Titel: Filer-samenste!
GEBIED VAN DE UITVINDING
De uitvinding heeft betrekking op een liter voor het llteren van gasstromen, in het bijzonder lucht, bijvoorbeeld in luchtverversingsinstaflaties in woningen, kantoren en industriële gebouwen alsmede in apparaten.
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
Een filtersamenstel voor het filteren y|n lucht omvat typisch een tot een zig-zag-vorm gevouwen filterelement, ook wel kortweg aangeduid als "filter", dat gevat is in een rechthoekig kader met een U-vormige dwarsdoorsnede. Het kader geeft sterkte aan het geheel, en kan worden beetgepakt om het geheel te manipuleren of te positioneren. Het samenstel wordt bijvoorbeeld gemonteerd in een luchtleiding, of nabij een iniaatopening of een uitlaatopening van een luehtleiding, op een dusdanige manier dat de passerende lucht niet buiten het kader om kan passeren en aldus gedwongen wordt om te passeren door het filterelement.
Met name bij grotere filtersamenstelien is het van belang dat het filter goed wordt vastgehouden door het kader. Over het fiiter vindt enige drukval plaats, niet als gevolg dat er op het fiiter een dwarskracht wordt uitgeoefend. Eerst zal het filter willen doorbuigen, waardoor het bij de randen los komt van het kader en ongefilterde lucht buiten het filter om kan stromen, en bij nog grotere druk kan lit filter geheel uit het kader worden gedrukt. Om dit te voorkomen, is het gebruikelijk dat het fiiter is vastgelijmd in het kader.
SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een filtersamenstel van het ypprnoemde type, waarbij het filter zonder gebruik van iijm toch stevig wordt vastgehouden in het kader. Hiertoe is volgens de onderhavige uitvinding het kaler voorzien van op het lifter aangrijpende klemorganen.
KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN leze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de volgende beschrijving van één of meerdere uitvoeringsvoorbeelden onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, waarin aanduidingen "onder/boven", "boger/lager", "links/rechts" etc uitsluitend betrekking hebben op de in de figuren weergegeven oriëntatie, en waarin: figuur 1 schematisch een perspectiefaanzicht toont van een liter; figuur 2A schematisch een perspectiefaanzicht toont van een kader; figuur 2B schematisch een doorsnede-detail tO|nt van het kader, figuur 3 een plano toont; figuur 4A schematisch een perspectiefaanzicht toont van een gedeelte van een kader volgens de onderhavige uitvinding, voorafgaand aan plaatsing van het filter; figuur 4B schematisch een met figuur 4A vergelijkbaar perspectiefaanzicht toont, na plaatsing van het filter; figuur 4C een aanzicht toont volgens de pijl C in figuur 4B; de figuren 5 en 6 details illustreren; figuur Ψ een alternatieve benadering illustreert; en figuur 8 een filtersamenstel toont.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING
Figuur 1 toont schematisch een perspectiefaanzicht van een filter 10. Het filter 10 bestaat uit een rechthoekig vel van een voor hef uitfilteren van stof en andere deeltjes geschikt fiiiermateriaal, bijvoorbeeld op papiërbasis, zoals op zich bekend en derhalve niet nader uitgelegd.
Het vel is langs onderling evenwijdige vouwlijnen 12, 13 in alternerende richtingen gevouwen tot een harmonicavorm of zigzagvorm. De vlakke delen fissen opeenvolgende vouwlijnen ^rdën aaniedüid als fiitersegmenten 11. De filtersegmenten 11 hebben in zijn algemeenheid een rechthoekige vorm, met lange zijden diè gevormd worden door de vouwlijnen 12,13, en met korte zijden 14,1| die gevormd worden door de zijranden van het filtervei. Die korte zijden zullen ook worden aangeduid als "eindranden".
Figuur 2A toont schematisch een perspectiefaanzicht van een kader 20. Het kader 20 omvat vier langwerpige kaderelementen die gezamenlijk worden aangedutd met het verwijzingscijfer 21 en geïndividualiseerd worden door toevoeging van een letter A, B, % D. De kaderelementen 21 zijn met elkaar verbonden tot een in zijn algemeenheid rechthoekige contour. Elke kaderelement 21 heeft een U-vormige dwarsdoorsnede, zoals gedetailleerder getoond in figuur 2B, met een bodem 22 en opstaande zijden 23, 24, in hoofdzaak loodrecht op de bodem 22.
