DE19963088A1

DE19963088A1 - Plattenförmiger Filtereinsatz mit Endkantenverstärkung und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE19963088A1
Application number: DE1999163088
Authority: DE
Inventors: Maximilian Grad; Ulrich Huengsberg; Johann Rackerseder; Josef Rohrmeier
Original assignee: MHB Filtration GmbH and Co KG
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2001-06-28
Anticipated expiration: 2019-12-25
Also published as: DE19963088B4; WO2001047620A1

Abstract

Plattenförmiger Filtereinsatz, insbesondere für einen Luftfilter für den Innenraum eines Fahrzeugs. Der Luftfilter 16 weist ein Verstärkungselement 21 auf, welches die Endfalte 26 des Filters durch eine Leiste 23 versteift. Zur Montage des Versteifungselementes taucht ein Schwert 24 in den letzten Faltenzwischenraum der Filterbahn 17 ein, wobei die Endfalte 26 zwischen dem Schwert und Laschen 22 eingeklemmt wird. Mit Hilfe eines Bandes, z. B. durch Umklappen der Seitenbänder 19, können die Laschen 22 auf der Endfalte festgeklebt und somit das Versteifungselement 21 fixiert werden. Die vorgeschlagene Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass die Herstellung des Filters sehr wirtschaftlich ist, wobei der Filtereinsatz im Betrieb sehr zuverlässig ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Filtereinsatz für ein Gasfilter, der insbe sondere für den Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen werden kann und eine ge faltete Filterbahn mit einer Endkantenversteifung enthält, nach der Gattung des Pa tentanspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung die ses Filtereinsatzes.

Ein Filtereinsatz der eingangs genannten Art ist z. B. aus der EP 759 319 A1 be kannt. Ein Schnitt durch den Filtereinsatz gemäß Fig. 2 des genannten Dokumentes zeigt, dass die Endfalten der gefalteten Filterbahn 1 in U-Profilen 3 eingefasst sind. Hierdurch ergibt sich entlang der letzten Falte eine rahmenartige Verstärkung des Filtermaterials, so dass der Filtereinsatz dichtend in ein Filtergehäuse eingebaut werden kann. Dabei kann eine Dichtung 5 zum Einsatz kommen, wobei der Dicht druck der sich am nicht dargestellten Gehäuse abstützenden Dichtung 5 durch das U-Profil 3 aufgefangen wird.

Die Verwendung des beschriebenen U-Profils bezweckt eine wirtschaftliche Herstel lung von plattenförmigen Filtereinsätzen. Das U-Profil kann wie die Stirnseiten der Filterbahnen mit einem Seitenstreifen 2 verklebt werden, wodurch der Filterrahmen geschlossen wird. Die durch dieses Herstellungsverfahren erreichten wirtschaftlichen Vorteile werden jedoch dadurch begrenzt, dass das U-Profil 3 mit der Filterbahn ge fügt werden muss. Hierzu wird die Endkante der Filterbahn in das U-Profil einge schoben, wodurch eine Dichtung zwischen diesen Bauteilen zustande kommt. Die Dichtung kann jedoch nur unvollständig erfolgen, da ein größerer Anpressdruck des U-Schlitzes an das Papier nicht vorgesehen werden kann, ohne die Montierbarkeit der letzten Papierfalte im U-Schlitz zu gefährden.

Eine andere Möglichkeit besteht gemäß Fig. 5 des genannten Dokumentes darin, z. B. die zweite und dritte Falte in den U-Schlitz einzufügen, und die letzte Falte z. B. unter Verwendung eines selbstklebenden Dichtstreifens 5 auf das U-Profil zu kleben. Durch diese Maßnahme wird jedoch die Montierbarkeit der Komponenten des Filter einsatzes wieder erschwert. Die Endfalte liegt lose auf der Außenseite des U-Profils und muss bis zum Verkleben dort festgehalten werden. Ohne eine Halterung besteht die Gefahr, dass der Faltenverband aus dem U-Profil wieder herausrutscht. Die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsprozesses wird hierdurch also eingeschränkt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen plattenförmigen Filtereinsatz mit Endkan tenversteifung zu schaffen, der gleichzeitig wirtschaftlich in der Herstellung und zu verlässig im Betrieb ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspru ches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße plattenförmige Filtereinsatz enthält in bekannter Weise eine gefaltete Filterbahn, wobei die Enden dieser Falten dicht für das zu filternde Gas ver schlossen sein müssen. Dies kann z. B. durch eine Leimraupe im Bereich der Enden der Falten geschehen, die z. B. die rohseitigen Faltenzwischenräume, die durch je zwei benachbarte Falten gebildet werden, verschließt. Die Außenseite der letzten Falte bildet keinen Zwischenraum, sondern den Abschluss des Filtereinsatzes. Der Filtereinsatz kann in ein Gehäuse eingebaut werden, wodurch eine Rohseite von ei ner Reinseite des Filters dichtend getrennt wird. Zur Abdichtung können zusätzlich am Filtereinsatz Dichtungen vorgesehen sein, die z. B. aus einem Schaumstoff be stehen können. Bei geringen, am Filtereinsatz anliegenden Druckunterschieden müssen jedoch keine zusätzlichen Dichtungen vorgesehen werden. Der Anpress druck des Randes des Filterelementes am Gehäuse genügt zur Dichtung.

