DE4138890A1 - Fan folded filter insert with folded edges prevents unfiltered gas ingress - requiring no heat applied plasticised sealing material and avoiding heat damage esp. for automotive applications - Google Patents

Fan folded filter insert with folded edges prevents unfiltered gas ingress - requiring no heat applied plasticised sealing material and avoiding heat damage esp. for automotive applications

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Abstract

Folding arrangement for filters made of non-woven fibres using fan-folded filter material in which an inward and outward folding arrangement of the edges provides a gas seal of folded filter when located within its surround. USE/ADVANTAGE - The filter requires no additional plasticised edging material on its upper face to provide a gas seal or strength within the surrounding structure, and the filter material remains undamaged by heat treatment associated with such edging material.

Description

Die Erfindung betrifft ein plattenförmiges Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a plate-shaped filter element according to the preamble of the main claim.

Aus der DE-OS 40 09 246 ist ein Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterbahnmaterial bekannt. Dieses soll an den Stirnseiten abgedichtet werden. Hierzu sind bei diesem Stand der Technik Endscheiben erforderlich, die aus plastifizierbarem Material bestehen und durch Hochfrequenzschweißung (Ultraschall) mit dem Filterbahnmaterial an den Stirnkanten verbunden werden.From DE-OS 40 09 246 is a filter element from one known zigzag folded filter sheet material. This should be sealed on the front sides. For this are at This state of the art requires end plates made from consist of plasticizable material and through High frequency welding (ultrasound) with the filter sheet material be connected at the front edges.

Ein Nachteil dieses bekannten Verfahrens zum Abdichten eines Filterelements liegt darin, daß zusätzliches Dichtmaterial, welches noch besondere Eigenschaften aufweisen muß, erforderlich ist. Außerdem muß dieses Dichtmaterial zunächst erwärmt und dann mit einer bestimmten Anpreßkraft an die Längskanten der Filterbahnen angedrückt werden. Dies hat den Nachteil, daß das Filterelement während dieses Arbeitsganges mechanisch stark belastet wird und führt unter Umständen zu einer Verformung des meist aus Papier oder Vlies bestehenden Filterelements. A disadvantage of this known method for sealing a Filter element is that additional sealing material, which must still have special properties, is required. In addition, this sealing material must first warmed and then with a certain pressure to the Long edges of the filter webs are pressed. This has the Disadvantage that the filter element during this operation is mechanically heavily loaded and may lead to a deformation of what is usually made of paper or fleece Filter element.  

Es ist auch allgemein bekannt, Rundfilterpatronen dadurch mit Endscheiben zu versehen, das in eine topfförmig ausgebildete matallische Endscheibe eine Klebstoffscheibe eingelegt wird und anschließend das Filterelement auf diese Klebstoffscheibe aufgestellt wird, wobei durch Wärmeeinwirkung diese Klebstoffscheibe erweicht und der Klebstoff teilweise in das Filterelement einfließt und sich gleichzeitig auch mit der Metallendscheibe verbindet. Dieses Verfahren ist zwar einfach, benötigt jedoch sowohl eine Endscheibe als auch eine Klebescheibe.It is also well known to use round filter cartridges End disks to be provided in a cup-shaped metallic end plate an adhesive disc is inserted and then the filter element on this adhesive disc is set up, this by heat Adhesive disc softens and the adhesive partially into the Filter element flows in and at the same time with the Metal end plate connects. While this procedure is simple, however requires both an end plate and one Adhesive disc.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und ein Filterelement zu schaffen, welches keine zusätzlichen Dichtmaterialien an den Stirnseiten der Filterbahnen benötigt.The invention is therefore based on the object to avoid the disadvantages and a filter element create, which no additional sealing materials on the End faces of the filter sheets required.

Diese Aufgabe wird ausgehend von dem Oberbegriff des Hauptanspruchs durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This task is based on the generic term of Main claim solved by its characteristic features.

