DE29902483U1

DE29902483U1 - Pleated filter

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Publication number: DE29902483U1
Application number: DE29902483U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 1999-11-11
Anticipated expiration: 2009-02-13
Also published as: DE19829100C1; DE59904967D1

Description

BesfciVeT&und/ 386/1.BesfciVeT&and/ 386/1.

386x2 B-HT386x2 W-HT

Otmar Köhler
Magdeburgerstrasse 6
D-63322 RödermarkOtmar Köhler
Magdeburgerstrasse 6
D-63322 Rödermark

FaltenfilterPleated filter

Die Erfindung betrifft einen Faltenfilter aus mindestens einer Werkstoffbahn aus Fasermaterial wie Vlies, insbesondere aus thermoplastischen Fasern, mit durch Wärme und Druck fixierten Faltungen wobei das Fasermaterial im Bereich der Faltungen auf mindestens einer Seite der Werkstoffbahn durch mindestens einen Vorgang aus der Gruppe Verdichtung, Fügung, Schweißung und Prägung gegenüber dem Ursprungszustand verdichtet und verfestigt ist, wobei der Faltenfilter einen Randbereich aufweist.The invention relates to a pleated filter made of at least one material web made of fibrous material such as fleece, in particular made of thermoplastic fibers, with folds fixed by heat and pressure, wherein the fibrous material in the region of the folds on at least one side of the material web is compacted and solidified compared to the original state by at least one process from the group of compaction, joining, welding and embossing, wherein the pleated filter has an edge region.

Derartige Faltenfilter für die Abtrennung von Feststoffen aus fluiden Medien wie Flüssigkeiten und Gasen wie z.B. Luft, sind bekannt; sie ermöglichen die Unterbringung großer Filterflächen auf engstem Raum und damit die Ansammlung großer Feststoffmengen. Bei hohen Druckdifferenzen zwischen der Anström- und der Abströmseite, bedingt durch die Vliesstruktur und -form und die Filtergröße entsteht ein allmähliches Zusetzen der Filterflächen.Such pleated filters for separating solids from fluid media such as liquids and gases such as air are well known; they allow large filter surfaces to be accommodated in a very small space and thus allow large amounts of solids to accumulate. With high pressure differences between the inflow and outflow sides, due to the fleece structure and shape and the filter size, the filter surfaces gradually become clogged.

Dadurch ergeben sich Festigkeits- und Standzeitenprobleme, da die einzelnen Falten bei fehlender Abstützung innnerhalb der Filterflächen gewissermaßen als "Träger auf zwei Stützen" angesehen werden müssen und bei überlastung einknicken. Durch "Ausbeulen" berühren sich dieThis results in problems with strength and service life, since the individual folds must be regarded as "beams on two supports" if there is no support within the filter surfaces and will collapse if overloaded. Due to "bulging", the

2 Beschreibung 386/22 Description 386/2

benachbarten Falten, wodurch eine Teil der Filterfläche verloren geht. Eine oder mehrere Abstützungen innnerhalb der Filterflächen, z.B. durch Träger eines Rahmens oder durch Verklebungen mit "Hotmelts" sind jedoch häufig nicht erwünscht, weil bei derartigen Massenprodukten die Mehrkosten eine entscheidende Rolle spielen und außerdem Filterfläche verloren geht und/oder der Strömungswiderstand erhöht wird.adjacent folds, whereby part of the filter surface is lost. However, one or more supports within the filter surfaces, e.g. by means of a frame support or by bonding with "hot melts", are often not desired because the additional costs play a decisive role in such mass products and, in addition, filter surface is lost and/or the flow resistance is increased.

Die bisher bekannten Faltenfilter wurden nachträglich häufig mit einem Rahmenelement konfektioniert und/oder durch Nacharbeiten kundengerecht modifiziert. Eine leckagenfreie Ausführung bedingt einen besonders großen Aufwand. Hierzu wurden u.a. dichtende Klebemittel wie "Hot-Melts" verwendet. Die maßgenaue Positionierung der labilen Filterrohlinge beim Umspritzvorgang ("Insert Moulding") ist mit großem technischen Aufwand verbunden.The previously known pleated filters were often subsequently assembled with a frame element and/or modified to meet customer requirements through rework. A leak-free design requires a particularly large amount of effort. Sealing adhesives such as "hot melts" were used for this purpose. The precise positioning of the unstable filter blanks during the overmolding process ("insert molding") involves a great deal of technical effort.

Hierbei sind auch die Problemstellungen zu berücksichtigen, daß ein labiles, maßlich weitgehend Undefiniertes Produkt weiterverarbeitet und mit nicht sortenreinen Zusatzwerkstoffen in den Endzustand gebracht werden muß und daß die verschiedenen Arbeitsgänge deutlich höhere Kosten verursachen.In this case, the problems that must also be taken into account are that a fragile, dimensionally largely undefined product must be further processed and brought to the final state using non-pure additional materials and that the various work steps cause significantly higher costs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Faltenfilter der eingangs beschrieben Gattung anzugeben, das auch ohne zusätzliche Abstützungen, sogenannte "Fremdabstützungen", innnerhalb der Filterflächen über deren gesamte Länge und Breite hohen Druckdifferenzen zwischen der Anström- und der Abströmseite widersteht, und bei starker Belastung nicht vorzeitig einknickt. Außerdem sollen bei derartigen Massenprodukten die Mehrkosten in Grenzen gehalten, keine Filterfläche durch Berührungen zwischen den Falten verloren gehen und/oder der Strömungswiderstand so gering wie möglich gehalten werden. Schließlich soll auch die Standzeit deutlich verlängert werden. Es geht im Rahmen der Erfindung weiterhin darum, daß aus solchen Filterelementen ein Produkt erzeugt wird, bei dem auch die Stabilität des Randbereichs deutlich erhöht ist.The invention is therefore based on the object of specifying a pleated filter of the type described at the beginning which, even without additional supports, so-called "external supports", can withstand high pressure differences between the inflow and outflow sides within the filter surfaces over their entire length and width, and does not collapse prematurely under heavy loads. In addition, the additional costs of such mass products should be kept within limits, no filter surface should be lost due to contact between the folds and/or the flow resistance should be kept as low as possible. Finally, the service life should also be significantly extended. The invention also aims to produce a product from such filter elements in which the stability of the edge area is also significantly increased.

