DE10245279B3

DE10245279B3 - Flexibler Filter

Info

Publication number: DE10245279B3
Application number: DE2002145279
Authority: DE
Inventors: Kerstin Bablitschky
Original assignee: Helsa Werke Helmut Sandler GmbH and Co KG
Current assignee: Helsa Automotive GmbH and Co KG
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2022-09-28
Also published as: FR2845011B1; FR2845011A1

Abstract

Es wird ein flexibler Filter (46) und ein Verfahren zu seiner Herstellung beschrieben, der durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbar ist und der einen plissierten Filterpack (10) aufweist, an dessen zickzackförmig gefalteten Längsseiten (22) jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement (12) mittels eines Klebers (24) fixiert ist. Der Kleber (24) ist auf dem jeweiligen Rahmenelement (12) als Kleberstreifen (26) einer bestimmten Dicke (28) in einer definierten Breite (30) mittig aufgebracht. Die Breite (30) ist kleiner als die Höhe (16) der Faltung (14) des Filterpacks (10). Die Stirnseiten der über den Kleberstreifen (26) überstehenden Faltenabschnitte (40) des Filterpacks (10) werden mit dem zugehörigen streifenförmigen Rahmenelement (12) mittels einer kleinen Klebermenge (44) des Klebers (24) verklebt.

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Filter, der durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbar ist, und der einen plissierten Filterpack aufweist, an dessen zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement mittels eines Klebers fixiert ist, sowie im Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Filters.

Derartige flexible Filter dienen beispielsweise zur Filtration einer Luftströmung, die dem Innenraum eines Kraftfahrzeuges zugeführt wird.

Da die Wirksamkeit von Filtern insbesondere von der Größe der luftdurchströmten Filteroberfläche abhängig ist, kommen zur Filtration der den Innenraum eines Kraftfahrzeuges zugeführten Luftströmung überwiegend plissierte, d.h. zick-zack-förmig gefaltete Filter zum Einsatz. Derartige Filter ermöglichen in Abhängigkeit von der Faltenhöhe und dem Faltenabstand des plissierten Filterpacks, z.B. eine Vergrößerung der Filterfläche um den Faktor 4 bis 10.

Ein flexibler Filter der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der DE 4323136 C2 bekannt. Bei diesem bekannten Filter sind die streifenförmigen Rahmenelemente mit einem Kleber beschichtet. An den zur Faltung des plissierten Filterpacks parallel verlaufenden Stirnflächen sind Winkelstreifen angeordnet, deren erster Schenkel sich über wenigstens drei Faltkanten erstreckt. Eine Schaumstoffdichtung verläuft an den Längsseiten des plissierten Filterpacks.

Ein flexibler, durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbarer Faltenfiltereinsatz, d.h. plissierter Filterpack mit einer Faltung, die an den Stirnseiten beiderseits durch flexible, in Längsrichtung zusammenstauchbare Bänder, d.h. streifenförmige Rahmenelemente, verschlossen ist, ist aus der DE 19528670 C2 bekannt. Die Bänder sind auf die zick-zack-förmig gefalteten Stirn-, d.h. Längsseiten der Faltung aufgeklebt. Für die Verklebung ist ein Kleber vorgesehen, wobei die Zwischenräume der Faltung frei von Klebstoff sind. Der Klebstoff ist bei diesem bekannten flexiblen Filter also nur an den Stirnseiten der Faltung, d.h. an den zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten, des Filterpacks vorgesehen. Dort kommt ein Kleber zur Anwendung, der im verfestigten Zustand verformbar und/oder elastisch ist.

Aus der DE 19545046 C2 ist ein in einer Richtung biegsamer Faltenfilterpack aus einem flexiblen Filtermedium bekannt, dessen Falten seitlich beiderseits durch einen flexiblen Dichtstreifen, d.h. durch ein streifenförmiges Rahmenelement, verschlossen und durch den Dichtstreifen gegenüber einem Gehäuse abdichtbar sind. Der Faltenfilterpack ist mit mindestens einem Armierungselement verbunden, das auf den Längsseiten des Faltenfilterpacks, bezüglich der Höhe des Faltenfilterpacks außermittig, angeordnet ist. Das mindestens eine Armierungselement ist mit dem Dichtstreifen, d.h. dem streifenförmigen Rahmenelement verbunden, es erstreckt sich quer zu den Mündungen der Falten. Das Armierungselement besteht bei diesem bekannten Faltenfilterpack vorzugsweise aus Vliesstoff. Das Armierungselement kann von dem Dichtstreifen, d.h. dem streifenförmigen Rahmenelement, beiderseits umschlossen sein.

