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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen plattenförmigen Filtereinsatz für ein Gasfilter, der insbesondere für den Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen werden kann und eine gefaltete Filterbahn mit einer Endkantenversteifung enthält.
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Ein Filtereinsatz der eingangs genannten Art ist z. B. aus der
EP 759 319 A1 bekannt. Ein Schnitt durch den Filtereinsatz gemäß
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 Dichtdruck der sich am nicht dargestellten Gehäuse abstützenden Dichtung
5 durch das U-Profil
3 aufgefangen wird.
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Die Verwendung des beschriebenen U-Profils bezweckt eine wirtschaftliche Herstellung 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 gefügt werden muss. Hierzu wird die Endkante der Filterbahn in das U-Profil eingeschoben, 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.
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Eine andere Möglichkeit besteht gemäß 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 Filtereinsatzes 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.
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Aus der
DE 197 30 817 A1 ist ein plattenförmiges Filterelement mit einem zickzackförmig gefalteten Bahnenmaterial, mit einem die Längsseiten des Filterelements abdeckenden Dichtstreifen und einer an den Stirnseiten des Filterelements angeordneten Abschlußleiste bekannt. An der Abschlußleiste sind seitliche, den Dichtstreifen teilweise überdeckende Verbindungsabschnitte angeformt.
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Aus der
US 4 042 358 ist ein plattenförmiger Filtereinsatz bekannt, bei dem ein Versteifungselement eine Leiste aufweist, die mit einer Kante einer Endfalte, die gleich zeitig der Rand der Filterbahn ist, in direkter Verbindung steht und die mindestens eine Lasche aufweist, die außen an der Endfalte anliegt und diese nur teilweise abdeckt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen plattenförmigen Filtereinsatz mit Endkantenversteifung zu schaffen, der gleichzeitig wirtschaftlich in der Herstellung und zuverlässig im Betrieb ist. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteile der Erfindung
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Der erfindungsgemäße plattenförmige Filtereinsatz enthält in bekannter Weise eine gefaltete Filterbahn, wobei die Enden dieser Falten dicht für das zu filternde Gas verschlossen 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 einer Reinseite des Filters dichtend getrennt wird. Zur Abdichtung können zusätzlich am Filtereinsatz Dichtungen vorgesehen sein, die z. B. aus einem Schaumstoff bestehen können. Bei geringen, am Filtereinsatz anliegenden Druckunterschieden müssen jedoch keine zusätzlichen Dichtungen vorgesehen werden. Der Anpressdruck des Randes des Filterelementes am Gehäuse genügt zur Dichtung.
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Beim erfindungsgemäßen Filtereinsatz weist des Versteifungselement zur Stabilisierung der Endkante eine Leiste auf, die mit der Kante der Endfalte in direkter Verbindung steht. In diesem Bereich ist eine Dichtung zwischen Filterbahn und Versteifungselement gewährleistet. Die Kante der Endfalte, an der sich die Leiste befindet, ist gleichzeitig der Rand der Filterbahn.
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Zur Befestigung der Leiste mittels eines wirtschaftlichen Fügeverfahrens ist diese mit zwei Laschen versehen, die bei dem montierten Versteifungselement direkt auf der Außenseite der Endfalte anliegen. De diese Außenseite gleichzeitig den Rand des Filtereinsatzes bildet, ist diese Fläche sehr leicht zugänglich. Die Laschen decken 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 Versteifungselement am Filtereinsatz fixiert werden kann. Um das Fügeverfahren zu erleichtern, kann das Band zunächst mit den Laschen des Versteifungselementes verklebt werden und anschließend dieser Verband auf der Außenseite der Endfalte fixiert werden.
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Dies ist gemäß einer sinnvollen Ausgestaltung der Erfindung besonders leicht möglich, wenn das Band zur Fixierung des Versteifungselementes selbstklebend ausgeführt ist. derartige Klebestreifen sind im Handel erhältlich.
