DE19532437A1 - Filtereinsatz und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes, der aus einem Faltenpack aus Vliesstoff besteht und zumindest längsseits entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer als Dichtstreifen ausgebildeten Dichtung verbunden wird.

Aus der DE 40 10 732 A1 ist ein Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefal­ teten, ring- oder plattenförmig angeordneten Filterbahnmaterial bekannt, das aus einem schmelzbaren Werkstoff besteht und mit einem zumindest die Längskan­ ten der Filterbahn abdeckenden platten- oder streifenförmigen Dichtmaterial ver­ sehen ist. Das Dichtmaterial wird über eine aufgeschmolzene Zone mit der Be­ rührungsfläche des Filterbahnmaterials verbunden. Das Dichtmaterial ist ein gut wärmeleitendes Metall, das kunststoffbeschichtet ist. Das Metall wird induktiv zum Aufschmelzen des Filterbahnmaterials erwärmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß dieses innerhalb kürzerer Zeit und kosten­ günstiger durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Anspruch 1 ge­ löst. Auf eine vorteilhafte Weiterbildung der Merkmale aus Anspruch 1 nimmt Anspruch 2 Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß der herstellungsbedingt ebene Dichtstreifen in einer Faltvorrichtung zunächst V-förmig gefaltet und unter Zu­ führung von Wärme an anschließender Abkühlung in der gefalteten Form stabi­ lisiert wird, daß auf den dem Faltenpack zugewandten ersten Schenkel des Dichtstreifens und/oder der Außenseite des Faltenpacks ein Kleber aufgebracht wird, daß der gefaltete Dichtstreifen mit seinem ersten Schenkel auf die Außen­ seite aufgelegt, durch ein Andruckelement angedrückt und gleichzeitig mit über das Andruckelement zugeführter Energie mit der Außenseite des Faltenpacks verklebt wird. Hierbei ist von Vorteil, daß in einem Arbeitsgang die Falten des Faltenpacks durch das Aufkleben der Dichtstreifen in ihrer Lage fixiert und gleichzeitig die Außenkanten mit einer Abdichtung gegenüber dem Filtergehäuse versehen werden. Nach dem Aushärten des Klebers zwischen der Außenkante des Faltenpacks und dem dem Faltenpack zugewandten ersten Schenkel des Dichtstreifens springt der zweite Schenkel, der mit keinem der anderen Teile verklebt ist, relativ zum ersten Schenkel elastisch auf und bildet den V-förmigen Querschnitt. Die Abmessungen des Filterelements können daher relativ großzü­ gig toleriert sein, da sich die Dichtlippe, die einen Bestandteil des zweiten Schenkels bildet, in jedem Falle unter elastischer Vorspannung dichtend am Filtergehäuse anlegt. Abhängig davon, ob das Filterelement und/oder das Ge­ häuse ein Über- oder Untermaß innerhalb der vorgegebenen Toleranzen aufwei­ sen, paßt sich die Dichtlippe an die jeweiligen Gegebenheiten des Anwendungs­ falls an, wobei der V-förmige Spalt entsprechend weiter oder enger ist.

Bevorzugt wird der Dichtstreifen in der Faltvorrichtung derart gefaltet, daß der erste Schenkel eine Höhe hat, die der Höhe der Außenseite des Faltenpacks ent­ spricht und der zweite Schenkel eine Höhe hat, die 1,02 bis 1,2mal kleiner ist als die Höhe des ersten Schenkels. Hierbei ist von Vorteil, daß das Verfahren zur Befestigung des Dichtstreifens am Faltenpack vereinfacht ist. Ungewollte Ver­ schweißungen des mit der Dichtlippe versehenen zweiten Schenkels können da­ durch besser verhindert werden, wenn der zweite Schenkel eine Höhe aufweist, die kleiner ist als die Höhe des ersten Schenkels. Außerdem ist die Abdichtung im Filtergehäuse durch eine derartige Ausgestaltung verbessert. Die Dichtkante liegt dadurch in jedem Fall exakt an der Seitenfläche des Gehäuses an und dichtet in diesem Bereich zuverlässig ab. Die Montage des Filtereinsatzes im Filtergehäuse ist außerdem durch eine derartige Ausgestaltung vereinfacht. Da­ durch, daß die Höhe des ersten Schenkels der Höhe der Außenseite des Falten­ packs entspricht, sind die Falten des Faltenpacks vor mechanischen Bela­ stungen/Verformungen weitgehend geschützt.

Bevorzugt besteht der Dichtstreifen aus einem Vliesstoff, dessen Strö­ mungswiderstand zumindest so groß ist, wie der Strömungswiderstand des Werkstoffs, aus dem der Faltenpack besteht.

Ferner betrifft die Erfindung einen Filtereinsatz, hergestellt nach dem zuvor be­ schriebenen Verfahren, umfassend einen Faltenpack aus einem thermoplastisch verschweißbaren Vliesstoff, der zumindest längsseits entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer Dichtung verbunden ist, wobei die Dichtung mit einem den Filtereinsatz umschließenden Filtergehäuse dichtend in Eingriff bringbar ist.

