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Die
Erfindung betrifft ein Filterelement mit einem zick-zack-förmig gefalteten,
plattenförmigen Faltenpack.
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Derartige
Filterelemente sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausbildungen
bekannt; sie kommen beispielsweise in Belüftungsanlagen, Heiz- und/oder
Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen usw. zum Einsatz. So beschreibt
beispielsweise die
DE 100
34 487 A1 ein Filterelement zur Reinigung eines Gasstromes,
insbesondere für
die Ansaugluft einer Brennkraftmaschine oder einer Klimaanlage,
das einen von einem Filterrahmen gestützten Faltenpack aufweist.
Das Filterelement ist in einem Schacht eines gasführenden
Leitungssystems austauschbar anordenbar. Der Schacht ist durch einen
Schachtdeckel verschließbar,
der gesondert ausgeführt
ist. Der Schachtdeckel kann mit dem Filterrahmen des Filterelementes
beispielsweise mittels Schnapphaken lösbar verbunden sein.
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Die
DE 42 34 047 C1 offenbart
ein von einer Kassette aufgenommenes, in einen Schacht eines Kanals
einer Lüftungs-
oder Klimaanlage einschiebbares Filterelement, dessen den Schacht
einschubseitig verschließender
Deckel durch mindestens eine deckel- oder kanalseitig verschiebbar
gehaltene Klammer mit vom Deckel und vom Kanal wegragenden Verriegelungsstegen
verspannbar ist. Der Deckel dieses Filterelementes bildet ein Bestandteil
des in einen Schacht eintauchenden Filterrahmens. Der Schacht verjüngt sich
ausgehend von der Einschubseite des Filterelementes, so dass erst
bei vollständig eingeschobenem,
sich gleichfalls verjüngendem
Filterelement sein Rahmen an einer bodenseitigen Dichtung zur Anlage
kommt und durch Aufschieben der mindestens einen Klammer infolge
einer dadurch bedingten weiteren Einschubbewegung des Filterelementes
gegen die bodenseitige Dichtung gepresst wird.
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Aus
der
DE 101 23 969
C1 ist eine Filteranordnung bekannt, die einen Faltenpack
und eine Deckel eines Filtergehäuses
umfasst. Der Faltenpack und der Deckel bilden eine vormontierte
Einheit, die zerstörungsfrei
voneinander lösbar
und miteinander abdichtend verbindbar bzw. verbunden sind. Der Deckel
weist auf seiner dem Faltenpack zugewandten Seiten ab- oder anströmseitig
des Faltenpacks ein Widerlager zur Lagerung des Faltenpacks am Deckel auf.
Der Deckel ist mit einem Schwert ausgebildet, das an- oder abströmseitig
des Faltenpacks in der dem Deckel zugewandten letzten stirnseitigen
Falte des Faltenpacks im wesentlichen abdichtend angeordnet ist.
Das Widerlager weist auf mindestens einer Längsseite des Faltenpacks mindestens
einen elastisch nachgiebigen Rastnocken auf, mittels welchem der
Faltenpack in das Widerlager einschnappbar ist. Diese bekannte Filteranordnung
stellt eine relativ aufwändige
Lösung
dar.
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Aus
der
DE 40 21 460 A1 ist
ein Gehäuse
mit einem Deckel bekannt, der mit lösbaren Befestigungsmitteln
abnehmbar am Gehäuse
gehalten ist. Das in einem Führungsschacht
eines Gehäuses
einer Lüftungsanlage
für ein
Kraftfahrzeug in einem Rahmen gehaltene und über einen den Führungsschacht
abschließenden
Deckel gehaltene Filterelemente lässt sich wegen der üblicherweise
angeschraubten Deckel nur schwer auswechseln. Deshalb wird vorgeschlagenen,
dem Deckel verschiebbare Klammern zuzuordnen, die aus einer Endlage, in
der sie an Führungsrippen
am Deckel gehalten sind, in eine andere Endlage verschiebbar sind,
in der sie den Deckel überspannen
und Verriegelungsstege am Gehäuse
formschlüssig
hintergreifen. Dadurch wird das Auswechseln von Filterelementen ohne
Zuhilfenahme von Werkzeugen ermöglicht.
Zu einer speziellen Ausbildung der dort zur Anwendung gelangenden
Filterelemente sind in dieser Druckschrift keine detaillierten Ausführungen
gemacht.