3 Beschreibung 386/23 Description 386/2

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Werkstoffbahn mit einer Wellen- oder Röhrenform versehen ist und daß der Randbereich des Faltenfilters gegenüber dem Ursprungszustand der Werkstoffbahn verdichtet und verfestigt ausgebildet ist.The solution to the problem is achieved according to the invention in that the material web is provided with a wave or tubular shape and that the edge region of the pleated filter is compacted and solidified compared to the original state of the material web.

Es handelt sich um eine verfestigte und weitgehend porenfreie und plastifizierte Struktur nach Art von in das Faltenfilter integrierten Leisten dünnen Querschnitts, die im Gesamtfilter eine Art Film- oder Folienscharniere und/oder eine Art Linien- oder Kreuzraster in einem Rastermaß mit erhöhter Festigkeit bilden. Hierfür können an sich übliche Verfestigungsverfahren wie Schweißung, Thermoprägung durch Heizlineale, Laserbeheizung und Ultraschalleinwirkung angewendet werden. Die plastifizierten Faltkanten ermöglichen eine problemlose Weiterverarbeitung auch dann, wenn das Vormaterial in Rollenform angeliefert wird.It is a solidified and largely pore-free and plasticized structure in the form of thin-section strips integrated into the pleated filter, which form a type of film or foil hinge and/or a type of line or cross grid in a grid dimension with increased strength in the overall filter. Conventional consolidation processes such as welding, thermal embossing using heating rulers, laser heating and ultrasound exposure can be used for this. The plasticized folded edges enable problem-free further processing even when the raw material is delivered in roll form.

Durch diese Konstruktionsmerkmale wird die gestellte Aufgabe in vollem Umfange gelöst. Insbesondere werden auch ohne zusätzliche Abstützungen, d.h. Fremdabstützungen, im Flächenbereich der Filterflächen hohe Druckdifferenzen zwischen der Anström- und der Abströmseite ermöglicht, so daß der Filter auch bei starker Belastung nicht vorzeitig einknickt oder übermäßig ausbeult. Außerdem werden bei derartigen Massenprodukten die Mehrkosten in Grenzen gehalten, und es geht keine Filterfläche verloren. Der Strömungswiderstand wird so gering wie möglich gehalten, und die Standzeit wird deutlich verlängert.These design features fully meet the task at hand. In particular, high pressure differences between the inflow and outflow sides are possible in the surface area of the filter surfaces without additional supports, i.e. external supports, so that the filter does not buckle prematurely or bulge excessively even under heavy loads. In addition, the additional costs of such mass products are kept to a minimum and no filter surface is lost. The flow resistance is kept as low as possible and the service life is significantly extended.

Durch die Erfindung wird auch das Problem gelöst, aus den bereits beschriebenen Filterelementen ein Produkt zu erzeugen, dessen Stabilität auch im Randbereich deutlich erhöht ist. Dies geschieht über linien- und/oder flächenartige Plastifizierungen an den umlaufenden oder einseitigen Randbereichen, was nachstehend noch näher erläutert wird. Unter anderem hierdurch entsteht ein maßlich genaues und anwendungsspezifisches Produkt, dessen Herstellung kostensparend in der gleichen Produktionslinie erfolgen kann und das auch umweltverträglich entsorgt werden kann.The invention also solves the problem of producing a product from the filter elements already described whose stability is also significantly increased in the edge area. This is done by linear and/or surface-like plasticization on the peripheral or one-sided edge areas, which is explained in more detail below. Among other things, this creates a dimensionally accurate and application-specific product, the production of which can be carried out cost-effectively in the same production line and which can also be disposed of in an environmentally friendly manner.

4 Besehreibung 386/24 Description 386/2

Im Prinzip geht es im Randbereich um verschiedene Verfestigungsmethoden, die auch miteinander kombinierbar sind.:In principle, the edge area involves various consolidation methods that can also be combined with each other:

1. längs der Faltenreihe, z.B. durch Stege oder Leisten,
die parallel zu oder zusammenfallend mit den Faltlinien
angeordnet sind,1. along the fold row, e.g. by means of webs or strips,
parallel to or coinciding with the fold lines
are arranged,

2. quer zur Faltenreihe, z.B. durch stabilisierende Auffaltungen,
Wellen oder Röhren, die in den Faltlinien
fixiert sind, und/oder2. across the fold line, e.g. by stabilizing folds,
Waves or tubes that are in the fold lines
are fixed, and/or

3. umlaufenden Rahmungen, z.B. durch Umlegen der
Ränder und/oder Falten an der Außenseite, die im
Rand bereich ver schweißt sind.3. surrounding frames, e.g. by folding the
Edges and/or folds on the outside that are in
Edge area is welded.

