DE3936858A1

DE3936858A1 - Pollen- und staubfilter, verfahren zu seiner herstellung und montagehilfe zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3936858A1
Application number: DE19893936858
Authority: DE
Inventors: Theodor Mueller; Peter Dipl Ing Hartung
Original assignee: THERMOPLAST TECHNIK GES fur K
Current assignee: THERMOPLAST TECHNIK GES fur K
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1989-11-06
Publication date: 1991-05-08

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Pollen- und Staub filter, bestehend aus einem zickzackförmig gefalteten Filtermedium und einem Rahmen, mit dem das Filtermedium mit seinen Stirnseiten und Frontseiten dichtend verbun den ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Pollen- und Staubfilters und eine Montagehilfe zur Durchführung des Verfahrens.

In letzter Zeit widmet man der Tatsache zunehmend Auf merksamkeit, daß über die Lufteinlaßkanäle heutiger Kraftfahrzeuge in aller Regel Außenluft völlig ungefil tert in den Fahrzeuginnenraum gelangt. Das führt oftmals zu einer Staubbelästigung, kann jedoch bei gegenüber Pollen empfindlichen Personen auch Ursache für die Ver kehrssicherheit erheblich gefährdenden Heuschnupfen und Husten sein.

Zum Filtern der in ein Kraftfahrzeug gelangenden Luft sind bereits Pollen- und Staubfilter bekannt, die aus einem Rahmen aus einem thermoplastischen Kunststoff und einem darin dichtend angeordneten, zickzackförmig gefal teten Filtermedium bestehen. Bei einem solchen Filter be reitet die Abdichtung zwischen dem Rahmen und den beiden Stirnseiten des Filtermediums Schwierigkeiten, da der Rahmen dort dichtend gegen das Filtermedium anliegen muß. Hierzu wird bei einem bekannten Verfahren das Fil termedium in ein Spritzgießwerkzeug eingelegt und rahmen förmig mit einer thermoplastischen Formmasse umspritzt. Beim Abkühlen des Rahmens zieht sich dieser durch die Materialschwindung geringfügig zusammen, was dazu führt, daß es beim Filtermedium zu einer Knitterbildung in Fal tenrichtung kommt. Ein weiterer Nachteil des bekannten Pollen- und Staubfilters liegt darin, daß man bei der Formgebung stark eingeengt ist und daß das Herstellungs verfahren sehr kostenaufwendig und schwierig zu automa tisieren ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Pollen- und Staubfilter der eingangs genannten Art zu ent wickeln, welches möglichst einfach aufgebaut und deshalb kostengünstig herstellbar ist. Weiterhin sollen ein Ver fahren zur Herstellung eines solchen Filters und eine Montagehilfe zur Durchführung dieses Verfahrens gefunden werden.

Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Längsseiten des Rahmens in die Faltun gen des Filtermediums greifende, kammartige Zinken auf weisen, mit denen die einzelnen Faltungen durch eine Klebung dichtend verbunden sind.

Ein solches Pollen- und Staubfilter ist sehr kostengün stig herstellbar und ermöglicht auf einfache Weise ein seitliches Verschließen der zickzackförmigen Bereiche des Filtermediums. Da das Filtermedium nach dem Erzeugen des Rahmens mit diesem verklebt werden kann, kommt es nicht zu einer Knitterbildung im Filtermedium infolge des Schrumpfens des Rahmens beim Abkühlen nach seiner Erzeugung in der Spritzgußform. Hervorzuheben ist des weiteren, daß das erfindungsgemäße Pollen- und Staubfil ter weniger Kunststoffmaterial für die Herstellung seines Rahmens benötigt, was für die Herstellungskosten wiederum günstig ist und den Entsorgungsaufwand verrin gert.

Das Filtermedium kann an den Frontseiten des Rahmens sehr einfach ebenfalls durch eine Klebung dichtend be festigt sein, wenn an beiden Frontseiten des Rahmens die Zinken beider Längsseiten jeweils durch eine von einer Längsseite zur anderen führenden, zum Filtermedium hin spitz zulaufenden Wand gebildet sind, gegen die jeweils ein Ende des Filtermediums geklebt ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Rahmen mit den Zinken aus einem biegsamen Material besteht. Hierdurch kann der Rahmen mit dem aufgeklebten Filtermedium nachträglich in beispielsweise eine Bogenform gebracht werden. Das ist oftmals kostengünstiger, als wenn dieser beim Spritzen zugleich in eine solche Form gebracht würde.

