DE19528670A1 - Flexibler, durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbarer Faltenfiltereinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen flexiblen, durch die zu reinigende Luft nicht nen­ nenswert verformbaren Faltenfiltereinsatz mit einer Faltung, die an den Stirn­ seiten verschlossen ist.

Filtereinsätze aus zickzackförmig gefaltetem Filterbahnmaterial sind bekannt. Die Abdichtung an den Stirnseiten der Falten erfolgt dabei in der Regel durch Aufkleben oder Aufschweißen von Rahmenteilen. Zum Teil wird die Verbin­ dung zwischen Filtermaterial und Rahmen mittels einer Vergußmasse herge­ stellt. Die Erzeugung solcher Verbindungen ist zeitaufwendig. So erfordert beispielsweise die Herstellung einer Verbindung durch eine Vergußmasse eine Vorrichtung, die das Filtermaterial in einem Rahmen hält, bis die Ver­ gußmasse eingegossen und verfestigt ist. Bei den bekannten Filtern ist an al­ len Seiten des Gehäuses, die im wesentlichen parallel zur Anströmrichtung verlaufen, eine Dichtung vorgesehen, um ein Umströmen des zu filternden Mediums von der Anströmseite auf die Abströmseite unter Umgehung des Filtereinsatzes zu vermeiden. Die bekannten Faltenfiltereinsätze sind mit einer unflexiblen Rahmung versehen, die keine Änderung der Form des Faltenfil­ tereinsatzes ohne Zerstörung des Rahmens und/oder der Verbindung von Faltenfilter und Rahmen zuläßt. Die Form der Gehäuse ist in zunehmendem Maße an die räumlichen Gegebenheiten in engen Einbauräumen angepaßt, beispielsweise an den Motorraum von Kraftfahrzeugen. Dabei kommt es vor, daß die Aufnahme für den Filtereinsatz in sich gewunden ist, was dazu zwingt, einen in ebener Form erzeugten Filtereinsatz während des Einbaus zu verformen. Hierbei dürfen keine Beschädigungen entstehen und es muß ein staubdichter Anschluß bezüglich der Aufnahme gewährleistet sein. Die Ge­ häuse selbst liegen dabei in zunehmendem Maße an schwer zugänglichen Stellen im Einbauraum, was weitere Deformierungen des Filtereinsatzes beim Einbau erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen beschädigungsfrei verform­ baren Faltenfiltereinsatz zu zeigen, der einfach herstellbar ist und der es er­ laubt, auf zusätzliche Dichtungen beim Einbau in ein Gehäuse zu verzichten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, daß die Faltung beiderseits durch flexible, in Längsrichtung zusammenstauchbare Bänder ver­ schlossen ist. Ein Faltenfiltereinsatz weist, aufgrund der Faltenbildung, auf seiner gesamten Länge an den Stirnseiten V-förmige Öffnungen auf, die ver­ schlossen werden müssen. Die Bänder, mit denen diese Verschließung reali­ siert ist, erlauben eine Zusammenstauchung in Längsrichtung, woraus sich eine flexible Rahmung ergibt. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Faltenfilte­ reinsatzes besteht darin, daß durch die Flexibilität in Längsrichtung im Ver­ gleich zu einem unflexiblen Faltenfiltereinsatz ein Ausgleich größerer Ferti­ gungstoleranzen bezüglich der Längsausdehnung möglich ist. Eine Fertigung mit größeren Maßtoleranzen erlaubt eine kostengünstigere Produktion mit höheren Stückzahlen. Aufgrund der Elastizität der Bänder, ist eine Torsion des Faltenfiltereinsatzes bezüglich einer Achse längs der Faltung und/oder eine Biegung bezüglich zumindest einer Achse quer zur Faltung, wobei die Biegungen bezüglich einer Ebene, die parallel zu einer Stirnseite verläuft, gleichsinnig und/oder gegensinnig gestaltet sind, möglich, wodurch das Ein­ setzen oder das Einschieben in Richtung der Faltung in eine entsprechend geformte Aufnahme möglich ist. Die Verformbarkeit des Filtereinsatzes in der oben beschriebenen Art und Weise gestattet im Gegensatz zu unflexiblen Filtereinsätzen auch den Einbau in Gehäusen, die an sehr unzugänglichen Stellen im Einbauraum positioniert sind.

