DE2162355A1

DE2162355A1 - FLAT FILTER INSERT, IN PARTICULAR FOR COMBUSTION MACHINERY AND DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THESE

Info

Publication number: DE2162355A1
Application number: DE19712162355
Authority: DE
Inventors: Matthias Tagscherer; Josef Winkler
Original assignee: Purolator Filter GmbH
Current assignee: Purolator Filter GmbH
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1971-12-16
Publication date: 1973-06-20
Also published as: DE2162355C3; DE2162355B2

Description

Flachfiltereinsatz, insbesondere für Brennkraftmaschinen und Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung desselben. Flat filter insert, in particular for internal combustion engines and devices and methods of making the same.

Die Erfindung betrifft einen Flachfiltereinsatz ftir Gase, insbesondere Lu£tansaugfiltereinsatz für Brennnraftmaschinen mit einem aus einem zickzackförmig gefaltetem gasdtirchlässigen Filterfolienstreifen bestehendem Faltblock, der entlang seiner Ränder abgedichtet in einen angegossenen Kunstatsoffrahmen eingefaßt ist sowie eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellng desselben.The invention relates to a flat filter element for gases, in particular Air intake filter element for internal combustion engines with a zigzag shape folded, gas-permeable filter film strip consisting of a folding block that runs along its edges are sealed in a cast plastic frame as well as an apparatus and a method for manufacturing the same.

Man kann sehr einfach einen Rahmensteg an die einzelnen Faltblockränder angießen, indem man den betreffenden Faltblockrand von oben in einen nach oben offenen ist flüssigem Kunststoff gefüllten Formkanal eintauchen läßt und wartet, bis der Kunststoff ausgehärtet ist. Auf diese Weise kann man zum Beispiel bei einem rechteckigen Flachfiltereinsatz, dessen Ränder sich quer und entlang der Faltenstrucktur erstrecken. in vier solchen Arbeitsgängen einen Kunststoffrahmen angießen, der den Faltblock einfaßt. Eine solche Arbeitsweise ist aber für eine rationelle Massenproduktion zu umständlich. Will man mehrere Rahmenseiten in einem Arbeitsgang gießen, dann benötigt man Abdichtungen der Formräume zum Faltblock, wenn man nicht in Kauf nehmen will, daß der Kunststoff beim Angießen des Rahmens in die Faltenstruktur des Faltblocks hereinfließt und dadurch die fUr die Filterung zur VerfUgung stehende Fläche unnötig einengt.You can easily attach a frame bridge to the individual folding block edges pour on by inserting the relevant folded block edge from above into an open-topped one is immersed in liquid plastic filled molding channel and waits for the Plastic is hardened. In this way you can, for example, with a rectangular Flat filter insert, the edges of which extend across and along the fold structure. In four such operations, pour a plastic frame that holds the folding block borders. Such a way of working is, however, for a rational mass production too complicated. Do you want several frame pages in one operation pour, then you need to seal the mold spaces to the folding block, if you do not Will accept that the plastic when casting the frame into the fold structure of the folding block flows in and thereby the amount available for filtering Unnecessarily restricts area.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Flachfiltereinsatz sovie eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art ao auszugestalten, daß der Formraum zum Faltblock abdichtbar ist.The object of the invention is to provide a flat filter insert Device and a method of the type mentioned to design ao that the mold space can be sealed off from the folding block.

