DE2219347C2 - Filter mit einem in einem Filtergehäuse am Rand abgedichtet eingeklebten Filtereinsatz - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Filter mit einem in einem Filtergehäuse am Rand abgedichtet eingeklebten

Filtereinsatz aus gefaltetem Filterpapier.

Bei einem aus dem DE-GM 17 26 59) bekannten Filter dieser Art dient als Klebemittel flüssiges Bindemittel, das entweder vor dem Einsetzen des Filterpapiers in das Gehäuse gegossen wird oder aber an das Filterpapier gebracht wird, indem man die Ränder des Papiersterns in das flüssige Bindemittel eintaucht, bevor der Papierstern in das Gehäuse gesetzt wird. Man muß also in jedem Fall für die K'ebung flüssiges Bindemittel bereithalten und dieses kurz vor dem Klebevorgang an die Klebestelle bringen — durch Eingießen oder Eintauchen. Das ist ein umständlicher Arbeitsvorgang, der sich vor allem in der Massenfertigung oft als hinderlich erweist, denn es muß ja auch sichergestellt werden, daß das Bindemittel nicht an eine falsche Stelle gerät und immer in der richtigen Menge an die Klebestelle gerät und das erfordert Vorratsbehälter, Zuführungsmittel, Steuerungsmittel und Dosiermittel, die alle im Takte der Fertigung betrieben werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Filter der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß im Interesse einer zügigen, einfachen Massenproduktion es nicht mehr notwendig ist, durch Tauchen oder Eingießen das erforderliche Bindemittel an die Klebestelle zu bringen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse aus Pr^ßpappe besteht, die durch eine

ausgehärtete Imprägnierflüssigkeit versteift ist und daß

Klebstoff für die Verklebung Imprägnierflüssigkeit ist,

die bei der Imprägnierung an die Klebstelle gelangte.

Durch die Erfindung wird sichergestellt, daß von vornherein die Klebstelle durch die dort sowieso vorhandene Imprägnierflüssigkeit hinreichend klebfähig ist

Nach der Erfindung kann das Filter fast ausschließlich aus Filterpapier und Preßpappe bestehen, wenn man einmal von allenfalls notwendig werdenden Metalloder Kunststoffversteifungen entlang von Durchbruchsrändern oder anderer extrem belasteter Bereiche absieht. Das Filter wird also, wunn es nach Ausgebrauch auf den Abfall geworfen wird, in einigen Monaten fast rückstandslos verrotten. Es ist auch einfach herstellbar, weil die für das Ausformen eines Preßpappgehäuses erforderlichen Werkzeuge wesentlich einfacher ausge staltet sein können, als die zum Ausformen eines Metall oder Kunststoffgehäuses. Auch die erforderlichen Verbindungen sind einfach herstellbar, weil sie durch die sowieso für die Imprägnierung bereits aufgetragene imprägnierflüssigkeU. gebildet werden, ein besonderer

Klebstoffauftrag sich also erübrigt.

Preßpappe ist außerordentlich schallschluckend und kaum in der Lage aufgrund mechanischer Erschütterungen Störgeräusche zu erzeugen. Darauf beruht eine überraschende Geräuschdämpfung, die durch Filter nach der Erfindung erzielbar ist. Bekannte Filter, insbesondere solche mit Metallgehäuse, leiten Geräusche, wenn sie in Verbindung mit Geräuschquellen, zum Beispiel Verbrennungskraftmaschinen, verwendet werden, fast ungedämpft weiter und wirken unter

μ Umständen sogar selbst aufgrund übertragener Erschütterungen als Geräuschquellen. Diese nachteiligen Wirkungen bekannter Filter mit Metallgehäuse, die, zwar in geringerem Maße, auch bei Filter mit Kunststoffgehäuse beobachtet werden, lassen sich bei

