DE963829C

DE963829C - Filter body made of a folded filter fabric for insert frames of air filters to separate the finest dust

Info

Publication number: DE963829C
Application number: DED19582A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Neumann
Original assignee: Delbag Luftfilter GmbH
Current assignee: Delbag Luftfilter GmbH
Priority date: 1955-01-19
Filing date: 1955-01-19
Publication date: 1957-08-14

Description

Filterkörper aus einer gefalteten Filterstoffbahn für Einsatzrahmen von Luftfiltern zum Abscheiden feinster Stäube Die Erfindung bezieht sich auf einen Filterkörper für Einsatzrahmen von Luftfiltern zum Abscheiden feinster Stäube.Filter body made from a folded filter fabric web for insert frames of air filters for separating the finest dusts The invention relates to a Filter body for insert frames of air filters for separating the finest dusts.

Derartige Filterkörper zum Abscheiden feinster Stäube sind vielfach als Taschenfilter ausgebildet, um eine möglichst große Filterfläche in einem relativ geringen Volumen und einer möglichst geringen Stirnfläche zu erhalten. Für diese Zwecke sind bisher Filter vorgeschlagen worden, bei denen in der Regel Papier als Filterstoff verwendet wird, das als Bahn zickzackförmig' über eine besondere Aufnahme- oder Stützvorrichtung gefaltet und mit dieser als Filterkörper in einem Rahmen gefaßt und befestigt wird. Solche Stützvorrichtungen können so ausgebildet sein, daß in einem als Rahmen dienenden Gehäuse in einem der Tiefe des Filterkörpers entsprechenden Abstand Reihen von Haltedrähten befestigt sind, über die eine aus Filtermaterial bestehende Bahn zickzackförmig eingelegt wird. Eine andere Ausführungsform bekan.nter Stützvorrichtungien besteht darin, daß in einem vorzugsweise aus Holz bestehenden Gehäuse an Stelle der Haltedrähte aus Holzleisten rechteckigen Querschnitts bestehende Haltestäbe derart angeordnet sind, daß das eingelegte Filtermaterial mäanderförmig verläuft. Hierbei kann entweder eine einzige Bahn aus Filtermaterial verwendet werden, oder aber es können auch einzelne Streifen aus Filtermaterial benutzt werden, die durch die Haltestäbe festgespannt werden. Um eine Formveränderung der auf diese Weise gebildeten Filtertaschen zu verhindern, ist es nötig, daß in den gebildeten Taschen zusätzliche Stützelemente, beispielsweise in der Gestalt von Federn, angeordnet werden, die dazu dienen, die Taschen in ihrer Form zu erhalten und so einen gleichbleibenden Strömungswiderstand und Luftdurchtritt zu gewährleisten. Wenn solche Stützelemente in den bekannten Taschenfiltern nicht vorgesehen werden, besteht die Möglichkeit, daß die Wandungen der einzelnen Taschen durch den durchtretenden Luftstrom abgeblasen werden, so daß die Flächen einer Tasche aneinanderliegen, wodurch ein wesentlicher Teil der Filterfläche für den Filtervorgang ausgeschaltet wird. Hinzu kommt, daß die Haltevorrichtungen ebenso wie die Stützeinrichtungen einen zusätzlichen Aufwand sowohl bei der Herstellung als auch bei der Montage des Filters erforderlich machen. Wenn das in einem derartigen Halterahmen angeordnete Taschenfilter verbraucht ist, muß der Gesamtrahmen demontiert werden, um eine neue Bahn aus Filtermaterial in die Haltevorrichtung einzulegen. Such filter bodies for separating the finest dusts are common designed as a pocket filter in order to have the largest possible filter surface in a relatively low volume and the smallest possible frontal area. For this Purposes have heretofore been proposed filters that usually use paper as the Filter material is used, which is zigzag-shaped as a web over a special intake or folded support device and taken with this as a filter body in a frame and is attached. Such support devices can be designed so that in a housing serving as a frame in one corresponding to the depth of the filter body Distance rows of retaining wires are attached, over which one made of filter material existing web is inserted zigzag. Another embodiment is known Support device consists in that in a preferably made of wood Housing made of wooden strips of rectangular cross-section in place of the retaining wires Holding rods are arranged such that the inserted filter material is meandering runs. Here you can either a single sheet of filter material can be used, or individual strips of filter material can also be used be used, which are clamped by the holding rods. About a change in shape To prevent the filter pockets formed in this way, it is necessary that in the pockets formed additional support elements, for example in the shape of springs, which serve to keep the pockets in their shape and thus to ensure a constant flow resistance and air passage. If such support elements are not provided in the known pocket filters, there is the possibility that the walls of the individual pockets through the penetrating Air flow are blown off so that the surfaces of a pocket are against one another, whereby a substantial part of the filter surface is switched off for the filtering process. In addition, the holding devices as well as the supporting devices have one additional effort both in the manufacture and in the assembly of the filter make necessary. When the pocket filter arranged in such a holding frame is used up, the overall frame must be dismantled to make a new sheet of filter material to be placed in the holding device.