Das erfinderische Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die gefalteten Faltblockränder ( 7, 8 ) auf die lückenlose Folienstreifenschichtstärke zusammengedrückt, in den Kunststoff des Kunststoffrahmens ( 3 ) eingeschlossen sind. Die zus-nengedrückten Faltblockränder bilden einen hinreichenden Verschluß der Form, so daß an dieser Stelle beim Angießen kein Kunststoff ausfließen kann. Diese Art der Dichtung durch den zusammengedrilckten Faltblockrand ist Pur die glatten Faltblockränder zwar möglich, aber nicht nötig. weil ftlr die glatten Faltblockränder eine einfachere Dichtung durchführbar ist, gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die glatten Faltblockränder mit mindestens je einem Faltensteg in den Kunststoff des Kunstsoffrahmens eingeschlossen sind.The inventive method is characterized in that the folded Fold block edges (7, 8) pressed together to the gapless film strip thickness, are included in the plastic of the plastic frame (3). The crushed ones Fold block edges form a sufficient seal of the form, so that on this No plastic can flow out during casting. This type of seal through the compressed edge of the folded block is possible, the smooth edges of the folded block are possible, but not necessary. because a simpler seal is required for the smooth edges of the folding block is feasible, according to an expedient development, which is characterized is that the smooth folding block edges with at least one fold web each in the plastic of the plastic frame are included.

Eine Vorrichtung zum Herstellen eines Flachfiltereinsatzes nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichent, daß die faltblockseitigen Begrenzungswände des Formraums der Gießform entlang der gefalteten Faltblockränder durch Preßbacken gebildet sind, die sich beidseitig entlang der angrenzenden Faltblockränder erstrecken und gegeneinander die dazwischen gelegenen Faltblockränder auf die Folienstreifenschichtstärke zusammenpressend ansetzbar und zu öffnen sind.A device for producing a flat filter insert according to Invention is characterized in that the folding block-side boundary walls of the mold space of the casting mold along the folded edges of the folding block by pressing jaws are formed, which extend on both sides along the adjacent folding block edges and against each other the intermediate folding block edges on the film strip layer thickness compressible and can be opened.

Die Rahmenteile für die einzelnen Faltblockränder können in mehreren einzelnen Arbeitstakten nacheinander hergestellt werden.The frame parts for the individual folding block edges can be in several individual work cycles can be produced one after the other.

Vorteilhafter ist es aber, den ganzen rahmen, wie es die Erfindung ermöglicht, in einem einzigen Gußvorgang zu gießen. Das geschiebt erfindungsgemäß, indem ein Faltblockrohling in die etwa horizontal mit nach oben geöffnetem Formraum angeordnete untere Formmatrize gelegt wird, so daß er mit seinen gefalteten Rändern mit überstand auf den Preßbalken liegt und mit mindestens je eirem Faltensteg beider glatten Ränder über die Dichtbacken geschlagen ist, so daß der betreffende Faltensteg in den Formraum ragt und dann die Form durch Aufsetzen der oberen Formpatrize geschlossen wird und dabei durch Anpressen der Formpatrize gegen die Formmatrize die gefalteten Faltblockränder zusammengedruckt werden, dann der Formraum mit kunststoff ausgegossen wird und die Gießform nach Verfestigen des unststoffs vieder geöffnet und der fertige Flachfiltereinsatz herausgenommen wird.It is more advantageous, however, to frame the whole thing, as the invention does enables casting in a single casting process. That pushed according to the invention, by placing a folding block blank in the roughly horizontal with the mold space open at the top arranged lower molding die is placed so that it is with its folded edges with overhang on the press beam and with at least one fold web of both smooth edges is struck over the sealing jaws, so that the fold web in question protrudes into the mold space and then the mold is closed by placing the upper male mold and thereby the folded by pressing the male mold against the female mold Folding block edges are pressed together, then the mold space is filled with plastic is and the mold is opened after solidification of the plastic and the finished Flat filter insert is removed.