Der erfindungsgemäße Filtereinsatz ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verstei fungselement zur Stabilisierung der Endkante eine Leiste aufweist, die mit der Kante der Endfalte in direkter Verbindung steht. In diesem Bereich ist eine Dichtung zwi schen Filterbahn und Versteifungselement gewährleistet. Die Kante der Endfalte, an der sich die Leiste befindet, ist gleichzeitig der Rand der Filterbahn.

Zur Befestigung der Leiste mittels eines wirtschaftlichen Fügeverfahrens ist diese mit mindestens einer Lasche versehen, die bei dem montierten Versteifungselement di rekt auf der Außenseite der Endfalte anliegt. Da diese Außenseite gleichzeitig den Rand des Filtereinsatzes bildet, ist diese Fläche sehr leicht zugänglich. Die Lasche deckt die Endfalte jedoch nur teilweise ab, so dass durch ein Band, welches auf die Außenseite geklebt wird und gleichzeitig über die Lasche hinüber läuft, das Verstei fungselement am Filtereinsatz fixiert werden kann. Um das Fügeverfahren zu er leichtern, kann das Band zunächst mit den Laschen des Versteifungselementes ver klebt werden und anschließend dieser Verband auf der Außenseite der Endfalte fi xiert werden.

Dies ist gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung besonders leicht mög lich, wenn das Band zur Fixierung des Versteifungselementes selbstklebend ausge führt ist. Derartige Klebestreifen sind im Handel erhältlich.

Eine besonders günstige Variante ergibt sich, wenn das Versteifungselement zusätz lich zu der mindestens einen Lasche ein Schwert aufweist, welches bei der Montage des Versteifungselementes in den ersten Faltenzwischenraum des Filterelementes eintaucht. Die letzte Falte befindet sich damit zwischen dem Schwert und der min destens einen Lasche. Hierdurch kann eine Vorfixierung des Versteifungselementes erfolgen, wobei dieses durch eine einfache Fügebewegung auf der Endfalte plaziert werden kann. Anschließend wird die Einheit in beschriebener Weise mit dem Band verklebt. Das Schwert führt zu einer zusätzlichen Versteifung des Filterelementes. Die Hauptstabilisierung des Filtereinsatzes wird jedoch durch die Leiste erzielt, die über die gesamte Breite des Filtereinsatzes reicht. Im Unterschied hierzu können die Laschen bzw. das Schwert derart ausgeführt sein, dass sie nicht über die gesamte Breite des Filterelementes reichen. Dabei ergibt sich eine besonders günstige Aus führungsform dadurch, dass das Schwert in der Mitte der Leiste und zwei Laschen jeweils am Ende der Leiste angebracht sind. Hierbei ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Versteifungselementes.

Wenn sich die Projektionen der Laschen und des Schwertes auf die Endfalte nicht überlappen, kann das Versteifungselement besonders einfach spritzgusstechnisch hergestellt werden. Die Formteilung lässt sich hinterschneidungsfrei ungefähr in der Ebene der zu montierenden Endfalte legen, was zu einer einfachen Formgeometrie der Spritzgießform führt. Außerdem erreicht man durch die fehlende Überlappung von Laschen und Schwert eine besonders einfache Montierbarkeit des Versteifungs elementes auf der Endfalte. Es entsteht hierbei kein Schlitz, in den die Endfalte ein geführt werden muss, so dass sich durch leichtes Biegen der Endfalte das Verstei fungselement problemlos aufstecken lässt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erhält man, wenn das Band zur Verkle bung des Versteifungselementes aus Bauteilen besteht, welche ohnehin zur Her stellung des Filtereinsatzes benötigt werden. Dies kann insbesondere ein Seitenband sein, welches zur Abdichtung der Stirnseiten des Filtereinsatzes auf die Filterbahn aufgeklebt wird und zur Montage des Versteifungselementes um die Ecken des Fil terelementes herumgeknickt werden kann. Dies führt gleichzeitig zu einer Versteifung des Filtereinsatzes als Ganzes und zu einer zuverlässigen Verbindung der einzelnen Seiten des Filtereinsatzes zu einem geschlossenen Rahmen.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die auf die Seiten aufgeklebte Dichtung zur Montage des Versteifungselementes zu nutzen. Dabei kann die Dichtung um das ganze Filterelement umlaufen oder nur auf den Seiten vorgesehen sein, die mit den Versteifungselementen ausgestattet sind.

