PL196700B1 - Wkładka filtracyjna - Google Patents

Abstract

1. Wk ladka filtracyjna z pakunku falistego pofa ldowanego w postaci zygzaka, znamienna tym, ze na stronach czo lowych (4) pakunku falistego (2) przebiegaj acych równolegle do pofa ldowania znajduj a si e elementy zamykaj a- ce (5), które sk ladaj a si e z pasm usztywniaj a- cych (6, 6') czesciowo pokrywaj acych pakunek falisty (2) co najmniej na jego stronie wylotowej i z elementów uszczelniaj acych (7) po laczonych integralnie z pasmami usztywniaj acymi (6, 6'). PL PL PL

Description

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 15.03.2001 (19) PL (11) 196700 (13) B1 (51) Int.Cl.

B01D 46/52 (2006.01) B01D 46/42 (2006.01) (54)

Wkładka filtracyjna

(30) Pierwszeństwo: 17.03.2000,DE,10013301.0	(73) Uprawniony z patentu: Carl Freudenberg KG,Weinheim,DE
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 24.09.2001 BUP 20/01	(72) Twórca(y) wynalazku: J^gen Fath,Weinheim,DE Dieter Schottmer,Dortmund,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.01.2008 WUP 01/08	(74) Pełnomocnik: Tylińska Irena, POLSERVICE, Kancelaria Rzeczników Patentowych Sp.z o.o.

⁽⁵⁷⁾ 1. Wkładka filtracyjna z pakunku falistego pofałdowanego w postaci zygzaka, znamienna tym, że na stronach czołowych (4) pakunku falistego (2) przebiegających równolegle do pofałdowania znajdują się elementy zamykające (5), które składają się z pasm usztywniających (6, 6') częściowo pokrywających pakunek falisty (2) co najmniej na jego stronie wylotowej i z elementów uszczelniających (7) połączonych integralnie z pasmami usztywniającymi (6, 6').

PL 196 700 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wkładka filtracyjna, która składa się z pakunku falistego pofałdowanego w kształcie zygzaka i która może zostać zastosowana w ramie przy instalacjach napowietrzających, instalacjach klimatyzacyjnych i podobnych. Ukształtowanie pakunku falistego i wybór stosowanych do jego wykonania materiałów zależny jest od technicznych własności filtracyjnych i wymaganego natężenia przepływu powietrza.

Znana jest, przykładowo, z opisu DE 195 12 678 C1 wkładka filtracyjna, zbudowana z pakunku falistego i składająca się ze zgrzewalnej włókniny termoplastycznej. Ciągle pojawiającym się problemem przy tego rodzaju filtrach jest jego uszczelnienie względem obejmującej go ramy lub obudowy. Jako rozwiązanie tego problemu, znana wkładka filtracyjna oferuje obejmującą strony czołowe pakunku falistego kombinowaną klapkę uszczelniająco-usztywniającą, która, patrząc w przekroju, jest ukształtowana w postaci znaku pierwiastka. Klapka uszczelniająca ma przekrój w kształcie litery V, otwarty ku stronie wlotowej filtrowanego medium, tak, że klapka uszczelniająca przylega uszczelniająco do obudowy pod sprężystym naprężeniem wstępnym. To rozwiązanie przyniosło dobre efekty, wymaga ono jednak dodatkowej przestrzeni z boku, która dla procesu filtrowania jest do dyspozycji tylko warunkowo. Poza tym, przy określonych warunkach brzegowych montaż klapki uszczelniająco-usztywniającej ukształtowanej w postaci znaku pierwiastka okazał się problematyczny.

Dlatego zadaniem wynalazku jest skonstruowanie wkładki filtracyjnej, która jest prosta w swojej konstrukcji i może być bez trudności zastosowana w odpowiedniej ramie lub obudowie. Przy tym, wkładka filtracyjna powinna dysponować dobrym uszczelnieniem na jej równolegle do pofałdowania przebiegających stronach czołowych.