Die Ereindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The connection will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigt: Figur 1 skizziert perspektivisch einet Flachfiltereinsatz nach der Erfindung in der geöffneten Gießform perspektivisch, Figur 2 den Teilschnitt II aus Figur 1 jedoch bei geschlossener Gießform Figur 3 den Teilschnitt III aus Figur 1 ebenfalls bei geschlossener Gießform, Figur 4 die in Figur 1 unten rechts gezeichnete Ecke der unteren Gießformmatrize ausschnittsweise in Draufsicht, Figur 5 den Teilschnitt entsprechend Figur 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels, Figur 6 den Teilschnitt entsprechend Figur 3 für dieses zweite Ausführungsbeispiel und Figur 7 die Teilansicht entsprechend Figur: 4 £r dieses zweite Ausfahrungsbeispiel.The drawing shows: FIG. 1 shows a perspective view of a flat filter insert according to the invention in the opened casting mold in perspective, FIG. 2 the partial section II from FIG. 1, however, with the casting mold closed, FIG. 3 shows partial section III FIG. 1 also with the casting mold closed, FIG. 4 the one in FIG. 1 at the bottom right Drawn corner of the lower casting mold die cut in plan view, figure 5 shows the partial section corresponding to FIG. 2 of a second exemplary embodiment, FIG 6 shows the partial section corresponding to FIG. 3 for this second exemplary embodiment and FIG. 7 shows the partial view corresponding to FIG. 4 for this second exemplary embodiment.

In Figur 1 ist allgemein mit 1 der fertige Flach£iltereinsatzbzeichnet, der aus einem durch einen zickzackförmig gefalteten Filterpapierstreifen gebildeten Faltblock 2 mit entlang seiner Ränder abgedichtet angegossenen Kunststoffrahmen 3 besteht. Der Faltblock 2 des Ausführungsbeispiels ist rechteckig, und die Rechteckseiten erstrecken sich parallel und senkrecht zu der in Figur 1 angedeuteten Faltenstruktur. Die beiden Ränder 5 und 6,. die parallel zur Faltenstruktur laufen, sind als glatte Ränder bezeichnet, während die Ränder 7 und 8, die senkrecht zur Faltenstruktur laufen, als gefaltete Ränder bezeichnet sind. Entlang der glatten Ränder 5 und 6 erstreckt sich also ein letzter Faltensteg, während sich entlang der gefalteten Ränder 7 und 8 zickzackförmig der Filterpapierstreifen erstreckt Die allgemein mit 10 bezeichnete Gießform zum Angießen des Kunststoffrahmens 3 besteht aus einer unteren Formmatrize 12 und einer oberen Formpatrize 11. Die Formmatrize und Formpatrize können aus mehreren Teilen bestehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jedoch fest miteinander verbunden ist. Formpatrize und Formmatrize schließen, wenn sie zusammengesetzt sind0 die Form also geschlossen ist, einen ringförmigen Formraum 13, 14 ein, der den gesamten Kunststoffrahmen 3 aus zugießen gestattet.In Figure 1, the finished flat filter insert is generally indicated by 1, formed from a strip of filter paper folded in a zigzag shape Folding block 2 with a molded plastic frame sealed along its edges 3 exists. The folding block 2 of the embodiment is rectangular, and the sides of the rectangle extend parallel and perpendicular to the fold structure indicated in FIG. The two Edges 5 and 6 ,. that run parallel to the fold structure are as smooth edges denotes, while the edges 7 and 8, which run perpendicular to the fold structure, are referred to as folded edges. Extends along the smooth edges 5 and 6 So there is a last fold web, while along the folded edges 7 and 8 zigzag the filter paper strip extends generally designated 10 Casting mold for casting on the plastic frame 3 consists of a lower molding die 12 and an upper male mold 11. The female mold and male mold can consist of several There are parts that, however, firmly together in the illustrated embodiment connected is. Form male and female mold close when they are assembled0 the mold is closed, an annular mold space 13, 14, the entire Plastic frame 3 allowed to be cast.