Durch diese Konstruktionsmerkmale wird auch die zusätzliche Aufgabe in vollem Umfange gelöst: Die aus dem Filterelement erzeugte, sortenreine Filtereinheit ist zur direkten Integration in ein Filtergehäuse geeignet. Mittels der verfestigten Formgebung ist ein fester und dichter Einbau gegeben. Die Plastifizierungen versteifen die gesamte Filtereinheit und erzeugen eine genaue Positionierbarkeit, so daß auch einfache Nachbearbeitungen möglich sind.These design features also fully solve the additional task: The pure filter unit produced from the filter element is suitable for direct integration into a filter housing. The solidified shape ensures a firm and tight installation. The plasticization stiffens the entire filter unit and enables precise positioning, so that simple post-processing is also possible.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn - entweder einzeln oder in Kombination - :It is particularly advantageous if - either individually or in combination - :

* die Wellen oder Röhren in Abständen durch einen Fügevorgang in der Werkstoff bahn fixiert sind,* the shafts or tubes are fixed at intervals in the material path by a joining process,

* die Werkstoffbahn quer zu den Wellen oder Röhren in Zick-Zack-Form aufgefaltet ist und wenn die Enden dieser Zick-Zack-Faltungen in den ebenen Randbereich des Faltenfilters verformt und dort verdichtet und verfestigt sind,* the material web is folded in a zigzag shape across the corrugations or tubes and when the ends of these zigzag folds are deformed into the flat edge area of the pleated filter and compacted and solidified there,

* jede Zick-Zack-Faltung die Form eines spitzwinkligen Daches hat, und wenn die Enden dieser Faltungen durch den Verformungsvorgang verschlossen sind,* each zigzag fold has the shape of an acute-angled roof, and when the ends of these folds are closed by the deformation process,

BestfhTeibung* 386/2BestfhTeibung* 386/2

* sich die Zick-Zack-Faltungen beiderseits des verfestigten Randbereiches erstrecken,* the zigzag folds extend on both sides of the solidified edge area,

* der Randbereich durch zusätzliche linienförmige Fügezonen verstärkt ausgebildet ist,* the edge area is reinforced by additional linear joining zones,

* der Randbereich durch zusätzliche Faltungen verstärkt ausgebildet ist,* the edge area is reinforced by additional folds,

* der Randbereich durch eine fixierte Profilierung verstärkt ausgebildet* the edge area is reinforced by a fixed profiling

* der Randbereich durch Aufbringen von Zusatzwerkstoff verstärkt ausgebildet ist,* the edge area is reinforced by applying additional material,

* die Randbereiche benachbarter Faltenfilter formschlüssig in eine Verbindungsschiene eingeschoben sind, und/oder, wenn* the edge areas of adjacent pleated filters are inserted into a connecting rail in a form-fitting manner, and/or, if

* die Werkstoffbahn zu einem Beutel zusammengelegt ist, der an seinem einen Ende durch die Verfestigung des dort befindlichen Randbereichs verschlossen ist, und wenn der Beutel ein Anschlußstück für einen Saugstutzen eines Staubsaugers besitzt.* the material web is folded into a bag which is closed at one end by the solidification of the edge area located there, and if the bag has a connection piece for a suction nozzle of a vacuum cleaner.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes und zusätzliche Vorteile werden nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 23 näher erläutert:Embodiments of the subject matter of the invention and additional advantages are explained in more detail below with reference to Figures 1 to 23:

Es zeigen:Show it:

Figur 1 einen Querschnitt durch einen Filterabschnitt mit quer zu den Faltlinien verlaufender Wellen- bzw. Röhrenstruktur,Figure 1 shows a cross-section through a filter section with a wave or tube structure running transversely to the fold lines,

Figur 2 eine Draufsicht auf einen flachliegenden Filterabschnitt mit wellen- bzw. röhrenförmigen Filterflächen zwischen und quer zu den Faltlinien,Figure 2 is a plan view of a flat filter section with wave-shaped or tubular filter surfaces between and across the fold lines,

386/2386/2

Figuren 3Figures 3

bis 6 verschiedene mögliche Querschnitte (parallel zu den Faltlinen) durch den Gegenstand nach Figur V^A, up to 6 different possible cross-sections (parallel to the fold lines) through the object according to Figure V^A,

Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines dachförmig gefalteten Faltenfilters mit einer umlaufenden Randverstärkung,Figure 7 is a perspective view of a roof-shaped folded filter with a peripheral edge reinforcement,

Figur8 eine stirnseitige Ansicht eines dachförmig gefalteten Faltenfilters vor der Ausbildung einer umlaufenden Randverstärkung,Figure 8 is a front view of a roof-shaped folded filter before the formation of a peripheral edge reinforcement,

Figur 9 eine Seitenansicht des Gegenstandes von Figur 8 in Richtung des Pfeils IX in Figur 8,Figure 9 is a side view of the article of Figure 8 in the direction of arrow IX in Figure 8,

Figur 10 eine stirnseitige Ansicht eines dachförmig gefalteten Faltenfilters nach dem Komprimieren des Randbereichs,Figure 10 is a front view of a roof-shaped pleated filter after compression of the edge area,

Figur 11 eine Seitenansicht des Gegenstandes von Figur 10 in Richtung des Pfeils Xl in Figur 10,Figure 11 is a side view of the article of Figure 10 in the direction of arrow Xl in Figure 10,

Figur 12 eine stirnseitige Ansicht eines dachförmig gefalteten Faltenfilters nach der Ausbildung einer umlaufenden Randverstärkung, Figure 12 is a front view of a roof-shaped folded filter after the formation of a peripheral edge reinforcement,

