DE4313913A1 - Filters and methods for constructing the filter - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Filter, der aus Rahmenteilen und einem an diesen befestigten Stück aus folienartigem Filtermaterial besteht, an dem zwecks Vergrößerung der Filterungsfläche Falten gebildet sind.The invention relates to a filter consisting of frame parts and a piece of foil-like attached to it Filter material is there to enlarge the Filtering surface folds are formed.
Bei den heutigen Filtern bilden die Filtermaterialfolie und der diese umgebende Rahmen im allgemeinen ein ein heitliches Element, das in der Phase gewechselt werden kann, wenn die Folie verstopft oder auf andere Weise ver braucht ist. Die Filtermaterialfolie, die gewöhnlich aus Papier oder non-woven-Polymerfaser besteht, ist in diesen Filtern durch Leimen oder beim Spritzgießen an dem aus Kunststoff oder Metall bestehenden Rahmen befestigt oder in sog. Hot Melt -Klebtechnik ausgeführt. Solche wechsel bare Filterelemente sind z. B. zur Filterung der Ansaug luft von Automotoren und in Frischluftkanälen verwendet worden, die zu den Innenräumen von Autos führen.In today's filters, the filter material film and the frame surrounding it is generally a uniform element that are changed in the phase can, if the film is clogged or otherwise ver needs is. The filter media film that is usually made of Paper or non-woven polymer fiber is present in these Filter by gluing or by injection molding on it Plastic or metal frame attached or Made using so-called hot melt adhesive technology. Such changes Bare filter elements are e.g. B. for filtering the intake air from car engines and in fresh air ducts that lead to the interiors of cars.
Bei solchen Filterelementen, deren Rahmen, Filtermate rialfolie und eventuelle Dichtung fest aus einem Stück sind, ist die Trennung der Materialien und das Recycling praktisch unmöglich. Das Element endet somit nach dem endgültigen Verbrauch im Ganzen als Abfall. In einigen Fällen muß es sogar als Sondermüll behandelt werden. Der große Anteil der Rahmenteile an der zu behandelnden Ab fallmenge ist damit ein deutlicher Nachteil.With such filter elements, their frames, filter mat Rial film and any seal firmly from one piece is the separation of materials and recycling practically impossible. The element ends after final consumption as a whole as waste. In some In some cases it even has to be treated as hazardous waste. The large proportion of the frame parts in the Ab to be treated volume is a clear disadvantage.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Technik derart zu verbessern, daß die Filtermaterialien recyclet werden können, wobei weniger als bisher schwie rig zu behandelnder Abfall entsteht. Für den erfindungs gemäßen Filter ist charakteristisch, daß das Filterstück an den Kanten zwischen zwei voneinander trennbar verbun dene Rahmenteile gebracht ist, wobei die Profile der ge gen das Filterstück kommenden Kanten des Rahmenteils der Faltung im Filterstück entsprechen.The invention has for its object the known Improve technology so that the filter materials can be recycled, but less than before Waste to be treated arises. For the fiction contemporary filter is characteristic that the filter piece at the edges between two separable verbun dene frame parts is brought, the profiles of the ge towards the filter piece coming edges of the frame part of the Correspond to the fold in the filter piece.
Mit der Erfindung wird erreicht, daß nach dem Verstopfen des Filtermaterialstücks nicht der ganze Filter vernich tet zu werden braucht, sondern es genügt, wenn das Fil termaterial durch ein neues ersetzt wird. Die Kanten der lösbaren Rahmenteile können mit einer bandartigen Gummi dichtung versehen werden, die dem Filter ausreichend Dichtigkeit gibt.With the invention it is achieved that after clogging of the filter material piece does not destroy the entire filter needs to be done, but it is sufficient if the fil term material is replaced by a new one. The edges of the Detachable frame parts can be made with a band-like rubber seal provided that the filter is sufficient Tightness there.