Die DE 10055732 A1 beschreibt einen flexiblen Filter, der in einer Filtereinrichtung des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges zur Filtration eines Luftstroms, der dem Fahrgastraum zugeführt wird, eingesetzt wird. Dieser bekannte Filter ist aus Baueinheiten zusammengesetzt. Bei einer Baueinheit handelt es sich um einen Faltenfilterpack aus plissiertem Filtermaterial, an dessen zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten streifenförmige Rahmenelemente aufgeklebt sind. Die andere Baueinheit ist ein Rahmen aus flexiblem Kunststoff. Der Rahmen wird auf den Faltenfilterpack aufgesetzt und mit diesem mittels eines Klebers verbunden. Der so ausgebildete Filter ist in einer Richtung biegbar.

Die DE 10138880 A1 beschreibt einen flexiblen Filter der eingangs genannten Art, bei dem die streifenförmigen Rahmenelemente in ihrer Längsrichtung eine Dehnung aufweisen, die kleiner ist als die Dehnung in ihrer Querrichtung. Die Stauchbarkeit des jeweiligen streifenförmigen Rahmenelementes beträgt in Längsrichtung weniger als 2,5 %.

Die Anwender derartiger flexibler Filter sind oftmals nicht in der Lage, bei der Entwicklung der flexiblen Filter anzugeben, in welche Richtung der flexible Filter flexibel sein muss. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen flexiblen Filter der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach herstellbar ist, und der in beide Richtungen gleich gut biegbar ist, sowie ein Verfahren zu ## Herstellung ausgegeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches 1, d.h. dadurch gelöst, dass der Kleber auf dem jeweiligen Rahmenelement als Kleberstreifen einer bestimmten Dicke in einer definierten Breite mittig aufgebracht ist, die kleiner ist als die Höhe der Faltung des plissierten Filterpacks, und dass die Stirnseiten der über den Kleberstreifen überstehenden Faltenabschnitte mit dem zugehörigen streifenförmigen Rahmenelement mittels einer kleinen Klebermenge des Klebers verklebt sind. Während der Kleberstreifen das zugehörige Rahmenelement also vollflächig bedeckt, sind die Zwischenräume der über den jeweiligen Kleberstreifen überstehenden Faltenabschnitte des plissierten Filterpacks, d.h. die sich seitlich gegenüberliegenden Randabschnitte des jeweiligen streifenförmigen Rahmenelementes nicht streifenförmig mit Kleber bedeckt. Auf diese Weise ergibt sich zwischen dem plissierten Filterpack und den beiden streifenförmigen Rahmenelementen an den zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten des plissierten Filterpacks eine gute Abdichtung, die mit dem Vorteil einer hohen Flexibilität des Filters einhergeht. Infolge der mittigen Anordnung des Kleberstreifens am zugehörigen Rahmenelement ergibt sich ein Filter, der in beide Richtungen gleich gut biegbar, d.h. flexibel, ist. Die Flexibilität kann durch die Breite und/oder die Dicke des jeweiligen Kleberstreifens wunschgemäß eingestellt werden.

Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das jeweilige streifenförmige Rahmenelement ein voluminöses Vlies ist. Besonders vorteilhaft kann hierbei sein, wenn das jeweilige streifenförmige Rahmenelement ein nach dem Multiknit-Verfahren hergestellter, vermaschter Vliesstoff aus PES/Co-PES ist.

Bei dem flexiblen Filter kann der plissierte Filterpack ein kombinierter Partikel- und Adsorptionsfilter sein das jeweilige streifenförmige Rahmenelement mit partikelförmigen Sorptionsmitteln ausgerüstet sein.

Der Kleber weist im verfestigten Zustand zweckmäßigerweise eine geringe Flexibilität und/oder Elastizität auf. Als Kleber kommt vorzugsweise ein Hotmeltkleber zur Anwendung.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines solchen flexiblen Filters, der durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbar ist, und der eine plissierten Filterpack aufweist, an dessen zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement mittels eines Klebers fixiert wird. Erfindungsgemäß wird auf dem jeweiligen streifenförmigen Rahmenelement ein Kleberstreifen eines Klebers in einer bestimmten Dicke und in einer bestimmten Breite mittige aufgebracht, die kleiner ist als die Höhe der Faltung des plissierten Längsseiten Filterpacks. Dann werden die beiden streifenförmigen Rahmenelemente mit den des Filterpacks mittig verbunden. Anschließend werden die kleberfreien Längsrandabschnitte der beiden streifenförmigen Rahmenelemente vom Filterpack weggebogen, wonach die freien Faltenabschnitte des Filterpacks mit einer kleinen Klebermenge des Klebers bedeckt werden. Abschließend werden die weggebogenen Längsrandabschnitte der beiden streifenförmigen Rahmenelemente zum Filterpack zurückgebogen und mit diesem verbunden, d.h. verklebt. Der Auftrag der kleinen Klebermenge des Klebers auf die freien Faltenabschnitte des Filterpacks erfolgt beispielsweise mittels einer nadelförmigen bzw. spitzenförmigen Auftragdüse.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der wesentlichen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen flexiblen Filters.

