DE4215260C2

DE4215260C2 - Cuboid filter element

Info

Publication number: DE4215260C2
Application number: DE19924215260
Authority: DE
Inventors: Bernhard Batram; Josef Hoenerlage; Wolfgang Meyring
Original assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Current assignee: Ing Walter Hengst GmbH and Co KG
Priority date: 1992-05-09
Filing date: 1992-05-09
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2012-05-10
Also published as: DE4215260A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein quaderförmiges Filterelement nach dem Oberbegriff den Patentanspruches 1.The present invention relates to a cuboid Filter element according to the preamble of the claim 1.

Filterelemente sind aus der praktischen Anwendung be kannt. Ihre Anwendungsgebiete sind beispielsweise Luft filter für Brennkraftmaschinen, Innenraumfilter für Fahr zeuge, Industrieentstaubungsvorrichtungen oder Staubsau ger, z. B. in der Asbestentsorgung, wobei der Filter die Form eines Platten- oder Rundfilters haben kann.Filter elements are from practical use knows. Its areas of application are, for example, air Filters for internal combustion engines, cabin filters for driving witnesses, industrial dedusting devices or vacuum cleaning ger, z. B. in asbestos disposal, the filter Can have the shape of a plate or round filter.

Üblicherweise werden derartige Filter durch eine auf die zunächst noch langgestreckte Filterstoffbahn an den Längsseiten aufgetragene Klebstoffraupe und anschließen des Zusammenfalten hergestellt, wobei nach Aushärten der Klebstoffraupe an den Stirnenden der Filterstoffalten ein dichter Verschluß hergestellt ist. Bei Filterstoffen mit einem mehrschichtigen Aufbau, z. B. aus einer Papier- und einer Vlieslage, führt die beschriebene Art der Ver klebung dazu, daß der Kleber zwar die eine Lage des Fil terstoffes bindet, jedoch nicht bis zur zweiten Lage durchdringt. Hierdurch kommt es an den Filterstirnseiten zu einem Ablösen der Filterstofflagen voneinander und da mit zur Entstehung von Bypass-Strömungswegen, die uner wünscht sind.Such filters are usually replaced by a filter initially still elongated filter fabric web to the Adhesive bead applied on the long sides and connect made of folding, after curing the Adhesive bead on the ends of the filter material a tight seal is made. For filter fabrics with a multilayer structure, e.g. B. from a paper and a non-woven layer, the described type of Ver glue to the fact that the adhesive one layer of the fil teres binds, but not to the second layer penetrates. This leads to the filter faces to separate the filter material layers from each other and there with the creation of bypass flow paths, the un are desired.

Auch läßt sich dieses Herstellungsverfahren unabhängig von der Art des Filterstoffes bei Filtern mit einem großen Faltenabstand nicht mehr anwenden, da die Kleb stoffraupen nur begrenzte Faltenabstände überbrücken kön nen.This manufacturing process can also be done independently on the type of filter material for filters with a Do not use a large gap between folds as the adhesive caterpillars can only bridge limited fold distances nen.

Aus der US-PS 4 798 575 sind ein Verfahren und ein da nach hergestelltes Filterelement bekannt, bei dem die Faltenstirnseiten durch je einen mit Klebstoff versehe nen Streifen aus Gewebe oder Papier miteinander verbun den und die Falten in ihrer Lage fixiert werden.A method and a method are known from US Pat. No. 4,798,575 known after manufactured filter element, in which the Fold the ends of the folds with one each with adhesive a strip of tissue or paper joined together the and the folds are fixed in their position.

Als nachteilig wird bei dem letztgenannten Filterelement angesehen, daß die Herstellung relativ kompliziert ist, da die Streifen bei einer kontinuierlichen Fertigung von jeweils einer Rolle abgewickelt, vorzugsweise erwärmt, mit Heißschmelzkleber beschichtet und auf die Falten stirnseiten aufgebracht werden, und daß das so herge stellte Filterelement nicht seitlich ausreichend fluid dicht und auch nicht formstabil ist, und damit Lagerung und Einbau aufgrund seiner Empfindlichkeit gegen Form veränderungen und Beschädigungen im Seitenbereich er schwert sind.A disadvantage of the latter filter element considered that the manufacture is relatively complicated, because the strips are in a continuous production of one roll each, preferably heated, coated with hot melt adhesive and on the folds front sides are applied, and that so forth did not provide sufficient lateral fluid element is tight and not dimensionally stable, and thus storage and installation due to its sensitivity to shape Changes and damage in the side area are sword.