Zusätzliche Dichtungen im Auflagebereich können entfal len, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfin dung der Rahmen aus einem elastischen Material besteht. Ein solcher Rahmen hat eine Doppelfunktion. Er ist einer seits Rahmen zum Halten des Filtermediums, andererseits zugleich Dichtung zum Abdichten des Auflagebereiches.

Bei relativ breiten Pollen- und Staubfiltern kann es durch den Unterdruck zu unerwünscht starken Verformungen des zickzackförmig gefalteten Filtermediums kommen. Dem kann auf einfache Weise begegnet werden, wenn zwischen den Längsseiten von Frontseite zur Frontseite verlaufend ein Steg oder mehrere Stege mit ebenfalls in die Faltun gen greifenden, kammartigen Zinken angeordnet ist.

Besondes umweltfreundlich ist das Pollen- und Staubfil ter, wenn der Rahmen aus Pappe besteht. Natürlich kommen alternativ auch andere entsorgungsfreundliche Materialien in Frage.

Die zweitgenannte Aufgabe, nämlich die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Pollen- und Staubfil ters, welches ein zickzackförmig gefaltetes Filterele ment und einen Rahmen aufweist, mit dem das Filterele ment an seinen Stirnseiten und Frontseiten dichtend ver bunden ist, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Rahmen mit an zwei Längsseiten vorgesehenen, kammartigen Zinken verwendet wird, daß auf die Flanken dieser Zinken zunächst Klebstoff aufgebracht und daß dann das Filterme dium mit seinen stirnseitigen Rändern auf diese Zinken geklebt wird, so daß die Zinken jeweils durch die Kle bung dichtend in die Faltungen des Filtermediums grei fen.

Durch diese Verfahrensweise sind die erfindungsgemäßen Pollen- und Staubfilter sehr kostengünstig herzustellen, ohne daß die Gefahr von Undichtigkeiten oder nachträg licher Verwerfungen oder einer Knitterbildung des Filter mediums besteht. Weiterhin wird bei dem Verfahren weni ger Kunststoff für den jeweiligen Rahmen des Pollen- und Staubfilters benötigt als bei dem bisher gebräuchlichen Herstellungsverfahren.

Der Klebstoff könnte auf beliebige Weise auf den Flanken der Zinken aufgebracht werden, beispielsweise nach der Tampontechnik oder konturfolgend mit einem Roboter. Mög lich wäre es auch, an den Flanken ein beidseitig kleben des Klebeband vorzusehen. Besonders einfach und rasch ist der Klebstoffauftrag jedoch durchzuführen, wenn der Rahmen zum Aufbringen des Klebstoffes in ein Klebstoff bad eingetaucht wird.

Das zickzackförmig gefaltete Filtermedium muß zum Auf schieben auf die Zinken des Rahmens so weit auseinander gezogen werden, daß die Teilung der Falten der der Zin ken entspricht. Hierzu wird man üblicherweise eine kamm artige Vorrichtung in die Faltungen des Filtermediums einsetzen. Das verlangt jedoch bei relativ geringer Tei lung der Faltung beträchtliches Geschick und ist relativ zeitaufwendig. Basierend auf der Erkenntnis, daß das Auf nehmen eines zickzackförmigen Filtermediums um so ein facher ist, je weiter die Falten auseinandergezogen sind, wurde eine Montagehilfe entwickelt, die sich da durch auszeichnet, daß sie ein verstellbares Scherengit ter mit jeweils einem kammartigen Zinken an den Stoß stellen einer Seite der Gitterstäbe aufweist. Eine solche Montagehilfe kann zum Aufnehmen des Filtermediums in einen gestreckten Zustand gebracht werden, so daß das Filtermedium ebenfalls in einem relativ weit gestreckten Zustand aufgenommen werden kann. Erst danach kann man die Enden des Scherengitters auseinanderschwenken und dadurch eine gewünschte enge Teilung der Faltungen er reichen.

