DE2729207A1 - FILTER ELEMENT - Google Patents
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Description
Düsseldorf, den 27. 6. 1977 PL/Ja Reg.-Nr. 3153/54Düsseldorf, June 27th, 1977 PL / Yes Reg.-No. 3153/54
Die Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement für die Ausscheidung von abzufilternden Partikeln aus der Strömung einer Flüssigkeit oder eines Gases, wie .zum Beispiel Luft, bei welchem ein Blatt Filtermaterial entlang mehrerer parallel beabstandeter Faltlinien zu einer Serie von Falten gefaltet ist, deren Enden miteinander unter Bildung mehrerer Taschen in Verbindung stehen.The invention relates to a filter element for excretion of particles to be filtered out of the flow of a liquid or a gas, such as, for example, air, in which a sheet of filter material is folded into a series of folds along several parallel spaced fold lines, the ends of which are connected to one another to form a plurality of pockets.
Filterelemente dieser beschriebenen Art eignen sich zum Beispiel zum Ausscheiden von Partikeln aus einer Luftströmung bei der Bildung eines Verbrennungsgemisches für innere Verbrennungskraftmaschinen; es 1st bekannt, derartige FilterelementeFilter elements of the type described are suitable, for example for separating particles from an air flow during the formation of a combustion mixture for internal combustion engines; such filter elements are known
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sowohl in flacher oder brettartiger Ausbildung oder in zylindrischer Form zu verwenden, wobei die flachen oder brettartigen Ausführungen oft dann erforderlich sind, wenn der Raum für die Aufnahme der Maschine verhältnismäßig niedrig ist, wie es bei sehr vielen modem gestalteten Kraftfahrzeugen der Fall ist. Schwierig ist es jedoch, sicherzustellen, daß die Enden der Serien von Falten sicher miteinander in Verbindung stehen, um die genannte Vielzahl von Taschen zu bilden, wobei jegliche Spalten in derartigen Taschen vermieden werden, die dazu führen wurden, daß wenigstens ein Teil des Fluides, welches gefiltert werden muß, am Filter vorbeiströmt. Für die Verbindung der Faltenserien lassen sich Klebstoffe verwenden, so daß die Taschen geschaffen werden können, jedoch ergibt sich ein weiteres Problem dadurch, daß die Taschen im fertigen Filterelement auf vorgegebeneniAbstand zu halten sind. Bislang sind bei einer bekannten Maschine für die Herstellung derartiger Filterelemente getriebeartig ineinander eingreifende Flügel verwendet worden; dabei muß jedoch in besonderem Maße beachtet werden, daß die Flügel nicht mit dem verwendeten Klebstoff in Berührung gelangen; außerdem ist die Geschwindigkeit der Maschine und somit auch die Leistung bei der Herstellung der Filterelemente begrenzt. Schließlich kann die Verwendung der Flügel für die Erzeugung der Serien von Falten auch dazu führen, daß die Serien durch den Klebstoff nicht über die gesamte Weite der Serie miteinander in Verbindung gelangen, weil es Schwierigkeiten bei der Ausrichtung und bei der Regelung der Flügel geben kann, auf Grund welcher die anschließend hergestellten Taschen dann die unerwünschten Spalten in Nähe ihrer Enden aufweisen können.both flat or board-like or cylindrical Form to use, the flat or board-like designs are often required when there is space for the Recording of the machine is relatively low, as is the case with very many modem-designed motor vehicles. However, it is difficult to ensure that the ends of the series of folds are securely connected to one another to form said plurality of pockets while avoiding any gaps in such pockets that lead to them were that at least a part of the fluid that has to be filtered flows past the filter. For connecting the series of folds adhesives can be used to create the pockets, but another problem arises in that the pockets in the finished filter element must be kept at a specified distance. So far are with one known machine used for the production of such filter elements gear-like interlocking wings been; However, particular care must be taken to ensure that the wings do not come into contact with the adhesive used reach; in addition, the speed of the machine and thus also the performance in the manufacture of the filter elements limited. Finally, the use of the wings to produce the series of folds can also lead to the series due to the adhesive not coming into contact with each other over the entire width of the series, because there are difficulties with the alignment and the regulation of the wings can give, on the basis of which the subsequently produced pockets then which may have undesirable gaps near their ends.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Filterelement der einleitend beschriebenen Art zu verbessern; unter anderem soll es auch möglich sein, daß die Herstellung mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit in einer Art und Weise gelingt, bei welcher die vorstehend erwähnten Nachteile vermieden werden.The invention is based on the object of providing a filter element of type described in the introduction to improve; Among other things, it should also be possible that the production with relatively high speed succeeds in a manner in which the above-mentioned disadvantages are avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Filterelement der in Rede stehenden Art gelöst, bei welchem ein Teil des Blattes Filtermaterial entlang einer seiner Kanten, die quer zur Richtung der Faltenlinien verläuft, derart nach innen gefaltet ist, daß die Materialdicke entlang der Kante verdoppelt ist.This object is achieved according to the invention by a filter element of the type in question, in which a part of the sheet Filter material is folded inward along one of its edges, which runs transversely to the direction of the fold lines, that the material thickness is doubled along the edge.