Filtern nach der Erfindung vermeiden.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz mit der gleichen ausgehärteten Imprägnierflüssigkeit wie die Preßpappe

des Filtergehäuse* versteift ist und daß der Klebstoff für die Klebverbindungen zwischen Filtereinsatz einerseits und Filtergehäuse andererseits Imprägnierflüssigkeit ist, die beim Imprägnieren des Filtereinsatzes und/oder des Filtergehäuses an die Klebstelle gelangte. Die Verwendung der gleichen Imprägnierflüssigkeit für den Filtereinsatz und die Preßpappe führt zu Vereinfachungen bei der Bereitstellung der Imprägnierflüssigkeit und der Imprägnierbäder und begünstigt die Ausbildung der Klebverbindung, an der sich dann Imprägnierflüssigkeitsanteile aus beiden zu verklebenden Teilen beteiligen können.

Eine bevorzugte Weiterbildung, die sich durch besonders einfache Herstellungsmöglichkeit und durch besondere Geräuschdämpfung auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz entlang aller seiner den Durchsatzquerschnitt umgebenden Ränder mit der Preßpappwandung des Filtergehäuses durch die ausgehärtete Imprägnierflüssigkeit verklebt ist

Die Vorteile der nach der Erfindung vorgesehenen Verklebung zwischen Filtereinsatz und Filtergehäuse macht sich eine Weiterbildung für die Verklebung zwischen den Einzelteilen des Filtergehäuses zunutze, die dadurch gekennzeichnet ist, daß Verbindungen zwischen den Einzelteilen des aus mehreren Einzelteilen bestehenden Filtergehäuses Klebverbindungen sind, deren Klebstoff Imprägnierflüssigkeit ist, die beim Imprägnieren der Einzelteile auf die Klebstelle gelangte.

Klebverbindungen, wie sie die Erfindung vorsieht, also solche zwischen dem Filtereinsatz und dem Filtergehäuse oder zwischen den einzelnen Gehäuseteilen, möglichst einfach herzustellen, ist Aufgabe des erfinderischen Verfahrens, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Filtergehäuseteil aus mit Imprägnierflüssigkeit getränkter weicher Pappe durch Pressen ausge- formt und dann durch teilweises Aushärten der Imprägnierflüssigkeit unter Weichlassen der Klebstelle verfestigt wird und daß dann ein anzuklebendes Teil an die Klebstelle angepreßt wird und durch endgültiges Aushärten der Imprägnierflüssigkeit auch im Bereich der Klebstelle dieses verfestigt und gleichzeitig die Klebverbindung gebildet und mitverfestigt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein nach der Erfindung ausgestaltetes Rundfilter, in der linken Bildhälfte geschnitten und in der rechten Bildhälfte in Ansicht,

F i g. 2 ein Flachfilter nach der Erfindung, in der linken Bildhälfte geschnitten und in der rechten Bildhälfte in Ansicht, so

F i g. 3 den flachen Filtereinsatz des Flachfilters aus F i g. 2, für sich allein perspektivisch dargestellt, und

F i g. 4 in der Ansicht wie in F i g. 1 und im Teilschr.itt den Austrittstutzen eines Rundfilters, das im übrigen so ausgebildet ist wie das in F i g. 1 dargestellte.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Gehäuseoberteil und mit 2 ein Gehäuseunterteil bezeichnet. Diese beiden Gehäuseteile 1 und 2 sind mit ihren Flanschrändern 4 und 5 aneinanderliegend miteinander verklebt umcI bilden das Filtergehäuse 3, in dem der ringförmige Filtereinsatz 6, der aus zickzackförmig gefaltetem Filterpapier besteht, untergebracht ist. Mit 7 ist ein Zulaufstutzen bezeichnet, der in den ringförmigen Rohraum 8 mündet, und mit 9 ist eine Ablauföffnung bezeichnet, die zentral im Gehäiiseunterteil vorgesehen ist und von dem Reinraum es 12 ausgeht. In die Ablauföffnung 9 ist ein Ablaufs'.utzen 10 mittels einer Verklinschung 11 eingesetzt.

