DE4215265A1 - Filtereinsatz - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filtereinsatz nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Ver­ fahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 5.

Derartige Filtereinsätze sind bekannt. Ihre Anwendungs­ gebiete sind beispielsweise Luftfilter für Brennkraftma­ schinen, Innenraumfilter für Fahrzeuge, Industrieent­ staubungsvorrichtungen oder Staubsauger, wobei der Fil­ ter die Form eines Plattenfilters hat.

Üblicherweise werden derartige Filter durch eine auf die zunächst noch langgestreckte Filterstoffbahn an den Längsseiten aufgetragene Klebstoffraupe und anschließen­ des Zusammenfalten hergestellt, wobei nach Aushärten der Klebstoffraupe an den Stirnseiten der Filterstoffalten ein dichter Verschluß hergestellt ist. Bei Filterstoffen mit einem mehrschichtigen Aufbau, z. B. aus einer Papier- und einer Vlieslage, führt die beschriebene Art der Ver­ klebung dazu, daß der Kleber zwar die eine Lage des Fil­ terstoffs bindet, jedoch nicht bis zur zweiten Lage durchdringt. Hierdurch kommt es an den Filterstirnseiten zu einem Ablösen der Filterstofflagen voneinander und da­ mit zur Entstehung von Bypass-Strömungswegen, die uner­ wünscht sind.

Auch lädt sich dieses Herstellungsverfahren unabhängig von der Art des Filterstoffes bei Filtern mit einem gro­ ßen Faltenabstand nicht mehr anwenden, da die Klebstoff­ raupe nur begrenzte Faltenabstände überbrücken kann.

Aus der US-PS 4 798 575 sind ein Verfahren und ein da­ nach hergestellter Luftfiltereinsatz bekannt, bei dem die Faltenstirnseiten durch je einen mit Klebstoff ver­ sehenen Streifen aus Gewebe, vorzugsweise Papier, mitein­ ander verbunden und die Falten in ihrer Lage fixiert wer­ den.

Als nachteilig wird bei dem letztgenannten Luftfilterein­ satz angesehen, daß die Herstellung relativ kompliziert ist, da die Streifen bei einer kontinuierlichen Ferti­ gung von jeweils einer Rolle abgewickelt, vorzugsweise erwärmt, mit Heißschmelzkleber beschichtet und auf die Faltenstirnseiten aufgebracht werden, und daß das so her­ gestellte Filterelement seitlich nicht ausreichend fluid­ dicht und nicht formstabil ist und damit Lagerung und Einbau aufgrund seiner Empfindlichkeit gegen Formverän­ derungen und Beschädigungen im Seitenbereich erschwert sind.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gat­ tungsgemäßes Filterelement derart weiterzuentwickeln, daß es formstabil, robust, seitlich fluiddicht sowie ein­ fach herstellbar ist, wobei eine umweltfreundliche Ent­ sorgbarkeit erhalten bleiben soll.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einem gattungsgemäßen Filterelement mit den kennzeichnenden Merkmalen des Pa­ tentanspruchs 1, welches nach einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5 hergestellt wird.

Durch das Anformen einer rahmenförmigen Schicht aus ei­ ner Mischung von Papierbrei und aushärtbarem Klebstoff wird nach dem Trocknen und Aushärten eine formstabile Halterung für die Filterbahn erzeugt, wobei die Stirnsei­ ten der Falten und die beiden Endfalten der Filterbahn beim Anformen in die noch viskose Mischung aus Papier­ brei und Klebstoff eindringen und nach dem Trocknen und Aushärten fest verbunden sind, so daß die Filterbahn in der vorher gebildeten Zickzack- oder Wellenform stabili­ siert wird.

Die Mischung aus Papierbrei und Klebstoff ist über einen weiten Bereich des Mischungsverhältnisses leicht her­ stellbar und verarbeitbar.

Der Begriff Papierbrei ist als wasserhaltige Papiermasse zu verstehen, wie sie bei dem bekannten Verfahren der Pa­ piererzeugung in den Naßteil einer bekannten Papierma­ schine eingebracht wird.

Der Papierbrei ist auch in der Weise herstellbar, daß zerkleinertes Altpapier in Wasser aufgeweicht und zu einer viskosen Masse verrührt wird, wobei nur so viel Wasser zugeführt wird, daß die Masse beim Anformvorgang gut verarbeitbar ist.

Als Klebstoff werden beispielsweise Polyamid- oder Po­ lyurethankleber eingesetzt, ohne daß das Verfahren auf diese Klebstoffe beschränkt ist.

Das Verhältnis Papierbrei-Klebstoff ist je nach der ge­ forderten Festigkeit des angeformten Rahmens einstell­ bar, wobei ein höherer Klebstoffanteil eine erhöhte Festigkeit bewirkt, aber auch die Herstellungskosten er­ höht.