Der erfindungsgemäße Filter kann aus einem bogenartigen Filterstück und einem dieses umgebenden Rahmen bestehen, der z. B. rechteckige Form hat. An den beiden gegenüber liegenden Seiten der Teile des rechteckigen Rahmens kann eine der Faltung des Filterstücks entsprechende Faltung ausgeführt werden, während die beiden anderen Seiten der Teile gerade gelassen werden. Zum anderen kann der Filter auch eine andere Form haben je nach der Querschnittsform des Strömungskanals, in welche der Filter installiert werden soll.The filter according to the invention can consist of an arcuate Filter piece and a frame surrounding it, the z. B. has a rectangular shape. On the two opposite lying sides of the parts of the rectangular frame can a fold corresponding to the fold of the filter piece run while the other two sides of the Parts are left straight. Secondly, the filter also have a different shape depending on the cross-sectional shape the flow channel in which the filter is installed shall be.
Das in dem erfindungsgemäßen Filter verwendete Filter materialstück kann aus einem faltbaren Material, wie z. B. Papier, non-woven Polymerfasern oder ähnlichem, bestehen. Solche Filterstücke können als Filterersatzteile vorge fertigt werden.The filter used in the filter according to the invention piece of material can be made of a foldable material, such as. B. Paper, non-woven polymer fibers or the like exist. Such filter pieces can be featured as filter replacement parts be manufactured.
Es ist auch möglich, daß das Filterstück aus losem, biegsamem Material wie z. B. Stoff oder non-woven ist und daß mit dem Filterrahmen quer über das Filterstück lau fende Sprossen verbunden sind, die das Filterstück zick zackförmig in Falten halten. In diesem Fall wird das Fil terstück mit Hilfe der Sprossen in Falten gebracht, wäh rend das Filterstück gegen das eine Rahmenteil eingepaßt wird. Nachdem das Filterstück an seiner Stelle gefaltet ist, werden die Rahmenteile so miteinander befestigt, daß die Kanten des Filterstücks und die Enden der Sprossen zwischen diesen Teilen bleiben.It is also possible that the filter piece is made of loose, flexible material such as B. is fabric or non-woven and that with the filter frame lukewarm across the filter piece fende rungs are connected, the filter piece zig keep it in a jagged fold. In this case the fil Wrinkled the terpiece with the help of the rungs rend the filter piece against the one frame part becomes. After the filter piece is folded in its place is, the frame parts are fastened together so that the edges of the filter piece and the ends of the rungs stay between these parts.
Erfindungsgemäß kann das Filterstück auch zylinderförmig oder kegelförmig sein und an den beiden entgegengesetzten Enden zwischen zwei ineinandergehenden Rahmenteilen befe stigt werden. Diese Rahmenteile können an beiden Enden des Filterstücks aus einem plattenartigen, an den Außen kanten entsprechend der Faltung des Filterstücks profi lierten Teil und einem dieses umgebenden, an den Innen kanten entsprechend profilierten ringförmigen Teil gebil det werden.According to the invention, the filter piece can also be cylindrical or be conical and on the two opposite End the ends between two interlocking frame parts be increased. These frame parts can be on both ends the filter piece from a plate-like, to the outside edges according to the folding of the filter piece profi and part surrounding it, on the inside edges according to profiled annular part gebil be det.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren speziell zum Konstruieren eines solchen Filters, bei dem das Fil terstück aus schlaffem, biegsamem Material, wie Stoff, besteht. Für das Verfahren ist charakteristisch, daß auf die Quersprossen am unteren Rahmenteil, dessen beide ent gegengesetzte Seiten in Falten verlaufende Oberkanten ha ben und das an den Faltenspitzen mit Sprossen versehen ist, die die Seiten des Teils miteinander verbinden, eine Filtermaterialfolie gelegt wird, die an dem einen Ende des Rahmenteils befestigt wird, daß die Filtermaterial folie danach zickzackartig mit separaten Quersprossen gefaltet wird, die bis auf den Grund der in den Seiten des genannten Rahmenteils zwischen den Falten vorhandenen Vertiefungen gedrückt werden, und daß abschließend das obere Rahmenteil, dessen entgegengesetzte Seiten in ent sprechender Weise in Falten verlaufende Unterkanten ha ben, gegen das untere Rahmenteil gedrückt wird derart, daß die Kanten der Filtermaterialfolie zwischen den Sei ten der sich gegeneinander drückenden Rahmenteile blei ben.The invention also relates to a method specifically to construct such a filter, in which the fil slack, flexible material such as fabric, consists. It is characteristic of the process that on the cross bars on the lower part of the frame, both of which ent opposite sides wrinkled upper edges ha ben and the sprouts on the fold tips that join the sides of the part together, one Filter material film is placed on one end of the frame part is attached that the filter material Then foil zigzag with separate cross bars that is folded to the bottom of the pages of the frame part mentioned between the folds Depressions are pressed, and that finally the upper frame part, the opposite sides of which in ent speaking, wrinkled lower edges ha ben, is pressed against the lower frame part in such a way that the edges of the filter material film between the screen lead of the frame parts pressing against each other ben.