Eine zweite Ausführungsform einer Montagehilfe zeichnet sich dadurch aus, daß die Zinken auf einer Gleitführung verschieblich angeordnet und durch ein Scherengitter miteinander verbunden sind. Mit einer solchen Montage hilfe läßt sich ein positioniertes, faltenbalgförmiges Filtermedium mit dem Flächenkamm gut aufnehmen und in den Filterrahmen einsetzen.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips wird nach folgend auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt in

Fig. 1 einen erfindungsgemäß gestalteten Rahmen und ein in Abstand dazu angeordnetes Filterele ment,

Fig. 2 eine Montagehilfe zum Aufnehmen des Filter mediums vor seiner Montage,

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Montage hilfe.

Die Fig. 1 zeigt einen kastenförmigen Rahmen 1, welcher zwei Längsseiten 2, 3 und zwei Frontseiten 4, 5 hat. Die beiden Längsseiten 2, 3 weisen nach oben gerichtete, kammartige Zinken, beispielsweise die Zinken 6-10, auf. Diese Zinken 6-10 haben jeweils die Form eines spitzwinkligen Dreiecks. An den Frontseiten 4, 5 bilden die jeweils dort vorgesehenen Zinken 6-10 eine von einer Längsseite 2, 3 zur anderen verlaufende Wand 11, 12. Nicht dargestellt ist ein bei besonders breiten Pollen- und Staubfiltern zweckmäßiger Steg, welcher zwischen den Längsseiten 2, 3 von Frontseite 4, 5 zur Frontseite 4, 5 verläuft und mit den Zinken 6-10 deckungsgleiche, ebenfalls nach oben weisende Zinken hat.

Oberhalb des Rahmens 1 ist ein zickzackförmig gefaltetes Filtermedium 13 dargestellt. Es hat lauter Faltungen, wie zum Beispiel die Faltung 14. Das Filtermedium 13 be steht aus einem nicht zu einer Bildung von Bakterien herden neigenden, elektrostatisch aufgeladenen Kunst stoff. Zur Befestigung des Filtermediums 13 auf dem Rahmen 1 wird zunächst der Rahmen 1 in ein Klebstoffbad getaucht. Dann schiebt man das Filtermedium 13 derart auf den Rahmen 1, daß die Zinken 6-10 jeweils in die Faltungen 14 greifen und durch den Klebstoff überall dichtend mit diesen Faltungen 14 verbunden sind. Außen seitig gegen die frontseitigen Wände 11, 12 werden die Enden 15, 16 des Filtermediums 13 geklebt. Nicht darge stellt ist ein Zierrahmen, der zur Verbesserung des Aus sehens auf den Rahmen 1 aufgeschoben werden kann.

Die Fig. 2 zeigt eine Montagehilfe 17, welche als Sche rengitter ausgebildet ist. Wie bei solchen Scherengit tern üblich, hat sie einzelne Gitterstäbe, zum Beispiel die Gitterstäbe 18-21, welche durch Gelenke, zum Bei spiel die Gelenke 22, 23, miteinander verbunden sind und bei denen die Kreuzungspunkte ebenfalls durch jeweils ein Gelenk 24 Verbindung haben. Nach unten hin sind an den Gitterstäben 18-21 Zinken 25 angebracht. An der in Fig. 2 gesehen rechten Seite hat die Montagehilfe 17 zwei Griffe 26, 27. Drückt man diese Griffe 26, 27 zu sammen, so nimmt der gegenseitige Abstand aller Zinken 25 zu. Bewegt man die Griffe 26, 27 auseinander, so ver ringert sich der gegenseitige Abstand der Zinken 25. Zum Aufnehmen eines Filtermediums 13 zieht man dieses rela tiv weit auseinander und bewegt entsprechend die Zinken 25 der Montagehilfe 17 weit auseinander. Nachdem in jede Faltung 14 eine Zinke 25 der Montagehilfe 17 greift, kann man die Griffe 26, 27 so weit auseinanderschwenken, bis die der Teilung der Zinken 6-10 entsprechende Teilung der Faltungen 14 erreicht ist.