Aus der DE 36 18 664 A1 ist ein Einweg-Kleinfilter zur Filtration von Fluiden bekannt, mit einem mindestens zweiteiligen, an seinen peripheren Rändern verbundenen Kunststoffgehäuse mit für die Versorgung und Entsorgung des Gehäuses mit Fluid ausgestatteten Anschlußstutzen und einem leckdicht an randseitigen Dichtflächen des Ge häuses integrierten Flachfilterelement, welches die Fluidräume zwischen den beiden Anschlußstutzen derart trennt, daß Fluid nur durch das Filterelement dringen kann, wobei entlang mindestens einer und in der Flächen ebene des Filterelementes verlaufenden Gehäuseachse oder parallel zu dieser ein in der dazu kreuzenden Achse ver längerter Flachfilterbandzuschnitt gefaltet ist, wobei die durch die Falten gebildeten, mindestens zwei überein anderliegenden Filterflächen an ihren quer zu den Fal tungsachsen verlaufenden Rändern leckdicht miteinander verschweißt oder verklebt sind und wobei diese zusammen mit dem von beiden Enden des Filterbandes so gebildeten, umlaufenden Dichtrand des Filterelementes mit den rand seitigen Dichtflächen des Gehäuses durch Klebung, Schweißung und/oder Klemmung verbunden sind.DE 36 18 664 A1 is a disposable small filter known for the filtration of fluids, with a minimum two-part, connected at its peripheral edges Plastic housing with for supply and disposal of the housing with fluid-equipped connecting pieces and a leak-tight on the edge sealing surfaces of the Ge integrated flat filter element, which the Fluid spaces between the two connecting pieces in this way separates that fluid only penetrate through the filter element can, being along at least one and in the areas plane of the filter element extending housing axis or parallel to this ver in the crossing axis longer flat filter band blank is folded, whereby those formed by the folds match at least two other filter surfaces at their cross to the fall edges axially leakproof with each other are welded or glued and these together with the so formed from both ends of the filter belt, all-round sealing edge of the filter element with the edge side sealing surfaces of the housing by adhesive, Welding and / or clamping are connected.

Nachteilig bei dem obenstehend beschriebenen Kleinfilter ist die relativ kleine Filterleistung, die es für viele Anwendungsgebiete ungeeignet macht, und der Umstand, daß bei einem Verschmutzen das gesamte Filter und nicht nur der Einsatz ausgewechselt werden muß, was die Kosten er höht und zur Umweltbelastung beiträgt.A disadvantage of the small filter described above is the relatively small filtering power it has for many Areas of application unsuitable, and the fact that in the event of contamination, the entire filter and not only the insert must be replaced, what the cost he increases and contributes to environmental pollution.

Aus der DE-AS 11 57 199 ist ein Verfahren zum stirnseiti gen Abdichten von Filtereinsätzen für strömende Medien, insbesondere für Flüssigkeiten bekannt, bei dem ein zu nächst plastisches, jedoch an Luft aushärtendes Abdicht mittel, beispielsweise natürlicher oder synthetischer Gummi oder Kunstharz, verwendet wird, das nach dem Aus härten einen dichten Verschluß ergibt, wobei das Abdicht mittel als Sprühstrahl aufgespritzt wird, dessen Haupt achse mit der Stirnfläche des Filtereinsatzes, an der die Behandlung stattfindet, einen Winkel bildet, der höchstens 70° ist und vorzugsweise zwischen 60 und 65° liegt.DE-AS 11 57 199 describes a method for the front sealing filter inserts for flowing media, especially known for liquids, where one too next plastic, but air-hardening seal medium, for example natural or synthetic Rubber or synthetic resin, which is used after the end hardening results in a tight seal, the seal medium is sprayed on as a spray, the head of which axis with the face of the filter insert on the the treatment takes place, forms an angle that is at most 70 ° and preferably between 60 and 65 ° lies.

Weiter wird in der genannten Auslegeschrift eine Vorrich tung zur Ausführung des Verfahrens angegeben, wobei sie aus wenigstens einer Spritzpistole mit einer Sprühdüse besteht, die geneigt zu der durch die Kante des Filters gebildeten Oberfläche angeordnet ist, wobei der Aus trittswinkel des Sprühstrahls gegenüber dieser Oberflä che zweckmäßig an den Stellen kleiner gehalten ist, an denen die Kantenabschnitte weiter voneinander entfernt sind als an den Stellen, an denen diese näher beieinan der liegen. Next is a Vorrich in the above-mentioned design specification tion specified for the execution of the method, being from at least one spray gun with a spray nozzle that is inclined to that through the edge of the filter formed surface is arranged, the Aus angle of incidence of the spray jet with respect to this surface che is suitably kept smaller at the points which the edge sections are further apart than when they are closer together the lie.