Die zu verwendende Filtermaterialfolie kann als durch gehendes Band hergestellt werden, das auf die zum unteren Rahmenteil gehörenden Quersprossen geführt, an einem Ende des genannten Rahmenteils befestigt und am entgegenge setzten Ende des Rahmens gleichzeitig abgetrennt wird, während das untere und das obere Rahmenteil gegeneinander gebracht werden. Das Falten der Folie kann mit gesonder ten Quersprossen jede Falte einzeln oder alternativ gleichzeitig mit Quersprossen erfolgen, die an den Enden an Stangen befestigt sind, die an den beiden entgegen gesetzten Seiten des Rahmens drehbar gelagert sind.The filter material film to be used can be used as going to be made tape that goes to the bottom Crossbars belonging to the frame part, at one end attached to the said frame part and on the opposite set end of the frame is cut off at the same time, while the lower and the upper frame part against each other to be brought. The folding of the film can be done separately each cross individually or alternatively done at the same time with cross-bars that are on the ends attached to poles opposite to the two set sides of the frame are rotatably mounted.
Dementsprechend ist vorstellbar, daß bei Verwendung der gelagerten Quersprossen das Filtermaterial von der Rolle zugeführt werden kann und nach dem Gebrauch an der entge gengesetzten Seite auch auf einer Rolle gesammelt wird und daß ihre Zuführung mechanisch oder motorisiert durch geführt werden kann sogar derart, daß dies automatisch erfolgt, nachdem das Filtermaterial verbraucht ist.Accordingly, it is conceivable that when using the stored cross sprouts the filter material from the roll can be fed and after use on the entge opposite side is also collected on a roll and that their feeding is mechanical or motorized can even be done in such a way that this is automatic takes place after the filter material is used up.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Hinweis auf die Abbildungen der beigefügten Zeich nung ausführlich beschrieben, in denenIn the following the invention is illustrated by examples with reference to the illustrations of the attached drawing described in detail in which
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Filter zeigt, bei dem das aus Stoff bestehende Filterstück zwischen zwei einander entgegengesetzten rechteckigen Rahmenteilen befestigt ist, Fig. 1 shows a filter according to the invention, in which the existing fabric filter piece opposite rectangular frame parts is fixed between two,
Fig. 2 das mit separaten Quersprossen erfolgende Falten des Filterstoffes in einem Filter nach Fig. 1 zeigt, Fig. 2, taking place with separate crossbars folds of the filter material shows a filter according to Fig. 1,
