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Innenabdichtung für die Gießform eines Flachfilterpaketrahmens Die
Erfindung betrifft eine Innenabdichtung für die Gießform eines ein Plachfilterpaket
aus zickzackförmig gefaltetem Filterpapier luftdicht umgebenden Profilrahmens, die
auf ihrer Innenseite durch den angesetzten Rand des Pilterpaketes abgeschlossen
ist.
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Flachfiltereinsätze, wie sie insbesondere als Gasansaugfiltereinsatz
für Verbrennungskraftmaschinen, aber auch für andere Zwecke als Gas- oder#Flüssigkeitsfilter
verwendet werden, bestehen aus dem Plachfilterpaket, das in dem umgossenen Profilrahmen
aus elastischem Kunststoff eingefaßt ist. Wenn die Innenabdichtung der Gießform
beim Ausgießen unvollkommen ist, fließt Gießmasse zwischen die Filterfalten und
die Folge ist eine Verkleinerung der Filterfläche und unnötiger Materialverbrauch.
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Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine sichere Innenabdichtung
zu erzielen, die auch in einer rationellen Mengenfertigung ohne Umstände zu handhaben
ist.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein sich entlang der
abzudichtenden Ränder erstreckender, durch die Paltenrücken des Filterpapiers elastisch
zusammendrückbarer Dichtstreifen aus sich nicht mit der aushärtenden Gießmasse des
Profilrahmens verbindendem Material zwischen der einen offenen Filterpaketseite
und der Gießform entlang dem Profilrahmen eingelegt ist. Der Dichtstreifen soll
sich mit der Gießmasse für den Profilrahmen nicht chemisch verbinden, damit der
Dichtstreifen nach dem Aushärten des Profilrahmens von diesem abgezogen werden kann.
Durch die geeignete Wahl der für den Dichtstreifen und den Profilrahmen verwendeten
Kunststoffe läßt sich diese Bedingung leicht erfüllen, Materialbeispiele sind am
Schluß der Beschreibung angegeben. Der Dichtstreifen wird beim Verschließen der
Form durch die Rücken des Filterpaketes zusammengedrückt ohne diese einzudrücken
und dichtet damit an der kritischen Stelle die Gießform ab. Das kann auf der einen
offenen Filterseite, vorzugsweise aber auf beiden offenen Pilterpaketseiten geschehen.
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Die Dichtstreifen erstrecken sich vorzugsweise nur über die ganze
Länge der gefalteten Filterpaketränder - das sind die Ränder, die quer zu den Faltenrücken
verlaufen. Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Dichtstreifen, insbesondere wenn
zwei davon auf jeder Seite nebeneinander verlegt sind, weitgehend verhindert werden
kann, daß entlang der gefalteten Ränder Gießmasse zwischen die Falten fließt.
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Entlang der nicht gefalteten Ränder läßt sich eine entsprechende Abdichtung
auf sehr viel einfachere Weise erzielen, indem entlang des abzudichtenden ungefalteten
Randes des Filterpaketes ein in eines der letzten Paltentäler passender Dichtsteg
der Gießform vorgesehen ist, der den Faltenrücken der erfaßten Falte bei geschlossener
Gießform gegen das gegenüberliegende Formteil dichtend preßt.
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Entlang der gefalteten Ränder kann man die Dichtfunktion der durch
die dort verlegten Dichtstreifen noch begünstigen durch eine sich entlang dem gefalteten
Rand des Flachfilterpaketes über das ganze Filterpapier erstreckende geprägte Profilwelle,
Die positiven Amplituden einer solchen Profilwelle liegen dann bei benachbarten
Falten der einen Seite aufeinander und bilden eine zusätzliche Åbsperrung, während
die negativen Amplituden der gleichen Profilwelle
eine entsprechende
Absperrung für die Faltentäler der anderen Papierseite bilden.
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Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigt: Figur 1 einen Llachfiltereinsatz, der aus
einem Flachfilterpaket besüeht, das in einer nach der Erfindung abgedichteten Gießform
mit einem Profilrahmen umgeben ist, Figur 2 entsprechend den Pfeilen II-II aus Figur
1 im Schnitt das Flachfilterpaket, eingesetzt in die Gießform zum Anformen des Profilrahmens,
Figur 3 entsprechend den Pfeilen 111-111 aus Figur 1 die Gießform aus Figur 2 mit
dem eingesetzten Flachfilterpaket, Figur 4 die Teilansicht auf die eine Gießformhälfte
gemäß den Pfeilen IV-IV aus Figur 3, jedoch ohne das in Figur 3 eingezeichnete Flachfilterpaket
und Figur 5 den Teilschnitt V-V aus Figur 2 nur durch einen Faltenflügel.
