DE19757423C1 - Filtereinsatz - Google Patents

Filtereinsatz

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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Filtereinsatz, der dichtend in ein Filtergehäuse einsetzbar ist.
Stand der Technik
Ein solcher Filtereinsatz ist aus dem DE 92 09 362 U1 bekannt. Der Filtereinsatz umfaßt einen Faltenpack, der entlang seiner Längsseiten mit jeweils einem Stabilisierungsstreifen verklebt ist, wobei die Stabilisierungsstreifen auf der dem Filtergehäuse zugewandten Seite mit jeweils einer Dichtung versehen sind. Der Filtereinsatz umfaßt außerdem einen Halterahmen mit Rahmenlängs- und querabschnitten, in die der Faltenpack einsetzbar ist. Die stirnseitigen Endabschnitte des Faltenpacks sind in Aufnahmevorrichtungen des Halterahmens eingesteckt.
Die WO 93/12858 offenbart eine zickzackförmig gefaltetes Filterelement. Dieses kann in einem rechteckigen Filterrahmen eingefügt werden, der das Filterelement an vier Seiten umschließt. Dabei wird das Filterelement durch Halteelemente in dem Filterrahmen gehalten.
Die DE-AS 17 82 600 offenbart einen rechteckigen Filtereinsatz für Gasfilter, der aus einem porösen, ziehharmonikaartig gefalteten Folienstreifen aus Filtermaterial besteht. Der Folienstreifen ist in einem rechteckigen Rahmen gasdicht eingefaßt, wobei entlang der gefalteten Ränder des Folienstreifens eine Verklebung zwischen dem Folienstreifen und den anliegenden Rahmenleisten vorgesehen ist.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz der vorgenannten Art derart weiterzuentwickeln, daß dieser einen teilearmen Aufbau aufweist und dadurch in fertigungstechnischer und wirtschaftlicher Hinsicht einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Filtereinsatz vorgesehen, der dichtend in das Filtergehäuse einsetzbar ist, umfassend einen Faltenpack, dessen sich quer zur Längsrichtung erstreckende Stirnwände jeweils von einem formstabilisierenden, klammerförmigen Verstärkungselement dichtend umschlossen sind, wobei die Verstärkungselemente einstückig und materialeinheitlich mit jeweils einer Dichtung versehen sind, die unter elastischer Vorspannung dichtend an die jeweils angrenzende Gehäusewand des Filtergehäuses anlegbar sind. Hierbei ist von Vorteil, daß das Verstärkungselement und die Dichtung in einem Bauteil zusammengefaßt sind und der Filtereinsatz dadurch einen teilearmen Aufbau aufweist und einfach sowie kostengünstig herstellbar ist.
Nach einer ersten Ausgestaltung können die Stirnwände und die Verstärkungselemente miteinander verklebt sein. Hierbei ist von Vorteil, daß auch Relaxationen der Stirnwände des Faltenpacks während einer langen Gebrauchsdauer nicht zu Undichtigkeiten führen, da ein Kurzschluß zwischen der An- und der Abströmseite des Faltenpacks durch eine derartige Ausgestaltung sicher ausgeschlossen ist.
Nach einer anderen Ausgestaltung können die Stirnwände von dem Verstärkungselement ungehaftet umschlossen sein. Hierbei ist von Vorteil, daß die Montage des Filtereinsatzes, bezogen auf die zuvor beschriebene Ausführung weiter vereinfacht ist und daß eine sortenreine Trennung des Filtereinsatzes im Anschluß an seine Verwendung problemlos möglich ist und daher eine Wiederverwertung vereinfacht wird.
Der Faltenpack und die Verstärkungselemente bilden eine vormontierbare Einheit. Durch den teilearmen Aufbau der Einheit sind Montagefehler auf ein Minimum reduziert.
Die Verstärkungselemente sind bevorzugt im wesentlichen U-förmig ausgebildet und umgreifen die Schnittkanten der Stirnwände dichtend. Eine derartige Ausgestaltung ist von Vorteil, wenn der Faltenpack aus einem Werkstoff besteht, der mit rieselfähigen, die Filterwirkung verbessernden Partikeln durchsetzt ist. Ein solcher Werkstoff kann beispielsweise ein Vliesstoff sein, in dem Aktivkohlepartikel angeordnet sind. Durch das U-förmige Verstärkungselement, das die Schnittkante U-förmig und dichtend umgreift, wird ein Herausrieseln der Partikel aus dem Filterwerkstoff zuverlässig ausgeschlossen. Einer separaten, in fertigungstechnischer Hinsicht aufwendigen Versiegelung der Schnittkanten bedarf es daher nicht.