Rozwiązanie postawionego zadania osiągnięte zostało we wkładce filtracyjnej opisanego rodzaju, zgodnie z wynalazkiem przez to, że na stronach czołowych pakunku falistego, przebiegających równolegle do pofałdowania znajdują się elementy zamykające, które składają się z pasm usztywniających częściowo pokrywających pakunek falisty co najmniej na jego stronie wylotowej i z elementów uszczelniających połączonych integralnie z pasmami usztywniającymi.

Pasma usztywniające są umieszczone na przebiegających równolegle do pofałdowania stronach czołowych pakunku falistego. Przy ciągłym wytwarzaniu ukształtowanych w postaci zębów piły pakunków falistych są one przycinane na żądane długości. Przez to powstaje konieczność usztywnienia stron czołowych pakunku falistego i zaopatrzenia w element uszczelniający. Aby osiągnąć uproszczoną postać wykonania elementu uszczelniającego, na stronie wylotowej pakunku falistego umieszczone zostają pasma usztywniające. Umieszczenie to może nastąpić na przykład w procesie klejenia lub zgrzewania, również w zależności od tego, jakie materiały zostały przewidziane na elementy zamykające.

Aby przez umieszczenie pasm usztywniających w obszarze krawędziowym pakunku falistego oddziaływać w możliwie najmniejszym stopniu na przepływ przez wkładkę filtracyjną, pasma usztywniające ukształtowane są w postaci zębów piły, lub korzystnie, są dziurkowane lub perforowane.

Umieszczenie pasm usztywniających na stronie wylotowej pakunku falistego pozwala na zastosowanie elementów uszczelniających, które składają się z klapek uszczelniających skierowanych w kierunku strony wlotowej pakunku falistego.

W zależności od będącej do dyspozycji ramy i zastosowanego na elementy uszczelniające materiału, klapki uszczelniające są w kierunku ich długości wygięte wklęsło lub wypukło. Dzięki temu mogą zostać umożliwione większe różnice ciśnienia na wkładce filtracyjnej i zastosowanie miękkich materiałów na elementy uszczelniające. Uszczelnienie może przy tym być wzmocnione przez występującą różnicę ciśnień.

Wysokość klapek uszczelniających wynosi co najmniej 10% wysokości pofałdowania pakunku falistego.

Wkładka filtracyjna jest tak zwymiarowana, że klapki uszczelniające, w swoich obszarach przylegających do pasm usztywniających, dopasowane są do otworu osadczego ramy lub obudowy, podczas gdy ich obszary leżące dalej na zewnątrz wystają poza otwór osadczy i są wprowadzane w otwór z lekkim dociskiem. Przylegają więc one swoimi końcowymi krawędziami uszczelniająco do ścian obudowy. Przy tym, jest korzystne, jeśli klapki uszczelniające mają mniejszą wysokość niż wysokość pofałdowania, tak, że swoimi krawędziami zewnętrznymi przylegają uszczelniająco do ściany obudowy, która z reguły ma taką samą wysokość jak wysokość pofałdowania. Z drugiej strony klapki

PL 196 700 B1 uszczelniające powinny mieć wysokość, która wynosi co najmniej 10% wysokości pofałdowania, aby móc pokrywać wystarczającą tolerancję pomiędzy wkładką filtracyjną i obudową.

W szczególnych przypadkach postaci wynalazku klapki uszczelniające są ukształtowane w postaci węża.

W najprostszym rozwiązaniu, klapka uszczelniająca zwinięta w wąż jest przyłączona swoją krawędzią zewnętrzną do pasm usztywniających.

Z powodów wykonawczych jest jednak korzystniejsze, jeśli elementy uszczelniające składają się z wałeczka w postaci węża ze szczeliną, przy czym do krawędzi szczeliny każdorazowo przylega jedno pasmo usztywniające.