Het filter 10 past in het kader 20, Daarbij is de lengte van de vouwranden 12, 13 steeds in hoofdzaak gelijk aan de lengte van twee overstaande kaderelementen 21A, 21B, zodat de eindranden 14,11 aanliggen tegen, of zich bevinden op geringe afstand van, de respectieve bodems 22 van de andere overstaande kartereiementen 21C, 21D. !n de stand der techniek wordt een fixatie van het filter 10 aan het kader 21 bereikt door het aanbrengen van lijm tussen genoemde eindranden 14, 15 en de respectieve bodems 22 van genoemde kadereiementen 21C, 21D. Doorgaans is er ook lijm aangebracht tussen de respectieve zijden 23, 24 van die kadereiementen 21C, 21D en eindgedeelten van vouwranden 12, 13.
In principe is de lengte van het filter 10 eg de lengte het kader 20, dat wil zeggen gemeten loodrecht öp de richting van de vouwlijnen 12, 13, niet bijzonder kritisch. Vanwege de harmonicavorm kan het filter immers in zijn lengterichting gemakkefijk worden samengeknepen of uitgerekt. Zoals voor een deskundige duidelijk za! zijn, zal daarbij echter de dikte van het filter veranderen, zoals gemeten loodrecht op twee denkbeeidige raakvlakken aan de vouwranden 12, 13. in principe is de dimensipnerini zodanig dat, wanneer de lengte van het filter correspondeert met de lengte van het kader, de dikte van het filter correspondeert met de breedte van de bodem 22 van de kadereiementen 21. Bij het assem beren van een filtersamenstel, dat wil zeggen het aanbrengen van het filter 10 in het kader 20, is het echter een probleem dat het filter vrij stug is, en een "rusttoestand" heeft die korter is dan de lengte van het kader 20, zodat maatregelen genomen moeten worden op het filtër 10 op de gewenste lengte te brengen en te houden totdat dë lijm Voldoende ië uitgehard.
Het kader van een filtersamenstel kan in principe gemaakt worden van een willekeurig materiaal, bijvoorbeeld metaal Of hard piastic. In een hierna te bespreken voorkeursuitvoeringsvorm van een kader volgens de onderhavige uitvinding echter is het kader, in elk geval de iangszijden daarvan, gemaakt van een vel van een vouwbaar materiaal, bijvoorbeeld karton. Het uitgangsmateriaal kan ook een van vouwranden voorzien plaatmateriaal zijn, bijvoorbeeld kunststof of metaal.
Figuur 3 is een aanzicht van feh piano 1QQ voor een longitudinale kadereiement volgens de onderhavige uitvinding. De plano 100 omvat een centraal segment 122 met een in hoofdzaak rechthoekige vorm, geflankeerd door twee eveneens in hoofdzaak rechthoekige flanksegmenten 123 en 124. Tussen het centrale segment 122 en de twee flanksegmenten 123 en 124 bevinden zich respectieve, onderling evenwijdige, centrale vouwlijnen 125, 126.
Naast de flanksegmenten 123 en 124 bevat de plano voorts respectieve rijen van klemorganen 130,140 mft een globale driehoeksvorm. Elk klemorgaan 130,140 heeft een basis 1É3,143 die aansluit op de vrije longitudinale zijrand van het respectieve fianksegment 123, 124, dat wil zeggen de rand tegenover de respectieve centrale vouwlijn 125, 126. By deze aansluitingen heeft de piano 100 verdere vouwlijnen 127, 128, steeds evenwijdig aan de centrale vouwlijnen 125, 126.
Elk klemorgaan 130, 140 heeft zijranden 134, 135 en 144, 145. Elke zijrand reikt vanaf een nadir 132,142 nabij de desbetreffende vouwlijn 127, 128 naar een apex 131, 141. De zijranden kunnen rechte lijnen zijn, zoals in deze figuur getoond, maar andere vormdetails zijn mogelijk en zullen hierna besproken worden.