Das Blatt Filtermatrial kann oberflächlich mit mehreren, einheitlich mit ihm ausgebildeten Vorsprüngen versehen sein. Weiterhin kann das Material bei den nach innen gefalteten Kantenabschnitten an Stellen angrenzend an diejenigen Faltlinien ausgespart sein, die nach Faltung des Blattes Filtermaterial zu einer Serie von Falten in der beschriebenen Weise an den Außenseiten der Knickstellen der Falten liegen.The sheet of filter material can be superficial with several, uniform be provided with it formed projections. Furthermore, the material can be used in the inwardly folded edge sections be cut out in places adjacent to those fold lines, which after folding the sheet of filter material a series of folds in the manner described on the outside of the kinks of the folds.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen:To further illustrate the invention, reference is made to the Drawings referenced. Show in it:
Fig. 1 die perspektivische Darstellung eines teilweise gefalteten Filterelementes gemäß der Erfindung, wobei das Filterelement jedoch ohne die Vorsprünge dargestellt ist, die das Filtermaterial aufweisen kann,Fig. 1 is a perspective view of a partially folded filter element according to the invention, wherein however, the filter element is shown without the projections which the filter material can have,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Filterelement und2 shows a plan view of a filter element according to the invention and
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Fig. 3 und 4 stirnseitige Seitenansichten des in Fig. 2 dargestellten FiIterlementes, wobei3 and 4 end side views of the one shown in FIG FiIterlementes, where
Gemäß Fig. 1 ist das erfindungsgemäß gestaltete Filterelement aus einem im wesentlichen rechteckigen Blatt Filtermaterial einer geeigneten und bekannten Art, wie z.B. mit Kunststoff imprägniertem Papier, hergestellt. In entlang seiner Länge vorgesehenen Abständen besitzt das Blatt 10 eine Vielzahl parallel beabstandeter, quer verlaufender Faltlinien 11; das Blatt ist weiterhin mit einer Vielzahl beabstandeter, mit ihm einheitlich ausgebildeter Vorsprünge 12 versehen, wie sie sich zum Beispiel aus den Fig. 2, 3 und 4 ergeben. Diese Vorsprünge 12 bestehen aus Sicken des Filtermaterials, so daß die VorsprUnge auf einer Seite des Blattes entsprechenden Vertiefungen auf einer anderen Seite des Blattes entsprechen. Weiterhin sind die Vorsprünge 12 derart angeordnet, daß einige von ihnen auf der einen Seite und die übrigen auf der anderen Seite vorstehen.According to FIG. 1, the filter element designed according to the invention is a substantially rectangular sheet of filter material of a suitable and known type, such as plastic impregnated paper. The sheet 10 has a plurality in parallel at intervals provided along its length spaced, transverse fold lines 11; the sheet is furthermore unitary with it with a plurality of spaced apart ones formed projections 12 provided, as can be seen, for example, from FIGS. 2, 3 and 4. These projections 12 are made from beads of the filter material, so that the projections on correspond to depressions corresponding to one side of the sheet on another side of the sheet. Furthermore are the projections 12 arranged so that some of them protrude on one side and the rest on the other side.
