DE4215265C2 - Quaderförmiger Filtereinsatz - Google Patents
Quaderförmiger FiltereinsatzInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen quaderförmigen Filtereinsatz
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Ver
fahren zu seiner Herstellung nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 4.
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 Filtereinsätze 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 läßt 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.
Aus der DE-AS 23 01 635 ist eine Vorrichtung und ein Ver
fahren zur Herstellung eines plattenförmigen Filterein
satzes für die Ansaugluft von Brennkraftmaschinen be
kannt.
Die Vorrichtung zur Herstellung eines plattenförmigen
Filtereinsatzes für die Ansaugluft von Brennkraftmaschi
nen besteht aus einer in Zickzackfaltung gelegten und
quaderförmig gestalteten Filterstoffbahn, dem eigentli
chen Filterelement, das in einer einen Einspannflansch
aufweisenden Rändereinfassung aus Kunststoff (vorzugswei
se Polyurethan) eingebettet ist, mit einer aus Ober- und
Unterteil bestehenden zweiteiligen Gießform, deren Innen
profile zusammen mit Randflächen des Filterelementes die
Rändereinfassung nebst Einspannflansch begrenzen, wobei
im Unterteil der Gießform ein das vorgefertigte Filter
element fixierender und den unteren Teil des Filterele
mentes von dem Gießhohlraum für die Rändereinfassung des
Filterelementes trennender Stegrahmen angebracht ist.
Der nach der DE-AS 23 01 635 hergestellte plattenförmige
Filtereinsatz weist den Nachteil auf, daß er an den Rän
dern nur teilweise von einer Schicht aus Polyurethan be
deckt ist, so daß unerwünschte Strömungswege für eine
Bypass-Strömung entstehen.
Aus der US-PS 3 853 529 ist eine entfernbare Filterkar
tusche zum Einbau in eine Lufteinlaßleitung bekannt, die
nach einem relativ schnellen und automatisierten Verfah
ren aus preiswertem Werkstoff herstellbar ist. Ein Draht
netz, welches an einer Seite eines flexiblen Stücks Fil
termaterial angebracht ist, wird zur Bildung einer Viel
zahl von Platten eines gefalteten Filtermaterials mit
einer integrierten Stützstruktur gefaltet und geschnit
ten.
Die fertige Kartusche besteht aus einer in einem Rahmen
angeordneten Plattenbahn, wobei die Seiten und Kanten
des Filtermaterials gegen den Rahmen abgedichtet sind,
um eine Bypass-Strömung zu verhindern.
Nachteilig ist dabei neben der relativ aufwendigen Stütz
konstruktion aus Draht der Rahmen, der aus Pappe und ähn
lichem aus einem Zuschnitt gefaltet und mit dem Filter
material verklebt wird, wodurch die Herstellung umständ
lich wird.
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 bei einem gattungsgemäßen
Filterelement mit dem kennzeichnenden Merkmal des Pa
tentanspruchs 1, sowie durch das Verfahren gemäß
Patentanspruch 4.
Durch das Anformen einer rahmenförmigen Schicht aus ei
ner Mischung von Papierbrei, Papierfasern und aushärtbarem Klebstoff,
wird nach dem
Trocknen und Aushärten eine formstabile Halterung für
die Filterbahn erzeugt, wobei die Stirnseiten der Falten
und die beiden Endfalten der Filterbahn beim Anformen in
die noch viskose Mischung aus Papierbrei, Papierfasern
und Klebstoff eindringen und nach dem Trocknen und Aus
härten fest verbunden sind, so daß die Filterbahn in der
vorher gebildeten Zickzack- oder Wellenform stabilisiert
wird, und die Schicht fluiddicht mit den Stirnseiten der
Falten verklebt ist und die beiden Endfalten
ganzseitig fluiddicht mit der Schicht verklebt sind.
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.
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 vollflächig mit einer Schicht
aus einer Mischung aus Papierbrei und härtbarem Kleb
stoff bedeckt, wobei dem Klebstoff Papierfasern beige
fügt werden, und die Schicht aushärtet, wobei vorteil
haft die Mischung aus Papierbrei und härtbarem Klebstoff
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 klebend verbunden 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 (7)
1. Quaderförmiger 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 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
Abstand voneinander angeordnet und
im Bereich ihrer Stirnseiten verklebt sind, wobei
der Filtereinsatz (10) eine rahmenförmig angeformte
Schicht (13) aus härtbarem Klebstoff aufweist, die
fluiddicht mit den Stirnseiten der Falten verklebt
ist und wobei die beiden Endfalten ganzseitig
fluiddicht mit der Schicht (13) verklebt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht (13) Papierfasern enthält.
2. Filtereinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Filterstoffbahn eine Lage Papier (14)
und eine darauf angeordnete Lage Vlies (15) auf
weist.
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. Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei
eine Bahn aus mindestens einer Lage Filter
stoff gefaltet wird, die Falten auf den gewünschten
Abstand aufeinandergeschoben werden, die aneinander
geschobenen Stirn- und Längsseiten der Faltenbahn im
wesentlichen vollflächig mit einer Schicht aus härt
barem Klebstoff bedeckt werden und die Schicht aus
härtet, dadurch gekennzeichnet, daß dem Klebstoff
Papierfasern beigefügt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht mit einer Schlitzdüse aufgetragen
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schicht während des Trocknungs- und
Aushärtvorganges erwärmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schicht mit Infrarotstrahlern erwärmt wird.
Priority Applications (1)
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- 1992-05-09 DE DE19924215265 patent/DE4215265C2/de not_active Expired - Fee Related
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