Bei. der Herstellung und dem Zusammenbau dieser bekannten Taschenfilter ist somit ein erheblicher Aufwand an Kosten und Montagezeit erforderlich, den man bisher in Kauf nehmen mußte, wenn man aus Gründen der Filterwirkung auf derartige Taschenfilter angewiesen war. At. the manufacture and assembly of these known pocket filters is thus a considerable expense in terms of costs and assembly time required, which one So far had to take into account if one for reasons of the filter effect on such Pocket filter was instructed.

Aus der Falt- und Plissiertechnilk ist es weiterhin bekannt, Bahnen in vielerlei Formen zu falten. It is also known from the folding and pleating technology to use webs fold in many forms.

Unter Verwendung solcher aus der Plissiertechnik bekannter Faltungen sind bereits Filtefkörper entwickelt worden, die aus einer einzigen rechteckigen, in zwei zueinander senkrechten Richtungen gefalteten Filterstoffbahn, beispielswdse aus Papier, bestehen, die zuerst durchgehend zickzackförmig und dann mittels Querkniffungen in Abständen entsprechend der jeweils gewünschten Tiefe des Filterkörpers zusätzlich harmonikaartig gefaltet sind.Using such folds known from pleating technology filter bodies have already been developed, which consist of a single rectangular, Filter material web folded in two mutually perpendicular directions, for example swdse made of paper, which are first continuously zigzag and then by means of cross crimps at intervals according to the depth of the filter body required in each case are folded like a harmonica.

Solche Filter sind bisher bekanntgeworden' als Flüssigkeitsfilter, wie sie insbesondere als Filter für Schmieröle, z. B. bei Brennkraftmaschinen, Verwendung finden. Diese Filter bestehen aus Filterelementen, die nach Art eines Balgens zu einem prismatischen Kärper gefaltet sind. Die Ränder dieser Filter werden in einem Filtergehäuse derart befestigt, daß die zu filternde Flüssigkeit dem durch die balgenartige Faltung gebildeten Innenraum des Filterkörpers zugeführt wird und nach Passieren der gefalteten Filterstoffbahn in einen von der äußeren Gehäusewand umschlossenen Außenraum gelangt, aus dem sie in gereinigtem Zustand abgeführt wird. Such filters have so far become known 'as liquid filters, as they are used in particular as a filter for lubricating oils, e.g. B. in internal combustion engines, use Find. These filters consist of filter elements that act like a bellows are folded into a prismatic body. The edges of these filters are in one Filter housing attached so that the liquid to be filtered through the bellows-like Folding formed interior space of the filter body is fed and after passing of the folded filter material web in one enclosed by the outer housing wall Outside reaches, from which it is discharged in a cleaned state.

