WO2000038820A1 - Verfahren zur herstellung eines filterelements - Google Patents

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WO2000038820A1
WO2000038820A1 PCT/EP1999/010135 EP9910135W WO0038820A1 WO 2000038820 A1 WO2000038820 A1 WO 2000038820A1 EP 9910135 W EP9910135 W EP 9910135W WO 0038820 A1 WO0038820 A1 WO 0038820A1
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filter element
filter
sealing strips
sealing
sides
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Maximillian Grad
Josef Rohrmeier
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Mhb Filtration Gmbh & Co. Kg
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/52—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material
    • B01D46/521—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filters embodying folded corrugated or wound sheet material using folded, pleated material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
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    • B01D46/0001—Making filtering elements
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    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01D—SEPARATION
    • B01D2271/00—Sealings for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2271/02—Gaskets, sealings
    • B01D2271/027—Radial sealings

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a filter element and a filter insert, produced by the method shown.
  • a filter insert and a method are known from DE 195 32 436 C1.
  • a fold pack is formed from a thermoplastic, weldable nonwoven, which is connected at least along the length, along its outer sides, to at least one element made of thermoplastic material designed as a sealing strip.
  • the sealing strip is first placed on the outside of the fold pack, so that its upper edge is flush with the upper edge of the fold pack.
  • the sealing strip and the outside are pressed against one another by a pressure element and, at the same time, welded to one another with energy supplied via the other element.
  • the protrusion of the sealing strip which projects beyond the lower edge of the fold pack is first folded over in a folding device, so that the sealing strip has a V-shaped cross section.
  • the folded-over supernatant is stabilized in the folded form with the addition of heat and subsequent cooling.
  • a disadvantage of the described method is that the manufacturing process is complex and the V-shaped sealing profile is only achieved if the welding and the bending can take place under optimal conditions. As soon as this manufacturing process is subject to manufacturing tolerances, there is a risk that an optimal seal shape cannot be achieved.
  • the invention is therefore based on the object of providing a method for producing a filter element which works under all production conditions creates a reliable seal for the filter element.
  • this method is solved by its characterizing features.
  • the main advantage is the use of a sealing strip, which already has a pre-assembled V-shaped profile. As a result, production errors can be largely avoided, and the prestressing of the V-shaped profile, that is to say the size which is decisive for the sealing effect, can be very precisely defined.
  • At least two sealing strips with a V-shaped profile are arranged on one side of the filter element.
  • the two free legs can be connected to one another in the arrangement of two sealing strips, so that they form a reinforced sealing tab with which a higher sealing effect can be achieved.
  • a further embodiment of the method according to the invention provides that the filter material band is first embossed in a pleating device, then one or more traces of glue are applied to the still flat band, the band is then shaped in a zigzag shape in a fold plate and in the last step along both sides of the filter element to arrange the sealing strips.
  • the invention also relates to a filter insert which is produced by the method according to the invention. This points on its two long sides and / or a seal on the two other sides, this seal consisting of a sealing strip with one or two V-shaped pre-assembled tapes.
  • Figure 1 is a filter element
  • Figure 4 shows the side view of a filter element
  • a filter element which consists of a zigzag folded paper or fleece.
  • Two sealing strips 4, 5, 6, 7 are provided along its two outer sides 2, 3, which are connected to the filter element and seal this filter element with respect to a filter housing, not shown here.
  • the sealing strips 4-7 can consist of a paper or nonwoven and are folded in a V-shape before being applied to the filter element.
  • These sealing strips are connected to the filter element, for example, with a hot-melt adhesive, the sealing strips only having to be heated for attachment to the filter element.
  • suitable material combinations S SETUP the sealing strip with the filter element in the ultrasonic process to weld.
  • Figures 2 and 3 describe the process steps for producing a filter element.
  • the endless filter material web 11 is first embossed in an embossing station 110. From there it reaches the area of influence of a folding station 111, more precisely, between two toothed belts 12, which fold the embossed filter material web 11 in a defined manner. After the toothed belt, the pleated filter material web 11 continues to run in a defined manner in a screw 13. This screw 13 is easily exchangeable and can have a variable pitch. Before the folded filter is removed by means of foam grippers 17, it is separated from the filter material web 11 by means of a separating device 112.