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Ein
Filterelementen mit einem zick-zack-förmig gefalteten plattenförmigen Faltenpack
ist beispielsweise auch aus der
DE 101 31 422 C2 bekannt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement der eingangs
genannten Art zu schaffen, das einfach herstellbar und einfach handhabbar
ist, wobei zwischen dem Faltenpack und einem Deckelelement eine
sichere Abdichtung gegeben ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Filterelement der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass an mindestens zwei Seiten des Faltenpacks streifenförmige Rahmenelemente
abdichtend angebracht sind, und dass an mindestens einer dritten
Seite des Faltenpacks ein formstabiles Deckelelement abdichtend
befestigt ist.
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Das
erfindungsgemäße Filterelement
weist die Vorteile auf, dass es einfach herstellbar ist, wobei eine
Leckage zwischen dem Faltenpack und dem Deckelelement verhindert
wird. Durch das mit dem plattenförmigen
Faltenpack direkt und unmittelbar abdichtend verbundene formstabile
Deckelelement wird außerdem
die Formstabilität
des Filterelementes insgesamt verbessert. Die Kombination von Faltenpack
und Deckelelement gewährleistet
gleichzeitig eine Verstärkung
des Filterelementes an der deckelseitigen Stirnseite, d.h. im entsprechenden
Endfaltenbereich des Faltenpacks. Außerdem ist durch entsprechende
Gestaltung des Deckelelementes eine Einbausicherung des erfindungsgemäßen Filterelements
gewährleistbar.
Die Einbaulage des erfindungsgemäßen Filterelementes,
die bezüglich
Leckluft minimiert ist, kann mit der genannten Einbausicherung gewährleistet
werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Filterelement kann
die Seite des Faltenpacks, an der das formstabile Deckelelement
abdichtend angebracht ist, zur Faltenrichtung des zick-zack-förmig gefalteten
plattenförmigen
Faltenpacks senkrecht orientiert sein, d.h. an einer Längsseite
des Faltenpacks vorgesehen sein. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die
Seite des Faltenpacks, an der das formstabile Deckelelement abdichtend
angebracht ist, eine zur Faltenrichtung des Faltenpacks parallele
Stirnseite des Faltenpacks ist. Der plattenförmige Faltenpack kann beispielsweise
eine rechteckige Grundfläche,
eine laschen- bzw. zungenartige
Grundfläche,
eine ovale Grundfläche oder
eine beliebig anders geformte Grundfläche besitzen.
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Des
weiteren ist es möglich,
dass zwischen dem Faltenpack und dem formstabilen Deckelelement
ein streifenförmiges
Rahmenelement vorgesehen ist.
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Das
formstabile Deckelelement ist vorzugsweise mit dem Stirnrand des
Faltenpacks materialsschlüssig
abdichtend verbunden. Eine derartige Stirnrandverbindung bzw. -abdichtung
ergibt den Vorteil, dass der Faltenpack nicht nur ein Partikelfilter sondern
im Bedarfsfall auch ein Adsorptionsfilterelement bilden kann, wobei
durch die Stirnrandabdichtung des Faltenpacks gewährleistet
wird, dass Adsorberpartikel nicht durch den Stirnrand des Faltenpacks
austreten und verloren gehen können.
Außerdem
wird hierdurch verhindert, dass Leckluft vorhanden ist bzw. auftritt.
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Das
formstabile Deckelelement kann mit dem Stirnrand des Faltenpacks
verklebt oder verschweißt
sein.
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Das
Deckelelement ist vorzugsweise plattenförmig ausgebildet. Ist das Deckelelement
ebenflächig
plattenförmig
ausgebildet, so kann es einfach mit dem Stirnrand des Faltenpacks
materialschlüssig abdichtend
verbunden sein. Es ist jedoch auch möglich, dass das Deckelelement
an seiner Innenseite mit einem materialeinstückig wegstehenden Anlageprofil
für die
stirnseitig letzte Faltenflanke des Faltenpacks ausgebildet ist.
An diesem Anlageprofil kann die stirnseitig letzte Faltenflanke
des Faltenpacks anliegen, es ist jedoch auch möglich, dass die stirnseitig letzte
Faltenflanke des Faltenpacks mit dem Anlageprofil materialschlüssig verbunden,
d.h. verklebt oder verschweißt
ist. Eine solche Ausbildung der zuletzt genannten Art weist den
Vorteil auf, dass die Verstärkung
des Filterelementes an der deckelseitigen Stirnseite weiter verbessert
ist.