Ter onderscheiding van elkaar zullen de kiemorganen 130, 140 aan weerszijden van de plano 100 worden aangeduid als "eerste" respectievelijk "hflidl" kiemorganen. Dezelfde aanduidingen zullen worden gebruikt voor onderdelen van deze kiemorganen.
De éérste en tweede kiemorganen 130, 140 zijn versprongen ten opzichte van elkaar gepositioneerd dat wil zeggen dat eerste apexen 131 steeds zijn uitgeiijnd met tweede nadirs 142 en dat eerste nadirs 132 steeds zijn uitgeiijnd met tweede apexen 141.
Voor het vormen van de kaderelement worden de flanksegmenten 123< 124 ten opzichte van het centrale segment 122 over de respectieve vouwlijnen 125, 126 gevouwen over een hoek van in hoofdzaak 90°, om aidus de bodem 22 en de zijwanden 23, 24 te vormen (zie figuur 2B). Figuur 4A is een schematisch perspectiefaanzicht dat deze toestand illustreert. Te zien is, dat die kiemorganen 110, 140 zich nog in hoofdzaak in het vlak van de de zijwanden 23, 24 vormende flanksegmenten 123, 124 uitstrekken. in deze toestand kunnen vier kaderelementen aan elkaar worden bevestigd om, vergelijkbaar met de stand der techniek, een rechthoekig kader te definiëren, in afwijking van het in figuur IA getoonde kader volgens de st|nd der techniek zai een kader 1200 volgens de onderhavige uitvinding twee kaderelementen hebben van dé plano 101 volgens figuur 3; de korte zijden zijn vrij van de genoemde kiemorganen. Figuur 4A toont van dat kader 1200 slechts een gedeelte vin één van die kadereiementen 200.
Wanneer het kader 1200 aldus is samengesteid, kan het filtereiement worden ingébrachte Dit kan in principe een reeds bestaand filtereiement 10 volgens figuur 1 zijn. in figuur 4A is met dikke lijnen op de bodem 122 ingetekend waar de eindrand 14,15 van het filtereiement 10 moet komen. Te zien is, dat ie beoogde positie van de respectieve vouwranden 12, 13 steeds is uitgeiijnd met een nadir 132, 142, maar. zoals eerder opgemerkt, dat hoeft niet noodzakelijkerwijze een positie te zijn die het fiiterelement 10 uit zichzelf inneemt.
Na plaatsing van het filtereiement 10 kunnen de kiemorganen 130, 140 naar binnen worden omgevouwen, dat wil zeggen naar de richting van de bodem 122. De kiemorganen 130, 140 worden gemakshalve opeenvolgend omgevouwen, waarbij elk klemorgaan 130, 140 steeds bsnnendringt in de driehoekige ruimte tussen twee aan elkaar grenzende fiitersegmenten 11, en deze fiitersegmenten 11 dwingt om de juiste V-stand ten opzichte van elkaar aan te nemen. Als alle kiemorganen 130, 140 zijn omgevouwen, heeft het filtereiement 10 automatisch de juiste lengte.
Figuur 4B Is een met figuur 4A vergeiijkbaar perspectiefaanzicht, met de kiemorganen 130, 140 in de naar binnen gevouwen toestand. Tér wille van de duidelijkheid is het filtereiement niet getoond in deze figuur.
Te zien va!t, dat het apex 131, 141 van de kiemorganen 130, 140 zich nu bevindt in de nabijheid van de tegenoverliggende centrale vouwlijn 126, 125. In figuur 3 is de breedte van het bodemsegment 122 aangeduid met I, en is de breedte van het zijwandsegment 123 aangeduid met. H, terwijl de apexhoogte van klemorgaan 130 is aangeduid met Q. Ingezien zai worden, dat althans bij benadering de formule Q2 = B2 + H2 geldt.