Die beiden ringförmiger! stirnseitigen Ränder 13, 14

des Filtereinsatzes liegen auf ihrer ganzen Fläche flach an den angrenzenden Gehäuseteilen 1, 2 an und sind dort über die gesamte Falten- längs dicht verklebt mit den Gehäuseteilen. Das Filtergehäuse ist in der Draufsicht gemäß Pfeil 16 kreisrund und abgesehen vom Zulaufstutzen 7 zylindersymmetrisch zur Achse 15.

Die Gehäuseteile 1 und 3 bestehen aus Preßpappe, die mit Phenolharz oder Resanolharz als Imprägnierflüssigkeit imprägniert ist, und durch das ausgehärtete Harz versteift ist Das Filterpapier des Filtereinsatzes 6 ist mit dem gleichen Harz wie das Filtergehäuse 3 imprägniert und versteift

Als Klebstoff für die Klebverbindung der Ränder 13, 14 mit dem Gehäuseoberteil 1 beziehungsweise dem Gehäuseunterteil 2 dient Imprägnierflüssigkeit die an der Klebstelle aus den dort zu verklebenden Teilen herausgetreten ist und beim Aushärten die Verklebung bildet Die Klebverbindung zwischen den Flanschrändern 4, 5 wird in entsprechender Weise durch die Imprägnierfiüssigkeit der Preßpappe gebildet Der Ablaufstutzen 10 besteht aus Blech, .«id die Verklinschung 11 kann zusätzlich durch eine Verklebung mit dem die Ablauföffnung umgebenden Rand des Gehäuseunterteils 2 gesichert und abgedichtet werden. Auch bei dieser Verklebung kann als Klebstoff die Imprägnierflüss-jgkeit der Preßpappe des Gehäuseunterteils dienen.

Bei der Herstellung werden die beiden Gehäuseteile 1 und 2 zunächst aus mit Imprägnierflüssigkeit getränkter weicher Pappe durch Pressen geformt Dann werden die Gehäuseteile 1 und 2 an all den Stellen, die nicht an einer Klebverbindung beteiligt sind, durch Aushärten der Imprägnierflüssigkeit verfestigt Handelt es sich bei der Imprägnierflüssigkeit um Phenolharz, dann wird die Aushärtung durch kurzzeitiges Erwärmen auf eine Temperatur zwischen 100 und 200° erzielt. Bei dieser Wärmebehandlung werden die Klebstellen also ausgespart. Es ist nicht unbedingt nötig, die Klebstellen dabei restlos auszusparen. Es genügt, wenn an den Klebstellen die Imprägnierflüssigkeit noch nicht ganz ausgehärtet ist also noch bindefähig ist. Ist das geschehen, dann werden die beiden Gehäuseteile 1 und 2 mit dem Filtereinsatz dazwischen zusammengesetzt und die Klebstellen von außen druckbelastet, und dann wird die Imprägnierflüssigkeit auch an den Klebsiellen ausgehärtet Die durch die Druckbelastung dabei oberflächlich austretende Imprägnierflüssigkeit verbindet sich mit dem anzuklebenden Teil beziehungsweise der dort austretenden Imprägnierflüssigkeit und bildet dann beim Aushärten die Klebverbindung. Das Aushärten der Klebstellen kann bei Verwendung von Phenolharz durch Erwärmen der Klebstellen geschehen, wobei es ohne Bedeutung ist, ob die übrigen bereits ausgehärteten Te:ie noch einmal miterwärmt werden oder nicht. Die Verklinschung 11 kann anschließend eingesetzt werden, und wenn sie durch eine Verklebung zusätzlich gesichert werden soll, dann soll man sie einsetzen, ehe der die Ablauföffnung 9 umgebende Rand des Gehäuseunterteils 2 restlos ausgehärtet ist, und diesen erst aushärten, wenn die Verklinschung 11 unter Spannung ansitzt.