Ein ganz entscheidender Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß das Filterbahnmaterial selbst die Abdichtung bewirkt. Dies erfolgt dadurch, daß das Filterbahnmaterial in der Weise geschnitten und geprägt wird, daß beim Herstellen des Faltenbalgs, das an den Stirnseiten vorhandene Filtermaterial durch entsprechende Faltenbildung geschlossene Filtertaschen bildet. Dies kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erfolgen, daß an den Stirnkanten Laschen vorgesehen sind, die nach innen, also in die Filtertaschen hinein, umgelegt werden und gegeneinander federnd anliegen. Durch die Federwirkung der einzelnen Laschen ist gewährleistet, daß bei Verwendung des Filterelements als Luftfilter, insbesondere als Kraftfahrzeuginnenraumfilter, keine Fremdluft auf die Reinluftseite des Filterelements gelangt.A very decisive advantage of the invention is there too see that the filter sheet material itself the seal causes. This is done in that the filter web material in the way is cut and embossed that when producing the Bellows, the filter material on the end faces filter pockets closed by appropriate wrinkling forms. This can be done according to an embodiment of the invention in that tabs are provided on the front edges that are inside, i.e. into the filter bags, be folded and resilient against each other. Through the Spring action of the individual tabs ensures that at Use of the filter element as an air filter, in particular as Motor vehicle cabin filter, no external air on the Clean air side of the filter element arrives.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, diese Laschen mit einer Doppelfaltung zu versehen. Diese Doppelfaltung hat den Vorteil, daß die Federspannung der einzelnen Laschen weiter erhöht wird. Außerdem wird bei einer Doppelfaltung durch die Druckdifferenz zwischen Rohluftseite und Reinluftseite der Anpreßdruck zwischen den benachbart liegenden Laschen erhöht, so daß die Dichtwirkung hier noch weiter verbessert werden kann.Another embodiment of the invention provides this To provide tabs with a double fold. These  Double folding has the advantage that the spring tension of the individual tabs is further increased. In addition, one Double folding due to the pressure difference between the raw air side and clean air side the contact pressure between the neighboring lying tabs increased so that the sealing effect here can be further improved.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Filterbahnmaterial derart gestaltet, daß die Falten jeweils Filtertaschen bilden, wobei die Filtertaschen nur zur Reinluftseite hin offen sind. Die Faltung des Materials ist dabei recht einfach und ohne großen technischen Aufwand bei der Herstellung des Faltenbalgs möglich.According to a further embodiment of the invention Filter sheet material designed so that the folds each Form filter bags, the filter bags only for Clean air side are open. The folding of the material is quite simple and without great technical effort at the Bellows production possible.

Weiterbildungsgemäß könnten diese Falten als Doppel- oder Mehrfachfalten ausgebildet sein, dies hat insbesondere den Vorteil, daß nur ein geringer Teil der wirksamen Filterfläche durch die Faltentiefe beeinträchtigt wird.According to training, these folds could be double or Be multiple folds, this has in particular Advantage that only a small part of the effective filter area is affected by the depth of the folds.

Zum Befestigen des Filterelements in einem Rahmen und gleichzeitig zum Abdichten kann an der Oberseite der Stirnkanten eine Flachdichtung angeordnet sein. Dies besteht zweckmäßigerweise aus PUR-Schaum. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, eine Gummidichtung an der Stirnkante anzukleben.For fixing the filter element in a frame and at the same time as sealing can be on the top of the Front edges of a flat gasket may be arranged. This exists expediently made of PUR foam. Of course there is also the possibility of a rubber seal on the front edge to stick.

Eine Variante dieser Ausführung sieht vor, an der Oberseite der Stirnkante eine Dichtung anzuordnen, die unter Wärmeeinwirkung mit der Stirnkante verschweißt wird. Die Dichtung besteht in diesem Fall zweckmäßigerweise aus einem plastifizierbaren Material.A variant of this version provides, at the top of the Arrange a seal at the front edge that is exposed to heat is welded to the front edge. The seal consists in this case expediently from a plasticizable Material.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below using exemplary embodiments explained in more detail. It shows:

Fig. 1a-d ein Filterelement mit Doppelfaltung, Fig. 1a-d, a filter element with a double fold,

Fig. 2a-c ein Filterelement mit Laschenfaltung, Fig. 2a-c, a filter element with flap folding

Fig. 3 ein Filterelement mit Einfach-Laschenfaltung, Fig. 3 shows a filter element with a single-flap folding

Fig. 4 ein Filterelement mit einer Variante einer Laschenfaltung. Fig. 4 shows a filter element with a variant of a tab fold.

In Fig. 1a ist die ebene Form eines Filterelements, welches zwei Filtertaschen aufweist, dargestellt. Die gestrichelt gezeichnenden Linien sind Knick-Kanten, die beispielsweise beim Ausstanzen der Form vorgeprägt werden könnnen. Die Knick-Kanten 10a, b, c, d werden nach innen eingeknickt, ebenso die mittlere Knick-Kante 11. Die restlichen dargestellten Knick-Kanten werden nach außen geknickt.In Fig. 1a, the planar shape of a filter element having two filter bags is shown. The dashed lines are kinked edges, which can be pre-embossed when the shape is punched out, for example. The kink edges 10 a, b, c, d are kinked inwards, as is the middle kink edge 11 . The remaining buckling edges shown are bent outwards.

Beim Formen des Faltenbalges ergibt sich die in Fig. 1b perspektivisch gezeigte Form. Wie aus dieser Darstellung erkennbar, bilden sich seitlich geschlossene Taschen 12, 13. Werden die Taschen noch weiter zusammengeschoben, bildet sich die Form die in Fig. 1c in einer Draufsicht gezeigt ist.When the bellows are formed, the shape shown in perspective in FIG. 1b results. As can be seen from this illustration, laterally closed pockets 12 , 13 are formed . If the pockets are pushed further together, the shape is formed which is shown in a top view in FIG. 1c.