Figuur 4C is een schematisch bovenaanzicht van de situatie van figuur 4B, volgens de pijl C. In dit voorbeeld zijn de kiemorganen 130, 140 zichtbaar ais in elkaar passende driehoeken. Maar in werkelijkheid liggen de kiemorganen 130 en 140 in twee verschillende, elkaar snijdende vlakken, en kruisen de kiemorganen 130, 140 elkaar ongeveer halverwege bij een snijpunt S. Afhankelijk van de precieze dimensionering van de kiemorganen 130 en 140 zal het snijpunt S een plaats zijn waar de kiemorganen 130 en 140 een segment 11 van het filtereiement 10 vastklemmen.
In figuur 4C zijn de kiemorganen 130 en 140 weergegeven als driehoeken met rechte zijden. jn de détaluitsnede is getoond dat de zijden convex kunnen zijn, zodat de kiemorganen 136 en 140 ter hoogte van het snijpunt S eigenlijk te breed zijn met betrekking tot het filtermateriaal, en/of dat de kiemorganen 130 en 146 ter hoogte van dat snijpunt S kunnen zijn voorzien van een concave verdieping, Deze verdiepingen van tegenover elkaar gelegen kiemorganen kunnen in elkaar grijpen en dienen als extra grip op het filtermateriaal en/of als extra positionele borging voor de kiemorganen tiö en 1IÖ zelf.
Het materiaal van het filtereiement 16 heeft natuurlijk een bepaalde dikte, die in een voorbeeldsituatie ongeveer 1-2 mm kan zijn. Bij het omvouwen van een klemorgaan vanaf de positie van figuur 4A komt het klemorgaan steeds steviger in contact met de V-vorm van twee naburige fiitersegmenten 11, en dat contact is het stevigst wanneer het klemorgaan ongeveer parallel ligt aan de bodem 122. Wanneer het klemorgaan verder wordt gevouwen in de richting van de bodem 122, komt het klemorgaan juist weer enigszins los uit die V-vorm. Dit betekent, dat de constructie zelf-borgend is. Het kost moeite om de kiemorganen terug los te vouwen vanuit dé stand van figuur 4A, omdat eerst de stand van 90° vouwhoek overwonnen moet worden. Met andere woorden: wanneer de klemorganen eenmaal zijn omgevouwen, is het filtersamilstel van kader en filter een stabiel geheel.
Figuur 5 toont een uïtvoeringsdetai! dat die stabiliteit verder verhoogt. De figuur toont een ainzicht fan een gedeelte van een klemorgaan 130, en een dwarsdoorsnede van een gedeelte van twee naburige filtersegmenten 11. Nabij het apex 131 is het klemorgaan 130 voorzien van een verbreding 136. Deze verbreding 130 is in het getoonde voorbeeld cirkelvormig, ma|f andere vormen zijn ook mogelijk, bijvoorbeeld driehoek, ruit. De verbreding 136 is eigenlijk te breed voor de ruimte die geboden wordt in genoemde V-vorm van twee naburige filtersegmenten 11, maar door een combinatie van het indrukken van het materiaal van het filterelement en het in dwarsrïchting vervormen van de verbreding 136 is het toch mogeiijk om het klemorgaan 130 naar zijn plaats te drukken. Het losraken van het klemorgaan 130 wordt dan echter sterker tegengewerkt door die verbreding, die nu in tegengestelde richting genoemde V-vorm moet passeren. In een extreme variant zullen de zijdelingse uiteinden van de verbreding 136 zich als weerhaken vastbijten in het filtermateriaal.
Hef is ook mogelijk dat de zijden van het klemorgaan 130 zijn voorzien van één of meer puntige uitsteeksels, bijvoorbeeld mét een driehoekvormige contour, bijvoorbeeld een kartelrand. Dit is vgor een gedeelte van de zijrand 134 getoond aan de rechterzijde in figuur 5. Deze puntige uitsteeksels of kartels zullen ingrijpen in het filtermateriaal.
Figuur 6 toont een ander uitvoeringsdetail dat die stabiliteit verder verhoogt.