Weiterhin sind Filter für Flüssigkeiten oder Gase bekanntgeworden, die ebenfalls aus in Längs-und Querfaltung geknifften Filterstofibahnen bestehen, die derartig kreisförmig zusammengelegt sind, daß sie einen zylinderförmigen Filterkörper bilden. Diese zylinderförmigen Filterkörper werden in Ein- oder Mehrzahl in einem zylindrischen Gehäuse angeordnet. Das zu filternde Medium wird bei diesen Filtern vom Innern des walzenförmigen Filterkörpers durch die gefaltete Filterbahn nach außen geführt. Furthermore, filters for liquids or gases have become known, which also consist of lengthways and crosswise folds of filter material webs, which are put together in a circle that they have a cylindrical filter body form. These cylindrical filter bodies are single or multiple in one arranged cylindrical housing. The medium to be filtered is with these filters from the inside of the cylindrical filter body through the folded filter web led outside.

Es wurde nun erkannt, daß sich die den bekannten Taschen- und Faltfiltern anhaftenden Nachteile vermeiden lassen, wenn eine in zwei zueinander senkrechten Richtungen zuerst zickzackförmig und dann harmonikaartig gefaltete Filterstoffbahn erfindungsgemäß in der Weise zusammengefaltet wird, daß die primären Zickzackfalten aufeinanderfolgender, jeweils um I800 gekniffter Felder der sekundären Harmonikafalten mit ihren Faltkanten spiegelbildlich gegeneinander anliegen und ihre Flanken viereckige Wabenzellen bilden, deren Stirnflächen auf der An- bzw. Abströmseite, reihenweise abwechselnd, geschlossen sind. Durch diese Art der Faltung einer entsprechend bemessenen Filterstoffbahn entsteht ein Faltköiper mit einem der lichten Rahmenfläche entsprechenden Querschnitt, der eine wabenartige Unterteilung aufweist. It has now been recognized that the well-known pocket and pleated filters avoid inherent disadvantages if one in two mutually perpendicular Directions first in a zigzag and then in a concertina-like folded filter fabric according to the invention is folded in such a way that the primary zigzag folds successive fields of the secondary harmonica folds, each pinched around 1800 with their folded edges lie mirror-inverted against each other and their flanks are square Form honeycomb cells, their end faces on the inflow and outflow side, in rows alternately, are closed. By this type of folding a suitably sized The result is a folded filter fabric with a frame that corresponds to the clear area of the frame Cross-section which has a honeycomb-like subdivision.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Filterkörper weist wesentliche Vorteile auf, und zwar sowohl gegenüber den bisher verwendeten sogenannten Filtertaschen als auch gegenüber den bei Flüssigkeitsfiltern bekannten, durch Doppelfaltung gebildeten Filterelementen. In erster Linie ergibt sich bei erfindungsgemäßer Ausbildung des Faltfilters der Vorteil, daß eine große wirksame Filterfläche über einem verhältnismäßig kleinen Durchströniquerschnitt untergebracht werden kann, so daß sich die Filterwirkung gegenüber den bekannten Filterelementen wesentlich erhöhen läßt. The filter body designed according to the invention has significant advantages on, both compared to the so-called filter bags used so far as well as those formed by double folds known from liquid filters Filter elements. First and foremost, the inventive training results Pleated filter has the advantage that a large effective filter area over a comparatively small flow cross section can be accommodated, so that the filter effect can be increased significantly compared to the known filter elements.