Figur 13 eine Seitenansicht des Gegenstandes von Figur 2 in Richtung des Pfeils XIII in Figur 12,Figure 13 is a side view of the article of Figure 2 in the direction of arrow XIII in Figure 12,

Figur 14 eine stirnseitige Ansicht eines dachförmig gefalteten Faltenilters nach der Ausbildung einer umlaufenden Randverstärkung analog Figur 12, jedoch mit einer Plastifizierung der stirnseitigen Enden der Faltungen,Figure 14 is a front view of a roof-shaped folded pleated filter after the formation of a peripheral edge reinforcement analogous to Figure 12, but with a plasticization of the front ends of the folds,

Figur 15 eine Seitenansicht des Gegenstandes von Figur 14 in Richtung des Pfeils XV in Figur 14,Figure 15 is a side view of the article of Figure 14 in the direction of arrow XV in Figure 14,

7 Beschreibung 386/27 Description 386/2

Figur 16 den Gegenstand von Figur 15, jedoch mit einem auf den Rand bereich aufgetragenen Zusatzwerkstoff,Figure 16 the object of Figure 15, but with an additional material applied to the edge area,

Figur 17 eine Variante des Gegenstandes nach Figur 16 mit einer Befestigung des Randbereichs zwischen zwei Rahmenteilen oder Flanschen,Figure 17 shows a variant of the article according to Figure 16 with a fastening of the edge region between two frame parts or flanges,

Figur 18 die Verbindung von zwei benachbarten Faltenfiltern durch eine Verbindungsschiene,Figure 18 the connection of two adjacent pleated filters by a connecting rail,

Figur 19 einen Faltenfilter mit einem seitlichen Anschlußstück, ausgebildet für den Einsatz in einen Staubsauger,Figure 19 shows a pleated filter with a side connection piece, designed for use in a vacuum cleaner,

Figur 20 einen Faltenfilter mit einem stirnseitigen Anschlußstück, ausgebildet für den Einsatz in einen Staubsauger,Figure 20 shows a pleated filter with a front-side connection piece, designed for use in a vacuum cleaner,

Figur 21 eine perspektivische Ansicht eines im wesentlichen flachliegenden Faltenfilters mit röhrenförmigen Faltungen und einer umlaufenden Randverstärkung,Figure 21 is a perspective view of a substantially flat pleated filter with tubular folds and a peripheral edge reinforcement,

Figur 22 eine stirnseitige Ansicht eines Mehrfach-Faltenfilters, ausgebildet als Taschenfilter undFigure 22 is a front view of a multiple pleated filter, designed as a pocket filter and

Figur 23 eine Seitenansicht des Taschenfilters nach Figur 22 in Richtung des Pfeils XXIII in Figur 22 in verkleinertem Maßstab.Figure 23 is a side view of the bag filter according to Figure 22 in the direction of arrow XXIII in Figure 22 on a reduced scale.

In Figur 1 ist ein Faltenfilter 1 mit einer Werkstoffbahn 2 aus einem Vlies bzw. Fasermaterial aus thermoplastischen Fasern mit Faltlinien 3 bzw. Faltkanten 4 dargestellt, die in diesem Falle zusammenfallen und zwischen sich wellige bzw. mit Röhren versehene Filterflächen 5 einschließen (oder 5a bis 5d, wie sie anhand der Figuren 2 bis 6 noch näher beschrieben werden). Das Fasermaterial ist im Bereich der Faltlinien 3 auf beiden Langseiten der Filterflächen 5, also senkrecht zur Zeichenebene, durch einen Vorgang aus der Gruppe Kompression, Fügung (thermische Schweißung oder Schweißung durch Ultraschall) und Prägung gegenüberFigure 1 shows a pleated filter 1 with a material web 2 made of a fleece or fiber material made of thermoplastic fibers with fold lines 3 or fold edges 4, which in this case coincide and enclose between them wavy or tubed filter surfaces 5 (or 5a to 5d, as described in more detail with reference to Figures 2 to 6). The fiber material is in the area of the fold lines 3 on both long sides of the filter surfaces 5, i.e. perpendicular to the plane of the drawing, by a process from the group of compression, joining (thermal welding or welding by ultrasound) and embossing.

8 BeScWeTbung* 386/28 Competition* 386/2

dem Ursprungszustand plastifiziert und dadurch zu einer Art Filmscharnieren verdichtet und verfestigt. Die Scharnierbreiten liegen zwischen 0,3 und 2 mm. Hierdurch und durch die Querfaltungen zu Wellen oder Röhren ist die Faltbarkeit nicht beeinträchtigt, sehr wohl aber ist die Gestaltfestigkeit erhöht.plasticized from its original state and thereby compacted and solidified into a type of film hinge. The hinge widths are between 0.3 and 2 mm. This and the cross-folding into waves or tubes do not affect the foldability, but the structural stability is increased.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf einen flachliegenden Filterabschnitt mit wellen- bzw. röhrenförmig geformten Filterflächen 5a, 5b, 5c und 5d, zwischen und quer zu den Faltlinien 3. Die Werkstoffbahn 2 ist quer zu den Faltlinien 3 durch Auffaltungen 6 und 8 mit einer zumindest angenäherten Wellenform versehen. Figur 2 zeigt die Fixierung dieses Zustandes entlang den Faltlinien 3 durch streifenförmige Fügezonen 7 mit begrenzter Breite, die mit den Faltlinien 3 zusammenfallen bzw. diese bilden, und durch die das Fasermaterial an den Kreuzungspunkten der Auffaltungen 6 und 8 mit den Fügezonen 7 gegenüber der ursprünglichen Dicke plastifiziert, verdichtet, verschweißt und verbunden ist.Figure 2 shows a plan view of a flat filter section with wave- or tubular-shaped filter surfaces 5a, 5b, 5c and 5d, between and across the fold lines 3. The material web 2 is provided with an at least approximate wave shape across the fold lines 3 by folds 6 and 8. Figure 2 shows the fixation of this state along the fold lines 3 by strip-shaped joining zones 7 with a limited width, which coincide with the fold lines 3 or form them, and by means of which the fiber material at the intersection points of the folds 6 and 8 with the joining zones 7 is plasticized, compacted, welded and connected compared to the original thickness.