In einer Seitenansicht gemäß Fig. 1d ist zu erkennen, daß das Filterpaket eine trapezförmige Form aufweist. Diese Form ist besonders dort von Vorteil, wo beengte Einbauverhältnisse vorherrschen und der Filtereinsatz an die Struktur des Gehäuses angepaßt werden muß.In a side view according to FIG. 1d it can be seen that the filter pack has a trapezoidal shape. This shape is particularly advantageous where there is limited installation space and the filter insert has to be adapted to the structure of the housing.

Die Rohluft durchströmt den Filtereinsatz gemäß dem Pfeil 14. Die gereinigte Luft tritt an den Schmalseiten des Filtereinsatzes aus. An der rohluftseitigen Filteroberseite ist eine umlaufende Dichtung 15 angeordnet. Dies ist beispielsweise ein angeschäumtes Dichtprofil, welches zum einen den Filtereinsatz im Gehäuse fixiert und zum anderen die Falten der Taschen 12, 13 an der Oberseite abdichtet. The raw air flows through the filter insert according to arrow 14 . The cleaned air emerges from the narrow sides of the filter insert. A circumferential seal 15 is arranged on the top side of the raw air filter. This is, for example, a foamed sealing profile, which on the one hand fixes the filter insert in the housing and on the other hand seals the folds of the pockets 12 , 13 on the top.

Fig. 2 zeigt die Abwicklung eines Filtereinsatzes mit einer Laschenfaltung. Auch hier sind die Knick-Kanten 16a, b; 17a, b gestrichelt dargestellt. An den Knick-Kanten 16a, b werden die seitlichen Laschen 18, 19 nach oben geknickt. An den Knick-Kanten 17a, b werden die Laschen wieder zurückgeknickt, so daß sich eine Struktur der Laschen gemäß Fig. 2b - in welcher das Filterlement in einer Draufsichtdarstelltung gezeigt ist - ergibt. Fig. 2 shows the development of a filter insert with a tab fold. Here, too, the fold edges 16 a, b; 17 a, b shown in dashed lines. The lateral tabs 18 , 19 are bent upwards at the fold edges 16 a, b. At the kink edges 17 a, b, the tabs are folded back, so that there is a structure of the tabs according to FIG. 2b - in which the filter element is shown in a plan view.

Durch die Federwirkung des Filtermittels, also des Filterpapiers bzw. des Filtervlieses, wird bei dieser Form der Taschenbildung sichergestellt, daß die jeweils benachbart liegenden Enden der Laschen 18, 20 bzw. 19, 22 abdichtend anliegen und damit Filtertaschen bilden, die besonders dort angewendet werden können, wo zwischen der Rohluftseite und der Reinluftseite nur geringe Druckunterschiede herrschen.The spring action of the filter medium, i.e. the filter paper or the filter fleece, ensures in this form of pocket formation that the respectively adjacent ends of the tabs 18 , 20 or 19 , 22 lie sealingly and thus form filter pockets which are used particularly there where there are only slight pressure differences between the raw air side and the clean air side.

In Fig. 2 ist diese Laschenfaltung nochmals in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Auch hier wird erkennbar, daß durch diese Art der Faltung eine sichere Abdichtung der Filtertaschen, die gemäß dem Pfeil 24 durchströmt werden, gewährleistet ist.In Fig. 2, this tab fold is shown again in a perspective view. It can also be seen here that a secure sealing of the filter bags which are flowed through according to arrow 24 is ensured by this type of folding.

Fig. 3 zeigt eine Einfachlaschenfaltung. Bei dieser Draufsicht auf das gefaltete Filterelement ist zu erkennen, daß die seitlichen Laschen lediglich nach innen umgefaltet sind. Auch hier wirkt die Federspannung des Filterpapiers derart, daß beispielsweise zwischen den Laschen 25, 26 sich eine Dichtlippe ausbildet. Fig. 3 shows a single flap folding. In this top view of the folded filter element it can be seen that the side flaps are only folded inwards. The spring tension of the filter paper also acts here in such a way that, for example, a sealing lip is formed between the tabs 25 , 26 .

Fig. 4 zeigt eine weitere Variante einer Laschenfaltung. Hier sind die Laschen 27, 28 zusätzlich nach innen umgelegt. Auch in diesem Beispiel wird die Abdichtung zwischen den Laschen durch die Federwirkung des Filterpapiers bzw. des Filtermaterials erzielt. Fig. 4 shows a further variant of a flap folding. Here the tabs 27 , 28 are additionally folded inwards. In this example, too, the sealing between the tabs is achieved by the spring action of the filter paper or the filter material.