Die Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Mon tagehilfe. Bei ihr sind auf einer geradlinigen Gleit führung 28 die Zinken 25 verschieblich gelagert. Bei die sen Zinken 25 handelt es sich um Flächenzinken, welche die Breite des aufzunehmenden Filtermediums haben. Alle Zinken 25 sind durch das Scherengitter 29 derart mitein ander verbunden, daß ihr gegenseitiger Abstand zwar ver änderlich, bei allen Zinken 25 jedoch stets gleich ist. Hierzu sind alle Gitterstäbe jeweils mit einem Ende durch ein Gelenk 30 mit den Zinken 25 und mit ihrem anderen Ende jeweils durch ein Gelenk 31 mit dem benach barten Gitterstab verbunden. In Fig. 3 sind weiterhin zwischen den Zinken 25 auswechselbare Abstandshalter 32 zu erkennen, welche eine Endlagenpositionierung des Fil termediums ermöglichen, indem sie die maximale Zusammen fahrbarkeit der Zinken 25 begrenzen.

Die Betätigung der Montagevorrichtung kann pneumatisch erfolgen. Die Gleitführung 28 kann auch gekrümmt verlau fen, wenn ein Filtermedium mit entsprechender Geometrie aufgenommen werden soll.

Auflistung der verwendeten Bezugszeichen

1 Rahmen
2 Längsseite
3 Längsseite
4 Frontseite
5 Frontseite
6 Zinken
7 Zinken
8 Zinken
9 Zinken
10 Zinken
11 Wand
12 Wand
13 Filtermedium
14 Faltung
15 Ende
16 Ende
17 Montagehilfe
18 Gitterstab
19 Gitterstab
20 Gitterstab
21 Gitterstab
22 Gelenk
23 Gelenk
24 Gelenk
25 Zinken
26 Griff
27 Griff
28 Gleitführung
29 Scherengitter
30 Gelenk
31 Gelenk
32 Abstandshalter

Claims

1. Pollen- und Staubfilter, bestehend aus einem zickzack förmig gefalteten Filtermedium (13) und einem Rahmen (1), mit dem das Filtermedium (13) mit seinen Längssei ten (2, 3) und Frontseiten (4, 5) dichtend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Längsseiten (2, 3) des Rahmens (1) in die Faltungen des Filtermediums (13) greifende, kammartige Zinken (6-10) aufweisen, mit denen die einzelnen Faltungen durch eine Klebung dichtend verbunden sind.

2. Pollen- und Staubfilter nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß an beiden Frontseiten (4, 5) des Rahmens (1) die Zinken (6-10) beider Längsseiten (2, 3) jeweils durch eine von einer Längsseite (2, 3) zur anderen führenden, zum Filtermedium (13) hin spitz zulau fenden Wand (11, 12) gebildet sind, gegen die jeweils ein Ende des Filtermediums (13) geklebt ist.

3. Pollen- und Staubfilter nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) mit den Zin ken (6-10) aus einem biegsamen Material besteht.

4. Pollen- und Staubfilter nach zumindest einem der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) aus einem elastischen Material besteht.

5. Pollen- und Staubfilter nach zumindest einem der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den Längsseiten (2, 3) von Frontseite (4, 5) zur Frontseite (4, 5) verlaufend ein Steg oder mehrere Stege mit ebenfalls in die Faltungen (14) greifenden, kammar tigen Zinken angeordnet ist.

6. Pollen- und Staubfilter nach zumindest einem der vor angehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (1) aus Pappe besteht.

7. Verfahren zur Herstellung eines Pollen- und Staubfil ters, welches ein zickzackförmig gefaltetes Filterele ment und einen Rahmen aufweist, mit dem das Filterele ment an seinen Stirnseiten und Frontseiten dichtend ver bunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen mit an zwei Längsseiten vorgesehenen, kammartigen Zinken ver wendet wird, daß auf die Flanken dieser Zinken zunächst Klebstoff aufgebracht und daß dann das Filtermedium mit seinen stirnseitigen Rändern auf diese Zinken geklebt wird, so daß die Zinken jeweils durch die Klebung dichtend in die Faltungen des Filtermediums greifen.

8. Verfahren zur Herstellung eines Pollen- und Staubfil ters nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen zum Aufbringen des Klebstoffes in ein Klebstoff bad eingetaucht wird.

9. Montagehilfe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein ver stellbares Scherengitter mit jeweils einem kammartigen Zinken (25) an den Stoßstellen einer Seite der Gitter stäbe (18-21) aufweist.

10. Montagehilfe zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (25) auf einer Gleitführung (28) verschieblich angeordnet und durch ein Scherengitter (29) miteinaner verbunden sind.