Nachteilig bei den genannten Verfahren und der zugehöri gen Vorrichtung ist, daß es bzw. sie nur auf rotations symmetrische Filterelemente anwendbar ist.A disadvantage of the methods mentioned and the associated gene device is that it or they only on rotation symmetrical filter elements is applicable.

Schließlich ist aus der DE 40 39 288 A1 ein Filterein satz für insbesondere Gasfilter aus zick-zack-förmig ge faltetem schmelzbarem Bahnenmaterial mit an den Stirnsei ten verschlossenen Falten bekannt geworden, der an den Rändern zur Abtrennung eines stromab liegenden Reinrau mes dicht in ein Gehäuse einsetzbar ist, wobei die Stirn seiten der Falten zu vergrößerten Stirnflächen verformt sind, auf die Dichtmaterial aufgebracht ist.Finally, a filter is from DE 40 39 288 A1 Set especially for gas filters made of zigzag ge folded meltable sheet material with on the forehead th closed folds became known, which on the Edges to separate a downstream Reinrau mes can be inserted tightly into a housing, the forehead deformed on the sides of the folds into enlarged end faces are on which sealing material is applied.

Bei der technischen Lehre nach der letztgenannten Offen legungsschrift ist von Nachteil, daß die Stirnkanten der Falten in einem zusätzlichen Verfahrensschritt zu einer vergrößerten Auflagefläche aufgeschmolzen und gestaucht werden müssen.In technical teaching according to the latter open is disadvantageous that the front edges of the Folding in an additional process step to a enlarged contact area melted and compressed Need to become.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gat tungsgemäßes Filterelement derart weiterzuentwickeln, daß es formstabil, robust, seitlich fluiddicht sowie ein fach herstellbar ist.It is the object of the present invention to provide a gat to further develop the filter element according to the invention, that it is dimensionally stable, robust, laterally fluid-tight and a is producible.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt bei einem gattungsgemäßen Filterelement mit den zusätzlichen Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Pa tentanspruchs 1. Der Seitenstreifen wird mit Kleb stoff getränkt und an die Faltenstirnseiten gedrückt und bildet nach dem Aushärten einen steifen, fluiddichten Rand.The problem is solved with a generic Filter element with the additional features of the characteristic part of the Pa claim 1. The side stripe is glued impregnated with fabric and pressed against the ends of the folds and forms a stiff, fluid-tight after hardening Edge.

Es können hierfür praktisch beliebige Klebstoffe verwen det werden; zusätzlich kann an den Stellen des Filterele ments, an denen der Klebstoff später haften soll, zusätz lich ein Aktivator vorab aufgetragen werden. Bei der Her stellung des Filterelements können die Schaumstoffstrei fen entweder kontinuierlich oder in vorgefertigen Ab schnitten zugeführt und angeklebt werden.Virtually any adhesive can be used for this be det; in addition, at the points of the Filterele elements to which the adhesive will later adhere, additional Lich an activator can be applied in advance. At the Her position of the filter element can the foam strips fen either continuously or in prefabricated versions cuts are fed and glued.

Zweckmäßig weist dabei der Seitenstreifen eine im wesent lichen gleichmäßige Dicke über seine Höhe auf, wobei die Höhe im wesentlichen dem Abstand zwischen Scheitelbe reich und Sohlenbereich entspricht. Dies ist auch an den Filterelementstirnseiten möglich; alternativ können dort aber auch allgemein keilförmige Randstreifen aus Schaum stoff vorgesehen sein, wobei die Keilform dem Neigungs winkel der letzten Falte des Filtermaterials entspricht. Dieser Keil liegt dann an der letzten Falte vollflächig an und bildet zugleich aber einen rechtwinklig zur Haupt ebene des Filterelementes liegenden äußeren Abschluß.The side strip expediently has one Lichen uniform thickness over its height, the Height essentially the distance between the crest rich and sole area. This is also the case with the Filter element end faces possible; alternatively you can go there but also generally wedge-shaped edge strips made of foam Fabric can be provided, the wedge shape the inclination angle corresponds to the last fold of the filter material. This wedge is then completely on the last fold on and at the same time forms a right angle to the head level of the filter element lying outer termination.

Erfindungsgemäß wird der Schaumstoffrand und -seiten streifen mit einer geschlossenporigen äußeren Schaum stofflage in Form eines Rahmens ausgebildet, die dann, da sie nicht von Klebstoff durchtränkbar ist, als elasti sche Dichtlage nutzbar ist. Dieser Schaumstoffrand und -seitenstreifen mit einem offenporigen und einem äußeren geschlossenporigen Teil ist vorzugsweise ein einstücki ges Produkt, wobei die unterschiedliche Art der Porig keit bei der Herstellung schon eingestellt wird, oder alternativ ein Produkt aus zwei nachträglich aufeinander gelegten Schaumstofflagen.According to the foam edge and sides strip with a closed-pore outer foam layer of fabric in the form of a frame, which then since it is not soaked in adhesive, as elastic cal sealing layer is usable. This foam edge and -side strips with an open-pore and an outer closed-pore part is preferably a one-piece product, the different type of porig speed is already set during production, or alternatively, a product made up of two subsequently laid foam layers.

