DE10356809B3

DE10356809B3 - Filtereinsatz

Info

Publication number: DE10356809B3
Application number: DE2003156809
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Ing. Häfner; Matthias Schmitt; Uwe Dipl.-Ing. Felber
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2003-12-05
Filing date: 2003-12-05
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2023-12-06

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz (1) mit einem Filterelement, das ein im Wesentlichen zick-zack-förmig gefaltetes Filtermedium (2) umfasst, wobei das Filtermedium (2) wenigstens an einer seiner beiden in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten (3, 4) zum Stabilisieren der Zick-Zack-Faltenform wenigstens einen Stabilisierungsstreifen (5a, 5b, 50b) aufweist, welcher an seiner vom Filtermedium (2) abgewandten Außenseite mit wenigstens einem Abdichtmedium versehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Abdichtmedium durch wenigstens einen sich in Längsrichtung des Stabilisierungsstreifens (5a, 5b, 50b) erstreckenden, in den Stabilisierungsstreifen (5a, 5b, 50b) eingeformten Außenwulst (6a, 6b, 60b) gebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz mit einem Filterelement, das ein im wesentlichen zick-zack-förmig gefaltetes Filtermedium umfasst, wobei das Filtermedium wenigstens an einer seiner beiden in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten zum Stabilisieren der Zick-Zack-Faltenform wenigstens einen Stabilisierungsstreifen aufweist, welcher an seiner vom Filtermedium abgewandten Außenseite mit wenigstens einem Abdichtmedium versehen ist.

Filtereinsätze der eingangs genannten Art werden für die verschiedensten Anwendungszwecke hergestellt. Beispielsweise werden sie zum Filtrieren von Frischluft für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs benutzt. Solche Filtereinsätze weisen in der Regel plattenförmige Filterelemente mit einem Filtermedium aus einem Filterwerkstoff, beispielweise Papier oder Vliesstoff, auf. Da der Einbauraum für die Filtereinsätze, insbesondere in Kraftfahrzeugen, sehr beschränkt ist, ist es üblich, das Filtermedium zur Vergrößerung des Filtervolumens zick-zack-förmig zu falten. Zur Stabilisierung der Falten ist es bekannt, das zick-zack-förmig gefaltete Filtermedium an seinen in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten mit sogenannten Stabilisierungsstreifen zu versehen. Die Stabilisierungsstreifen, die aus dem gleichen Material wie das Filtermedium bestehen können, haben den weiteren Vorteil, dass sie die Faltenöffnungen nach der Seite hin abdichten.

Die oben beschriebenen Filtereinsätze werden in entsprechende Filtergehäuse oder -rahmen eingesetzt, wobei gewisse Anforderungen hinsichtlich der Abdichtung der Filter gegenüber der Gehäuse- bzw. Rahmenwandung bestehen. Aus der EP 0 649 335 B1 ist ein gattungsgemäßer Filtereinsatz bekannt, bei welchem die Stabilisierungsstreifen an ihrer Außenseite mit einem Abdichtmedium versehen sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Abdichtmedium aus einem auf die Stabilisierungsstreifen aufgeklebten Dichtstreifen, der die gleiche Länge wie die Stabilisierungsstreifen aufweist, jedoch aus Gründen der Materialersparnis und der leichteren Handhabbarkeit beim Einsetzen in ein Gehäuse oder in einen Rahmen schmaler ist als diese.

Aus der DE 101 35 690 A1 ist ein Filtereinsatz für ein Filtergehäuse bekannt, der einen zick-zack-förmigen Filterpack aufweist, an dessen beiden Außenseiten jeweils ein Dichtstreifen vorgesehen ist. Der jeweilige Dichtstreifen weist einen ersten und eine zweiten Schenkel auf und ist mit einem Y-förmigen Querschnittsprofil ausgebildet. Der so gestaltete Dichtstreifen soll einfacher herstellbar sein.

Aus der DE 195 48 197 C2 ist ein Faltenfiltereinsatz bekannt, bei dem ein Faltenfilterpack außenumfangsseitig mit einem Rahmen aus polymerem Werkstoff umschlossen ist. Der Rahmen ist mit zumindest einer umlaufenden, einstückig angeformten, materialeinheitlich ausgebildeten und elastisch verformbaren Dichtlippe versehen. Hierbei ist die Dichtlippe membranartig ausgebildet und besitzt einen in ihrem Wurzelbereich verjüngten Querschnitt. Der Wurzelbereich ist nach Art eines Filmscharniers ausgestaltet. Der bekannte Faltenfiltereinsatz weist verbesserte Gebrauchseigenschaften auf, insbesondere eine verbesserte Abdichtung des den Faltenfilterpack umschließenden Rahmens am Filtergehäuse.