So ist es beispielsweise möglich, bei einer Tiefe des Faltkörpers von 30 bis 50 mm über einer Stirnfläche von 0,25 m2 eine wirksame Filterfläche von 3 bis 5 m2 unterzubringen. Bei einer Falttiefe von etwa 250 mm läßt sich über der gleichen Stirnfläche eine wirksame Filterfläche von 10 m2 unterbringen. Eine derartige Konzentration der wirksamen Filterfläche auf den Durchströmquerschnitt ist bei den bekannten Taschenfiltern bisher nicht verwirklicht worden.For example, it is possible with a depth of the folding body from 30 to 50 mm over a face area of 0.25 m2 an effective filter area of To accommodate 3 to 5 m2. With a folding depth of about 250 mm, the The same frontal area can accommodate an effective filter area of 10 m2. Such a one Concentration of the effective filter area on the flow cross-section is with the known pocket filters have not yet been realized.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Filters besteht darin, daß zufolge der durch die Faltung erzielten wabenartigen Unterteilung des Filterkörpers eine große Eigensteifigkeit erreicht wird, die einmal die Anordnung zusätzlicher Stützelemente, die bei anderen Faltungen erforderlich sind, überflüssig und zum anderen den Faltkörper auch gegen mechanische Beanspruchungen unempfindlich macht, so daß das Filter ohne Beeinträchtigung seiner Gebrauchsfähigkeit durch Ausblasen oder Ausschütteln mechanisch gereinigt werden kann. Dieser hohe Grad an Unempfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchung ist ausschließlich bedingt durch das mittels der erfindungsgemäßen Faltung erzielte wabenartige Gefüge. Einer besonderen Abdichtung der einzelnen Zellen gegeneinandter, wie sie bei bekannten Filtern erforderlich ist, bedarf es bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Filterkörper ebenfalls nicht. Another advantage of the filter according to the invention is that that according to the honeycomb-like subdivision of the filter body achieved by the folding a great inherent rigidity is achieved, once the arrangement of additional Support elements that are required for other folds, superfluous and for makes the folding body insensitive to mechanical loads for others, so that the filter can be blown out without affecting its serviceability can be mechanically cleaned or shaken out. This high degree of insensitivity against mechanical stress is solely due to the means of the Folding according to the invention achieved honeycomb-like structure. A special seal the individual Cells against each other, as they are in known filters is required, it is also required in the case of the filter body designed according to the invention not.

Die wabenartige Unterteilung bei den Filterkörpern gemäß der Erfindung bewirkt auch strömungstechnisch günstige Verhältnisse, da der Luftdurchtritt bei idealer, d. h. geradliniger Anströmung des Filters erfolgt. Die wabenartige Unterteilung hat den weiteren Vorteil, daß die Stauhabiagerung über die gesamte Filterfläche gleichmäßig verteilt wird und eine Anhäufung von Staub an einzelnen bestimmten Stellen des Filters während des Betriebes nicht erfolgt. Alle Teile der Filterfläche weisen daher während der gesamten Betriebszeit annähernd gleiche spezifische Strömungswidefstände und gleiche Belastungsverhältnisse auf. The honeycomb-like subdivision in the filter bodies according to the invention also causes favorable conditions in terms of flow, since the air passage at more ideal, d. H. straight-line flow towards the filter takes place. The honeycomb-like subdivision has the further advantage that the accumulation over the entire filter surface is evenly distributed and an accumulation of dust in individual specific places the filter does not take place during operation. All parts of the filter surface point therefore approximately the same specific flow depth during the entire operating time and the same load conditions.

Für den Fall, daß ein Filtermaterial benutzt werden soll, das von sich aus nicht die zur Faltung erforderliche Verformungssteifigkeit besitzt, wird erfindungsgemäß dieses Filtermaterial auf beiden Seiten zwischen an sich bekannte, als Stützschicht dienende und die erforderliche Verformungssteifigkeit aufweisende Bahnen, beispielsweise aus Gaze od. dgl., eingebettet und nun zusammen mit den Stützschichten zu einem Filterkörper gemäß der Erfindung gefaltet. In the event that a filter material is to be used that of does not have the deformation stiffness required for folding according to the invention this filter material on both sides between known per se, serving as a support layer and having the required deformation stiffness Sheets, for example made of gauze or the like, embedded and now together with the support layers folded into a filter body according to the invention.