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Gemäß Figur 1 ist mit 1 ein Flachfilterpaket bezeichnet, das, bezogen
auf die Blickrichtung für Figur 1, rechteckige Konturen hat und das auf seinem ganzen
Umfang mit einem angegossenen Profilrahmen 2 luftdicht umgeben ist. Das Ilachfilterpaket
1 besteht aus einem ziehharmonikaartig gefalteten Filterpapierstreifen, dessen Faltenrecken
3 sich parallel zueinander erstrecken und parallel zu den nicht gefalteten Filterpaketrändern
4 und 5 und senkrecht zu den gefalteten Filterpaketrändern 6 und 7. In das Filterpapier
sind Profilwellen eingeprägt, die sich senkrecht zu den Faltenrücken über die ganze
Länge des Filterpapiers erstrecken. Diese Profilwellen sind in Figur 1 zeichnerisch
nicht darstellbar. Jeweils eine volle Profilwelle erstreckt sich entlang der beiden
strichpunktiert eingezeichneten dicht neben den gefalteten Rändern 6 und 7 verlaufenden
Linien 8 und 9. Weitere Profilvellen erstrecken sich parallel# zu den Linien 8 und
9 zwischen diesen.
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Zum Angießen des Profilrahmens wird das mit den geprägten Profilwellen
versehene fertig gefaltete Flachfilterpaket 1 in eine Gießform eingesetzt, die allgemein
mit 10 bezeichnet ist. Diese Gießform besteht aus einem Formunterteil tt 1 und einem
Formoberteil 12.
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Die Formtrennungsebene liegt auf dem ganzen Umfang auf gleicher Höhe
und ist mit 13 bezeichnet. In der, wie dargestellt, zusammengesetzten Gießform 1o
ist das Plachfilterpaket 1 auf seinem ganzen Umfang eingepaßt und von einem ringförmigen
Gießraum 14 umgeben, der zur Aufnahme der den Profilrahmen bildenden Gießmasse dient,
die flüssig eingegossen wird und zu einem elastischen Profilrahmen aushärtet, der
sich mit dem Filterpapier des Flachfilterpaketes und dem Kunststoff, mit dem dieses
Filterpapier getränkt ist, fest verbindet. Der Querschnitt des Gießraumes, der das
Profil des Profilrahmens 2 bestimmt, ist auf dem ganzen Umfang etwa der gleiche,
so daß sich ein Quersteg 15 bildet, der an beiden Enden, wie aus Figur 2 und 3 ersichtlich,
etwas über die Höhe des Flachfilterpaketes hinausragt und an den sich außen ein-sich
schwalbenschwanzförmig nach außen erweiternder Dichtsteg 16 anschließt. Die Erfindung
befaßt sich mit der Abdichtung des Gießraumes zur Innenseite hin, das heißt also
zu der Seite, an der das Flachfilterpaket 1 an den Gießraum beim Ausgießen angrenzt,
Entlang der gefalteten Ränder 6 und 7 erstrecken sich, wie aus Figur 2 ersichtlich,
je zwei elastisch zusammendrückbare Dichtstreifen 17 und 18, 24 und 25 aus Moosgummi,
von denen die beiden Dichtstreifen 18 und 25 zwischen dem Oberteil 12 der Gießform
und der Filterpaketoberseite 19, während die beiden Dichtstreifen 17 und 24 zwischen
dem Unterteil 11 der Gießform 10 und der -Filterpaketunterseite 20 liegen. Die Dichtstreifen
17, 18, 24 und 25 sind an dem Oberteil 12 beziehungsweise Unterteil 11 der Gießform
lo festgeklebt, und erstrecken sich jeweils über die ganze Länge des gefalteten
Filterpaketrandes 6 beziehungsweise 7. -Die beiden jeweils auf der gleichen Seite
gelegenen Dichtstreifen 17, 24 beziehungsweise 18, 25 liegen parallel zueinander
und mit Abstand dazwischen nebeneinander.
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Zur Abdichtung entlang der gefalteten Ränder gemäß Figur 2 trägt noch
die Profilwelle entlang der strichpunktierten Linie 7 bei, die zwischen den Linien
27 und 28 eine auf den Beschauer von Figur 2 zugewölbte positive Halbwelle und zwischen
den Linien 28 und 29
eine dem Beschauer von Figur 2 abgekehrte negative
Halbwelle bildet. Die positive Halbwelle stützt sich auf der positiven Halbwelle
des nächsten Faltenflügels 3o ab, der dem dargestellten Faltenflügel 31 zum Beschauer
von Figur 2 hin benachbart ist, während die negative Halbwelle sich auf der negativen
Halbwelle des durch den Faltenflügel 31 verdeckten nächstfolgenden Faltenflügels
32 abstützt. Diese sich gegenseitig abstütztenden Prägewellen, die sich über die
ganze Höhe des Filterpaketes erstrecken, sperren den Einlauf für Gießharz zwischen
die Fltenflügel, also in die Faltentäler. In Figur 2 sind der Übersicht halber die
Linien 27, 28 und 29 sehr weit vom Rande fort gezeichnet. Die betreffende Prägewelle
kann vorteilhaft auch noch weiter zum Rand des Filterpaketes verschaben sein, etwa
auf die Höhe der Dichtstreifen 17 und 18.