Um eine verbesserte Abdichtung der Verstärkungselemente auf den Stirnwänden zu erzielen, kann es vorgesehen sein, daß die Verstärkungselemente im Bereich ihrer Mündungen einen verengten Öffnungsquerschnitt aufweisen, wobei die Mündungen beispielsweise durch jeweils zwei zangenförmig zueinander angeordnete Dichtleisten begrenzt sind, die einen einstückigen Bestandteil des Verstärkungselements bilden und die jeweilige Stirnwand unter erhöhter Vorspannung dichtend berühren.
Die Verstärkungselemente sind durch zwei Schenkel gebildet, die sich parallel zur Stirnwand erstrecken und auf der der Schnittkante zugewandten Seite durch einen Steg verbunden sind. Durch das Verstärkungselement wird eine nutförmige Ausnehmung begrenzt, wobei der Nutgrund die Schnittkante der Stirnwand anliegend berührt. Durch die zangenförmig angeordneten Dichtleisten ergibt sich, bezogen auf den Querschnitt der Nut, eine verengter Öffnungsquerschnitt. Der Hinterschnitt im Bereich des Öffnungsquerschnitts bewirkt eine erhöhte spezifische Anpressung in diesem Bereich.
Die Dichtung ist bevorzugt durch eine Dichtlippe gebildet, die mit dem Verstärkungselement einen in Richtung der Anströmseite offenen, V-förmigen Querschnitt begrenzt. Hierbei ist von Vorteil, daß sich die Dichtlippe mit zunehmendem Druck auf der Anströmseite verstärkt an die Innenseite des Gehäuses anlegt und den Filtereinsatz gegenüber dem Filtergehäuse zuverlässig abdichtet. Durch die zur Änderung der Druckdifferenz zwischen An- und Abströmseite proportionale Anpressung der Dichtlippe an das Gehäuse, wird ein Strömungskurzschluß zwischen An- und Abströmseite auch bei großen Druckdifferenzen vermieden.
Das Verstärkungselement besteht bevorzugt aus Polypropylen. Ein derartiger Werkstoff ist besonders einfach und kostengünstig bearbeitbar.
Der erfindungsgemäße Filtereinsatz wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Diese zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 das Verstärkungselement als Einzelteil in geschnittener Darstellung,
Fig. 1.1 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Verstärkungselements,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Faltenpacks, auf den die Verstärkungselemente montiert sind.
Fig. 3 eine dreidimensionale Darstellung der vormontierbaren Einheit, bestehend aus dem Faltenpack und den montierten Verstärkungselementen, wobei die Einheit über dem passenden Filtergehäuse dargestellt ist.
Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verstärkungselements 7 in geschnittener Darstellung gezeigt. Das Verstärkungselement 7 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus Polypropylen und weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Einstückig ineinander übergehend und materialeinheitlich mit dem Verstärkungselement 7 ist die Dichtung 9 ausgebildet, wobei die Dichtung 9 mit dem Verstärkungselement 7 einen in Richtung der Anströmseite 21 offenen, V-förmigen Querschnitt 22 begrenzt.
Das Verstärkungselement ist durch zwei Schenkel 23, 24 gebildet, wobei der dem Filtergehäuse 1 zugewandte Schenkel 24 mit der Dichtung 9 versehen ist. Die beiden Schenkel 23, 24 sind durch den Steg 25 miteinander verbunden und begrenzen eine Nut. Die Mündung 16 ist durch die beiden zangenförmig zueinander angeordneten Dichtleisten 19, 20 begrenzt, die einen einstückigen Bestandteil des Verstärkungselements 7 bilden, wobei der Öffnungsquerschnitt 18 der Mündung 16 enger ist, als die Dicke des Materials der Stirnwand 5.