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Bei
einem Filterelement der zuletzt genannten Art kann das Anlageprofil
eine Anzahl Profilkörper aufweisen,
die in Faltenrichtung des Faltenpacks voneinander beabstandet sind,
und kann jeder Profilkörper
eine spitzwinkelig dreieckige Randkontur besitzen. Die Profilkörper können mit
Sacklöchern
ausgebildet sein. Diese Sacklöcher
dienen insbesondere zur Aufnahme von Zinkenfingern eines Kammwerkzeuges
bzw. einer Kammzinke des Kammwerkzeuges, wie es bei der Herstellung,
d.h. beim Zusammenbau des Faltenpacks mit dem Deckelelement, zweckmäßigerweise
zur Anwendung gelangen kann.
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Bevorzugt
kann es sein, wenn an den um die deckelfreien Seiten d.h. den deckelfreien
Rand des plattenförmigen
Faltenpacks abdichtend umlaufenden streifenförmigen Rahmenelementen außenseitig ein
Dichtungselement befestigt ist. Die Befestigung dieses Dichtungselementes
kann z.B. durch eine Klebeverbindung erfolgen.
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Der
Deckel steht vorzugsweise allseitig mit einem umlaufenden Überstandsrand über den
plattenförmigen
Faltenpack über.
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Zur
Befestigung des Filterelementes mittels des Deckelelementes an einem
zugehörigen,
einen Aufnahmeschacht für
das Filterelement aufweisenden Bauteil kann das Deckelelement mit
Befestigungsorganen ausgebildet sein. Bei diesen Befestigungsorganen
handelt es sich beispielsweise um federnde Befestigungshaken, federnde
Rastnasen, Befestigungsösen
für Befestigungsschrauben,
oder dergleichen. Die Befestigungsorgane sind zweckmäßigerweise
am Überstandsrand
des Deckelelementes ausgebildet.
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Eine
sichere Abdichtung nicht nur der stirnseitig letzten Faltenflanke
des Faltenpacks am Deckelelement sondern außerdem auch der beiden streifenförmigen Längsrahmenelemente
des Faltenpacks an der Innenseite des Deckelelementes ist gewährleistbar,
wenn das Deckelelement mit zwei seitlich voneinander beabstandeten
Längsaussparungen
ausgebildet ist, die zur abdichtenden Aufnahme der Stirnränder der
beiden streifenförmigen
Längsrandelemente
vorgesehen sind.
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Um
beim Einbau des erfindungsgemäßen Filterelementes
in ein zugehöriges
Filtergehäuse
optimale Einbauverhältnisse
zu gewährleisten,
kann am Faltenpack an der dem formstabilen Deckelelement gegenüberliegenden
Seite ein formstabiles Profilelement befestigt sein, das mit mindestens
einem Rastorgan ausgebildet ist. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn das
formstabile Profilelement mit mindestens zwei voneinander beabstandeten
Rastorganen ausgebildet ist. Das/jedes Rastorgan kann als Zapfen oder
als Ausnehmung ausgebildet sein. Sind die Rastorgane als Zapfen
ausgebildet, so ist die zugehörige
Filteraufnahme für
das Filterelement mit an die Zapfen formmäßig angepassten Aussparungen
ausgebildet. Sind die Rastorgane im formstabilen Profilelement als
Ausnehmungen gestaltet, so ist die Filteraufnahme mit an diese Ausnehmungen
formmäßig angepassten
Zapfen gestaltet.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Filterelement können vom
Deckelelement zwei Profilkörper
wegstehen, die eine Positionier- und Verbindungshilfe für den Faltenpack
bilden. Dabei kann es zweckmäßig sein,
wenn die beiden Profilkörper
voneinander einen Außenabstand
besitzen, der an den Innenabstand der streifenförmigen Rahmenelemente angepasst
ist.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung verdeutlichten Ausführungsbeispieles
des erfindungsgemäßen Filterelementes.
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Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer Ausbildung des Filterelementes,
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2 eine
abschnittweise Schnittansicht des Filterelementes in Blickrichtung
der Pfeile II-II in 1,
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3 eine
der 2 ähnliche
Darstellung, wobei das Deckelelement innenseitig materialeinstückig mit
einem Anlageprofilelement ausgebildet ist,
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4 abschnittweise
perspektivisch das Deckelelement und den Faltenpack zur Verdeutlichung ihrer
abdichtenden Verbindung,
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5 perspektivisch
abschnittweise das Deckelelement und ein streifenförmiges Längsrahmenelement
des Faltenpacks zur Verdeutlichung ihrer abdichtenden Verbindung,
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6 eine
Draufsicht auf eine andere Ausbildung des Filterelementes,
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7 eine
aufgeschnittene Seitenansicht des Filterelementes gemäß 6,
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8 abschnittweise
perspektivisch eine Ausbildung des Filterelementes, bei dem zwei
Profilkörper
des formstabilen Flächenelementes
eine Verbindungshilfe zu den streifenförmigen Rahmenelementen des
Faltenpacks bilden,
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9 eine
perspektivische Ansicht des formstabilen Flächenelementes mit den beiden
eine Verbindungshilfe bildenden Profilkörpern, und
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10 abschnittweise
in einer räumlichen Darstellung
das formstabile Flächenelement
mit dem einen endseitigen Profilkörper sowie abschnittweise das
zugehörige
streifenförmige
Rahmenelement.