Die faltblockseitig gelegenen Begrenzungswände 4 bis 37 werden für die gefalteten Faltblockränder 7,8 durch Preßbacken 18, 19 und für die glatten Faltblockränder 5, 6 durch Dichtbacken 20, 21 gebildet. Die Preßbacke 18 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, an der For:nmatrize 12 befestigt, und die Preßbacke 19. an der Formpatrize 11. Die beiden Preßbalken 18, 19 ragen soweit gegeneinander, daß dazwischen gerade noch Platz verbleibt, für den auf die lückenlose Folienschichtstärke 22 zusammengepreßten gefalteten Faltblockrand 7. Während die Faltenstruktur des Faltblockes 2 einwärts der Ränder so lose ist, daß noch Zwischenräume zwischen den einzelnen Faltenstegen stehen bleiben, die benachbarten Faltenstege also nur ganz lose aneinænderliegen, ist der gefaltete Rand 7 gemäß Figur 2 so stark zusammengepreßt, daß in dem zusammengepreßten Bereich die die einzelnen Faltenstege bildenden Filterpapierlagen dicht aufeinander liegen und zwar mindestens so dicht, daß durch den zusanImengepreßtet0 Rand 7 in Verbindung mit den Preßbacken 18,19 eine hinreichende Abdichtung des Formraums 13 gegeben ist, so daß beim Ausgießen des Formraums 13 flüssiger Kunststoff nicht in nennenswertem Umfang im den Zwischenraum zvischen den Preßbacken 18,19 fließen kann. Um die Ab@ dichtung zwischen den Backen 18,19 einerseits und dem zusammengepreßten Rand 7 andererseits noch zu begünstigen, sind in die Preßbacken 18, 19 Dichtleisten 23,24 aus elastischem Material eingelegt Die Dichtbacke 20 besteht aus zwei Längsstegen 25,26, die einen Längsschlitz 27 dazwischen so tief wie die Faltentiefe 28 aufweisen. Die Längsstege erstrecken sich entlang der Faltenstruktur und z'rar, wie aus Figur 4 ersichtlich, über die ganze Länge des jeweils zugeordneten Faltblockrandes 6 Die äußersten beiden Falten des Faltblockrandes 6 sind um die Längsstege 25, 26 gelegt, und der letzte Faltensteg 29 ragt in den Formraum 14 hinein. Die beiden nächstfolgenden Faltenstege 30, 31 ragen in den Längsschlitz 27. Die Längsstege 25,26 reichen bis an die Scheitel 32,33, gegen die bei zusammengesetzter Form, wie aus Figur 3 ersichtlich, von der anderen Seite die andere Dichtbacke 21 dichtend anliegt Die Backen, also die Preßbalken und die Dichtbacken, sind mit so bemessenen Vorsprüngen an der Formpatrize beziehungsweise -matrize befestigt* daß bei zusammengesetzter geschlossener Form die Backen, wie in Figur 2 und 3 dargestellt, die Faltblockränder abgedichtet zwischen sich einfassen und dadurch den Formraum 13,14 zu der dem Faltblock zugekehrten Seite für den einzugießenden Kunststoff abdichten. Die in der Zeichnung nicht dargestellten Querschnitte der Formteile für die Faltblockränder 8 und 9 sind spiegelsymmetrisch zu den in Querschnitten in den Figur 2 und 3 dargestell ten ausgebildet.The delimitation walls 4 to 37 on the folding block side are used for the folded folding block edges 7, 8 by pressing jaws 18, 19 and for the smooth folding block edges 5, 6 formed by sealing jaws 20, 21. The jaw 18 is, as can be seen from Figure 2, attached to the For: nmatrize 12, and the press jaw 19 attached to the male mold 11. The two press beams 18, 19 protrude against each other so far that in between just barely There remains space for the sheet thickness 22 compressed onto the gapless film layer thickness folded folding block edge 7. While the fold structure of the folding block 2 inwards the edges are so loose that there are still spaces between the individual fold webs stay in place, so the adjacent fold webs are only loosely attached to each other, the folded edge 7 according to Figure 2 is so strongly compressed that in the compressed Area of the filter paper layers forming the individual fold webs close to one another lie and at least so close that it is pressed together by the Edge 7 in connection with the press jaws 18,19 a sufficient seal of the mold space 13 is given, so that when pouring out the mold space 13 liquid plastic is not to a significant extent in the space between the press jaws 18,19 flow can. To the Ab @ seal between the jaws 18,19 on the one hand and the pressed together Edge 7, on the other hand, still to be favored, are sealing strips in the press jaws 18, 19 23,24 inserted from elastic material The sealing jaw 20 consists of two longitudinal webs 25, 26, which have a longitudinal slot 27 between them as deep as the depth of the folds 28. The longitudinal webs extend along the fold structure and z'rar, as shown in the figure 4 can be seen over the entire length of the respectively assigned folding block edge 6 Die outermost two folds of the folding block edge 6 are placed around the longitudinal webs 25, 26, and the last fold web 29 protrudes into the mold space 14. The next two Fold webs 30, 31 protrude into the longitudinal slot 27. The longitudinal webs 25, 26 extend to to the vertices 32,33, against which in the assembled form, as can be seen from Figure 3, from the other side the other sealing jaw 21 rests in a sealing manner the press beams and the sealing jaws are with projections of this size on the male mold or die attached * that with assembled closed form the jaws, as shown in Figures 2 and 3, the folding block edges sealed between enclose themselves and thereby the mold space 13, 14 on the side facing the folding block seal for the plastic to be poured. Those not shown in the drawing Cross-sections of the molded parts for the folding block edges 8 and 9 are mirror-symmetrical to the illustrated in cross-sections in Figures 2 and 3 formed.