Przy połączeniu z pakunkiem falistym obydwa pasma usztywniające mogą wtedy być połączone nawzajem.

W końcu, korzystne jest rozwiązanie, w którym elementy uszczelniające są ukształtowane w kształcie litery U i swoimi swobodnymi krawędziami przylegają do pasm usztywniających, przy czym każdorazowo jedno z pasm usztywniających jest usytuowane na jednym boku pakunku falistego, tj. zarówno po stronie wlotowej jak i wylotowej. To rozwiązanie dopuszcza zmienne kierunki przepływu.

Korzystnie, pasma usztywniające i klapki uszczelniające mają różną grubość i/lub gęstość materiału.

Według dalszej korzystnej cechy wynalazku, pasma usztywniające i klapki uszczelniające składają się z różnych materiałów.

Korzystnie, jako materiał zastosowana jest włóknina lub materiał termoplastyczny.

Pasma usztywniające i klapki uszczelniające połączone są ze sobą poprzez fałdę zginania.

W swojej ogólnej postaci wykonania pasma usztywniające i elementy uszczelniające są wykonane z materiału o jednakowej grubości. Są one połączone są ze sobą poprzez fałdę zginania. Sztywność materiału jest tak dobrana, że wkładka filtracyjna jest utrzymywana w obudowie lub w ramie siłowo. Fałda zginania pozwala na niewielkie wygięcie elementu uszczelniającego względem pasm usztywniających. Możliwe jest jednak również ukształtowanie elementu zamykającego, w którym pasma usztywniające i elementy uszczelniające mają różną grubość i/lub gęstość materiału co daje różnorodne możliwości dopasowania do danych warunków. Ponieważ pakunki faliste składają się w przeważ ają cym stopniu z wł ókniny, jako materia ł na elementy zamykające nasuwa się również włóknina. Przez to jest możliwe zrealizowanie czystych gatunkowo elementów konstrukcyjnych. Możliwe jest również zastosowanie jako materiału, materiałów termoplastycznych.

Wynalazek w przykładach wykonania został przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój przez wkładkę filtracyjną; fig. 2 - wkładkę filtracyjną według fig. 1 w widoku perspektywicznym; fig. 3 - wkładkę filtracyjną z pasmami usztywniającymi w kształcie zębów piły; fig. 4 - wkładkę filtracyjną z pasmami usztywniającymi dziurkowanymi fig. 5 - odcinek wkładki filtracyjnej w przekroju z wypukło zagiętą klapką uszczelniającą; fig. 6 - odcinek wkładki filtracyjnej w przekroju z wklęsło zagiętą klapką uszczelniającą; fig. 7 - wkładkę filtracyjną z elementem uszczelniającym z wałeczka w kształ cie węża; fig. 8 - wkł adkę filtracyjną w przekroju z elementem uszczelniają cym jako elementem wydrążonym; fig. 9 - wkładkę filtracyjną w przekroju z elementem uszczelniającym w kształcie litery U.

Figura 1 przedstawia w przekroju wkładkę filtracyjną 1 z falistego pakunku 2 sfałdowanego w kształ cie zygzaka.

Wkładka filtracyjna 1 po obu swoich bokach jest obramowana uszczelką 3. Na stronach czołowych 4 wkładki przewidziane są elementy zamykające 5, które składają się z pasm usztywniających 6 i połączonych z nimi integralnie elementów uszczelniają cych 7. Pasma usztywniają ce 6 są połączone nierozłącznie z obszarem brzegowym pakunku falistego 2, na przykład przez zgrzewanie lub klejenie. Za pomocą strzałki 8 pokazany jest kierunek przepływu powietrza przez wkładkę filtracyjną. Wkładka filtracyjna 1 jest włożona w nie pokazaną bliżej obudowę, przy czym elementy uszczelniające nieznacznie są dociśnięte w kierunku do pakunku falistego 2. Aby ułatwić ten ruch elementów uszczelniających, pomiędzy pasmami usztywniającymi 6 i elementami uszczelniającymi 7 przewidziana jest fałda zginania 9. Taki filtr jest bardzo prosty w konstrukcji i spełnia stawiane mu wymagania.