  • the filter material web 11 runs between fixation belts 14 in such a way that a defined guidance of the folded filter material web 11 from the entry into the toothed belt 2 to the removal by the comb-like elements 16 of the transfer station 15 is ensured.
  • a V-shaped strip of a nonwoven material 18 is joined to the filter material web 11 by means of a joining station 114, in particular with a device 116, 117 for applying adhesive.
  • the transfer station 15 is supported by foam grippers 17.
  • the side strips are unwound from non-woven tapes before they are attached to the filter element, then cut in the longitudinal direction at the later folding edge with a circular knife, folded over at the folding edge and the hot-melt adhesive is applied to the inside of the leg that is not required as a V-seal.
  • FIG. 4 shows the side view of a filter element 1.
  • the sealing strips 4 and 5 are fastened to the filter element in the same direction with regard to their V-shaped arrangement.
  • the sealing strips 6 and 7 show the opposite arrangement according to the configuration according to FIG. Depending on the application of the filter element, an appropriate arrangement of the sealing strips should be selected.
  • Figure 5a shows an enlarged view of the fastening of the sealing strips 6, 7 on the filter element, of course there is the possibility of making the two outwardly directed legs of the sealing strips shorter or longer compared to the glued legs.
  • the length of the legs is determined solely by the particular application.
  • FIG. 5b shows a variant in which the two legs of the sealing strip 7 are connected to one another.
  • FIG. 5 d shows, as in FIG. 4, the rectified arrangement of the sealing strips 4 and 5 in a detailed representation.
  • a filter element can be provided with the same sealing strip arrangement on both sides. It is also possible to provide different sealing strip arrangements on the sides.

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements beschrieben, welches aus einem Faltenpack eines Filtermediums besteht. Bei diesem Verfahren werden wenigstens zwei Leimraupen entlang zweier Seiten auf das Filterelement angebracht und dies ist zu einer kompakten Einheit geformt. Zur Abdichtung wenigstens zweier Seiten werden ein oder zwei Dichtstreifen mit einem Schmelzkleber angebracht, wobei der Dichtstreifen ein vorkonfektioniertes V-förmiges Profil aufweist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung eines Filterelements
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filterelements, sowie ein Filtereinsatz, hergestellt nach dem dargestellten Verfahren.
Aus der DE 195 32 436 C1 ist ein Filtereinsatz und ein Verfahren bekannt. Dort wird ein Faltenpack aus einem thermoplastischen, verschweißbaren Vliesstoff gebildet, welcher zumindest längsseits, entlang seiner Außenseiten, mit jeweils zumindest einem als Dichtstreifen ausgebildetem Element aus thermoplastischem Werkstoff verbunden wird. Der Dichtstreifen wird zunächst an der Außenseite des Faltenpacks aufgelegt, so daß seine Oberkante bündig mit der Oberkante des Faltenpacks abschließt. Der Dichtstreifen und die Außenseite werden durch ein Andruckelement aneinander angepreßt und gleichzeitig mit über das andere Element zugeführter Energie miteinander verschweißt. Der die Unterkante des Faltenpacks überragende Überstand des Dichtstreifens wird in einer Faltvorrichtung zunächst umgefaltet, so daß der Dichtstreifen einen V- förmigen Querschnitt aufweist. Der umgefaltete Überstand wird unter Zuführung von Wärme und anschließende Abkühlung in der gefalteten Form stabilisiert.
Ein Nachteil des beschriebenen Verfahrens iiegt darin, daß der Hersteilungsprozeß aufwendig ist und das V-förmige Dichtungsprofil nur dann erreicht wird, wenn das Verschweißen und das Umknicken unter optimalen Bedingungen ablaufen kann. Sobald dieser Fertigungsprozeß mit Fertigungstoleranzen behaftet ist, besteht die Gefahr, daß eine optimale Dichtungsform nicht erzielbar wird.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Hersteilung eines Filterelements zu schaffen, welches unter allen Herstellbedingungen eine zuverlässige Dichtung für das Filterelemem schafft. Dieses Verfahren wir ausgehend von dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Der wesentliche Vorteil ist die Verwendung eines Dichtstreifens, welcher bereits ein vorkonfektioniertes V-förmiges Profil aufweist. Dadurch lassen sich Produktionsfehler weitestgehend vermeiden, außerdem läßt sich die Vorspannung des V-förmigen Profils, daß heißt die für die Dichtwirkung maßgebliche Größe sehr genau definieren.
