DE3902546C2 - Filter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Filter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem Filterkörper aus einem elastischen Material mit offenen Poren, die mit Adsorptionsmittel, insbesondere Aktivkohle-Körnern beschichtet sind.

Es ist bekannt (DE 87 17 296 U1), einen aus drei Lagen ge­ bildeten Filterkörper mit einem Rahmen aus Kunststoff zu umgeben, in welchen der Filterkörper eingelegt ist. Bei dieser Bauart ist nicht gewährleistet, daß eine absolut dichte Ver­ bindung zwischen dem Rahmen und dem Filterkörper vorhanden ist, so daß der Einsatz eines derartigen Filters als Geruchsfilter beeinträchtigt ist. Es besteht die Gefahr, daß infolge der bei einem Betrieb eines Kraftfahrzeuges entstehenden Belastungen Setzungen in dem Filterkörper entstehen, so daß Undichtheiten zwischen dem Rand des Filterkörpers und dem Rahmen auftreten können. Die Funktion als Geruchsfilter ist dann nicht mehr gewährleistet.

Es ist auch bekannt (EP 0 162 022 A2), unterschiedliche Filter­ elemente in einem Gehäuse aus Pappe oder Kunststoff anzuordnen, das dann unter Zwischenfügen eines elastischen Dichtungs­ materials in einem Luftkanal o. dgl. angeordnet wird. Auch bei dieser Bauart ist nicht sichergestellt, daß der Rand des Fil­ terkörpers gegenüber dem umgebenden Gehäuse aus Pappe oder Kunststoff sicher genug abgedichtet ist. Auch hier besteht die Gefahr von Undichtheiten, die bei den im Betrieb auftretenden Belastungen entstehen können und die dann die Wirksamkeit als Geruchsfilter beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Filter der ein­ gangs genannten Art so auszubilden, daß sein Randbereich gegen­ über einem anschließenden Bauelement, sicher und bleibend ab­ gedichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens zwei umlau­ fende Rahmen vorgesehen sind, die mittels Spannelementen zu­ sammengehalten sind und die den Rand des Filterkörpers zwischen sich einspannen.

Die den Rand des Filterkörpers einspannenden Rahmen sorgen da­ für, daß dieser derart stabilisiert ist, daß ein umlaufendes Element, beispielsweise ein Dichtungselement oder ein Dich­ tungsrahmen angebracht werden kann. Dabei wird der Rand des Filterkörpers so eingespannt, daß er sich auch bei den in einem Kraftfahrzeug während des Betriebs auftretenden Belastungen nicht lösen kann, so daß Undichtheiten nicht zu befürchten sind. Eine derartige Anordnung ist besonders dann von Vorteil, wenn der Filterkörper aus einem zusammendrückbaren Material besteht, so daß der Rand des Filterkörpers so weit zusammen­ gedrückt werden kann, daß in diesem Randbereich praktisch alle Poren geschlossen sind.

Bei einer ersten Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Rah­ men mit miteinander verrastbaren Elementen versehen sind. Der­ artige Rahmen mit angeformten Rastelementen lassen sich insbe­ sondere einfach als Kunststofformteile, insbesondere durch Spritzen, herstellen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Rahmen mittels Federklammern gegeneinander verspannt sind. Derartige Federklammern lassen sich einfach anbringen, wobei sie relativ hohe Preßkräfte aufbringen können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Filterkörper aus mehreren Lagen plattenförmiger Elemente zusammengefügt ist, und daß im Randbereich zwischen den Ele­ menten mitverspannte Zwischenrahmen angeordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, daß jede Lage des Filterkörpers mit weit­ gehend den gleichen Kräften für sich zusammengedrückt und ab­ gedichtet wird. Um mit nicht allzu hohen Kräften dennoch ein festes Zusammendrücken des Filterkörpers in dem Randbereich zu gewährleisten, wird vorgesehen, daß die Rahmen und/oder die Zwischenrahmen mit umlaufenden, gegeneinander gerichteten Rippen versehen sind. Im Bereich der Rippen ergibt sich dann eine relativ hohe Flächenpressung.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt durch den Randbereich eines Filters,

Fig. 2 einen ähnlichen Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform mit einem kastenförmigen Rahmen,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch einen Rahmen ähnlich Fig. 2 mit verrastbaren Elementen,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungs­ form und

Fig. 5 eine Ansicht des Filters nach Fig. 4 in verkleinertem Maßstab.