Zur Herstellung eines Flachfiltereinsatzes wird die Matrize 12, wie in Figur 1 gezeichnet, mit nach oben offenem Formraum etwa horizontal angeordnet, dann wird ein Faltblockrohling hineingelegt, wobei die äußeren Faltenstege der glatten Ränder, wie in Figur 3 dargestellt, um die Längsstege gelegt und in die Längsschlitze eingeführt werden und die gefalteten Ränder etwas über die Preßbacken überstehen. Ist dies geschehen, dann wird di Form durch Aufsetzen und Anpressen der Formpatrize 11 gegen die Formmatrize 12 geschlossen, wobei die gefalteten Faltblockränder 7 und 8 des Faltblockrohlings auf die lückenlose Folienstreifen schichtstärke, wie in Figur 2 dargestellt zusamn'engepreßt werden, Ist dies geschehen, dann ist der Formraum 13, 14 abgedichtet, und er wird nun über nicht dargestellte Gußkanäle mit Kunststoff ausgefüllt. Ist dieser kunststoff erhärtet, dann wird die Form durch Abheben der Formpatrize 11 geöffnet,und der fertige Flachfiltereinsatz kann herausgenommen werden.To produce a flat filter insert, the die 12, such as Drawn in Figure 1, with the mold space open at the top, for example horizontal arranged, then a folding block blank is placed in it, with the outer fold webs of the smooth edges, as shown in Figure 3, placed around the longitudinal webs and in the longitudinal slots are inserted and the folded edges slightly over the jaws survive. Once this is done, the shape is created by putting it on and pressing it on of the male mold 11 closed against the female mold 12, the folded edges of the folding block 7 and 8 of the folding block blank on the gapless film strip layer thickness, such as shown in Figure 2 are pressed together, If this has happened, then the Mold space 13, 14 sealed, and it is now with casting channels, not shown Plastic filled. Once this plastic has hardened, the shape will through Lifting the male mold 11 is open and the finished flat filter insert can be removed will.

Die in Figur 5 bis 7 dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten nur durch Ausgleichsbacken 40, 41, 42, 43, die die Preßbacken 44, 45 und die gegenüberliegenden Preßbacken einwärts verlängern. Diese Ausgleichsbacken 40 bis 43 gehen vom Niveau der Preßbacken 44, 45 beziehungsweise der gegen überliegenden aus und weichen zum Filterblockinnern, also in Pfeilrichtung 46, zunehmend zurtlck,entsprechend der aus Figur 2 ersichtlichen Querschnittskontur der einwärts des zusammendrückenden Randes 7 gelegenen Randbereiche wie sie sich durch das Zusammendrücken ergibt. Die Ausgleichsbacken wirken Abscherungen entgegen, die unter Umständen durch die faltblockseitigen wanten 47 der Preßbacken 45 in den Faltblockscheiteln hervorgerufen werden könnten, Diesen Abscherungen wirkt auch eine Abrundung beziehungsweise Abschrägung 48, 49 entgegen, wie sie beim ersten AusführungsbeispielThe second embodiment shown in FIGS. 5 to 7 differs from the first only by compensating jaws 40, 41, 42, 43, which the press jaws 44, 45 and the opposite jaws extend inwards. These compensating jaws 40 to 43 go from the level of the press jaws 44, 45 or the opposite and give way to the inside of the filter block, that is, in the direction of arrow 46, increasingly backwards, accordingly the cross-sectional contour visible from FIG. 2 of the inward of the compressing Edge 7 located edge areas as it results from the compression. the Compensating jaws counteract shearing, which may be caused by the folding block side wanten 47 of the pressing jaws 45 could be caused in the folding block vertices, A rounding or bevel 48, 49 also acts on these shearings contrary to how it was in the first embodiment