Fig. 3 das mit an Stangen befestigten Quersprossen erfolgende Falten des Filterstoffes in einem anderen erfindungsgemäßen Filter zeigt, Figure 3 shows the taking place with rods attached to crosspieces folds of the filter material shows. In another inventive filter,
Fig. 4 den Querschnitt IV-IV des Filters nach Fig. 3 in der Phase zeigt, bei der der Filterstoff gefaltet ist, aber die Rahmenteile noch nicht gegeneinander gebracht sind, FIG. 4 shows the cross section IV-IV of the filter according to FIG. 3 in the phase in which the filter material is folded but the frame parts have not yet been brought together,
Fig. 5 einen erfindungsgemäßen Filter zeigt, bei dem das aus Papier bestehende fertig gefaltete Filterstück zwi schen zwei einander gegenüberleigenden, rechteckigen Rahmenteilen befestigt ist, Fig. 5 shows a filter according to the invention, wherein the paper consists of ready-folded filter piece is attached Zvi's two mutually gegenüberleigenden rectangular frame parts,
Fig. 6 einen erfindungsgemäßen Filter zeigt, bei dem das fertig gefaltete kegelförmige Filterstück an beiden Enden zwischen zwei ineinandergehenden Rahmenteilen befestigt ist, Figure 6 shows a filter according to the invention., Wherein the ready-folded conical filter piece is attached at both ends between two interengaging preceding frame parts,
Fig. 7 das zum Filter nach Fig. 6 gehörende Filterstück zeigt, Fig. 7 shows the part of the filter of FIG. 6 filter piece,
Fig. 8 das Ende des Filters nach Fig. 6 im Schnitt VIII- VIII nach Fig. 6 zeigt. Fig. 8 shows the end of the filter of Fig. 6 in section VIII-VIII of Fig. 6.
In Fig. 1 ist ein rechteckiger Filter 1 zu sehen, der aus einem aus biegsamem Stoff zickzackförmig gefalteten Fil termaterialstück 2 besteht, das an den Kanten zwischen dem unteren und oberen Rahmenteil 3, 4 befestigt ist. Die Oberkanten 5 der Längsseiten des unteren Rahmenteils 3 und die Unterkanten 6 der Längsseiten des oberen Rahmen teils 4 sind einander und der Faltung des Filterstoffs 2 entsprechend zickzackförmig gestaltet. An den Spitzen der Falten des Filterstoffs 2 sind quer über den Filter rei chende Sprossen 7, 8 angebracht, die sicherstellen, daß der Stoff in Falten bleibt. In Fig. 1 a rectangular filter 1 can be seen, which consists of a flexible material zigzag folded Fil termaterialstück 2 , which is attached to the edges between the lower and upper frame part 3 , 4 . The upper edges 5 of the long sides of the lower frame part 3 and the lower edges 6 of the long sides of the upper frame part 4 are designed in a zigzag fashion to match the folding of the filter material 2 . At the tips of the folds of the filter fabric 2 are transversal sprouts 7 , 8 attached across the filter, ensuring that the fabric remains in folds.