Der in der Zeichnung dargestellte Filterkörper besteht aus einem Material mit offenen Poren, insbesondere aus einem elastischen Schaumstoff. Er ist aus mehreren plattenförmigen, übereinander gelegten Elementen (11, 12, 13, 14) zusammen­ gesetzt. Die Poren des Filterkörpers sind mit einem Adsorp­ tionsmaterial beschichtet, insbesondere mit Aktivkohle- Körnern. Der Rand des obersten und des untersten Elementes (11, 14) ist jeweils von einem umlaufenden Rahmen (15, 16) einge­ faßt, die auf der Oberseite bzw. der Unterseite aufliegen. Zwischen den einzelnen Lagen (11, 12, 13, 14) sind ebenfalls umlaufende, beispielsweise aus Kunststoff oder anderen geeig­ neten Materialien hergestellte Zwischenrahmen (18) angeordnet. Die Rahmen (15, 16) besitzen einen etwa V-förmigen Querschnitt, mit einer jeweils zu dem plattenförmigen Element (11, 14) ragenden Rippe (19). Die Zwischenrahmen (18) besitzen einen rautenförmigen Querschnitt, so daß sie auf jeder Seite den benachbarten Elementen (11, 12, 13, 14) einen rippenartigen Vorsprung (20) zukehren.

Bei der dargestellten Ausführungsform werden die äußeren Rahmen (15, 16) von einer Federklammer (17) umgriffen, die die Rahmen (15, 16) und damit die dazwischenliegenden plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14) zusammendrücken, so daß sich letztere derart verformen, daß sich ihre Poren in dem Randbereich mög­ lichst vollständig schließen.

Das auf diese Weise hergestellte Filter besitzt somit einen rahmenartig versteiften Rand, so daß der Filterkörper (10) als solcher ohne weiteres gehandhabt und transportiert werden kann. Die aus den Rahmen (15, 16) und den Zwischenrahmen (18) gebil­ dete Randversteifung ist ohne weiteres dazu geeignet, ein um­ laufendes elastisches Dichtungselement aufzunehmen. Dieses elastische Dichtungselement dichtet auch gegenüber den Feder­ klammern ab. Unter Umständen kann vorgesehen werden, daß die Federklammern in Vertiefungen der Rahmen (15, 16) eingreifen, so daß sich für ein umlaufendes Dichtungselement eine weit­ gehend glatte Außenfläche an dem Filterkörper (10) bzw. den Rahmen (15, 16) ergibt.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, daß einer der Rahmen (15, 16) oder auch beide mit hakenförmigen Federelementen ähnlich der Federklammern (17) einteilig her­ gestellt werden, die dann den jeweils anderen Rahmen (15, 16) nach dem Zusammenbau übergreifen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind zwei die plattenförmi­ gen Elemente (11, 12, 13, 14) einfassende Rahmen (21, 22) vor­ gesehen, die ein den Filterkörper kastenartig umgebendes Gebil­ de schaffen. Der in der Fig. 2 untere Rahmen (22) ist mit einem den Rand der plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14) einfas­ senden Steg versehen, an welchem der in der Zeichnung obere Rahmen (22) befestigt ist. Der Steg ist mit mehreren, über sei­ nen Umfang verteilten stiftartigen Ansätzen (34) versehen, die durch entsprechende Aussparungen des Rahmens (21) hindurchge­ steckt sind. Diese stiftartigen Vorsprünge sind in der Art von Nieten durch plastisches Verformen, unter Umständen nach vorhe­ riger Erwärmung, als nietkopfartige Verschlußelemente bei­ spielsweise als Clipsverbindung gestaltet.

Beide Rahmen (21, 22) oder auch nur einer der Rahmen (21, 22) ist mit einer umlaufenden Rille (26) versehen, die zur Aufnahme von Dichtungselementen dient, die den Filter (10) gegenüber einem Gehäuse o. dgl. abdichten. Die Dichtungselemente können eingelegt, angeklemmt, angeklebt oder angegossen werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 weisen die Rahmen (21, 22) in ihrem Randbereich etwa halbzylindrische, aufeinander zuge­ richtete Rippen auf. Zwischen den Elementen (11, 12, 13, 14) sind Zwischenrahmen (25) angeordnet, die sich in den Bereich der einander gegenüberliegenden Rippen der Rahmen (21, 22) be­ finden. Bei dieser Ausführungsform besitzen die Zwischenrahmen einen näherungsweise zylindrischen Querschnitt.