Das Blatt 10 ist weiterhin entlang wenigstens einer seiner Kanten gefaltet; in der dargestellten Ausführung ist dies an jeder von zwei sich gegenüberliegenden Kanten geschehen, die sich quer zur Richtung der Faltlinien 11 erstrecken und mithin entlang der beiden Längskanten, so daß die mit dem Bezugszeichen 13 versehenen Abschnitte gebildet werden, die in relativ zum übrigen Blatt nach innen gefaltet sind,die dann über dem angrenzenden Teil des Blattes liegen und eine VerdoppelungThe sheet 10 is further folded along at least one of its edges; in the embodiment shown this is on each of two opposite edges that extend transversely to the direction of the fold lines 11 and thus along the two longitudinal edges, so that the portions provided with the reference numeral 13 are formed which are in relative to remaining sheet are folded inwards, which then lie over the adjacent part of the sheet and a doubling
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der Material stärke entlang jeder der Längskanten ergeben.the material thickness along each of the longitudinal edges.
Das Blatt Material 10 mit den Faltlinien 11 kann in der beschriebenen Weise entlang dieser Faltlinien gefaltet werden, um eine Serie von Falten herzustellen, wie man es im rechten Teil der Fig. 1 erkennen kann. Wenn weiterhin die Außenflächen der Abschnitte 13 mit Klebstoff versehen werden, lassen sich eine Vielzahl von miteinander verbundener Taschen bilden, die das allgemeine Bezugszeichen 14 tragen. Der Zweck der erwähnten Vorsprünge 12 ist, daß bei jeder dieser Taschen der offene Zustand, wie er beispielsweise aus den Fig. 2 und 4 erkennbar ist, gewährleistet bleibt; Vorsprünge auf sich gegenüberliegenden Seiten der Taschen stehen dabei, wie es die genannten Darstellungen erkennen lassen, einander gegenüber. Bei der Herstellung der Falten müssen die genannten Vorsprünge jedoch geschützt werden, so daß sie nicht zusammengepresst und dadurch wirkungslos werden können. Die gefalteten Abschnitte 13, die eine Verdopplung der Dicke des Materials entlang jeder der Längskanten des Blattes zur Folge haben, ermöglichen einen derartigen Schutz der Vorsprünge 12 beim Falten. Jedoch ist zu beachten, daß die Abschnitte 13 kontinuierlich entlang der Längskanten des Blattes 10 verlaufen; da die Faltung jeweils wechselweise durchgeführt wird, liegen die Abschnitte 13 des Materials auf gegenüberliegenden Seiten an den Außenstellen der durch die Faltungen hergestellten Knicke. Es ergibt sich aus Fig. 1, daß die nächste vorzunehmende Faltung entlang der Faltlinie 11, die sich an die bereits gefalteten Abschnitte anschließt, dazu führt, daß Teile der Abschnitte 13 auf der Bodenseite der nächsten gebildeten TascheThe sheet of material 10 with the fold lines 11 can be described in FIG Way to be folded along these fold lines to make a series of folds, as shown in the right Part of Fig. 1 can be seen. If furthermore the outer surfaces of the sections 13 are provided with adhesive, can form a plurality of interconnected pockets, which are designated by the general reference numeral 14. The purpose of the mentioned Projections 12 is that in each of these pockets, the open state, as shown, for example, from FIGS is recognizable, remains guaranteed; There are protrusions on opposite sides of the pockets, as is the representations mentioned reveal opposite each other. When making the wrinkles you need the said However, projections are protected so that they cannot be compressed and thereby ineffective. The folded Sections 13 which result in a doubling of the thickness of the material along each of the longitudinal edges of the sheet, enable the projections 12 to be protected in this way when they are folded. However, it should be noted that the sections 13 are continuous run along the longitudinal edges of sheet 10; since the folding is carried out alternately, lie the portions 13 of the material on opposite sides at the outer locations of those made by the folds Kinks. It can be seen from Fig. 1 that the next fold to be made along the fold line 11, which is attached to the already folded Sections adjoins, leads to parts of the sections 13 on the bottom side of the next pocket formed