Weiterbildungsgemäß sind an einer Seite des Filterelements wenigstens zwei Dichtstreifen mit V-förmigem Profil angeordnet. Dies hat den Vorteil, daß bei entsprechender Ausgestaltung das Filterelement hinsichtlich seiner Einbaulage variabel ist. Bei entsprechender Ausgestaltung des Profils kann das Filterelement in einem Einbaurahmen, ohne auf Ober-oder Unterseite zu achten, eingebaut werden. Damit lassen sich Einbaufehler ausschließen.
Weiterbildungsgemäß können bei der Anordnung zweier Dichtstreifen die beiden freien Schenkel miteinander verbunden werden, damit bilden diese eine verstärkte Dichtlasche mit welcher eine höhere Dichtwirkung erzielt werden kann.
Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, das Filtermaterialband zunächst in einer Plissiereinrichtung zu prägen anschließend auf das noch ebene Band eine oder mehrere Leimspuren aufzutragen, das Band danach in einem Faltensteller zick-zack-förmig zu formen und im letzten Arbeitsgang längs der beiden Seiten des Filterelements die Dichtstreifen anzuordnen.
Die Erfindung betrifft auch einen Filtereinsatz der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Dieser weist an seinen beiden Längsseiten und/oder an den beiden weiteren Seiten eine Dichtung auf, wobei diese Dichtung aus einem Dichtstreifen mit einem oder zwei V-förmig gefalteten vorkonfektionierten Bändern besteht.
Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 ein Filterelement
Figur 2 +3 die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Filterelements
Figur 4 die Seitenansicht eines Filterelements
Figur 5a,b,c,d verschiedene Varianten von Dichtstreifen
In Figur 1 ist ein Filterelement dargestellt, welches aus einem zick-zack-förmig gefalteten Papier oder Vlies besteht. Entlang seiner beiden Außenseiten 2, 3 sind jeweils zwei Dichtstreifen 4, 5, 6, 7 vorgesehen, die mit dem Filterelement verbunden sind und dieses Filterelement gegenüber einem hier nicht dargestellten Filtergehäuse abdichten. Die Dichtstreifen 4-7 können aus einem Papier oder Vliesstoff bestehen und sind vor der Aufbringung an das Filterelement V-förmig gefaltet. Die Verbindung dieser Dichtstreifen mit dem Filterelement erfolgt beispielsweise mit einem Schmelzkleber, wobei die Dichtstreifen zur Befestigung mit dem Filterelement lediglich erwärmt werden müssen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, bei geeigneten Materialzusammen- Stellungen die Dichtstreifen mit dem Filterelement im Ultraschallverfahren zu verschweißen.
Die Figuren 2 und 3 beschreiben die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Filterelements.
Die endlose Filtermaterialbahn 11 wird zunächst in einer Prägestation 110 geprägt. Von dort gelangt diese in den Einflußbereich einer Faltstation 111 , genauer gesagt, zwischen zwei Zahnriemen 12, die die geprägte Filtermaterialbahn 11 definiert falten. Nach den Zahnriemen läuft die gefaltete Filtermaterialbahn 11 weiterhin definiert in eine Schnecke 13. Diese Schnecke 13 ist leicht austauschbar und kann über eine veränderliche Steigung verfügen. Vor der Entnahme der gefalteten Filter mittels Schaumstoffgreifern 17 wird dieser von der Filtermaterialbahn 11 mittels Trenn Vorrichtung 112 abgetrennt.
Im Ausführungsbeispiel 1 gemäß Figur 1 läuft die Filtermaterialbahn 11 zwischen Fixationriemen 14 so, daß eine definierte Führung der gefalteten Filtermaterialbahn 11 vom Eintritt in die Zahnriemen 2 bis zur Entnahme durch die kammartigen Elemente 16 der Übernahmestation 15 gewährleistet ist.