Als Imprägnierflüssigkeit eignen sich alle Flüssigkeiten, mit denen Pappe oder Papier getränkt beziehungsweise imprägniert werden kann, die ausgehärtet werden können und deren Aushärtung man, sei es durch Temperaturbehandlung, sei es durch Druckbelastung, sei es durch chemisch oder andere Behandlung, steuern kann, so daß sichergestellt werden kann, daß die

Aushärtung an den Klebstellen erst geschieht, wenn die zu verklebenden Teile aneinandergesetzt sind.

In Abänderung der beschriebenen Verfahrensweise kann man natürlich auf die vor der Verklebung vorgenommene Aushärtung der nicht an der Verklebung beteiligten Gehäusebezirke verzichten, wenn das mit noch nicht ausgehärteter Impriignierflüssigkeit getränkte Preßpappgehäuse schon formstabil genug ist. um den Arbeitsvorgängen bei der Zusammensetzung standzuhalten.

Filter nach der Erfindung sind wegen ihrer Geräuschdämpfung, besonders in Verbindung mit Brennkraftmaschinen, vorteilhaft einsetzbar. Sie dienen in diesem Zusammenhang vorzugsweise zur Filterung des flüssigen Kraftstoffes, des Schmieröls, der angesaugten |₅ Verbrennungsluft oder der Abgase. Filter nach der Erfindung sind aber auch für andere Filtermedien geeignet. Handelt es sich um aggressive Filtermedien.

wie er» uciSpici.Swcnc bei RcTfZiH Oucf ucn Abgd.Scn einer Brennkraftmaschine der Fall ist. dann wird man eine Imprägnicrflüssigkeit verwenden, die gegen diese aggressiven Filtermedien hinreichend widerstandsfähig ist. wie dies bei Phenolharz für Benzin der Fall ist.

Bei dem zweiten, in F i g. 2 dargestellten Ausfiihrungsbeispiel ist mit 21 ein Gehäuseoberteil. mit 22 ein Gehäuseunterteil bezeichnet, die zusammen das Filtergehäuse 23 bilden, in dessen Innern ein Flachfiltereinsatz 24 untergebracht ist. Der Flachfiltereinsatz 24. der in F i g. 3 noch einmal perspektivisch dargestellt ist. besteht aus zickzackförmig gefaltetem Filterpapier, das mit Phenolharz getränkt ist. Entlang des gesamten geschlossenen Randes 25 des Filtereinsatzes 24 ist die Faltenstruktur des Filterpapiers zusammengepreßt und /u einem flachen Rand verdichtet, der durch die ausgehärtete Imprägnierflüssigkeit, hier also das Phenolharz. zusätzlich versteift ist. Dieser Rand 25 ist beim zusammengesetzten Filter, wie aus F i g. 2 ersichtlich.

zwischen den Flanschrändern 26, 27 des Gehäuses 23 verklebt. Die beiden Gehäuseteile 21 und 22 bestehen aus mit Phenolharz imprägnierter Preßpappe, die durch das ausgehärtete Phenolharz versteift ist. Die Klebverbindungen zwischen den beiden Flanschrändern 26, 27 und dem Rand 25 sind entsprechend wie die Klebverbindung zwischen den Flanschrändern 4 und 5 auf Fig. 1 durch Phenolharz als Klebmittel hergestellt, mit dem die Flanschränder imprägniert sind. Abgesehen von der Faltenstruktur ist das Filter zur Symmetrieachse 28 zylindersymmetrisch, und koaxial zu dieser Zylindersymmetrieachse ist am Gehäuseoberteil 21 ein Zulaufstutzen 29 angeformt und am Gehäuseunterteil 22 ein Ablaufstutzen 30 angeformt. Der freie Rand des Zulaufstutzens 29 ist mit einer Verstärkung 31 aus Metall, Kunststoff oder imprägnierter Preßpappe umgeben. Diese Verstärkung 31 ist dort verklemmt. Die Vcrklcmmung kann durch eine Verklebung unterstützt sein, ais deren Kiebsioff iinprägniernOssigkeii des Stutzens 29 verwendet werden kann.