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Sr
β Sr
β
liegen, und diese Teile verlaufen selbstverständlich auf der Innenseite des Knicks, der den Boden der Tasche bildet. Andererseits führt die nächste Faltung zu Teilen der Abschnitte 13, die an der Außenseite des nächsten hergestellten Knickes verlaufen, und diese Teile liegen mithin in der nächsten Tasche oben. Solche Teile stehen unter Zugspannung, und wenn eine derartige Zugspannung nicht entfernt oder entlastet wird, wird das Filterelement dazu neigen, sich um eine Achse zu winden, die im wesentlichen parallel zu derjenigen der Faltlinien 11 verläuft, und dies dürfte bei einem flachen oder brettartigen Filterelement unerwünscht sein. Um das nun zu vermeiden, ist etwas Material in den Abschnitten 13 in Nähe der Enden der Faltlinien, die entlang der Oberkante des in Fig. 1 dargestellten Filters verlaufen, entfernt. Man kann derartiges Material auf jede geeignete Weise entfernen. Zum Beispiel läßt sich dies dadurch erreichen, daß an beabstandeten Stellen entlang der beiden Längskanten des Blattes 11 Löcher oder Kerben geschnitten werden, bevor die Abschnitte 13 gefaltet werden; auch lassen sich Kerbschnitte an den Enden jeweils abwechselnder Faltlinien vorsehen. Wahlweise kann das Blatt 10 gemäß Fig. 1 mit derartigen Kerbschnitten, die das Bezugszeichen 15 tragen, versehen werden, nachdem die Abschnitte 13 gefaltet wurden; die Kerbschnitte können mittels eines Messers oder mittels eines Schleifrades hergestellt werden. Wie schon erwähnt, werden die Außenflächen der Abschnitte 13 mit Klebstoff versehen, so daß die Faltung des Blattes 11 zu einer Vielzahl von untereinander in Verbindung stehenden Taschen 14 führt, die durch die VorsprUnge 12 offengehalten werden, um eine möglichst große Flächeand these parts naturally run on the inside of the kink that forms the bottom of the bag. on the other hand the next fold leads to parts of the sections 13 which run on the outside of the next crease produced, and these parts are therefore on top in the next pocket. Such parts are under tension, and if such a Tension is not removed or relieved, the filter element will tend to curl about an axis, which is substantially parallel to that of the fold lines 11, and this should be in the case of a flat or board-like one Filter element may be undesirable. To avoid that now, is some material in sections 13 near the ends of the fold lines running along the top edge of the one shown in FIG Filters run away. Such material can be removed in any suitable manner. For example this can be achieved by making holes 11 at spaced locations along the two longitudinal edges of the sheet or notches are cut before the sections 13 are folded; notches can also be made at the ends provide alternating folding lines. Optionally, the sheet 10 according to FIG. 1 with such notch cuts that bear the reference numeral 15 after the sections 13 have been folded; the notch cuts can be made by means of a knife or by means of a grinding wheel. As already mentioned, the outside surfaces are of the sections 13 provided with glue, so that the folding of the sheet 11 to a plurality of interconnected standing pockets 14, which are kept open by the projections 12, to the largest possible area
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des Filtermaterials für die Durchströmung mit dem Fluid, also beispielsweise Luft, offenzuhalten, welches von der einen Seite des Filterelementes zur anderen gelangen muß. Im Vergleich zu bislang bekannten Filterelementen ähnlicher Gesamtabmessung führt ein erfindungsgemäß gestaltetes Filterelement mithin zu einer vergrößerten Filterfläche. Weiterhin läßt sich bei der Ausführung eines Filterelementes entsprechend der vorliegenden Erfindung von den erwähnten, getriebeartigen Flügeln und Einstelleinrichtungen hierfür auch absehen, während die Serien von Falten durch aufeinanderfolgende Druckbelastung auf die parallel beabstandeten Faltlinien erzeugt werden können, woraufhin die Faltenserie durch Zusammendrücken des Materials in seiner Längsrichtung harmonikaähnlich gebildet wird, wobei zuvor gebildete Faltenserien in geeigneter Weise festgehalten werden; die Taschen bilden sich