In weiterer Ausbi.ldung des Erfindungsgedankens wird der gefaltete Filterkörper mindestens an einem Ende an dem Innenrand des Einsatzrahmens durch Vergießen oder Verkleben luftdicht befestigt. Zweckmäßigerweise erhält der Innenrand des Einsatzrahmens einen der Umriß form des Filterkörpers angepaßten zickzäckförmigen Verlauf, so daß er das Filter formschtüssig in sich aufnimmt. Der absolut luftdilchte Abschluß wird durch das Vergießen oder Verkleben erreicht. In a further development of the inventive concept, the folded Filter body through at least one end on the inner edge of the insert frame Potting or gluing attached airtight. The inner edge is expediently preserved of the insert frame one of the contour shape of the filter body adapted zigzag-shaped Course, so that it absorbs the filter in a form-fitting manner. The absolutely airtight Completion is achieved by potting or gluing.

Da es bei diesen der Abscheidung feinster Stäube dienenden Filtern oftmals erforderlich ist, vor dem eigentlichen Filter ein Vorfilter anzuordnen, kann erfindungsgemäß in dem wabenförmigen Faltkörper ein entsprechendes, aus einer Batterie von Filterkerzen gebildetes Vorfilter einsteckbar vorgesehen werden. As it is with these filters, which are used to separate the finest dusts it is often necessary to arrange a pre-filter in front of the actual filter, can according to the invention in the honeycomb-shaped folded body a corresponding one from one Battery of filter candles formed prefilter are provided pluggable.

Bei dem erfindungsgemäßen Filterkörper ist die Herstellung weitestgehend vereinfacht, da keine umständlichen Einbau- oder Montagearbeiten erforderlich sind. Die durch entsprechende Faltung und Kniffung vorbereitete Bahn aus Filtermaterial legt sich beim Zusammenfalten selbsttätig in die endgültige Formt wobei die Oberfläche im Verhältnis zu dem Volumen des Filterkörpers in gewissen Grenzen durch stärkeres oder schwächeres Zusammenfalten veränderbar ist. The manufacture of the filter body according to the invention is extensive simplified because no cumbersome installation or assembly work is required. The web of filter material prepared by appropriate folding and creasing lays itself automatically in its final shape when it is folded up, whereby the surface in relation to the volume of the filter body within certain limits by stronger or weaker folding is changeable.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Filterkörpers dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Bahn aus Filtermaterial mit vorgezeichneten bzw. vorgefalzten Kniffungen, Fig. 2 die Bahn gemäß Fig. I in halb zusammengefalteter Stellung, Fig. 3 die Bahn gemäß den Fig. I und z in endgültig zusammengefalteter Stellung, Fig. 4, 5 und 6 einen in einem Rahmen angeordneten Filterkörper in perspektivischer, Seiten- und Vorderansicht. In the drawing is an example embodiment of the invention Filter body shown, namely Fig. 1 shows a web of filter material with pre-drawn or pre-folded creases, FIG. 2 shows the web according to FIG. 1 in half folded position, Fig. 3 the path according to FIGS. I and z in final folded position, FIGS. 4, 5 and 6 are arranged in a frame Filter body in perspective, side and front view.

Nach der Darstellung in Fig. I ist eine Bahn I aus Filtermaterial in zueinander parallele Zickzackfalten mit den Flanken 3, 4 aufgeteilt. An den Faltstellen sind rautenförmige Kniffungen 5 vorgesehen, die die Bahn senkrecht zur Faitrichtung in der Tiefe des Filters entsprechende Felder 8, 9, IN, IN unterteilen. Die die Felder begrenzenden Reihen von Querkniffungen 5 sind gegeneinander jeweils um die Breite einer Flanke 3 oder 4 yersetzt. Auf diese Weise wird ermöglicht, daß sich die Bahn I nach Art einer Harmonika, wie in Fig. 2 gezeigt, zusammenlegen läßt, bis sich die erhabenen Faltkanten benachbarter Felder berühren, wobei die Querkniffungen 5 die Stirnflächen der durch die Flanken 3, 4 gebildeten viereckigen Wabenzellen darstellen. Nach vollständigem Zusammenlegen entsteht ein in Fig. R dargestellter wabenartiger Körper, bei dem die eine Zellenreihe an der Stirnseite 5 geschlossen und an der Rückseite offen, die benachbarte Zellenreihe an der Stirnseite I2 offen und an der Rückseite geschlossen ist. As shown in FIG. I, a web I is made of filter material divided into parallel zigzag folds with the flanks 3, 4. At the folds diamond-shaped folds 5 are provided, which the web perpendicular to the Faitrichtung Subdivide corresponding fields 8, 9, IN, IN in the depth of the filter. The those Fields delimiting rows of transverse folds 5 are against each other around the Width of a flank 3 or 4 replaced. In this way it is made possible that the track I can be folded up like a harmonica, as shown in Fig. 2, until the raised folding edges of adjacent fields touch, whereby the cross creases 5 the end faces of the square honeycomb cells formed by the flanks 3, 4 represent. After it has been completely folded, a one shown in FIG. R is created honeycomb-like body in which one row of cells is closed at the end face 5 and open at the rear, the adjacent row of cells open at the front side I2 and is closed at the back.