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An den nicht gefalteten Rändern ( vergleiche Figur 3 ) sind am Unterteil
T1 der Form 2 Dichtstege 40 und 41 -vorgesehen, von# denen der Dichtsteg 41 keilförmig
verjüngt das ganze vollständige letzte Faltental 42 ausfüllt und mit seiner Spitze
43 den Faltenrücken 44 abstützt. Mit seiner Spitze 43 preßt der Dichtsteg 41 den
Faltenrücken 44 bei geschlossener Form gegen das Oberteil 12 der Form und dichtet
dadurch den Gießraum 14 nach innen, also zum Pilterpaket hin ab. Der Dichtsteg 40
ragt in das letzte Faltental 47 hinein, das jedoch unvollständig ist, und preßt
den zugehörigen Faltenrücken 45 gegen das Oberteil 12 der Gießform. Die Dichtstege
41 und 40 erstrecken sich über die ganze Länge der ungefalteten Ränder und dichten
diese auf ihrer ganzen Länge ab. In der Zeichnung sind nur die Dicbtstege für den
Rand 5 dargestellt, für den Rand 4 sind sie genauso ausgebildet.
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Das Filterpapier ist, wie -bereits bemerkt, vorzugsweise mit einem
versteifenden Kunststoff getränkt. Der Profilrahmen besteht aus einem Kunststoff,
der sich ausgehärtet mit dem Flachfilterpaket verbindet, jedoch nicht mit dem elastischen
Kunststoff, aus dem die Dichtstreifen 17, 15, 24 und 25 bestehen. Möglicherweise
werden die Dichtstreifen 17, 185 24 und 25 etwas mit dem ausgehärteten Kunststoff
des Profilrahmens verkleben, aber die Materialien sind so gewählt, daß die Dichtstreifen
von dem ausgeformten Profilrahmen leicht abgezogen werden können, um sie möglichst
oft verwenden zu können.
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Bevorzugte Materialien für das Tränken des Filterpapiers sind: Phenolharz
und Resanolharz.
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Als Gießmasse zum Ausgießen des Profilrahmens wird Polyuretanschaum
sowie Polyuretan-Elastomer bevorzugt.
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Für den Dichtstreifen wird bevorzugt ein solcher mit Moosgummistruktur
aus Silokonkautschuk.
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Zum Ausgießen des Profilrahmens wird bei abgehobenem Oberteil 12 der
Gießform und eingelegtem Filterpaket 1 eine abgemessene Menge Gießmasse in den noch
offenen Gießraum 14 gegossen, so daß sie sich auf den ganzen Umfang des ringförmigen
Kanals, den dieser Gießraum bildet, verleilt. Dann wird das Oberteil 12 der Gießform
mit den Dichtstreifen 18, 25 aufgedrückt und gewartet, bis die Gießmasse hinreichend
erstarrt ist. Dann wird die Form geöffnet und der Filtereinsatz herausgenommen.
Die Dichtstreifen hindern nicht nur die Gießmasse daran, in den Randbereich des
Filterpaketes zu fließen, sondern ermöglichen es auch, daß die Gießmasse schneller
erstarrt. Sie führen zu einer Materialersparnis an Gießmasse und zu einem besseren
Aussehen des Filters und vermeiden eine Verkleinerung der Filterfläche durch Verkleben
mit Gießmasse. Durch die beiden Dichtstege 40 und 41 entlang der nicht gefalteten
Ränder wird die Lage des in die noch offenen Unterteile der Form einzusetzenden
Filterpaketes genau vorgegeben. Durch die korrekte Lage wird eine optimale Ausnutzung
der Filterfläche erzielt und das Einsetzen des Filterraketes zum Ausgießen erleichtert.
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Die Prägewellen aus Figur 5 verhindern, wie bereits bernerkt, das
flüssige Gießmasse beim Gießen von der Stirnseite der gefalteten Ränder aus zwischen
die Falten fließt. Die Erfindung ist aber auch anwendbar bei Filterpapier, das keine
solche Prägewellen aufweist. Wenn bei solchem Filterpapier die Falten beim Umgießen
des Rahmens entlang der gefalteten Ränder nur dicht genug zusammengedrückt sind,
dann kann keine Gießmasse zwischen die Falten fließen.
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Die Erfindung ist vorteilhaft, weil verhindert wird, daß durch ausfließende
Gießmasse die Filterfläche eingeengt wird. Darüberhinaus ist durch die Erfindung
sichergestellt, daß die beim Ausgießen der Gießform abgemessene Gießmassenportion
genau ausreicht, was nicht der Fall wäre, wenn ein unkontrollierbarer Betrag davon
an Undichtigkeiten aus der Form herausfließen würde. Im letztgenannten Fall steht
dann zu wenig Gießmasse für das Ausfüllen der Form zur Verfügung und es bilden sich
Lunker und andere Unregelmäßigkeiten.