Claims

SPECIFICATION 1. Flat filter insert for gases, especially air intake filter insert for internal combustion engines with a zigzag folded gas-permeable Filter film strip existing folding block, which is sealed along its edges is enclosed in a cast plastic frame, characterized in that the folded folded block edges (7, 8) auE the gapless film strip layer thickness compressed, enclosed in the plastic of the plastic frame (3).

2. Flat filter insert according to claim 1, characterized in that the smooth folding block edges (5, 6) each with at least one fold web in the plastic of the plastic frame (3 are included.

3. Device for producing a flat filter insert for gases, in particular an air intake filter for internal combustion engines with one of one zigzag-shaped folded g3-permeable filter film strips existing folding block, the is sealed along its edges in a molded plastic frame with a casting mold for the plastic frame, characterized in that the folding block-side Boundary walls (34,37) of the mold space (13) of a casting mold (10) along the folded Fold block edges (7,8 by pressing jaws (18,19) are formed, which are on both sides extend along the adjoining edges of the folding blocks and against one another the edges in between Fold block edges (7 8) located on the film strip layer thickness attachable and open.

4, device according to claim 3 for producing a flat filter insert according to claim 2, characterized. that the old block-side boundary walls (35,36) of the mold space (14) of the casting mold (10), which extends along the smooth edge of the folding block (5,6), formed by sealing jaws (20,21), extend along both sides the smooth folding block edges (5.6) extend and engage in fold valleys enclosing and sealing a layer (32) of the filter film strip between them attachable and open

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that that vo two cooperating sealing jaws (20,21) the one two longitudinal webs (25,24 with a longitudinal cut (27) in between as deep as the depth of the folds, which Longitudinal webs (25,26) in two adjacent fold valleys of the folding block up to the folding vertices (32,33) fit and that the other sealing jaw (21 against this fold vertex t32,33) can be applied.

6. Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the casting mold (10) has an annularly closed mold space (13,14) for receiving the complete plastic frame (3) and the on the clean gas side of the folding block (2) to be attached press jaws (19) and sealing jaws (21) are attached to the male mold (11) and the rest to the other, form die (12) that can be lifted off the male part are attached and project so far that that the jaws (18,19,20,21) when the mold is closed their attached or take up sealing position to each other

7. Device according to one of the preceding Device claims, characterized in that inwardly on the press jaws ( 44, 45) Compensating jaws (% O, 41) are provided, which are placed on the inward of the Edges located edge areas of the folding block can be attached and from the press jaws (442 45), starting from the interior of the filter block, is increasingly designed to extend backwards are

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the compensating jaws (40, 41) are attached to the press jaws (44, 45).

9. Method for producing a flat filter insert according to claim 1 and 2 with a device according to claim 6, characterized in that a folding block blank into the lower mold, which is arranged approximately horizontally with the mold space open at the top is placed so that it with its folded edges with protrusion on the press jaws lies uni with at least one web of folds on both smooth edges over the sealing jaws is hit so that the fold web in question protrudes into the mold space and that then the mold is closed by placing the upper male mold and doing so the folded edges of the folding block by pressing the male mold against the female mold are compressed so that the mold space is then filled with plastic and the mold is reopened after the plastic has solidified and the finished flat filter insert is taken out.