Die Laschen sind bevorzugt so ausgeführt, dass sie durch das Band gekreuzt wer den. Hierdurch ist eine zuverlässige Montage auch in einem gewissen Toleranzbe reich noch möglich. Anders ist dies zu bewerten, wenn der Dichtstreifen z. B. hälftig auf die Außenseite der Endfalte und auf die Lasche geklebt werden würde. Bei ei nem Versatz des Bandes könnte es dann passieren, dass dieses vollständig auf der Lasche oder dem Filterpapier zu liegen käme, so dass eine Fixierung nicht zustande käme.

Vorteilhafte Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filters müssen fol gende Schritte enthalten, wobei die in den Ansprüchen beschriebene Reihenfolge nicht unbedingt zeitlich zu verstehen ist. Die Filterbahnen werden gefaltet, wobei die se vorher entsprechend der Dimensionen des herzustellenden Filtereinsatzes abge längt worden sind. Eine andere Möglichkeit ist die kontinuierliche Herstellung von gefalteten Filterbahnen, die anschließend abgelängt werden. Die gefaltete Filterbahn muss an der Stirnseite abgedichtet werden. Im Falle der Verwendung eines Seiten bandes wird dieses zur Abdichtung auf der Stirnseite der Filterbahn plaziert, insbe sondere verklebt. Das Versteifungselement wird auf die Endfalte gesteckt. Dieses kann auch vor der Abdichtung der Stirnseiten der Filterbahn erfolgen. Zur Fixierung des Versteifungselementes wird die Außenseite der Endfalte, die teilweise durch die Laschen abgedeckt ist, derart mit dem Band verklebt, dass dieses sowohl auf der Endfalte wie auch auf den Laschen haftet. Dabei können zur Fixierung des Verstei fungselementes insbesondere das Seitenband bzw. der Dichtstreifen verwendet wer den.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von sche matischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen

Fig. 1 einen Luftfilter mit dem erfindungsgemäßen Luftfilterelement in ausei nandergezogener, perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 die Aufsicht A auf den Filtereinsatz gemäß Fig. 1 vor der Fixierung des Versteifungselementes durch die Seitenbänder und

Fig. 3 die perspektivische Ansicht eines aufgeschnittenen Filtereinsatzes mit umlaufender Schaumstoffdichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein Luftfilter gemäß Fig. 1 kann z. B. für die Luft vorgesehen werden, welche zur Belüftung des Innenraums eines Fahrzeugs gedacht ist. Der Filter weist ein Gehäu se, bestehend aus Oberschale 10 und Unterschale 11 auf. Die Oberschale hat einen Einlass 12 und bildet eine Rohseite 13 des Filters. Auf der anderen Seite des Filters ist eine Reinseite 14 durch die Unterschale 11 gebildet, welche einen Auslass 15 aufweist.

Der Filtereinsatz 16 ist plattenförmig ausgebildet. Er besitzt eine gefaltete Filterbahn 17, deren Stirnseiten 18 mit einem Seitenband 19 abgedichtet sind. Auf einer End falte 20 der Filterbahn ist ein Versteifungselement 21 angebracht, welches mit Hilfe von Laschen 22 fixiert wird, welche durch das umgeschlagene Seitenband 19 auf der Außenseite der Endfalte 20 gehalten wird. Die versteifende Wirkung des Verstei fungselementes kommt durch eine Leiste 23 zustande. An dieser ist auch ein Schwert befestigt, welches hinter der Endfalte in die Filterbahn eintaucht und daher nicht zu sehen ist.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht auf den Filtereinsatz mit der Endfalte 20. Das Verstei fungselement 21 ist mit dem Schwert 24 in einen Faltenzwischenraum 25 hinter der Endfalte 20 gesteckt. Die Leiste 23 schaut aus der Filterbahn 17 heraus. Das Ver steifungselement 21 ist dadurch gehalten, dass das Schwert 24 und die Laschen 22 die Endfalte 20 einklemmen. Schwert und Laschen sind an der Leiste 23 befestigt und überlappen sich in der dargestellten Projektion nicht. Die Seitenbänder 19 sind bereits auf die Stirnseiten 18 des Filtereinsatzes aufgeklebt und länger ausgeführt als die Länge des Filtereinsatzes, was in Fig. 2 nicht zu erkennen ist. Sie können nach Aufstecken des Versteifungselementes 21 umgeklappt werden und überdecken dann die Laschen 22. Eine Unterkante 26 der Seitenbänder 19 ist zur Dichtung des Filter einsatzes im Gehäuse vorgesehen.