Es zeigen:
1 einen ersten Verfahrensschritt zur Herstellung des erfindungsgemäßen flexiblen Filters,
2 in einer der 1 ähnlichen schematischen Darstellung einen an den ersten Verfahrensschritt gemäß 1 anschließenden zweiten Verfahrensschritt zur Herstellung des flexiblen Filters,
3 einen dritten Verfahrensschritt zur Herstellung des flexiblen Filters in einer den 1 und 2 entsprechenden schematischen Darstellung,
4 abschnittsweise schematisch und nicht maßstabgetreu eine Vorderansicht des flexiblen Filters, und
5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie V – V in 4 zur Verdeutlichung eines Abschnittes des flexiblen Filters.
1 zeigt abgeschnitten in einer Stirnansicht einen plissierten Filterpack 10 und davon seitlich beabstandet jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement 12. Der plissierte Filterpack 10 weist eine zick-zack-förmige Faltung 14 mit einer Höhe 16 auf. Die streifenförmigen Rahmenelemente 12 weisen eine Höhe 18 auf, die geringfügig größer ist als die Höhe 16 der Faltung 14 des Filterpacks 10. Der jeweilige Überstand 20 der Rahmenelemente 12 ist kleiner als 2 mm.
Die streifenförmigen Rahmenelemente 12 werden an den zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten 22 des plissierten Filterpacks 10 mittels eines Klebers 24 fixiert. Zu diesem Zwecke wird der Kleber 24 auf dem jeweiligen Rahmenelement 12 als Kleberstreifen 26 einer bestimmten Dicke 28 in einer definierten Breite 30 mittig aufgebracht, was durch die strichpunktierte Mittellinie 32 verdeutlicht ist. Die Breite 30 des jeweiligen Kleberstreifens 26 ist kleiner als die Höhe 16 der Faltung 14 des plissierten Filterpacks 10. Nach dem Aufbringen der mittigen Kleberstreifen 26 auf die streifenförmigen Rahmenelemente 12 werden diese an den zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten 22 des plissierten Filterpacks 10 angebracht. Das ist in 1 durch die Pfeile 34 andeutet und in 2 schematisch verdeutlicht. Gleiche Einzelheiten sind in 2 mit den selben Bezugsziffern wie in 1 bezeichnet, so dass es sich erübrigt, in Verbindung mit 2 alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben.
Anschließend werden die kleberfreien Längsrandabschnitte 36 der beiden mit dem plissierten Filterpack 10 mittels der Kleberstreifen 26 mittig fest verbundenen streifenförmigen Rahmenelemente 12 vom plissierten Filterpack 10 weggebogen. Das ist in 2 durch die bogenförmigen Pfeile 38 schematisch verdeutlicht. In 3, in der gleiche Einzelheiten mit den selben Bezugsziffern wie in den 1 und 2 bezeichnet sind, sind die kleberfreien Längsrandabschnitte 36 der streifenförmigen Rahmenelemente 12 vom plissierten Filterpack 10 weggebogen dargestellt. Danach ist es also möglich, die freien Faltenabschnitte 40 des plissierten Filterpacks 10 beispielsweise mit Hilfe einer Nadeldüse 42 mit einer kleinen Klebermenge 44 des Klebers 24 zu bedecken. Anschließend werden die vom plissierten Filterpack weggebogenen Längsrandabschnitte 36 der beiden streifenförmigen Rahmenelemente 12 zum Filterpack 10 zurückgebogen und mit dem Filterpack 10 mit Hilfe der besagten kleinen Klebermenge 44 verbunden. Das ist in 4 schematisch verdeutlicht, in der gleiche Einzelheiten mit den selben Bezugsziffern wie in den 1 bis 3 bezeichnet sind, so dass es sich erübrigt, in Verbindung mit 4 alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben. In 4 ist der flexible Filter 46 in einer Stirnansicht abgeschnitten dargestellt.
Die 5 verdeutlicht einen Abschnitt des flexiblen Filters 46 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie V-V in 4. In 5 ist der mittige Kleberstreifen 26 schraffiert dargestellt, der das zugehörige streifenförmige Rahmenelement 12 vollständig bedeckt. Die 5 verdeutlicht außerdem die über den mittigen Kleberstreifen 26 überstehenden Faltenabschnitte 40 des plissierten Filterpacks 10, die jeweils nur mittels der kleinen Klebermenge 44 des Klebers 24 zwischen dem plissierten Filterpack 10 und dem zugehörigen streifenförmigen Rahmenelement 12 eine feste und dichte Verbindung herstellen.
Der flexible Filter 46 ist in beide Richtungen gleich gut biegbar. Das ist in 5 durch die beiden bogenförmigen Doppelpfeile 48 angedeutet, die den gleichen Krümmungsradius besitzen.