Aufgabe der Erfindung ist, einen Filtereinsatz der gattungsgemäßen Art so weiterzuentwickeln, dass er einfacher und kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Filtereinsatz mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Filtereinsatz mit einem Filterelement, das ein im wesentlichen zick-zack-förmig gefaltetes Filtermedium umfasst, wobei das Filtermedium wenigstens an einer seiner beiden in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten zum Stabilisieren der Zick-Zack-Faltenform wenigstens einen Stabilisierungsstreifen aufweist, welcher an seiner vom Filtermedium abgewandten Außenseite mit wenigstens einem Abdichtmedium versehen ist, vorgesehen, dass das Abdichtmedium durch wenigstens einen sich in Längsrichtung des Stabilisierungsstreifens erstreckenden, in den Stabilisierungsstreifen eingeformten, Außenwulst gebildet wird. Stabilisierungsstreifen und Abdichtmedium bilden somit ein Filterbauteil, wodurch nicht nur die Herstellung wesentlich vereinfacht, sondern auch noch eine deutliche Materialersparnis erzielt wird.

Hinsichtlich der geometrischen Gestalt des Außenwulstes bestehen keinerlei Beschränkungen. So können beispielsweise auf beiden Längsseiten des Filterelements Außenwülste mit gleicher geometrischer Gestalt angeordnet werden. Insbesondere kann der Außenwulst so geformt sein, dass eine luftdurchströmungsrichtungs-unabhänge Abdichtung gewährleistet ist, so dass der Filter problemlos in beiden Durchströmungsrichtungen eingebaut werden kann, ohne dass Abdichtungsprobleme auftreten. Mit der vorliegenden Erfindung lässt sich insbesondere der bei der an sich üblichen Abdichtung über eine endkantenständige V-Lasche häufig auftretenden „Widerhakeneffekt" volständig vermeiden.

Es ist erfindungsgemäß auch möglich, auf beiden Seiten Außenwülste mit unterschiedlicher geometrischer Ausgestaltung vorzusehen, beispielsweise zur Realisierung eines Verdrehschutzes, wenn dies gefordert ist.

Ebenso können auch mehrere wulstartige Erhebungen auf einer Längsseite als Abdichtelement vorgesehen sein oder es kann nur eine Längsseite mit einer Außenwulst versehen sein, während für die gegenüberliegende Längsseite andere Abdichtmittel vorgesehen sein können. Hier sind beliebige Variationen denkbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Außenwulst einen im wesentlichen Ω-förmigen Querschnitt auf. Dies hat den Vorteil, dass bei der Montage in einem Filtergehäuse oder einer sonstigen Filteraufnahme hohe Verpressungskräfte zwischen Gehäuse und Filterkörper erzielt werden können, was zur Minimierung der Leckage führt und auch der Geräuschentwicklung entgegenwirkt („Klappern").

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Außenwulst einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt auf. Eine solche Geometrie ist einfach herstellbar.

Sowohl beim Ω- als auch beim V-förmigen Außenwulst können die Fußpunkte miteinander verklebt oder verschweißt sein. Vorteil dieser „geschlossenen" Form ist unter anderem die einfachere Herstellung unter Einsatz definierter Prozess-Schritte. Es ist lediglich erforderlich, die offenen Schenkel zusammenzuführen und miteinander zu verbinden. Insbesondere erlaubt diese Variante, die Stabilisierungsstreifen vorzukonfektionieren und mit fertigem Außenwulst versehen auf den Filterkörper auszubringen. Andernfalls muss der Öffnungswinkel des Außenwulstes beim Aufbringen des Stabilisierungsstreifens auf den Filterkörper eingestellt werden, was technisch wesentlich schwieriger ist.

Durch im wesentlichen vollflächiges Verkleben der beiden V-Schenkel des V-förmigen Außenwulstes miteinander lässt sich sogar eine V-Laschenabdichtung realisieren, die einfach herstellbar ist, ihre Funktion in beiden Durchströmungsrichtungen erfüllt und damit problemlos in beiden Richtungen montiert werden kann (kein Widerhakeneffekt wie bei endständiger V-Lasche).