Gemäß Figur 2 haben die alternierenden Auffaltungen 6 und 8 in der gezeigten Draufsicht (in den Querschnitten nach den Figuren 3 bis 6 von unten, von der Abströmseite her) nur scheinbar eine unterschiedliche Breite, was durch die Faltungsformen nach den Figuren 2 bis 6 bedingt ist. Jedoch kann es auch vorteilhaft sein, tatsächlich unterschiedliche Breiten von Wellenbergen und Wellentälern vorzusehen. An den Kreuzungspunkten sind die Wellentäler und die Wellenberge praktisch in eine Ebene, die sogenannte "Faltebene", mit den Faltlinien 3 bzw. Faltkanten 4 gezwungen, und die Auffaltungen sind hierdurch fixiert.According to Figure 2, the alternating folds 6 and 8 in the plan view shown (in the cross sections according to Figures 3 to 6 from below, from the downstream side) only appear to have a different width, which is due to the folding shapes according to Figures 2 to 6. However, it can also be advantageous to actually provide different widths for wave crests and wave troughs. At the crossing points, the wave troughs and the wave crests are practically forced into one plane, the so-called "fold plane", with the fold lines 3 or fold edges 4, and the folds are thereby fixed.

Wie aus den Figuren 3 bis 6 hervorgeht, werden durch die Auffaltungen 6 und 8 eine Art einseitig (zur Anströmseite hin) offener Röhren 15a, 15b, 15c und 15d gebildet, die für unterschiedliche Filter unterschiedliche Querschnitte haben können. Die Strömungsrichtung ist durch Pfeile 12 bzw. 12a angedeutet.As can be seen from Figures 3 to 6, the folds 6 and 8 form a type of tube 15a, 15b, 15c and 15d that is open on one side (towards the inflow side) and can have different cross-sections for different filters. The flow direction is indicated by arrows 12 and 12a, respectively.

Figur 3 zeigt auf der Abströmseite glatte bzw, runde Röhren 15a. Die Figuren 4 bis 6 zeigen, daß auf der Abströmseite der Wellenberge GrateFigure 3 shows smooth or round tubes 15a on the downstream side. Figures 4 to 6 show that ridges

386/2386/2

16 bzw. Nahtspitzen vorgesehen sein können, durch die verhindert wird, daß sich bei zunehmender Verformung der Filterflächen durch Feststoffansammlung auf der Anströmseite die gegenüberliegenden "Bäuche" der Filterflächen flächig berühren, wodurch wirksame Filterfläche verloren ginge. In jedem Fall wird durch eine solche Filterform nicht nur die Steifigkeit gegenüber Verformungen durch Druckdifferenzen, sondern es werden auch die Filterfläche und damit die Standzeiten deutlich erhöht.16 or seam tips can be provided, which prevent the opposing "bulges" of the filter surfaces from touching each other when the deformation of the filter surfaces increases due to the accumulation of solids on the inflow side, which would result in the loss of effective filter surface. In any case, such a filter shape not only increases the rigidity against deformations caused by pressure differences, but also significantly increases the filter surface and thus the service life.

Die Figur 4 zeigt für jede Röhre 15b einen zwischen den Fügezonen 7 durchgehenden Grat 16. Diese Ausführungsform ist in Figur 2 in der Filterfläche 5a dargestellt.Figure 4 shows a ridge 16 extending between the joining zones 7 for each tube 15b. This embodiment is shown in Figure 2 in the filter surface 5a.

Die Figur 5 zeigt für jede Röhre 15c zwei nicht bis zu den Fügezonen 7 durchgehende Grate 16. Diese Ausführungsform ist in Figur 2 in der Filterfläche 5b dargestellt.Figure 5 shows for each tube 15c two ridges 16 that do not extend to the joining zones 7. This embodiment is shown in Figure 2 in the filter surface 5b.

Die Figur 6 zeigt für jede Röhre 15b drei Grate 16. Die Auffaltungen 6 und 8 überlappen sich, wie dies z.B. in Figur 10 gezeigt ist und wodurch diese "Röhrentechnologie" erläutert wird.Wenn - ausgehend von einem reinen Faltungsvorgang oder Wellungsvorgang eine Preßkraft durch ein Plastifizierungslineal (das parallel zur Zeichenebene ausgerichtet ist) zur Erzeugung der Fügezonen 7 (in Figur 2) aufgebracht wird, dann werden die Röhren 15a (und gleichermaßen die Röhren 15a, 15b und 15c in den Figuren 3 bis 6) praktisch in einer Ebene zusammengequetscht und untrennbar miteinander verbunden, so daß die Röhren auch unter dem Betriebsdruck nicht mehr aufgehen können.Figure 6 shows three ridges 16 for each tube 15b. The folds 6 and 8 overlap, as shown in Figure 10, for example, and this explains this "tube technology". If - starting from a pure folding or corrugation process - a pressing force is applied by a plasticizing ruler (which is aligned parallel to the plane of the drawing) to create the joining zones 7 (in Figure 2), then the tubes 15a (and likewise the tubes 15a, 15b and 15c in Figures 3 to 6) are practically squeezed together in one plane and inseparably connected to one another, so that the tubes can no longer open even under the operating pressure.