In Fig. 1.1 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel ähnlich dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 gezeigt, wobei hier das Verstärkungselement 7 zwar einstückig mit der Dichtung 9 ausgeführt ist, jedoch nicht materialeinheitlich. Hierbei ist von Vorteil, daß die Dichtung 9 den jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungsfalles in besonders guter Weise angepaßt werden kann.
In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel eines Filtereinsatzes in längsgeschnittener Darstellung gezeigt, wobei der Faltenpack 2 in Längsrichtung 3 durch die Stirnwände 4, 5 begrenzt ist, die von den Verstärkungselementen 6, 7 dichtend umschlossen sind. Der Faltenpack 2 besteht aus einem Vliesstoff, wobei in dem Vliesstoff Aktivkohlepartikel angeordnet sind.
Die Innenseite der Stege 25 berührt die Schnittkanten 4, 5 und sorgt in Verbindung mit der dichtenden Anordnung der Verstärkungselemente 6, 7 auf den Stirnwände 4, 5 dafür, daß die in den Werkstoff eingelagerten Aktivkohlepartikel innerhalb des Werkstoffs gehalten werden.
Die beiden Stirnwände 4, 5 sind von den formstabilisierenden, klammerförmigen Verstärkungselementen 6, 7 dichtend umschlossen, wobei die Dichtungen 8, 9 jeweils als Dichtleisten ausgebildet und an die in Strich-zweipunktierter Linie dargestellte Gehäusewand 10,11 anlegbar sind. Die Schenkel 23, 24 weisen jeweils eine Dicke auf, die höchstens der Materialstärke der einzelnen Falten des Faltenpacks 2 entspricht. Dadurch ist sichergestellt, daß die Falten auch im Bereich ihrer Stirnseiten vergleichsweise eng plissiert werden können.
In Fig. 3 ist die vormontierbare Einheit, bestehend aus dem Faltenpack 2 und den beiden Verstärkungselementen 6, 7, als dreidimensionale Ansicht gezeigt und über einem passenden Filtergehäuse 1 dargestellt. Wird die Einheit 12 in das Filtergehäuse 1 montiert, legen sich die Dichtungen 8, 9 an die jeweils angrenzende Gehäusewand 10, 11 unter elastischer Vorspannung dichtend an. Auch die Längsseiten des Faltenpacks 2 sind gegenüber dem Filtergehäuse 1 abgedichtet.

Claims (11)

1. Filtereinsatz, der dichtend in ein Filtergehäuse (1) einsetzbar ist, umfassend einen Faltenpack (2), dessen sich quer zur Längsrichtung (3) erstreckende Stirnwände (4, 5) jeweils von einem formstabilisierenden, klammerförmigen Verstärkungselement (6, 7) dichtend umschlossen sind, wobei die Verstärkungselemente (6, 7) einstückig mit jeweils einer Dichtung (8, 9) versehen sind, die unter elastischer Vorspannung dichtend an die jeweils angrenzende Gehäusewand (10, 11) des Filtergehäuses (1) anlegbar sind.
2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6, 7) und die Dichtungen (8, 9) materialeinheitlich ausgebildet sind.
3. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (4, 5) und die Verstärkungselemente (6, 7) miteinander verklebt sind.
4. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwände (4, 5) von den Verstärkungselementen (5, 7) ungehaftet umschlossen sind.
5. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenpack (2) und die Verstärkungselemente (6, 7) eine vormontierbare Einheit (12) bilden.
6. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6, 7) im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind und die Schnittkanten (13, 14) der Stirnwände (4, 5) dichtend umgreifen.
7. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenpack (2) aus einem Vliesstoff mit Aktivkohlepartikeln besteht.
8. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6, 7) im Bereich ihrer Mündungen (15, 16) einen verengten Öffnungsquerschnitt (17, 18) aufweisen.
9. Filtereinsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (15, 16) durch jeweils zwei zangenförmig zueinander angeordneten Dichtleisten (19, 20) begrenzt sind, die einen einstückigen Bestandteil des Verstärkungselements (6, 7) bilden und die jeweilige Stirnwand (4, 5) unter erhöhter Vorspannung dichtend berühren.
10. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (8, 9) durch eine Dichtlippe gebildet ist, die mit dem Verstärkungselement (6, 7) einen in Richtung der Anströmseite (21) offenen, V-förmigen Querschnitt (22) begrenzt.
11. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungselemente (6, 7) aus Polypropylen bestehen.
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