In Abänderung des Ausführungsbeispiels aus F i g. I wird gemäß Fig. 4 anstelle des Ablaufstutzens 10 aus Blech ein Ablaufstutzen 40 aus mit Phenolharz imprägnierter Preßpappe angeklebt. Der Klebstoff für die Klebstelle 41 ist entsprechend wie bei der Klebverbindung zwischen den Flanschrändern 4 und 5 die Imprägnierflüssigkeit, mit der die zu verklebenden Teile — das Gehäuseunterteil 42 und der Ablaufsiutzen 40 — an der Klebstelle imprägniert sind.

Filter nach der Erfindung sind vorzugsweise als Luftfilter für Kraftfahrzeuge vorgesehen, sie sind aber auch anwendbar für andere Zwecke in Verbindung mit Gasen, zum Beispiel in Belüftungsanlagen und auch in Verbindung mit Flüssigkeiten als Filtermedium, zum Beispiel zum Filtern des einer VerbrennungsKraftmaschine zugeführten Kraftstoffes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Rlter mit einem in einem Filtergehäuse am Rand abgedichtet eingeklebten Filtereinsatz aus gefaltetem Filterpapier, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtergehäuse (3) aus Preßpappe besteht, die durch eine ausgehärtete Imprägnierflüssigkeit versteift ist und daß Klebstoff für die Verklebung Imprägnierflüssigkeit ist, die bei der Imprägnierung an die Klebstelle gelangte.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) mit der gleichen ausgehärteten Imprägnierflüssigkeit wie die Preßpappe des Filtergehäuses (3) versteift ist und daß der Klebstoff für die Klebverbindungen zwischen Filtereinsatz (6) einerseits und Filtergehäuse (3) andererseits Imprägnierflüssigkeit ist, die beim Imprägnieren des Filtereinsatzes und/oder des Filtergehäuses an die Klebstelle gelangte.

3. Filter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (6) entlang aller seiner den Durchsatzquerschnitt umgebenden Ränder (13, 14) mit der Preßpappwandung des Filtergehäuses durch die ausgehärtete Imprägnierflüssigkeit verklebt isL

4. Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungen (4, 5) zwischen den Einzelteilen (1,2) des aus mehreren Einzelteilen bestehenden Filtergehäuses Klebverbindungen sind, deren Klebstoff Imprägnierflüssigkeit ist, die beim Imprägnieren der Einzelteile (1, 2) an die KlebsteJe gelangte.

5. Rundfilter nach feinem n^ljr vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz ringförmig ausgebildet Hi und mit seinen beiden geschlossenen stirnseitigen Rändern an zwei aus Preßpappe bestehenden Halbschalen des Filtergehäuses mit der Imprägnierflüssigkeit für das Filtergehäuse und/oder der Imprägnierflüssigkeit für den Filtereinsatz (6) verklebt ist (F i g. 1).

6. Flachfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Rand des flachen, imprägnierten Filtereinsatzes durch Zusammenpressen in noch nicht ausgehärtetem Zustand zu einer steifen Randlippe verdichtet ist und daß der Filtereinsatz mit dieser Randlippe zwischen den Rändern zweier Gehäusehalbschalen eingefaßt und durch Imprägnierflüssigkeit des Filtereinsatzes und/ oder der Preßpappe der Gehäusehalbschalen verklebt ist (F ig. 2).

7. Verfahren zur Herstellung einer Klebverbindung für ein Filter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filtergehäuseteil aus mit Imprägnierflüssigkeit getränkter weicher Pappe durch Pressen ausgeformt und dann durch teilweises Aushärten der Imprägnierflüssigkeit unter Weichlassen der Klebstelle verfestigt wird und daß dann ein anzuklebendes Teil an die Klebstelle angepreßt wird und durch endgültiges Aushärten der Imprägnierflüssigkeit auch im Bereich der Klebstelle dieses verfestigt und gleichzeitig die Klebverbindung gebildet und mitverfestigt wird.