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1 zeigt
schematisch eine Ausbildung des Filterelementes 10, das
einen zick-zack-förmig gefalteten
plattenförmigen
Faltenpack 12 mit zwei voneinander entfernten und in Faltenrichtung
des Faltenpacks 12 orientierten Stirnseiten 14 und
mit zwei sich gegenüberliegenden
Längsseiten 16 aufweist,
an denen streifenförmige
Längsrahmenelemente 18 abdichtend
befestigt sind. An der einen Stirnseite 14 ist ein Deckel 20 abdichtend
befestigt. An der davon entfernten anderen Stirnseite 14 ist
ein Rahmenelement 22 abdichtend befestigt. Die Rahmenelemente 18 und 22 bestehen
vorzugsweise aus dem gleichen Material.
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An
der Außenseite
der Rahmenelemente 18 und 22 läuft ein Dichtungselement 24 um,
der sich bis zur Innenseite 26 des Deckelelementes 20 erstreckt.
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2 verdeutlicht
abschnittweise in einer schematischen Schnittdarstellung das Filterelement 10 mit
dem Faltenpack 12 und den Längsrahmenelementen 18,
von welchen in 2 nur eines dargestellt ist,
sowie das formstabile Deckelelement 20. Der Faltenpack 12 liegt
mit seiner zur Faltenrichtung des Faltenpacks 12 parallelen
Stirnseite 28 eng an der Innenseite 26 des formstabilen,
plattenförmigen Deckelelementes 20 an.
Die Stirnseite 28 ist mit dem Deckelelement 20 direkt
und unmittelbar abdichtend verbunden. Bei dieser Verbindung handelt
es sich beispielsweise um einer Verklebung 30.
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3 verdeutlicht
in einer der 2 ähnlichen Darstellung eine Ausbildung
des Filterelementes 10, bei dem das formstabile plattenförmige Deckelelement 20 an
seiner Innenseite 26 mit einem materialeinstückig von
der Innenseite 26 wegstehenden Anlageprofil 32 ausgebildet
ist, an dem die stirnseitig letzte Seitenflanke 34 des
Faltenpacks 12 anliegt. Die besagte Faltenflanke 34 kann
mit dem Anlageprofil 32 formschlüssig verbunden sein. Bei dieser
formschlüssigen
Verbindung kann es sich wie bei der abdichtenden Verbindung zwischen
der Stirnseite 28 des Faltenpacks 12 bzw. der
letzten Faltenflanke 34 und der Innenseite 26 des
Deckelelementes 20 um eine Verklebung oder Verschweißung handeln.
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Das
Anlageprofil 32 kann in Faltenrichtung des Faltenpacks 12 voneinander
beabstandete Profilkörper 36 aufweisen,
die jeweils mit Sacklöchern 38 ausgebildet
sind, die zur Aufnahme von Zinkenfingern eines Kammwerkzeuges dienen.
Das Anlageprofilelement 32 kann sich jedoch auch einteilig
in Faltenrichtung des Faltenpacks 12 entlang des Deckelelementes 20 erstrecken
und mit einem entsprechenden Sackloch 38 für eine Kammzinke
eines Kammwerkzeuges ausgebildet sein.
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Die 2 verdeutlicht
außerdem
schematisch eine Ausbildung des Deckelelementes 20, das Befestigungsorgane 40 aufweist,
die vom Überstandsrand 42 des
Deckelelementes 20 wegstehen. Die Überstandsränder 42 des Deckelelementes 20 sind
dadurch bestimmt, dass das Deckelelement 20 allseitig über den
plattenförmigen
Faltenpack 12, d.h. über
dessen Stirnseiten, übersteht.
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5 verdeutlicht
abschnittweise eine Ausbildung des Deckelelementes 20 sowie
abschnittweise ein streifenförmiges
Längsrahmenelement 18 des Faltenpacks 12 des
Filterelementes 10, wobei in 5 auf die
zeichnerische Darstellung des Faltenpacks 12 verzichtet
worden ist.
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Das
Deckelement 20 ist an seiner Innenseite 26 mit
zwei voneinander seitlich beabstandeten Längsaussparungen 44 ausgebildet,
die zur abdichtenden Aufnahme der Stirnränder 46 der streifenförmigen Längsrahmenelemente 18 vorgesehen
sind. Die besagten Stirnränder 46 stehen
in die Längsaussparungen 44 hinein.