Aus der DE 40 10 732 A1 ist ein Filterelement aus einem zick-zack-förmig gefal­ teten, ring- oder plattenförmig angeordneten Filterbahnmaterial bekannt, das aus einem schmelzbaren Werkstoff besteht und mit einem zumindest die Längskan­ ten der Filterbahn abdeckenden platten- oder streifenförmigen Dichtmaterial ver­ sehen ist. Das Dichtmaterial wird über eine aufgeschmolzene Zone mit der Be­ rührungsfläche des Filterbahnmaterials verbunden. Das Dichtmaterial ist ein gut wärmeleitendes Metall, das kunststoffbeschichtet ist. Das Metall wird induktiv zum Aufschmelzen des Filterbahnmaterials erwärmt.

Desweiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Filtereinsatz der vorbekannten Art derart weiterzuentwickeln, daß die Dichtung einen einfacheren Aufbau aufweist und in fertigungstechnischer Hinsicht einfacher mit dem Faltenpack verbunden werden kann. Außerdem sollen herstellungsbedingte Toleranzen der Abmessungen von Filtereinsatz und/oder Filtergehäuse durch den erfindungsgemäßen Filtereinsatz besser ausgeglichen werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 3 ge­ löst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche 4 bis 6 Bezug.

Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, daß die Dichtung als Dichtstreifen ausgebildet ist, der einen im wesentlichen V-förmig gefalteten Querschnitt auf­ weist und mit seinem ersten Schenkel mit dem Faltenpack dichtend verbunden und mit seinem zweiten Schenkel unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filtergehäuse anlegbar ist. Hierbei ist von Vorteil, daß der Dichtstreifen ei­ nen außerordentlich einfachen Aufbau aufweist und herstellungsbedingt aus ei­ nem ebenen Band besteht, das in einer Faltvorrichtung V-förmig umgeformt wird und dadurch eine in Richtung des Filtergehäuses elastisch ein- und ausfederbare Dichtkante aufweist.

Bevorzugt besteht der Dichtstreifen aus einem Vliesstoff. Hierbei ist von Vorteil, daß der Filtereinsatz, bestehend aus dem Faltenpack und den Dichtstreifen voll­ ständig materialeinheitlich hergestellt ist. Die Entsorgung des Filtereinsatzes ist dadurch ohne Trennung der einzelnen Bestandteile einfach und problemlos mög­ lich. Der gesamte Filtereinsatz kann beispielsweise durch Verbrennung entsorgt werden.

Der Dichtstreifen ist derart mit dem Faltenpack verbunden, daß der Querschnitt des Dichtstreifens auf der Anströmseite des zu filternden Mediums offen ist. Hierbei ist von Vorteil, daß die Vorspannung, mit der die Dichtlippe des zweiten Schenkels an das Filtergehäuse angepreßt ist um so größer wird, je größer die Druckdifferenz zwischen der An- und Abströmseite ist. Bei geringen und bei ho­ hen Druckdifferenzen ist dadurch in jedem Fall eine sichere Abdichtung gegen­ über dem Filtergehäuse bedingt.

Der erste Schenkel des Dichtstreifens weist bevorzugt eine Breite auf, die der Höhe des Faltenpacks entspricht, wobei das Verhältnis der Breite des ersten Schenkels zur Breite des zweiten Schenkels 1,02 bis 1,2 beträgt. Hierbei ist von Vorteil, daß der zweite Schenkel mit seiner Dichtkante nicht an der Höhenbe­ grenzung des benachbart angrenzenden Filtergehäuses anliegt, sondern an einer ebenen Dichtfläche, die sich zwischen den Höhenbegrenzungen erstreckt. Da­ durch ist eine sichere Abdichtung gewährleistet; Stauchungen der Dichtlippe, die zu Undichtigkeiten führen können, werden dadurch zuverlässig ausgeschlos­ sen. Die Dichtkante ist unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filterge­ häuse anlegbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie der damit hergestellte Filtereinsatz wer­ den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 näher beschrieben.

In den Fig. 1 bis 4 werden nachfolgend die Verfahrensschritte zur Herstellung eines Filtereinsatzes erläutert.