Die Grate, die auch als Nahtspitzen bezeichnet werden könne, verlaufen im Querschnitt keilförmig und können in verschiedener Zahl und Größe geschweißt werden. Sie sind vorzugsweise folienartig dünn ausgebildet.The ridges, which can also be referred to as weld tips, are wedge-shaped in cross-section and can be welded in different numbers and sizes. They are preferably thin, like foils.

Die Filterflächen 5c und 5d in Figur 2 besitzen auf den Abströmseiten der Röhren jeweils einen schräg verlaufenden Grat (bzw. eine Faltspitze). Diese Anordnung hat den zusätzlichen Vorteil, daß sich bei einem gefalteten Filter und bei Verformung der Filterflächen jeweils zwei Grate 16The filter surfaces 5c and 5d in Figure 2 each have a slanting ridge (or a folding tip) on the downstream sides of the tubes. This arrangement has the additional advantage that when the filter is folded and when the filter surfaces are deformed, two ridges 16

10 BöScrrttfiburrg "^&bgr;· '· ·· 386/210 BöScrrttfiburrg " ^β · '· ·· 386/2

kreuzen und nur punktförmig berühren können, so daß keine Flächenanteile der Filterfläche verloren gehen können.cross and can only touch at points so that no part of the filter surface can be lost.

In Figur 7 sind zick-zack-förmige Faltungen 17 mit Faltlinien 3 in Form von spitzwinkligen Dächern gezeigt, die an ihren Enden durch giebelförmige Verschlußwände 19 und 20 abgeschlossen sind. In jeder der Dachflächen befinden sich die bereits beschriebenen Auffaltungen 6 und 8, die in "Gefällerichtung" verlaufen. Die Anordnung ist von einem umlaufenden Randbereich 18 mit randparallelen, plastifizierten Fügelinien 22 umgeben, und die Herstellung wird anhand der Figuren 8 bis 13 noch näher erläutert.Figure 7 shows zigzag-shaped folds 17 with fold lines 3 in the form of acute-angled roofs, which are closed at their ends by gable-shaped closure walls 19 and 20. In each of the roof surfaces there are the folds 6 and 8 already described, which run in the "slope direction". The arrangement is surrounded by a peripheral edge area 18 with plasticized joining lines 22 parallel to the edge, and the production is explained in more detail with reference to Figures 8 to 13.

Gemäß den Figuren 8 und 9 befinden sich zwischen den Faltungen 17 werkzeugseitige Stützlineale 21 über die der spätere Randbereich 18 übersteht. Gemäß den Figuren 10 und 11 wird das Gebilde im Randbereich durch Werkzeuge verdichtet, die in Richtung der Pfeile P1 und P2 relativ zueinander bewegt werden und durch die der ausgeprägte Randbereich 18 entsteht. Die Werkstoffbahn wird dabei im wesentlichen in einer Ebene E verdichtet, die an eine beliebigen Stelle zwischen den Faltlinien 3 gelegt werden kann. Figur 10 zeigt sehr deutlich die dabei entstehende oder verstärkte partielle Überlappung der Auffaltungen 6 und 8. Gemäß Figur 11 kann die gebildete Verschlußwand 20 je nach Form und Lage des Verdichtungswerkzeugs unterschiedlich Anstellwinkel aufweisen, die innerhalb eines Bereiches schwanken können, der durch den Winkel "&agr;" angedeutet ist.According to Figures 8 and 9, there are tool-side support rulers 21 between the folds 17, over which the later edge region 18 projects. According to Figures 10 and 11, the structure is compacted in the edge region by tools that are moved relative to one another in the direction of the arrows P1 and P2 and through which the pronounced edge region 18 is created. The material web is thereby essentially compacted in a plane E, which can be placed at any point between the fold lines 3. Figure 10 shows very clearly the resulting or increased partial overlap of the folds 6 and 8. According to Figure 11, the closure wall 20 formed can have different angles of attack depending on the shape and position of the compaction tool, which can fluctuate within a range indicated by the angle "α".

Gemäß den Figuren 12 und 13 werden nun durch nicht gezeigte Fügelineale die randparallelen, plastifizierten Fügelinien 22 erzeugt, die nicht nur eine geometrische Fixierung des Gebildes, sondern auch eine erhebliche Vertärkung des Randbereichs 18 herbeiführen.According to Figures 12 and 13, the edge-parallel, plasticized joining lines 22 are now produced by joining rulers (not shown), which not only bring about a geometric fixation of the structure, but also a considerable reinforcement of the edge region 18.

Die Figuren 14 und 15 zeigen ein fertiges Faltenfilter analog den Figuren 12 und 13, jedoch mit einer zumindest teilweisen Plastifizierung der Verschlußwand 20 an den stirnseitigen Enden der Faltungen, wodurch wenig Filterfläche verloren geht, aber die Formsteifigkeit zusätzlich erhöht wird. Die plastifizierten Bereiche sind durch schwarze Flächen kenntlichFigures 14 and 15 show a finished pleated filter similar to Figures 12 and 13, but with at least partial plasticization of the closure wall 20 at the front ends of the folds, whereby little filter area is lost, but the dimensional stability is additionally increased. The plasticized areas are indicated by black areas.