In Fig. 3 ist eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2 dargestellt, bei der ein nur teilweise dargestellter Rahmen (24) ebenfalls mit einem die Ränder des Filterkörpers einfas­ senden Steg versehen ist, an welchem der zugehörige Rahmen (23) verrastet ist. Hierzu sind hakenförmige Rastelemente (27, 28) vorgesehen, die beim Zusammendrücken der Rahmen (23, 24) in der Art einer Clipsverbindung miteinander verrasten.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1. Die Verbindung zwischen den beiden äußeren Rahmen (29, 30), die jeweils einen etwa V-förmigen Querschnitt aufweisen und die mit den Spitzen einander zuge­ wandt sind, erfolgt über Nieten (31), die durch Aussparungen der Rahmen (29, 30) hindurchgesteckt sind. Zwischen den plat­ tenförmigen Elementen (11, 12, 13, 14) sind Zwischenrahmen (32) angeordnet, die in dem Bereich zwischen den beiden Rahmen (29, 30) liegen und die mit Aussparungen zum Hindurchführen des Niets (31) versehen sind.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind die Rahmen (29, 30) und die Zwischenrahmen (32) derart gegenüber den Rändern der plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14) zurückgesetzt, daß diese nach außen überstehen und jeweils eine Gestalt eines um­ laufenden Dichtungsringes (33) aufweisen. Wie mit einer strich­ punktierten Linie angedeutet ist, kann ein derartiger Filter direkt in ein Gehäuse oder einen Kanal angeordnet werden, wobei dann die äußeren Ränder der Elemente (11, 12, 13, 14) als Dich­ tungselemente dienen und/oder wenigstens zur Abdichtung mit beitragen.

In der Praxis wird es häufig sicher sein, die plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14), aus welchen der Filterkörper zusam­ mengesetzt ist, in Durchströmungsrichtung der zu filternden Luft abzustützen. Zu diesem Zweck können die Rahmen (15,16; 21, 22; 23, 24; 29,30) oder auch die Zwischenrahmen (18, 25, 32) mit einem Gitter (36) versehen sein, wie dies für das Ausführungs­ beispiel nach Fig. 4 in Fig. 5 dargestellt ist. Bei diesem Aus­ führungsbeispiel sind die Rahmen (29, 30) einteilig mit einem Gitter (36) hergestellt, das aus in Strömungsrichtung schmalen Stegen gebildet ist. Dieses Gitter (36) unterteilt bei dem dar­ gestellten Ausführungsbeispiel die Rahmenfläche in vier Felder, die dann jeweils noch einmal durch diagonal verlaufende Stege vervollständigt sind.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Gitter als getrennte Bauelemente hergestellt werden, bei­ spielsweise auch aus Draht, die dann von den beiden äußeren Rahmen (15, 16; 21, 22; 23, 24; 29, 30) mitverspannt werden.

Claims (9)

1. Filter für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges mit einem aus wenigstens zwei Lagen plattenförmiger Elemente gebildeten Filterkörper aus einem nachgiebigen Material mit offenen Poren, die mit Sorptionsmitteln, insbesondere Aktiv­ kohle-Körnern und/oder chemisch wirksamen Stoffen, beschichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei umlaufende Rahmen (15, 16; 21, 22; 23, 24; 29, 30) vorgesehen sind, die mittels Spannelementen (17; 27, 28; 31; 34) zusammengehalten sind und die den Rand des Filterkörpers (10) zwischen sich einspannen.

2. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (23, 24) mit miteinander verrastbaren Elementen (27, 28) versehen sind.

3. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (21, 22; 29, 30) mit ineinandergreifenden, plastisch ver­ formbaren Elementen (31, 34) zusammengehalten sind.

4. Filter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (15, 16) mittels Federklammern (17) gegeneinander ver­ spannt sind.

5. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich zwischen den plattenförmigen Elementen (11, 12, 13, 14) mitverspannte Zwischenrahmen (18, 25, 32) angeordnet sind.

6. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen (15, 16; 21, 22; 23, 24; 29, 30) und/oder die Zwischenrahmen (18, 32) mit umlaufenden, gegeneinander gerichteten rippenförmigen Vorsprüngen (19, 20) versehen sind.

7. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zwischenrahmen (25) einen etwa zylindri­ schen Querschnitt aufweisen.

8. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens einer der Rahmen (15, 16; 21, 22; 23, 24; 29, 30) und/oder der Zwischenrahmen (18, 25, 32) mit ei­ nem angeformten, sich an eines der plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14) anlegenden Gitter (36) versehen ist.

9. Filter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Rahmen (29, 30) und/oder die Zwischenrah­ men (32) mit Abstand zum Rand der plattenförmigen Elemente (11, 12, 13, 14) angeordnet sind.