Der geschlossenporige Rahmen ist zweckmäßig zu Dicht- und Haltezwecken des Filterelements in einem Filterge häuse mit mindestens einer vorragenden Kante ausgebil det.The closed-pore frame is useful for sealing and holding the filter element in a filter ge housing with at least one protruding edge det.

Vorteilhaft weist die Filterstoffbahn eine Lage Papier auf, die zur Erhöhung der Festigkeit des Filterelementes beiträgt, und eine darauf angeordnete Lage Vlies, die wesentlich zur Filterwirkung beiträgt. The filter material web advantageously has a layer of paper to increase the strength of the filter element contributes, and a layer of fleece arranged thereon, which contributes significantly to the filter effect.

Die Filterstoffbahn weist zweckmäßig je nach Erfordernis eine Vielzahl von relativ kleinen Erhebungen auf, die so angeordnet sind, daß die Falten der Bahn etwa in der Höhe der Erhebungen beabstandet aufeinanderliegen.The filter fabric sheet expediently has depending on the requirement a variety of relatively small surveys that so are arranged that the folds of the web approximately in the The height of the elevations are spaced apart.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfinderischen Filter elementes wird nun in einer Zeichnung näher erläutert.A preferred embodiment of the inventive filter element is now explained in more detail in a drawing.

Sie zeigt in einer einzigen Figur schematisch in in Pfeilrichtung A auseinandergezogener Darstellung per spektivisch einen Eckenausschnitt eines Filterelementes 10. Das Filterelement 10 weist eine mehrfach gefaltete Lage Filterstoff mit Scheitelbereichen 11 und Sohlenbe reichen 12 und an beiden Seiten eine Endfalte 13 auf.In a single figure, it shows schematically, in an exploded view in the direction of arrow A, a corner section of a filter element 10 . The filter element 10 has a multiply folded layer of filter material with apex regions 11 and sole areas 12 and an end fold 13 on both sides.

Ein Seitenstreifen 14 von der Höhe H aus offenporigem, mit Klebstoff getränktem Schaumstoff ist mit einem eben so ausgeführten Randstreifen 15 verbunden und von einem Rahmen 16 aus geschlossenporigem, nicht tränkbaren Schaumstoff umgeben, der einen umlaufenden Rand 17 zur Halterung und Dichtung in einem Filtergehäuse aufweist und mit den Seitenstreifen 14 und Randstreifen 15 zu ei nem einstückigen Bauteil verbunden ist, welches das all gemein quaderförmige Filterelement allseitig umgrenzt.A side strip 14 of height H made of open-pore foam soaked with adhesive is connected to an edge strip 15 which has just been designed and is surrounded by a frame 16 made of closed-pore foam which cannot be impregnated and which has a peripheral edge 17 for holding and sealing in a filter housing and is connected to the side strips 14 and edge strips 15 to form a one-piece component which delimits the generally cuboid filter element on all sides.

Claims

1. Cuboid filter element ( 10 ) for a fluid, in particular air, with a multiply folded web of at least one layer of filter material, the folds of the web each passing apex areas ( 11 ) and sole areas ( 12 ) essentially transverse to the longitudinal direction of the web. have and approximately the same dimensions, the folded web being held together by a foam strip glued to the four narrow sides ( 12 , 13 ) and the open ends of the folds being sealed, characterized in that the foam strip has an inner open-pore and an outer closed-pore layer has that the inner open-pore layer is completely impregnated with adhesive and the outer closed-pore layer is adhesive-impermeable and that the zigzag-shaped side regions of the filter material adhere undeformed to the inner open-pore adhesive-soaked layer.

2. Filter element according to claim 1, characterized net that the foam strip is a one-piece pro product, the different type of porig has already been discontinued during its manufacture is.

3. Filter element according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the outer closed senporous layer on its outer wall has at least one projecting edge ( 17 ) for mounting and sealing in a filter housing.

4. Filter element according to one of the preceding claims che, characterized in that the filter element egg layer of paper and a layer of fleece on top having.

5. Filter element according to claim 4, characterized net that the filter material a variety of relative has small bumps arranged so that the folds of the web are approximately at the level of the elevation gen are spaced apart.