11 Bes*ch7eibung* ''"*" ** ** 386/211 Description ''"*" ** ** 386/2

gemacht.made.

In Figur 16 ist auf den Randbereich 18 umlaufend ein Zusatzwerkstoff 23 aufgetragen, der ein thermoplastisches Elastomer, beispielsweise Polyurethan, sein kann. Diese Ausbildung kann als Dichtflansch, beispielsweise zum Einlegen in eine Flanschverbindung eines nicht gezeigten Filtergehäuses verwendet werden.In Figure 16, an additional material 23, which can be a thermoplastic elastomer, for example polyurethane, is applied all the way around the edge region 18. This design can be used as a sealing flange, for example for insertion into a flange connection of a filter housing (not shown).

Bei der Ausführungsvariante nach Figur 17 erfolgt die Befestigung eines Randbereiches analog den Figuren 13 und 15 formschlüssig in einem geteilten Rahmen 24, der aus zwei Rahmenteilen 24a und 24b (oder Flanschen eines nicht gezeigten Filtergehäuses) bestehen kann.In the embodiment according to Figure 17, the fastening of an edge region analogously to Figures 13 and 15 is carried out in a form-fitting manner in a divided frame 24, which can consist of two frame parts 24a and 24b (or flanges of a filter housing not shown).

Figur 18 zeigt die Verbindung von zwei benachbarten Faltenfiltern 1 und 1a durch eine Verbindungsschiene 25, in die die Randbereiche 18 der beiden Faltenfilter 1 und 1a von den Enden her formschlüssig eingeschoben sind. Auf diese Weise läßt sich aus mehreren Einzelfiltern ein großflächiges Gesamtfilter zusammensetzen.Figure 18 shows the connection of two adjacent pleated filters 1 and 1a by means of a connecting rail 25, into which the edge regions 18 of the two pleated filters 1 and 1a are inserted from the ends in a form-fitting manner. In this way, a large-area overall filter can be assembled from several individual filters.

Die Figur 19 zeigt perspektivisch einen Faltenfilter mit einem seitlichen Anschlußstück 30, ausgebildet als Filterbeutel 28 für den Einsatz in einen nicht gezeigten Staubsauger. Die Figur 20 zeigt perspektivisch einen Faltenfilter mit einem stimseitigen Anschlußstück 31, ausgebildet als Filterbeutel 29 für den Einsatz in einen nicht gezeigten Staubsauger. Deutlich erkennbar sind in beiden Fällen die Flächenvergrößerungen durch die Auffaltungen 6 und 8 und die Randversteifung durch die nur an den Enden angebrachten Randbereiche 26.Figure 19 shows a perspective view of a pleated filter with a side connection piece 30, designed as a filter bag 28 for use in a vacuum cleaner (not shown). Figure 20 shows a perspective view of a pleated filter with a front connection piece 31, designed as a filter bag 29 for use in a vacuum cleaner (not shown). In both cases, the increased surface area due to the folds 6 and 8 and the edge reinforcement due to the edge regions 26 attached only at the ends are clearly visible.

Die Figur 21 zeigt eine perspektivische Ansicht eines im wesentlichen flachliegenden Faltenfilters mit röhrenförmigen Auffaltungen 6 und 8 und einer umlaufenden Randverstärkung im Randbereich 18. Die Auffaltungen 6 und 8 sind durch kurze, quer zu den Auffaltungen 6 und 8 verlaufende Fügepunkte oder Fügelinien 27 fixiert, die im diagonalen oder einem schräg zum Randbereich 18 verlaufenden Raster versetzt zueinander angeordnet sind. In diesem Falle wird auf ausgesprochene FalthilfenFigure 21 shows a perspective view of a folded filter lying essentially flat with tubular folds 6 and 8 and a peripheral edge reinforcement in the edge region 18. The folds 6 and 8 are fixed by short joining points or joining lines 27 running transversely to the folds 6 and 8, which are arranged offset from one another in a diagonal grid or a grid running obliquely to the edge region 18. In this case, pronounced folding aids are not required.

12 Beschreibung 3*86/212 Description 3*86/2

verzichtet, um die Flächensymmetrie zu erhalten und zu stabilisieren. Die Fügelinien können aber auch in einem rand parallelen Raster angeordnet sein, wodurch eine eventuelle Faltung entlang der Fluchtrichtungen der Fügelinien erleichtert wird. Derartige Faltenfilter können auch im Stapel in sog. Dunstabzugshauben verwendet werden.in order to maintain and stabilize the surface symmetry. The joining lines can also be arranged in a grid parallel to the edge, which makes it easier to fold them along the alignment of the joining lines. Such pleated filters can also be used in stacks in so-called extractor hoods.