dann dadurch, daß gegenüberliegende Falten durch Klebstoff verbunden werden, wodurch sich ergibt, daß sie selbsttätig einen gewünschten Abstand voneinander dank der Berührung der Vorsprünge 12 in Verbindung mit den gefalteten Abschnitten 13 einhalten.of the filter material for the flow through with the fluid, ie for example, air to keep open, which must get from one side of the filter element to the other. In comparison A filter element designed according to the invention leads to previously known filter elements of similar overall dimensions therefore to an enlarged filter surface. Furthermore, when designing a filter element, it can be done accordingly of the present invention of the aforementioned gear-like vanes and adjusting devices therefor as well refrain from doing the series of folds by successive pressure loading on the parallel spaced fold lines can be generated, whereupon the series of folds by compressing the material in its longitudinal direction similar to a harmonica is formed, with previously formed series of folds being held in a suitable manner; form the pockets then by making opposing folds through glue be connected, as a result of which it results that they automatically a desired distance from each other thanks to the touch of the projections 12 in connection with the folded portions 13 adhere.
Ein in der beschriebenen Weise hergestelltes Filterelement läßt sich als flaches oder brettartiges Erzeugnis verwenden, als welches es in einem Kunststoffrahmen oder in einer Metallfassung gehalten ist. Wahlweise kann man das Filterelement auch in einer im wesentlichen zylindrischen Rolle ausführen, in welchem Fall sich die Entfernung von nach innen gefaltetemA filter element produced in the manner described can be used as a flat or board-like product, as which it is held in a plastic frame or in a metal frame. Optionally you can use the filter element also perform in a substantially cylindrical roll, in which case the removal of inwardly folded
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Kantenmaterial der beschriebenen Art erübrigt, so daß das Filterelement sich dann in einer gekrümmten oder zylindrischen Form aufwindet.Edge material of the type described is unnecessary, so that the filter element is then in a curved or cylindrical Form winds up.
Die zeichnungsgemäß dargestellten Vorsprünge 12 mit kreisförmigem Querschnitt können auch von rechteckiger oder anderer Form sein oder auch entfallen.The projections 12 shown in the drawing with a circular Cross-sections can also be rectangular or different in shape or can be omitted.
Anstatt Ausschnitte 15 für die Zugentlastung des Filterelementes in flachem Zustand zu bilden, kann das Filterelement auch an den Enden der Faltlinien 11 im Bereich seiner Verdickung aufgeschlitzt werden, wobei die Abschnitte 13 auf der Außenseite der Faltenserie liegen, also in denjenigen Stellungen, die den durch die Kerbschnitte 15 gemäß Fig. 1 dargestellten entsprechen. Eine derartige Aufschlitzung läßt sich mittels eines Walzenpaars ausführen, welches die Faltlinien 11 erzeugt, wobei eine Walze mit einer Reihe umfangsmäßig beabstandeter sowie nach außen vorstehender Rippen versehen ist, wohingegen die andere Walze eine Reihe entsprechender Nuten besitzt, so daß die wechselweisen Rippen und Nuten in einer Weise zusammenwirken, daß das Material in der beschriebenen Weise geschlitzt werden kann.Instead of forming cutouts 15 for the strain relief of the filter element in the flat state, the filter element are also slit at the ends of the fold lines 11 in the region of its thickening, the sections 13 on the Outside of the series of folds lie, that is to say in those positions which are represented by the notch cuts 15 according to FIG correspond. Such a slitting can be carried out by means of a pair of rollers which produce the folding lines 11, wherein a roller is provided with a series of circumferentially spaced and outwardly protruding ribs, whereas the other roller has a series of corresponding grooves so that the alternating ribs and grooves in a manner cooperate that the material slit in the manner described can be.
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