Fig. 4 zeigt.einen erfindungsgemäßen Filterkörper, der an einer Stirnseite in dem Rahmen 17 angeordnet ist. Der Rahmen I7 besitzt einen zickzackförmig entsprechend dem Filtrkörper ausgebildeten Innenrand I8, der durch Vergießen oder Verkleben gegen den Filterkörper abgedichtet wird. Der Filterkörper gemäß Fig. 4 zeigt eine vorderseitig geschlossene und hinten offene Zellenreihe 13, darunter eine vorderseitig offene und hinten geschlossene Zellenreihe I4, darunter wieder eine vorderseitig geschlossene und hinten offene Zellenreihe5 I 5 und anschließend wieder eine VOrdef -seitig offene und hinten geschlossene Zellenreihe I6 und so fort. Die Fig. 5 und 6 zeigen den mit dem Rahmen I7 versehenen Filterkörper in Seiten- und Vorderansicht und lassen die jeweils an der Stirnseite oder an der Rückseite geschlossenen Zellenreihen I3, 15 bzw. 14, I6 erkennen.Fig. 4 shows.ein filter body according to the invention, which on one end face is arranged in the frame 17. The frame I7 has a zigzag shape accordingly the filter body formed inner edge I8, which by casting or gluing against the filter body is sealed. The filter body according to FIG. 4 shows a front side Closed row of cells 13 open at the back, including one open at the front and row of cells I4 closed at the back, underneath another one closed at the front and at the rear open cell row5 I 5 and then again a front-side open and row of cells I6 closed at the back, and so on. Figs. 5 and 6 show the with the frame I7 provided filter body in side and front view and let the rows of cells I3 closed at the front or rear, 15 or 14, I6 recognize.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Filter bodies for air filter insert frames for separating the finest dusts, consisting of a single rectangular one in two Fifterstoffbahn folded to each other perpendicular directions, for example from Paper that is first continuously zigzag and then in Distances according to the respective depth of the filter body also like a harmonica is folded, characterized in that the folded body is one of the clear frame surface corresponding - cross-section with honeycomb-like subdivision, the primary Zilckzagfalten successive fields, each pinched by 1800 (8 to I I) the secondary harmonica folds (5) with their folding edges mirror images of each other and their flanks (3, 4) form square honeycomb cells, the end faces of which on the inflow and outflow side, alternating in rows, closed are.

2. Filter body according to claim 1, characterized in that at Use of one that does not have the deformation stiffness required for folding Filter material this a per se known support layer on both sides, for example made of gauze, and is creased and folded together with the support layers.

3. Filter body according to claims 1 and 2, characterized in that that at least at one end it is in an insert frame (17), the inner edge of which (I8) according to the order torn shape of the filter body is formed zigzag through Potting or gluing is attached airtight.

4. Filter body according to claims I to 3, characterized in that that in the honeycomb-shaped folded body a corresponding one from a battery of filter candles formed pre-filter is arranged insertable.

Publications considered: German Patent No. 809 795; U.S. Patent Nos. 2,653,676, 2,683,537.