Die Bänder sind vorteilhafterweise quer zur Faltung betrachtet, auf zumindest dreiviertel ihrer Dicke im unbelasteten Zustand zusammendrückbar. Um den erfindungsgemäßen Faltenfiltereinsatz in eine Aufnahme einzusetzen, werden die die Querausdehnung des Faltenfiltereinsatzes begrenzenden Bänder in ihrer Dicke reduziert. Aufgrund der Flexibilität der Bänder bezüglich ihrer Dicke, müssen im Vergleich zur Herstellung von unflexiblen Filtern, bei der Herstellung nur wesentlich größere/weitere Toleranzen eingehalten werden, da durch das Zusammenstauchen und das elastische Verhalten der Bänder größere Maßunterschiede, sowohl beim Faltenfiltereinsatz wie auch dessen Aufnahme ausgleichbar sind, so daß ein Einsetzen des Faltenfiltereinsatzes in eine Aufnahme auch bei größeren Maßungenauigkeiten noch möglich ist. Aufgrund ihres elastischen Verhaltens erfolgt nach der Montage eine teil­ weise Entspannung der Bänder in Querrichtung, die eine dichtende Anpres­ sung an die parallel zu den Stirnseiten des Faltenfiltereinsatzes verlaufenden Wände der Filteraufnahme zur Folge hat. Um eine ausreichend große An­ preßkraft zu erreichen, sind die Bänder auf mindestens dreiviertel ihrer Dicke in unbelastetem Zustand zusammenzudrücken. Dadurch ist der Einsatz weiterer Dichtungen zwischen den die Querausrichtung des Faltenfilterein­ satzes begrenzenden Bändern und den diesen gegenüberliegenden Wänden der Aufnahme nicht erforderlich.

Die Bänder werden bevorzugt in einer Dicke von 0,2 bis 20 mm ausgeführt. Die untere Grenze der Dicke ergibt sich in erster Linie aus der Handhabbarkeit der Bänder im Verlauf des Produktionsprozesses, sowie der Herstellbarkeit des Materials. Darüber hinaus verleihen die Bänder dem Faltenfiltereinsatz zusätzlich eine mechanische Stabilität, so daß in Abhängigkeit von den Ab­ messungen des Faltenfiltereinsatzes eine Mindestdicke der verwendeten Bänder geboten ist. Für den Fall, daß die Bänder zugleich als Abdichtung gegenüber den Aufnahmewänden dienen, ist ihre Dicke so zu bemessen, daß ein ausreichend großes Zusammendrücken der Bänder und somit eine der elastischen Rückstellkraft entsprechende Anpreßkraft, die ein dichtendes Anliegen der Bänder an die Gehäusewände zur Folge hat, erzielt wird. Die obere Abgrenzung der Dicke der Bänder wird von einem noch sinnvollen Materialeinsatz und der im Verhältnis zur Filterbreite geringer werdenden Filterfläche bestimmt.

Die Bänder sind bevorzugt aus einem Vliesstoff, einem Gewirke, einem Ge­ webe und/oder einem Weichschaumstoff hergestellt. Die Bänder, die aus die­ sen Materialien hergestellt sind, sind einerseits in Längsrichtung elastisch zusammenstauchbar und bezüglich ihrer Dicke elastisch zusammendrückbar, so daß der Faltenfiltereinsatz an den Seiten der Aufnahme nach einer teilwei­ sen Entspannung der Bänder dichtend anliegt, und sie verleihen andererseits dem Faltenfilter eine gewisse Stabilität, so daß dieser in der weiteren Mon­ tage beim Einbau in ein Gehäuse leicht handhabbar ist. Ferner ist mit diesen Materialien eine Festlegung der Bänder an den Stirnseiten der Falten in einfa­ cher Art und Weise, etwa durch Kleben oder Schweißen, möglich.

Die Bänder sind vorteilhafterweise auf die Stirnseiten der Faltung aufgeklebt. Ein Verschweißen der Bänder mit den Stirnseiten des Faltenfilters ist eben­ falls möglich. Um mit den Bändern ein Verschließen der V-förmigen Öffnun­ gen der Stirnseiten des Faltenfilters zu erreichen, werden die Bänder auf der Faltung aufgeklebt, was eine leichte und schnell herstellbare Verbindung darstellt, die geringe Kosten verursacht und die die Fügestellen zugleich ab­ dichtet.