Die Figuren 22 und 23 zeigen einen Mehrfach-Faltenfilter 32, ausgebildet als Taschenfilter, dessen Anströmseite durch die Pfeile in Figur 22 symbolisiert ist. Insbesondere aus Figur 23 sind Fügelinien 33 erkennbar, die quer zu den Auffaltungen 6 und 8 verlaufen. Ursprünglich vorhandenes Material 34 des Zuschnitts der Werkstoffbahn wurde umgefaltet, verschweißt und zur Versteifung der obersten Fügelinie 33 verwendet, die zur Aufhängung des Taschenfilters 32 dient. Die einzelnen Taschen werden, von den mittleren Fügelinien 33 ausgehend, nach unten hin dicker, wie dies in Figur 22 angedeutet ist. Ohne eine solche Raumform hätte der Taschenfilter einen Umriß, wie er in Figur 23 strichpunktiert dargestellt ist. Durch das Ausbauchen des Materials zieht der Filter sich jedoch unten trapezförmig zusammen. Dies dient auch zur Vermeidung einer Kanalkontaktierung in aufgespanntem, gerahmten Zustand.Figures 22 and 23 show a multiple fold filter 32, designed as a pocket filter, the inflow side of which is symbolized by the arrows in Figure 22. In particular, Figure 23 shows joining lines 33 that run transversely to the folds 6 and 8. Originally existing material 34 from the cut of the material web was folded over, welded and used to stiffen the uppermost joining line 33, which serves to suspend the pocket filter 32. The individual pockets, starting from the middle joining lines 33, become thicker towards the bottom, as indicated in Figure 22. Without such a spatial shape, the pocket filter would have an outline as shown in dash-dotted lines in Figure 23. However, due to the bulging of the material, the filter contracts in a trapezoidal shape at the bottom. This also serves to avoid channel contact in the stretched, framed state.

Derartige Raumformen sind stabilisiert, behalten ihre Strömungswege auch bei einer gegenseitigen Berührung und bei einer Berührung von Gehäusewänden bei. Die Oberflächenvergrößerungen durch Erweiterung, öffnung, Vertiefung der röhrenförmigen Auffaltungen 6 und 8 sind beträchtlich, wobei bis zu 200 % möglich sind, und minimieren Druckdifferenzen zwischen Anström- und Abströmseite. Die Merkmale dieser Raumformen können im gesamten Anwendungsbereich der Filtrationstechnik genutzt werden, z. B. als Beutel-, Taschen-, Patronenfilter, als Atemschutzmasken etc.Such spatial forms are stabilized and maintain their flow paths even when they touch each other and when housing walls touch. The surface enlargements through expansion, opening and deepening of the tubular folds 6 and 8 are considerable, with up to 200% being possible, and minimize pressure differences between the inflow and outflow sides. The characteristics of these spatial forms can be used in the entire application area of filtration technology, e.g. as bag, pocket or cartridge filters, as respiratory masks, etc.

Bei allen Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes werden die Gestaltfestigkeit beträchtlich erhöht, die Strömungsverhältnisse verbessert und eine Abstandshaltung gewährleistet. Die Werkstoffbahn 2 ist in allen Fällen an den angegebenen Verdichtungs- und/oder Kreuzungsbereichen irreversibel miteinander verbunden.In all embodiments of the subject matter of the invention, the structural strength is increased considerably, the flow conditions are improved and spacing is ensured. In all cases, the material web 2 is irreversibly connected to one another at the specified compression and/or crossing areas.

13 Beschreibung" 386/213 Description" 386/2

Die Verhältnisse sind nicht maßstäblich dargestellt, sondern zur Verdeutlichung des Erfindungsgegenstandes übertrieben gezeichnet. Elemente der unterschiedlichen Ausführungsformen sind gegeneinander austauschbar. The relationships are not shown to scale, but are exaggerated to clarify the subject matter of the invention. Elements of the different embodiments are interchangeable.

Claims

1. Pleated filter made of at least one material web ( 2 ) made of fiber material such as fleece, in particular made of thermoplastic fibers, with folds fixed by heat and pressure, wherein the fiber material in the region of the folds on at least one side of the material web ( 2 ) is compressed and solidified compared to the original state by at least one process from the group consisting of compression, joining, welding and embossing, and wherein the pleated filter has an edge region ( 18 ), characterized in that the material web ( 2 ) is provided with a wave or tubular shape and that the edge region ( 18 ) of the pleated filter is compressed and solidified compared to the original state of the material web ( 2 ).

2. Folded filter according to claim 1, characterized in that the shafts or tubes are fixed at intervals in the material web ( 2 ) by a joining process.

3. Folded filter according to claim 1, characterized in that the material web ( 2 ) is folded in a zigzag shape transversely to the corrugations or tubes and that the ends of these zigzag folds ( 17 ) are deformed into the flat edge region ( 18 ) of the folded filter and are compressed and solidified there.

4. Folded filter according to claim 3, characterized in that each zigzag fold ( 17 ) has the shape of an acute-angled roof, and that the ends of these folds are closed by the deformation process.

5. Folded filter according to claim 3, characterized in that the zigzag folds ( 17 ) extend on both sides of the solidified edge region ( 18 ).

6. Folded filter according to claim 1, characterized in that the edge region ( 18 ) is reinforced by additional linear joining zones ( 22 ).

7. Folded filter according to claim 1, characterized in that the edge region ( 18 ) is reinforced by a fixed profiling.

8. Pleated filter according to claim 1, characterized in that the edge region ( 18 ) is reinforced by applying additional material ( 23 ).

9. Folded filter according to claim 1, characterized in that the edge region ( 18 ) is clamped in a frame ( 24 ).

10. Pleated filter according to one of claims 7 and 8, characterized in that the edge regions ( 18 ) of adjacent pleated filters ( 1 , 1a ) are inserted in a form-fitting manner into a connecting rail ( 25 ).

11. Folded filter according to claim 1, characterized in that the material web ( 2 ) is folded together to form a bag ( 28 , 29 ) which is closed at one end by the solidification of the edge region ( 26 ) located there, and that the bag ( 28 , 20 ) has a connecting piece ( 30 , 31 ) for a suction nozzle of a vacuum cleaner.

12. Folded filter according to claim 1, characterized in that the material web ( 2 ) is consolidated to form a trapezoidal-shaped pocket filter ( 32 ) and has asymmetrical tubular folds ( 6 , 8 ) on one or both sides.