Beim Filter 1 nach Fig. 1 sind die Rahmenteile 3, 4 zum Wechseln des verbrauchten Filterstoffs 2 voneinander trennbar. Beim Wechseln wird der neue Filterstoff 2 von der Rolle 9 als durchgehendes Band an den Spitzen der Zacken des unteren Rahmenteils 3 über die quer über den Filter reichenden Quersprossen 7 geführt und am Ende des genannten Rahmenteils 10 befestigt. Danach wird der Fil terstoff 2, jede Falte einzeln, mit den frei beweglichen Quersprossen 8 gefaltet, die sich von oben nach unten in die Vertiefungen zwischen den Zacken des Rahmenteils 3 drücken lassen. Das Falten wird in Fig. 2 verdeutlicht, in der drei frei bewegliche Sprossen 8 in drei verschie denen Phasen der Faltenbildung sichtbar sind. Nachdem der Filterstoff 2 vollständig gefaltet ist, werden die Rah menteile 3, 4 gegeneinander gebracht, wobei gleichzeitig die im oberen Rahmenteil vorhandene Trennschneide 11 das Abtrennen des Filterstoffs durchführt. Die gegeneinander zu bringenden Kanten der Rahmenteile 3, 4 können mit die Teile umlaufenden Gummidichtungen ausgerüstet werden, die Leckagen in den Nahtstellen zwischen dem Filterstoff und den Rahmenteilen verhindern.In the filter 1 according to FIG. 1, the frame parts 3 , 4 can be separated from one another for changing the used filter material 2 . When changing, the new filter material 2 is guided from the roll 9 as a continuous band at the tips of the prongs of the lower frame part 3 over the cross bars 7 extending across the filter and fastened at the end of the said frame part 10 . Then the Fil terstoff 2 , each fold individually, folded with the freely movable cross bars 8 , which can be pressed from top to bottom in the recesses between the teeth of the frame part 3 . The folding is illustrated in Fig. 2, in which three freely movable rungs 8 in three different phases of the folds are visible. After the filter material 2 is completely folded, the frame parts 3 , 4 are brought against one another, the cutting edge 11 present in the upper frame part simultaneously carrying out the separation of the filter material. The edges of the frame parts 3 , 4 to be brought against one another can be equipped with rubber seals running around the parts, which prevent leakages in the seams between the filter material and the frame parts.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Ausführung der Erfindung entspricht weitgehend der Ausführung nach Fig. 1 und 2. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß die den Filter stoff 2 in Falten biegenden Quersprossen 8 mit den Enden an an den entgegengesetzten Längsseiten des unteren Rah menteils 3 drehbar gelagerten Stangen 12 befestigt sind. Beim Drehen der Stangen 12 beginnen die Sprossen 8 den Filterstoff 2 zu falten, beginnend am Ende 10 des Rahmen teils 3, an dem das Stoffende befestigt ist, aber letzt endlich werden alle Falten gleichzeitig fertig. Diese Phase zeigt Fig. 4, in der die Stangen 12 mit den Spros sen 8 in ihre untere Lage geschwenkt sind. The embodiment of the invention shown in FIGS. 3 and 4 largely corresponds to the embodiment of FIGS. 1 and 2. A difference, however, is that the filter fabric 2 in folds folding cross bars 8 with the ends on the opposite long sides of the lower frame menteils 3 rotatably mounted rods 12 are attached. When the rods 12 are rotated, the rungs 8 begin to fold the filter fabric 2 , beginning at the end 10 of the frame part 3 , to which the end of the fabric is fastened, but finally finally all the folds are finished at the same time. This phase is shown in Fig. 4, in which the rods 12 with the sprouts 8 are pivoted into their lower position.
In dem Filter 1 nach Fig. 5 ist das Filterstück 13 ein in Falten gefalteter Papierbogen, der an den Seiten zwischen die der Faltung entsprechenden gezackten Rahmenteile 3, 4 gelegt ist. Da das Falten des Papierbogens 13 vorab er folgt ist, sind die quer über den Filter reichenden Sprossen bei dieser Ausführung nicht erforderlich.In the filter 1 according to Fig. 5, the filter element 13 folded in a pleated paper sheet that is laid on the sides between which the folding respective serrated frame parts 3, 4. Since the folding of the paper sheet 13 he follows beforehand, the rungs extending across the filter are not required in this embodiment.