Für die Verklebung ist bevorzugt ein Kleber vorgesehen, wobei zumindest die Zwischenräume der Faltung frei von Klebstoff sind. Die Herstellung der Ver­ klebung wird mit der Kantenleimtechnik realisiert. Der Klebstoff wird dabei auf eine Seite der Bänder aufgetragen, die dann mit dieser Seite an die Stirnseite des Filtermaterials angedrückt und mit dieser verklebt wird. Eine weitere denkbare Verfahrensweise ist, daß nur die Stoßkante des Faltenbalgs mit Klebstoff benetzt wird und der das Band bildende Rahmenwerkstoff ohne Klebstoffauftrag zu läuft, an die Stirnseite des Faltenfilters angedrückt und mit ihr verklebt wird. Bei Anwendung dieser Verfahrensweise bleiben die Zwi­ schenräume frei von Klebstoff, wodurch keine Verminderung der Filterfläche und damit kein Leistungsverlust beim Massendurchsatz der zu reinigenden Luft erfolgt. Durch die separate Zuführung des Klebstoffes, kann diese auf die Abmessungen und die zu verklebenden Materialien abgestimmt werden. Durch den Einsatz von Kleber, ist die Rahmung durch schweißfähige und nicht schweißfähige Materialien möglich, die ihrerseits wiederum als Filter wirken können. Eine Verklebung der Bänder mit einlagigen und mehrlagigen Filterstoffen, wie beispielsweise Partikel- und/oder Geruchsfilter ist möglich.

Der Kleber ist in Teilbereichen angeordnet, die einen Abstand voneinander aufweisen. Der Klebstoff benetzt nicht die gesamte Fläche der Bänder, son­ dern nur die Bereiche, an denen eine Fügestelle mit den Stirnseiten des Fal­ tenfilters besteht, wodurch Klebstoff eingespart wird. Darüber hinaus erfolgt keine Verminderung der Zusammenstauchbarkeit der Bänder durch auf den Bändern in den Zwischenräumen der V-förmigen Öffnungen, nach Verschlie­ ßen der Stirnseiten, aufgetragener und verfestigter Klebstoff. Eine Torsion des Faltenfiltereinsatzes bezüglich einer Achse längs der Faltung und eine -Biegung bezüglich zumindest einer Achse quer zur Faltung ist aufgrund der uneingeschränkt hohen Flexibilität der Bänder möglich.

Der Kleber ist im verfestigten Zustand verformbar und/oder elastisch. Der Kleber muß auch im verfestigten Zustand verformbar sein, da so gewährlei­ stet ist, daß eine Zusammenstauchung in Längsrichtung, eine Biegung um zumindest eine Achse quer zur Faltung und/oder eine Torsion des Faltenfil­ tereinsatzes um eine Achse längs zur Faltung keine Zerstörung einer Klebe­ verbindung zur Folge hat.

Flexible Faltenfiltereinsätze erlauben den Einbau in nicht ebenen Aufnahmen, die an schwer zugänglichen Stellen im Einbauraum liegen. Dies ist ein enor­ mer Vorteil gegenüber unflexiblen Faltenfiltereinsätzen, zumal die Herstellung mit großzügigeren Toleranzen seitens der Faltenfilter und der Gehäuse mög­ lich ist.

Claims (8)

1. Flexibler, durch die zu reinigende Luft nicht nennenswert verformbarer Faltenfiltereinsatz mit einer Faltung, die an den Stirnseiten verschlos­ sen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Faltung beiderseits durch flexible, in Längsrichtung zusammenstauchbare Bänder verschlossen ist.

2. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder, quer zur Faltung betrachtet, auf zumindest dreiviertel ihrer Dicke im unbelasteten Zustand zusammendrückbar sind.

3. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder eine Dicke von 0,2 bis 20 mm haben.

4. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder aus einem Vliesstoff, einem Gewirke, einem Gewebe und/oder einem Weichschaumstoff bestehen.

5. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder auf die Stirnseiten der Faltung aufgeklebt sind.

6. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Verklebung ein Kleber vorgesehen ist, und daß zumindest die Zwi­ schenräume der Faltung frei von Klebstoff sind.

7. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber in Teilbereichen, die einen Abstand voneinander aufweisen, an­ geordnet ist.

8. Faltenfiltereinsatz nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber im verfestigten Zustand verformbar und/oder elastisch ist.