De figuur toont een aanzïchl van gedeelten van twee naburige klemorganen 130, en een dwarsdoorsnede van een gedeelte van twee naburige filtersegmenten 11, Nabij het nadir 132 is elk klemorgaan I 30 voorzien van een naar het aangrenzende klemorgaan 130 gerichte, bij voorkeur gepunte grijptand 137. De onderlinge afstand tussen de grijptanden van twee naburige klemorganen 130 is kleiner dan tweemaal de dikte van het filtermateriaal in rusttoestand, oftewel de dikte van twee naburige filtersegmenten 11, maar door het indrukken van het materiaal van het filterelement is het toch mogeiijk om het filtermateriaal naar zijn plaats bij het nadir 132 te drukken. Het filtermateriaal zit dan stevig vastgeklemd in een door de twee grijptanden 137 gevormde klembek.
Hen bijkomend voordeel van de driehoekige klemorganen 130,140 is dat Zij de driehoekige ruimten van het filtëfelement 10 nabij de kopse uiteinden daarvan afsluiten.....en aldus tegenwerken dat een luehtstrook een weg buiten hef filter om volgt. Deze afsluitende werking, alsmede de vasfklemmende werking, wordt sterker als de afmetingen van de klemorganen 130,140 groter zijn dan de vrije ruimte typen de filtersegmenten 11, zodat het filter moet vervormen om de klemorganen 130,140 te accommoderen.
Ih de beschreven uitvoeringsvorm maken de klemorganen 130, 140 deel uit van de plano waaruit een kaderelement wordt gevouwen. De klemorganen kunnen dan worden aangeduid als tweedimensionaal. In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de klemorganen driedimensionaal. Figuur 7 is een perspectiefaanzicht dat een dergelijke uitvoeringsvorm schematisch illustreert. Op de flanksegmenten 123, 124 van een plano 700 zijn getande lichamen 730, 740 bevestigd, ten opzichte van elkaar verschoven over een halve periode. Als de flanksegmenten 123,124 worden omgevoüwen (dit is links in de figuur getoond voor segment 124), komen de getande lichamen op de bodem 122 te liggen, waarbij steeds een apex 731,741 past in een tegenoverliggend nadir 742, 732, met steeds het filtermateriaal daar tussen in. Het bovenaanzicht ziet er dan net zo uit als in figuur 4C. Er is enige vrijheid in de precieze contour Van de getande lichamen 730, 740, maar in principe kunnen zij aangröpei op de volledige lengte ven het filtermateriaal.
Figuur 8 toont ten slotte een filtersamenstel 1000 volgens de onderhavige uitvinding^ bestaande uit het kader 1200 met daarin aangebracht een filterelement 10 Het kader 1200 omvat twee tegenover elkaar liggende kaderelementen 2Θ0 volgens de onderhavige uitvinding; de andere twee kaderelementen kunnen gebruikelijke U-vormen hebben er zijn aangeduid met verwijzingsoijfer 1221, iamenvattend verschaft de uitvinding is een filtersamenstel 1001, omvattende een filterkader 1200 en een daarin opgenomen filterelement II met een harmonica-· vorm. Het filterkader heeft vier kaderelementen 1221, 200 in de vorm van een rechthoek. Twee tegenover elkaar gelegen kaderelementen 200 hebben een in hoofdzaak U-vormige dwarsdoorsnede met een bodemgedeelte 122 en twee tegenover elkaar gelegen zijwanden 123, 124, waarbij elke zijwand 123, 124 IS voorzien van klemorganen 130, 140 die uiteinden van het filterelement IÉ vastklemmen.
Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeeiden, maar dat diverse varianten en modificaties mogeüjk zijn binnen de beschermingsomvang van de uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies. Zelfs indien bepaalde kenmerken zijn vermeid in verschillende afhankelijke conclusies, heeft de onderhavige uitvinding ook betrekking op een uitvoeringsvorm die deze kenmerken gezamenlijk heeft. Zelfs
Indien bepaalde kenmerken in combinatie met elkaar zijn beschreven, heeft de onderhavige uitvinding ook betrekking op een uitvoeringsvorm waarin één of meerdere van die kenmerken zijn weggelaten. Kenmerken die niet uitdrukkelijk zijn beschreven als zijnde essentieel, mogen ook worden weggelaten. Eventuele in een conclusie gebruikte verwijzingscijfers dienen niet te 'worden uitgelegd als beperkend voor de omvang van die conclusie.