Die Stabilisierungsstreifen können beispielsweise aus einem luftundurchlässigen Material bestehen. Verwendet man dagegen ein Material, das ebenfalls Filtereigenschaften aufweist, so lässt sich auf diese Weise das Volumen an Filtermaterial weiter erhöhen. Der Einfachheit halber bestehen sie aus dem gleichen Material wie das Filterelement, beispielsweise aus Vliesstoff, wie im Falle von Filteranordnungen für Kraftfahrzeuge oder Klimaanlagen. Stabilisierungsstreifen aus Vliesstoff haben neben der zusätzlichen Filterwirkung den weiteren Vorteil, dass das Einformen des Außenwulstes in die Vliesstoffstreifen in einfacher Weise durch eine thermische Behandlung erfolgen kann. Die Vorteile des Vliesstoffes liegen in der universellen Verarbeitbarkeit begründet: Durch Umbördeln (vorzugsweise unter thermischer Behandlung) kann beispielsweise eine Ω-Lasche erzeugt werden. Das gleiche Vliesstoffmaterial kann durch Verkleben oder Ultraschallverschweißen der beiden Schenkel eines V-förmigen Wulstes, wie bereits oben beschrieben wurde, zur V-Lasche ausgeformt werden. Ferner ist ein mehrlagiger Aufbau des Stabilisierungsstreifens denkbar (z. B. eine Materiallage mit hoher Rückstellkraft, eine weitere mit hoher Dichtwirkung oder Luftpermiabilität).

Der erfindungsgemäße Stabilisierungsstreifen mit Dichtfunktion kann beispielsweise, wie aus dem Stand der Technik bekannt, an das Filtermedium angeklebt oder auch, insbesondere bei Verwendung von Vliesstoff als Filtermaterial, angeschmolzen werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 in schematischer perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Filtereinsatz mit Stabilisierungsstreifen mit Ω-förmigem Außenwulst;
2 in einer Längsschnittdarstellung einen Stabilisierungsstreifen mit V-förmigem Außenwulst.
Man erkennt in 1 einen Filtereinsatz 1, der ein im wesentlichen plattenförmiges Filterelement mit einem zick-zack-förmig gefalteten Filtermedium 2 umfasst. Das Filtermedium 2 ist an seinen beiden in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten 3, 4 zum Stabilisieren der Zick-Zack-Faltenform mit je einem Stabilisierungsstreifen 5a, b versehen. Die Stabilisierungsstreifen 5a, b weisen jeweils an ihrer vom Filtermedium 2 abgewandten Außenseite ein Abdichtmedium auf. In der dargestellten Ausführungsform besteht das Abdichtmedium ohne Beschränkung der Allgemeinheit aus einem in die Stabilisierungsstreifen eingeformten Ω-förmigen Außenwulst 6a, b. In der Figur ist weiterhin ein Filtergehäuse 7 dargestellt. Beim Einsetzen des Filtereinsatzes 1 in das Filtergehäuse 7 legt sich der Ω-förmige Außenwulst 6a, b unter elastischer Vorspannung dichtend an dessen Innenwandungen 8a, b an. Die stirnseitige Abdichtung kann zum Beispiel mittels in der Figur nicht dargestellter, an sich bekannter Laschen, die jeweils eine Endfalte des Filtermediums 2 untergreifen, erfolgen.
2 zeigt beispielhaft eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform wird das Dichtelement durch einen V-förmigen Außenwulst 60b im Stabilisierungsstreifen 50b gebildet.

Claims

Filtereinsatz (1) mit einem Filterelement, das ein im wesentlichen zick-zack-förmig gefaltetes Filtermedium (2) umfasst, wobei das Filtermedium (2) wenigstens an einer seiner beiden in Faltenrichtung verlaufenden Längsseiten (3, 4) zum Stabilisieren der Zick-Zack-Faltenform wenigstens einen Stabilisierungsstreifen (5a, 5b, 50b) aufweist, welcher an seiner vom Filtermedium (2) abgewandten Außenseite mit wenigstens einem Abdichtmedium versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdichtmedium durch wenigstens einen sich in Längsrichtung des Stabilisierungsstreifens (5a, 5b, 50b) erstreckenden, in den Stabilisierungsstreifen (5a, 5b, 50b) eingeformten Außenwulst (6a, 6b, 60b) gebildet wird.
Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenwulst (6b) einen im wesentlichen Ω-förmigen Querschnitt aufweist.
Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der Außenwulst (60b) einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt aufweist.
Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Filtermedium (2) und die Stabilisierungsstreifen (5a, 5b, 50b) aus Vliesstoff bestehen.