Die genaue Lage des Versteifungselementes 21 im letzten der Faltenzwischenräume 25 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Faltenzwischenräume werden durch jeweils benach barte Falten 27 gebildet. Das Schwert 24 ist in den letzten Faltenzwischenraum ein geschoben, welcher durch die Endfalte 20 mitgebildet wird. Die Leiste 23 liegt auf einer Kante 28 der Filterbahn 17 auf. Die Endfalte 20 ist zwischen dem Schwert 24 der Lasche 22 eingeklemmt.

Die Seitenbänder 19 enden an den Ecken des Filterelements. Die Lasche 22 wird durch einen umlaufenden aufgeklebten Dichtstreifen 29 aus Schaumstoff gekreuzt. Für eine zuverlässige Fixierung des Versteifungselementes 21 ergeben sich hinsicht lich der Lage des Dichtstreifens 29 auf dem Rand des Filtereinsatzes die Toleranzbe reiche a.

Claims

1. Plattenförmiger Filtereinsatz für einen Gasfilter, insbesondere für den Innenraum eines Fahrzeugs, welcher eine gefaltete Filterbahn (17) enthält,

- wobei die Filterbahn an Stirnseiten (18), die sich an den Enden von Falten (27) befinden, dicht für das zu filternde Gas verschlossen sind und
- wobei in der den Filtereinsatz abschließenden Endfalte (20) ein Versteifungselement angebracht ist,

dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungselement (21) eine Leiste (23) aufweist,

- die mit einer Kante (28) der Endfalte (20), die gleichzeitig der Rand der Filterbahn ist, in direkter Verbindung steht und
- die mindestens eine Lasche (22) aufweist, die außen an der Endfalte (20) anliegt und diese nur teilweise abdeckt, wobei die Lasche (22) sowie die Außenseite der Endfalte (20) mit einem Band (19, 29) verklebt sind.

2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiste (23) ein Schwert (24) angebracht ist, welches in den an die Endfalte (20) angrenzenden Faltenzwischenraum (25) hinein ragt.

3. Filtereinsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (24) und die mindestens eine Lasche (22) derart an der Leiste (23) angebracht sind, dass deren Projektionen auf die Endfalte (20) sich nicht überlappen.

4. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwert (24) in der Mitte der Leiste (23) bezogen auf ihre Längenausdehnung und je eine Lasche (22) im Bereich der Enden der Leiste angebracht sind.

5. Filtereinsatz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum abdichtenden Abschluss der Enden der Falten (27) ein angeklebtes Seitenband (19) vorgesehen ist, welches um die Stirnseiten (18) des Filtereinsatzes herum derart auf die Außenseite der Endfalte (20) gelegt ist, dass die Lasche (22) des Versteifungselementes (21) verklebt ist.

6. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasche (22) des Versteifungselementes (21) mit einem Dichtstreifen (29) zur Abdichtung der Patrone am Einbauort verklebt ist.

7. Filtereinsatz nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (19, 29) zur Fixierung des Versteifungselementes (21) selbstklebend ausgeführt ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes nach Anspruch 6, bei dem

- die Filterbahn (17) gefaltet wird,
- die Filterbahn mit dem Seitenband (19) zur Abdichtung der Stirnseiten versehen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass
das Versteifungselement (21) auf die Endfalte (20) gesteckt und das Versteifungselement (21) mit den Enden des Seitenbandes (19) auf der Außenseite der Endfalte verklebt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes nach Anspruch 7, bei dem

- die Filterbahn (17) gefaltet wird,
- die Filterbahn an den Stirnseiten abgedichtet wird,

dadurch gekennzeichnet, dass
das Versteifungselement (21) auf die Endfalte (20) gesteckt und das Versteifungselement (21) mit dem Dichtstreifen (29) auf der Außenseite der Endfalte verklebt wird.