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Erfindungsgemäß weist das Versteifungselement zusätzlich zu den Laschen ein Schwert auf, welches bei der Montage des Versteifungselementes in den ersten Faltenzwischenraum des Filterelementes eintaucht. Die letzte Falte befindet sich damit zwischen dem Schwert und den Laschen. Hierdurch kann eine Vorfixierung des Versteifungselementes erfolgen, wobei dieses durch eine einfache Fügebewegung auf der Endfalte platziert werden kann. Anschließend wird die Einheit in beschriebener Weise mit dem Band verklebt. Des 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. Das Schwert ist in der Mitte der Leiste und zwei Laschen jeweils am Ende der Leiste angebracht. Hierbei ergibt sich ein symmetrischer Aufbau des Versteifungselementes.
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Da 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 Versteifungselementes auf der Endfalte. Es entsteht hierbei kein Schlitz, in den die Endfalte eingeführt werden muss, so dass sich durch leichtes Biegen der Endfalte das Versteifungselement problemlos aufstecken lässt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung erhält man, wenn das Band zur Verklebung des Versteifungselementes aus Bauteilen besteht, welche ohnehin zur Herstellung 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 Filterelementes 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.
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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.
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Die Laschen sind bevorzugt so ausgeführt, dass sie durch das Band gekreuzt werden. Hierdurch ist eine zuverlässige Montage auch in einem gewissen Toleranzbereich noch möglich. Anders ist dies zu bewerten, wenn der Dichtstreifen z. B. häufig auf die Außenseite der Endfalte und auf die Lasche geklebt werden würde. Bei einem 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.
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Vorteilhafte Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Filters müssen folgende Schritte enthalten. Die Filterbahnen werden gefaltet, wobei diese vorher entsprechend der Dimensionen des herzustellenden Filtereinsatzes abgelängt 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 Seitenbandes wird dieses zur Abdichtung auf der Stirnseite der Filterbahn platziert, insbesondere 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 Versteifungselementes insbesondere das Seitenband bzw. der Dichtstreifen verwendet werden.
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Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, 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.
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Zeichnung
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematischen Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigen
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1 einen Luftfilter mit dem erfindungsgemäßen Luftfilterelement in auseinandergezogener, perspektivischer Darstellung,
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2 die Aufsicht A auf den Filtereinsatz gemäß 1 vor der Fixierung des
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Versteifungselementes durch die Seitenbänder und
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3 die perspektivische Ansicht eines aufgeschnittenen Filtereinsatzes mit umlaufender Schaumstoffdichtung.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Ein Luftfilter gemäß 1 kann z. B. für die Luft vorgesehen werden, welche zur Belüftung des Innenraums eines Fahrzeugs gedacht ist. Der Filter weist ein Gehäuse, 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, weiche einen Auslass 15 aufweist.
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Der Filtereinsatz 16 ist plattenförmig ausgebildet. Er besitzt eine gefaltete Filterbahn 17, deren Stirnseiten 18 mit einem Seitenband 19 abgedichtet sind. Auf einer Endfalte 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 Versteifungselementes 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.
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2 zeigt eine Aufsicht auf den Filtereinsatz mit der Endfalte 20. Das Versteifungselement 21 ist mit dem Schwert 24 irr einen Faltenzwischenraum 25 hinter der Endfalte 20 gesteckt. Die Leiste 23 schaut aus der Filterbahn 17 heraus. Das Versteifungselement 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 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 Filtereinsatzes im Gehäuse vorgesehen.
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Die genaue Lage des Versteifungselementes 21 im letzten der Faltenzwischenräume 25 ist in 3 dargestellt. Die Faltenzwischenräume werden durch jeweils benachbarte Falten 27 gebildet. Das Schwert 24 ist in den letzten Faltenzwischenraum eingeschoben, 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.
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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 hinsichtlich der Lage des Dichtstreifens 29 auf dem Rand des Filtereinsatzes die Toleranzbereiche a.