Um den ausgehärteten und getrockneten Rahmen herum ist ein elastischer Schaumstoffstreifen in an sich bekannter Weise anformbar, um eine Dichtung nach Einbau in ein Fil­ tergehäuse zu bewirken.

Vorteilhaft weist die Filterstoffbahn eine Lage Papier auf, die zur Erhöhung der Festigkeit des Filterelements beiträgt, und eine darauf angeordnete Lage Vlies, die wesentlich zur Filterwirkung beiträgt.

Die Filterstoffbahn weist je nach Erfordernis eingepräg­ te Erhebungen auf, die bei Faltung der Bahn zu einer entsprechenden Beabstandung der Falten zumindest nahe des Sohlenbereiches führen.

Zweckmäßig hat das Filterelement allgemein Quaderform oder Hohlzylinderform.

Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Fil­ tereinsatzes ist so durchführbar, daß man eine Bahn aus mindestens einer Lage Filterstoff faltet, die Falten auf den gewünschten Abstand aufeinanderschiebt, daß man die aneinandergeschobenen Stirnseiten und Längsseiten der Faltenbahn im wesentlichen voll flächig mit einer Schicht aus einer Mischung aus Papierbrei und härtbarem Kleb­ stoff bedeckt und die Schicht aushärten läßt, wobei vor­ teilhaft die Mischung aus Papierbrei und härtbarem Kleb­ stoff mit einer Schlitzdüse ausgetragen wird.

Zweckmäßig wird der Trocknungs- und Aushärtevorgang da­ durch beschleunigt, daß man die aufgetragene Mischung er­ wärmt, wobei eine Bestrahlung mit Infrarotlampen oder ei­ nem ähnlich wirkenden Strahler vorteilhaft ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung wird nunmehr anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Fil­ tereinsatz, wobei die gefaltete Filterstoffbahn nur in zwei Ecken dargestellt ist, und in

Fig. 2 eine Teilansicht von Fig. 1 in Richtung des Pfeiles A, wobei die stirnseitig aufgebrachte Schicht entfernt ist.

Mit Bezugnahme auf Fig. 1 weist ein quaderförmiger Fil­ tereinsatz 10 eine umlaufende, rahmenförmige Schicht 13 auf, die mit den Stirnseiten der Falten klebend verbun­ den ist, wobei die beiden Endfalten ebenfalls mit der Schicht 13 verklebt sind, was in der Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 2 zeigt eine zickzackförmig gefaltete Bahn mit Scheitelbereichen 11 und Sohlenbereichen 12. Die Bahn weist eine Lage Papier 14 und eine darauf angeordnete Lage Vlies 15 auf, wobei in Fig. 2 angedeutete kleine Erhebungen bewirken, daß die Falten der Bahn zumindest nahe den Sohlenbereichen 12 etwa mit der Höhe der Erhe­ bungen beabstandet aufeinanderliegen.

Claims (8)

1. Filtereinsatz (10) für ein Fluid, insbesondere Luft, mit einer mehrfach gefalteten Bahn aus mindestens ei­ ner Lage Filterstoff, wobei die Falten der Bahn je­ weils im wesentlichen quer zu der Längsrichtung der Bahn durchlaufende Scheitelbereiche (11) und Sohlen­ bereiche (12) aufweisen und etwa gleiche Abmessungen haben, wobei das zu filternde Fluid in Richtung auf die Scheitelbereiche einströmt und in Richtung von den Sohlenbereichen abströmt, wobei die Falten in einem vorgebbaren Abstand voneinander angeordnet und im Bereich ihrer Stirnseiten verklebt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Filtereinsatz (10) eine rahmenförmig ange­ formte Schicht (13) aus einer Mischung aus Papier­ brei und härtbarem Klebstoff aufweist.

2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Filterstoffbahn eine Lage Papier (14) und eine darauf angeordnete Lage Vlies (15) aufweist.

3. Filtereinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Filterstoffbahn eine Vielzahl von relativ kleinen Erhebungen aufweist, die so angeord­ net sind, daß die Falten der Bahn zumindest nahe den Sohlenbereichen (12) etwa mit der Höhe der Erhebun­ gen beabstandet aufeinanderliegen.

4. Filtereinsatz nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterein­ satz (10) allgemein quaderförmig oder hohlzylinder­ förmig ist.

5. Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, indem man eine Faltenbahn an den Stirnseiten der Falten ver­ klebt, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Bahn aus mindestens einer Lage Filterstoff faltet, daß man die Falten auf den gewünschten Abstand aufeinander­ schiebt, daß man die aneinandergeschobenen Stirn- und Längsseiten der Faltenbahn im wesentlichen voll­ flächig mit einer Schicht aus einer Mischung aus Pa­ pierbrei und härtbarem Klebstoff bedeckt und daß man die Schicht aushärten lädt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schicht aus Papierbrei und härtbarem Klebstoff mit einer Schlitzdüse austrägt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß man die Schicht während des Trock­ nungs- und Aushärtvorganges erwärmt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schicht mit Infrarotstrahlern erwärmt.