Im Ausführungsbeispiel 2 gemäß Figur 3 wird zusätzlich zu dem im Ausführungsbeispiel 1 genannten Verfahren ein V-förmiger Streifen eines Vliesmaterials 18 an die Filtermaterialbahn 11 mittels einer Fügestation 114 gefügt, insbesondere mit einer Einrichtung 116, 117 zum Auftragen von Klebstoff. Hier wird die Übernahmestation 15 von Schaumstoffgreifern 17 unterstützt. Die Seitenstreifen werden vor der Befestigung an das Filterelement von Vliesbän- dern abgewickelt, anschließend in Längsrichtung an der späteren Knickkante mit einem Kreismesser angeschnitten, an der Knickkante umgelegt und der Schmelzkleber auf die Innenseite des nicht als V-Dichtung benötigten Schenkels aufgetragen. Figur 4 zeigt die Seitenansicht eines Filterelements 1. Die Dichtstreifen 4 und 5 sind bezüglich ihrer V-förmigen Anordnung gleichgerichtet an dem Filterelement befestigt. Die Dichtstreifen 6 und 7 zeiger entsprechend der Ausgestaltung gemäß Figur 1 die entgegengerichtete Anordnung. Je nach Anwendung des Filterelements ist eine entsprechende Anordnung der Dichtstreifen zu wählen.
Figur 5a zeigt in einer vergrößerten Darstellung die Befestigung der Dichtstreifen 6, 7 an dem Filterelement, selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die beiden nach außen gerichteten Schenkel der Dichtstreifen gegenüber den angeklebten Schenkeln kürzer oder länger auszugestalten. Die Länge der Schenkel wird allein durch den jeweiligen Anwendungsfall bestimmt.
Figur 5b zeigt eine Variante bei welcher die beiden Schenkel des Dichtstreifens 7 miteinander verbunden sind.
Figur 5c zeigt in einer weiteren Variante die Veroindung der beiden freistehenden Schenkel der Dichtstreifen 6 und 7.
Figur 5 d zeigt wie in Figur 4 in einer Detaildarstellung die gleichgerichtete Anordnung der Dichtstreifen 4 und 5.
Ein Filterelement kann auf beiden Seiten mit der gleichen Dichtstreifenanordnung versehen sein. Es besteht auch die Möglichkeit an den Seiten unterschiedliche Dichtstreifenanordnungen vorzusehen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Filterelements, welches aus einem Faltenpack eines Filtermediums besteht, welches mit wenigstens zwei Leimraupen entlang zweier Seiten zu einer kompakten Einheit geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung wenigstens zweier Seiten, wenigstens ein Dichtstreifen mit einem Schmelzkleber angebracht wird, wobei der Dichtstreifen ein vorkonfektioniertes V-förmiges Profil aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß an einer Seite des Filterelements wenigstens zwei Dichtstreifen mit V-förmigen Profil angeordnet sind, wobei die Höhe der an der Seite angeordneten Dichtstreifen der Seitenhöhe des Filterelements entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei freie Schenkel der Seitendichtstreifen miteinander verbunden sind.
4. Verfahren nach einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein freier Schenkel der Seitendichtstreifen mit dem weiteren Schenkel verbunden ist.
5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filtermaterialband zunächst in einer Plissiereinrichtung geprägt wird, anschließend längs des Bandes ein Leimauftrag erfolgt, anschließend mit einem Faltensteller das Band zickzackförmig gefaltet wird und einem nächsten Arbeitsschritt an den beiden längs verlaufenden Seiten der Dichtstreifen mit einem Schmelzkleber befestigt wird.
6. Filtereinsatz hergestellt nach einem der Verfahren gemäß der vorigen Ansprüche, umfassend eine zickzackförmig gefaltetes Filterelement, das längsseitig, entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer Dichtung versehen ist, wobei die Dichtung mit einem den Filtereinsatz umschließenden Filtergehäuse dichtend in Eingriff ist und wobei der Dichtstreifen aus zwei V-förmig gefalteten vorkonfektionierten Bändern besteht, wobei der erste Schenkel mit dem Filterelement dichtend verbunden ist und der zweite Schenkel unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filtergehäuse angelegt ist.
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