10: plissierter Filterpack (von 46)
12: streifenförmiges Rahmenelement (für 10)
14: zick-zack-förmige Faltung (von 10)
16: Höhe (von 14)
18: Höhe (von 12)
20: Überstand (von 12 über 10)
22: Längsseite (von 10)
24: Kleber (an 12)
26: Kleberstreifen (von 12)
28: Dicke (von 26)
30: Breite (von 26)
32: strichpunktierte Mittellinie (von 10 und 12)
34: Pfeil (zwischen 12 und 10)
36: kleberfreier Längsrandabschnitt (von 12)
38: bogenförmiger Pfeil (bei 36)
40: freier Faltenabschnitt (von 10)
42: Nadeldüse (für 44 an 40)
44: kleine Klebermenge (an 40)
46: flexibler Filter
48: bogenförmiger Pfeil

Claims

Flexibler Filter, der durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbar ist, und der einen plissierten Filterpack (10) aufweist, an dessen zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten (22) jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement (12) mittels eines Klebers (24) fixiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (24) auf dem jeweiligen streifenförmigen Rahmenelement (12) als Kleberstreifen (26) einer bestimmten Dicke (28) in einer definierten Breite (30) mittig aufgebracht ist, die kleiner ist als die Höhe (16) der Faltung (14) des plissierten Filterpacks (10), und dass die Stirnseiten der über den Kleberstreifen (26) überstehenden Faltenabschnitte (40) mit dem zugehörigen streifenförmigen Rahmenelement (12) mittels einer kleinen Klebermenge (44) des Klebers (24) verklebt sind.
Flexibler Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige streifenförmige Rahmenelement (12) ein voluminöses Vlies ist.
Flexibler Filter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige streifenförmige Rahmenelement (12) ein nach dem Multiknit-Verfahren hergestellter vermaschter Vliesstoff aus PESICo-PES ist.
Flexibler Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der plissierte Filterpack (10) ein kombinierter Partikel- und Adsorptionsfilter und dass das jeweilige streifenförmige Rahmenelement (12) mit partikelförmigen Sorptionsmitteln ausgerüstet ist.
Flexibler Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (24) im verfestigten Zustand eine geringe Flexibilität und/oder Elastizität aufweist.
Flexibler Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kleber (24) ein Hotmeltkleber ist.
Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Filters, der durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbar ist, und der einen plissierten Filterpack (10) aufweist, an dessen zick-zack-förmig gefalteten Längsseiten (22) jeweils ein streifenförmiges Rahmenelement (12) mittels eines Klebers (24) fixiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem jeweiligen streifenförmigen Rahmenelement (12) ein Kleberstreifen (26) des Klebers (24) in einer bestimmten Dicke (28) und in einer bestimmten Breite (30) mittig aufgebracht wird, die kleiner ist als die Höhe (16) der Faltung (14) des plissierten Filterpacks (10), dass dann die beiden streifenförmigen Rahmenelemente (12) mit den Längsseiten (22) des Filterpacks (10) mittig verbunden werden, dass anschließend die kleberfreien Längsrandabschnitte (36) der beiden streifenförmigen Rahmenelemente (12) vom Filterpack (10) weggebogen werden, dass danach die freien Faltenabschnitte (40) des Filterpacks (10) mit einer kleinen Klebermenge (44) des Klebers (24) bedeckt werden, und dass abschließend die weggebogenen Längsrandabschnitte (36) der beiden streifenförmigen Rahmenelemente (12) zum plissierten Filterpack (10) zurückgebogen und mit dem Filterpack (10) verbunden werden.