsgemäß in einem Bereich, in dem sich auch kein Klebstoffstreifen befindet. So wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass eine Verschmutzung von Werkzeugen durch den Klebstoff erfolgt. Wird die Ausnehmung erzeugt, nachdem der Klebstoffstreifen auf den Kantenstreifen aufgebracht ist, so wird der Bohrer oder ein ähnliches Werkzeug nicht mit Klebstoff verunreinigt. Wird die Ausnehmung erzeugt, bevor der Klebstoffstreifen auf den Kantenstreifen aufgebracht wird, so fließt kein Klebstoff durch die Ausnehmung hindurch, da sich im Bereich der Ausnehmung kein Klebstoff befindet.
In möglicher Ausgestaltung des Filterelements sind mindestens ein Kantenband und/oder das Filtermedium aus Vliesstoff.
Die beschriebene Erfindung und die beschriebenen vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung stellen auch in Kombination miteinander - soweit dies technisch sinnvoll ist - vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung dar.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und in konstruktiver und funktioneller Hinsicht vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
Figurenliste
Die Erfindung soll an Hand beigefügter Figuren noch näher erläutert werden. Einander entsprechende Elemente und Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zugunsten einer besseren Übersichtlichkeit der Figuren wurde auf eine maßstabsgetreue Darstellung verzichtet. Es zeigen in schematischer Darstellung

1 ein Filterelement in einer ersten Ausführungsform
2a die Lage des Klebstoffstreifens auf dem Kantenstreifen
2b eine Vergrößerte Darstellung des Kontaktbereichs von Faltflächen und Kantenstreifen
3 ein Filterelement in einer zweiten Ausführungsform
4 die Lage des Klebstoffstreifens auf dem Kantenstreifen bei einem Filterelement in seiner zweiten Ausführungsform

1 zeigt ein kantengeleimtes Filterelement 100, welches zum Filtern eines Luftstroms L dient. Das Filterelement 100 umfasst einen Faltenbalg 10 und seitlich an dem Faltenbalg 10 angebrachte Kantenstreifen 3. Der Faltenbalg 10 wird durch ein plissiertes Filtermedium 1 gebildet. Das Filtermedium 1 weist dabei eine Vielzahl von Faltkanten 2.1 auf, wobei die Faltkanten 2.1 das Filtermedium 1 in eine Vielzahl von Faltflächen 2.2 unterteilen. Die Kantenstreifen 3 sind unter Verwendung von Klebstoffstreifen 4 stoffschlüssig mit dem Faltenbalg 10 verbunden, und zwar derart, dass die Kantenstreifen 3 zumindest die sich nicht in Richtung der Faltkanten 2.1 erstreckenden Seitenflächen des Faltenbalgs 10 abdecken. Die Kantenstreifen 3 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit parallelen Faltkanten 2.1 rechtwinklig zu den Faltkanten 2.1 orientiert. Wie die stoffschlüssige Verbindung zwischen Faltenbalg 10 und Kantenstreifen 3 erfolgt, ergibt sich aus den weiteren Figuren.
2a zeigt eine Schnittdarstellung durch den Faltenbalg 10 in einem Ausschnitt. Das Filtermedium 1 des Faltenbalgs 10 ist zick-zack-förmig gefaltet und besitzt eine Dicke d. Um den Faltenbalg 10 an den Außenkanten der Faltflächen 2.2 mit dem Kantenstreifen 3 stoffschlüssig zu verbinden wurde ein Klebstoffstreifen 4 auf den Kantenstreifen 3 aufgebracht. Der Klebstoffstreifen 4 befindet sich nur im Kontaktbereich von Faltenbalg 10 und Kantenstreifen 3. Außerhalb des Kontaktbereichs liegt ein Bereich 5 ohne Klebstoff vor. Der Klebstoffstreifen 4 hat in etwa das gleiche Profil wie der Faltenbalg 10 und ist ebenfalls zick-zack-förmig. Der Klebstoffstreifen 4 hat eine Breite b und befindet sich im Kontaktbereich des Faltenbalgs 10 mit dem Kantenstreifen 3. In einer sehr grobschematisch und vergrößerten Ausschnittsdarstellung ist dieser Kontaktbereich in 2b dargestellt.
In 3 ist eine alternative Ausführungsform eines kantengeleimten Filterelements 100 dargestellt. In dem in der Darstellung sichtbaren Kantenstreifen 3 sind Ausnehmungen 6 in Form von Bohrungen eingebracht, welche zur Aufnahme von jeweils einem in das Filterelement 100 hineinragenden Codierstift (nicht dargestellt) dienen.
Wie sich aus der Darstellung von 4 ergibt, liegen die Ausnehmungen 6 in Bereichen des Kantenstreifens 3, in welchen sich keine Endkanten von Faltflächen 2.2 und auch kein Klebstoffstreifen 4 befindet.
Die beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindung stellen auch in Kombination miteinander vorteilhafte Ausführungen der Erfindung dar.
Bezugszeichenliste

1: Filtermedium
2.1: Faltkante
2.2: Faltfläche
3: Kantenstreifen
4: Klebstoffstreifen
5: Bereich ohne Klebstoff
6: Ausnehmung
10: Faltenbalg
100: Filterelement
b: Breite Klebstoffstreifen
d: Dicke Filtermedium
L: Luftstrom

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1611938 B1 [0002]
DE 102012005188 B4 [0003]

Claims

Filterelement (100) zum Filtern eines Fluidstroms (L) umfassend einen Faltenbalg (10) aus einem mit einer Vielzahl von Faltkanten (2.1) versehenen Filtermedium (1), wobei die Faltkanten (2.1) Faltflächen (2.2) bilden, und umfassend an dem Faltenbalg (10) angebrachte Kantenstreifen (3), wobei die Kantenstreifen (3) zumindest die sich nicht in Richtung der Faltkanten (2.1) erstreckende Seitenfläche des Faltenbalgs (10) abdecken und an den Endkanten von Faltflächen (2.2) anliegen, wobei die Verbindung von Faltenbalg (10) und Kantenstreifen (3) stoffschlüssig ist, dadurch gekennzeichnet, dass die stoffschlüssige Verbindung von Faltenbalg (10) und Kantenstreifen (3) je durch einen sich zwischen Faltenbalg (10) und Kantenstreifen (3) befindlichen Klebstoffstreifen (4) erfolgt und ein jeweiliger Klebstoffstreifen (4) auf den Kontaktbereich der Endkanten der Faltflächen (2.2) mit den Kantenstreifen (3) begrenzt ist, wobei die Breite (b) des Klebstoffstreifens (4) dem 0,8-fachen bis 1 ,8-fachen der Dicke (d) des Filtermediums (1) entspricht.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebstoffstreifen (4) dem Profil des Faltenbalgs (10) folgen.
Filterelement nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (1) zick-zack-förmig gefaltet ist und die Klebstoffstreifen (4) ebenfalls zick-zack-förmig sind.
Filterelement nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff des Klebstoffstreifens (4) ein Hotmelt auf Polyolefinbasis zum Einsatz gelangt.
Filterelement nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kantenstreifen (3) mit mindestens einer Ausnehmung (6) versehen ist, insbesondere einer Bohrung, welche zur Aufnahme eines Codierstifts dienen kann und, dass die Ausnehmung (6) in einem Bereich des Kantenstreifens (3) ist, in welchem sich keine Endkante einer Faltfläche (2.2) und kein Klebstoffstreifen (4) befindet.
Filterelement nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kantenband (3) und/oder das Filtermedium (1) aus Vliesstoff sind.