Wie aus dieser Figur weiterhin zu erkennen ist, wird ein Einfassungsband um das Filterelement gelegt. Dieses Einfassungsband trägt zur Stabilitätserhöhung des Filterelementes bei. Außerdem kann dieses Band mit der am Filterelement anzubringenden umlaufenden Dichtung verbunden werden. Damit entsteht ein einheitlicher Abschluß an der oberen Stirnkante. Gleichzeitig wird mit diesem Einfassungsband eine Beschädigung der Stirnseiten des Filterelementes vermieden. Das Einfassungsband kann aus dem Material des Filterelementes hergestellt sein. Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, dieses Einfassungsband aus einem anderen Werkstoff herzustellen. Entscheidend ist hierbei die Funktion, die das Band zu übernehmen hat. As can be seen from this figure, a Binding tape placed around the filter element. This Binding tape contributes to increasing the stability of the Filter element at. This tape can also be used on Filter element to be attached to the circumferential seal will. This creates a uniform conclusion at the top Front edge. At the same time with this binding band Damage to the end faces of the filter element avoided. The Binding tape can be made from the material of the filter element be made. Of course there is also Possibility of this edging tape from a different material to manufacture. The decisive factor here is the function that the Band has to take over.  

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

10a Knick-Kante
10b Knick-Kante
10c Knick-Kante
10d Knick-Kante
11 Knick-Kante
12 Tasche
13 Tasche
14 Pfeil
15 Dichtung
16a Knick-Kante
16b Knick-Kante
17a Knick-Kante
17b Knick-Kante
18 Lasche
19 Lasche
20 Lasche
21 Lasche
22 Lasche
23 Lasche
24 Pfeil
25 Lasche
26 Lasche
27 Lasche
28 Lasche
29 Einfassungsband 10 a crease edge
10 b crease edge
10 c crease edge
10 d crease edge
11 crease edge
12 pocket
13 pocket
14 arrow
15 seal
16 a crease edge
16 b crease edge
17 a crease edge
17 b crease edge
18 tab
19 tab
20 tab
21 tab
22 tab
23 tab
24 arrow
25 tab
26 tab
27 tab
28 tab
29 edging band

Claims (10)

1. Plattenförmiges Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefalteten Filterbahnmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten durch Falten des Filterbahnmaterials abgedichtet sind.1. Plate-shaped filter element made of a zigzag folded filter sheet material, characterized in that the end faces are sealed by folding the filter sheet material. 2. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten Laschen vorgesehen sind, die nach innen umgelegt sind und gegeneinander federnd anliegen.2. Plate-shaped filter element according to claim 1, characterized characterized in that tabs are provided on the end faces are that are folded inwards and resilient against each other issue. 3. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen eine Doppelfaltung aufweisen und die benachbart liegenden Laschenenden der einzelnen Falten gegeneinander federnd anliegen.3. Plate-shaped filter element according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the tabs have a double fold and the adjacent tab ends of each Fold the folds against each other. 4. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Falten jeweils Filtertaschen bilden, die nur einseitig offen sind.4. Plate-shaped filter element according to one or more of the previous claims, characterized in that the folds each form filter bags that are only open on one side. 5. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Falten als Doppel- oder Mehrfachfalten ausgebildet sind.5. Plate-shaped filter element according to one or more of the previous claims characterized in that the folds are designed as double or multiple folds. 6. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Stirnkanten eine Flachdichtung angeschäumt oder angeklebt ist.6. Plate-shaped filter element according to one or more of the previous claims, characterized in that at the A flat gasket foamed onto the top of the front edges or is glued. 7. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten an deren Oberseite durch Wärmeeinwirkung miteinander verschweißt sind.7. Plate-shaped filter element according to one or more of the previous claims, characterized in that the  Front edges on the upper side due to heat are welded together. 8. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Stirnkanten eine plastifizierbare Dichtung (15) aufgelegt und mit den Stirnkanten durch Wärmeeinwirkung verschweißt ist.8. Plate-shaped filter element according to one or more of the preceding claims, characterized in that a plasticizable seal ( 15 ) is placed on the top of the end edges and is welded to the end edges by the action of heat. 9. Plattenförmiges Filterelement nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einfassungsband vorgesehen ist, welches entlang der Stirnflächen verläuft und den gesamten Umfang des Filterelementes umfaßt.9. Plate-shaped filter element according to one or more of the previous claims, characterized in that a Binding tape is provided, which along the End faces runs and the entire circumference of the Includes filter element. 10. Plattenförmiges Filterelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einfassungsband mit der Dichtung (15) verbunden ist.10. Plate-shaped filter element according to claim 9, characterized in that the edging band is connected to the seal ( 15 ).
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