In Fig. 6 bis 8 ist eine Ausführungsform der Erfindung gezeigt, in der der Filter 1 und das zugehörige aus Pa pier bestehende, gefaltete Filterstück 14 in der Grund form kegelförmig sind. Das kegelförmige Filterstück 14, das im voraus gefaltet und gefügt ist, ist in Fig. 7 gezeigt. Nach Fig. 6 und 8 werden die Rahmenteile an beiden Enden 15, 16 des Filterstücks 14 aus einem plat tenartigen, an den Außenkanten der Faltung des Filter stücks entsprechend profilierten Teil 17, 17′ und einem dieses umgebenden, an der Innenseite entsprechend profi lierten ringförmigen Teil 18, 18′ gebildet. Das innere Rahmenteil 17 des oberen Endes 15 und das äußere Rah menteil 18′ des unteren Endes 16 des Filterteils sind durch eine durch das Filterteil gehende Achse 19 mitein ander verbunden. Das Einsetzen des Filterteils 14 er folgt, während das äußere Rahmenteil 18 des oberen Endes 15 und das innere Rahmenteil 17′ des unteren Endes des Stücks lose sind. Danach werden die Rahmenteile 17, 18; 17′, 18′, deren gegenüberliegenden Kanten entsprechend der Zuspitzung des Kegels in Richtung der Achse 19 schräg sind, mit an den Achsenden vorhandenen Spannmuttern 20, 21 gegeneinander gespannt, wobei das Spannen auf der ge genseitigen axialen Verschiebung der schrägen Flächen der Kanten beruht.In Figs. 6 to 8, an embodiment of the invention is shown, in which the filter 1 and the corresponding pier of existing Pa, pleated filter element 14 are dimensionally conical in the base. The conical filter piece 14 , which is folded and joined in advance, is shown in FIG. 7. According to FIG. 6 and 8, the frame parts at both ends 15, 16 of the filter plug 14 are tenartigen from a plat, at the outer edges of the convolution of the filter plug correspondingly profiled part 17, 17 'and a surrounding profiled correspondingly profiled this on the inside of the annular Part 18 , 18 'formed. The inner frame member 17 of the upper end 15 and the outer frame member 18 'of the lower end 16 of the filter part are connected by an axis 19 through the filter part mitein other. The insertion of the filter part 14 it follows, while the outer frame part 18 of the upper end 15 and the inner frame part 17 'of the lower end of the piece are loose. Then the frame parts 17 , 18 ; 17 ', 18 ', the opposite edges of which are oblique in accordance with the tapering of the cone in the direction of the axis 19 , clamped against one another with existing clamping nuts 20 , 21 , the clamping being based on the mutual axial displacement of the oblique surfaces of the edges.
Die den Pfeilen nach Fig. 6 entsprechende, zu filternde Luftströmung erfolgt von außen ins Innere des kegelför migen Filterstücks 14, von wo die gefilterte Luft am un teren Ende 16 des Filterstücks in eine im plattenartigen inneren Rahmenteil 17 eingebrachte Austrittsöffnung 22 läuft. Eine in entgegengesetzter Richtung verlaufende Luftströmung wäre natürlich genauso möglich.The arrows in FIG. Appropriate, is carried out to be filtered air flow from from which the filter plug 6 runs outside into the interior of kegelför-shaped filter rod 14, the filtered air to the un direct end 16 in an inner in the plate-like frame member 17 introduced orifice 22. An air flow running in the opposite direction would of course also be possible.
Für den Fachmann ist klar, daß die verschiedenen Ausfüh rungsformen der Erfindung nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt sind, sondern diese im Rahmen der beigefügten Patentansprüche variieren können. Zum Bei spiel kann das Filtermaterial außer Stoff und Papier auch aus einem Glasfasergewebe oder Viskosefaserstoff oder ähnlicher non-woven-Faser bestehen, die sich zwischen zwei Papierschichten befindet. Das letztgenannte Material eignet sich z. B. für Frischluftfilter in Autos, die Staub aus der in die Innenräume des Autos eintretenden Luft entfernen. Außer Gasen ist der erfindungsgemäße Filter auch zum Filtern von Flüssigkeiten, wie z. B. als Ölfilter geeignet.It is clear to the person skilled in the art that the various designs tion forms of the invention are not described Examples are limited, but within the scope of attached claims may vary. For the case The filter material can also play in addition to fabric and paper from a glass fiber fabric or viscose or similar non-woven fiber exist between two layers of paper. The latter material is suitable for. B. for fresh air filters in cars that dust from the air entering the interior of the car remove. The filter according to the invention is besides gases also for filtering liquids, e.g. B. as an oil filter suitable.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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