Die Abdichtung zwischen dem jeweiligen Längsrahmenelement 18 und
dem Deckelelement 20 wird beispielsweise durch eine Verklebung
realisiert.
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Die 6 und 7 verdeutlichen
eine Ausbildung des Filterelementes 10 mit einem Faltenpack 12.
Der Faltenpack 12 ist plattenförmig mit einer laschen- bzw. zungenartigen
Grundfläche
ausgebildet. An der einen in Faltenrichtung des Faltenpacks 12 orientierten
Stirnseite 14 ist ein formstabiles Deckelelement 20 abdichtend
befestigt. Auf der dem Deckelelement 20 gegenüberliegenden
Seite 14 ist am Faltenpack 12 ein formstabiles
Profilelement 48 befestigt, das mit zwei voneinander beabstandeten Rastorganen 50 ausgebildet
ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
des Filterelementes 10 sind die Rastorgane 50 als
Ausnehmungen ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Rastorgane 50 als vom
formstabilen Profilelement 48 wegstehende Zapfen zu gestalten.
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Mit
der Bezugsziffer 24 ist auch in den 6 und 7 das
um den Faltenpack 12 umlaufende und an das formstabile
Deckelelement 20 abdichtend angrenzende Dichtungselement
bezeichnet.
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8 zeigt
abschnittweise eine Ausbildung des Filterelementes 10 mit
dem abschnittweise gezeichneten Faltenpack 12 und dem formstabilen Deckelelement 20,
das mit dem Faltenpack 12 durch eine Verklebung oder Verschweißung 30 abdichtend verbunden
ist. Mit der Bezugsziffer 18 ist eines der Längsrahmen-Elemente
des Faltenpacks 12 bezeichnet, das abschnittweise angedeutet
ist.
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Wie
auch aus 9 deutlich ersichtlich ist, stehen
vom formstabilen Deckelelement 20 zwei seitlich voneinander
beabstandete Profilkörper 36 weg, die
voneinander einen Außenabstand
A besitzen, der an den Abstand zwischen den streifenförmigen Längsrahmen-Elementen 18 angepasst
ist. Der besagte Abstand der streifenförmigen Rahmenelemente 18 entspricht
der Breitenabmessung des Faltenpacks 12.
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Die
Profilkörper 36 bilden
somit eine Hilfe für das
Positionieren des formstabilen Deckelelementes 20 in Bezug
zum Faltenpack 12. Diese Verbindungshilfe ist außerdem für die Unterstützung des
Faltenpacks 12 vorteilhaft.
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Das
Filterelement 10 ist beispielsweise auch aus einem Kunststoffteil
realisierbar, bei dem ein kompletter Kunststoffrahmen vorliegt,
der mit einem schaumartigen Dichtungselement versehen ist, um in einem
Aufnahmeraum für
das Filterelement, bei dem es sich beispielsweise um einen Einbauschacht
handelt, eine abdichtende Wirkung zu erzielen. Bei einer solchen
Ausbildung können
die streifenförmigen Längsrahmen-Elemente
und die stirnseitigen Rahmenelemente aus Kunststoff bestehen.
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Gleiche
Einzelheiten sind in den 1 bis 10 jeweils
mit denselben Bezugsziffern bezeichnet, so dass es sich erübrigt, in
Verbindung mit allen Figuren alle Einzelheiten jeweils detailliert
zu beschreiben.
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- 10
- Filterelement
- 12
- Faltenpack
(von 10)
- 14
- Stirnseiten
(von 12)
- 16
- Längsseiten
(von 12)
- 18
- Längsrahmenelemente
(an 16)
- 20
- Deckelelement
(von 10 an 14)
- 22
- Rahmenelement
(an 14)
- 24
- Dichtungselement
(von 10 an 18 und 22)
- 26
- Innenseite
(von 20)
- 28
- Stirnseite
(von 12 bzw. 34)
- 30
- Verklebung
(zwischen 28 und 26)
- 32
- Anlageprofil
(an 26 für 34)
- 34
- Faltenflanke
(von 12)
- 36
- Profilkörper (von 32)
- 38
- Sackloch
(in 36)
- 40
- Befestigungsorgan
(von 20 an 42)
- 42
- Überstandrand
(von 20)
- 44
- Längsaussparung
(in 26 für 46)
- 46
- Stirnrand
(von 18)
- 48
- formstabiles
Profilelement (von 12 an 14)
- 50
- Rastorgane
(von 48)