In Fig. 1 ist ein Faltenpack 1 dargestellt, der aus einem Vliesstoff besteht. Ent­ lang seiner beiden Außenkanten 2, 3 ist jeweils ein Dichtstreifen 4, 5 vorgese­ hen, der mit dem Faltenpack 1 verbunden wird und der den Filtereinsatz gegen­ über einem hier nicht dargestellten Filtergehäuse abdichtet. Im hier dargestellten Beispiel bestehen die Dichtstreifen 4, 5 ebenfalls wie der Faltenpack aus einem Vliesstoff. Die herstellungsbedingt ebenen Dichtstreifen 4, 5 werden in einer Faltvorrichtung zunächst V-förmig gefaltet und unter Zuführung von Wärme und anschließender Abkühlung in der gefalteten Form elastisch nachgiebig stabilisiert. Auf die dem Faltenpack 1 zugewandten ersten Schenkel 4.1, 5.1 der Dichtstreifen 4, 5 und/oder die Außenseiten 2, 3 des Faltenpacks 1 wird ein Kleber aufgebracht, wobei die Dichtstreifen 4, 5 den Außenseiten 2, 3 des Faltenpacks 1 seitlich angenähert und derart auf die Außenseiten 2, 3 aufgelegt werden, daß die Oberkanten 7 der Dichtstreifen 4, 5 mit der Oberkante 8 des Faltenpacks 1 bündig abschließen. Die Dichtstreifen 4, 5 werden durch hier nicht dargestellte Andruckelemente an die Außenseiten 2, 3. Die Dichtstreifen werden durch hier nicht dargestellte Andruckelemente an die Außenseiten 2, 3 angedrückt und verklebt. Der Faltvorgang der Dichtstreifen 4, 5 ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt, wobei in Fig. 3 die gefalteten Dichtstreifen 4, 5 bereits auf die Außenseiten 2, 3 des Faltenpacks 1 aufgeklebt sind.

In Fig. 4 ist der erfindungsgemäße Filtereinsatz in seiner gebrauchsfertigen Form gezeigt, wobei die ersten Schenkel 4.1, 5.1 die Außenseiten 2, 3 vollständig überdecken und die zweiten Schenkel 4.2, 5.2 entgegen der Richtung des Fal­ tenpacks 1 elastisch aufgefedert sind. Die der Oberkante 8 des Faltenpacks 1 zugewandten Enden der zweiten Schenkel 4.2, 5.2 sind jeweils als Dichtlippen ausgebildet und unter elastischer Vorspannung an ein hier nicht dargestelltes Filtergehäuse dichtend anlegbar.

In Fig. 5 ist einer der Dichtstreifen 5 aus Fig. 4 im einbaufertigen Zustand ge­ zeigt. Es ist zu erkennen, daß der erste Schenkel 5.1 eine größere Höhe aufweist als der zweite Schenkel 5.2. Das Verhältnis der Höhe des ersten Schenkels 4.1, 5.1 zur Höhe des zweiten Schenkels 4.2, 5.2 beträgt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel 1,1.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines Filtereinsatzes, der aus einem Faltenpack aus Vliesstoff besteht und zumindest längsseits entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer als Dichtstreifen ausgebildeten Dichtung verbunden wird, dadurch gekennzeichnet daß der herstellungsbedingt ebene Dichtstreifen (4, 5) in einer Faltvorrichtung zunächst V-förmig gefaltet und unter Zuführung von Wärme und anschließender Abkühlung in der gefalteten Form stabilisiert wird, daß auf den dem Faltenpack (1) zugewandten ersten Schenkel (4.1, 5.1) des Dichtstreifens (4, 5) und/oder der Außenseite (2, 3) des Faltenpacks (1) ein Kleber aufgebracht wird, daß der gefaltete Dichtstreifen (4, 5) mit seinem ersten Schenkel (4.1, 5.1) auf die Außenseite (2, 3) aufgelegt, durch ein Andruckelement angedrückt und gleichzeitig mit über das Andruckelement zugeführter Energie mit der Außenseite (2, 3) des Faltenpacks (1) verklebt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstrei­ fen (4, 5) vor seiner Einführung in die Faltvorrichtung auf eine Breite ge­ bracht wird, die höchstens doppelt so groß ist, wie die Höhe der Außen­ kante (2, 3) des Faltenpacks (1) und in der Faltvorrichtung derart gefaltet wird, daß der dem Faltenpack (1) zugewandte erste Schenkel (4.1, 5.1) des Dichtstreifens (4, 5) eine Höhe hat, die der Höhe der Außenkante (2, 3) des Faltenpacks (1) entspricht.

3. Filtereinsatz, hergestellt nach einem der Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 2, umfassend einen Faltenpack aus einem Vliesstoff, der zumindest längs­ seits entlang seiner beiden Außenseiten mit jeweils zumindest einer Dichtung verbunden ist, wobei die Dichtung mit einem den Filtereinsatz umschließenden Filtergehäuse dichtend in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als Dichtstreifen (4, 5) ausgebildet ist, der einen im wesentlichen V-förmig gefalteten Querschnitt aufweist und mit seinem ersten Schenkel (4.1, 5.1) mit dem Faltenpack (1) dichtend verbunden und mit seinem zweiten Schenkel (4.2, 5.2) unter elastischer Vorspannung dichtend an das Filtergehäuse anlegbar ist.

4. Filtereinsatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dicht­ streifen (4, 5) aus einem Vliesstoff besteht.

5. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Dichtstreifens (4, 5) auf der Anströmseite (6) des zu filternden Mediums offen ist.

6. Filtereinsatz nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schenkel (4.1, 5.1) des Dichtstreifens (4, 5) eine Breite aufweist, die der Höhe des Faltenpacks (1) entspricht und daß das Verhältnis der Breite des ersten Schenkels (4.1, 5.1) zur Breite des zweiten Schenkels (4.2, 5.2) 1,02 bis 1,2 beträgt.