Na fig. 2 pokazana jest wkładka filtracyjna 1 w widoku perspektywicznym. Pasma usztywniające 6 znajdują się po stronie wylotowej 10 wkładki filtracyjnej 1. Elementy uszczelniające 7 przebiegają równolegle do stron czołowych 4 pakunku falistego 2. Uszczelnienie 3 pokrywa powierzchnie boczne 4 pakunku falistego 2. Przepływ powietrza do filtrowania pokazany jest za pomocą strzałki 8.

PL 196 700 B1

Na fig. 3 pokazana jest konstrukcja wkładki filtracyjnej 1 porównywalna z konstrukcją filtra z poprzednich figur, z tą różnicą, że pasma usztywniające 6 są ukształtowane jak zęby piły. Te zęby piły przebiegają w tym przykładzie wykonania aż do fałdy zginania 9.

Dalszą możliwość ukształtowania pasm usztywniających jako możliwie przepuszczalnych dla powietrza zawiera fig. 4. Tu pasma usztywniające 6 wkładki filtracyjnej 1 są zaopatrzone w otwory 12.

Na fig. 5 przedstawiony jest w powiększeniu odcinek wkładki filtracyjnej 1, dla pokazania w przekroju konfiguracji i ukształtowania elementu zamykającego 5. Po stronie wylotowej 10 wkładki filtracyjnej 1 są na krawędzi pakunku falistego 2 umieszczone pasma usztywniające 6. Przy pasmach usztywniających 6 umieszczone są skierowane wklęsło względem strony wlotowej 13 pakunku falistego klapki uszczelniające 7. Pasma usztywniające 6 i klapki uszczelniające 7 składają się z różnych materiałów, co jest zaznaczone przez kreskowanie. Obydwa elementy są jednak ze sobą integralnie połączone. Pasma usztywniające 6 i/lub klapki uszczelniające 7 mogą się składać z włóknin, przykładowo z włókien ciętych lub ciągłych poliestrowych, polipropylenowych, zamiast włóknin mogą się nadawać również inne powierzchniowe materiały, przykładowo folie z polipropylenu, polietylenu, ABS, PU, TPE lub blachy z matali, na przykład aluminium.

Figura 6 przedstawia postać wykonania porównywalną z fig. 5, z tą różnicą, że klapki uszczelniające 7 są ukształtowane jako wypukłe względem strony wylotowej 13 pakunku falistego 2. Przez to osiągnięte zostało wzmocnione uszczelnienie wargowe przez krawędzie 14 elementów uszczelniających 1 na ścianach obudowy.

We wszystkich postaciach wykonania z fig. 1 do 6 wysokość h klapek uszczelniających 7 jest tak dobrana, że jest ona mniejsza od wysokości pofałdowania H pakunku falistego 2. Przez to osiągnięte zostało możliwie najkorzystniejsze uszczelnienie na nie pokazanej bliżej ścianie obudowy. Wysokość H klapek uszczelniających wynosi jednak co najmniej 10% wysokości pofałdowania H.

Na fig. 7 pokazano w przekroju umieszczenie elementu uszczelniającego 7, który jest ukształtowany w postaci węża - rury giętkiej. Element uszczelniający 7 jest utworzony przez wałeczek 15 w postaci węża ze szczeliną . Krawę dzie szczeliny 16 i 17 wałeczka 15 są połączone każdorazowo z pasmami usztywniają cymi 6, 6'. Pasma usztywniają ce 6, 6' są przy umieszczaniu na pakunku falistym 2 połączone nierozłącznie, przykładowo przez zgrzewanie.

Zamiast wałeczka 15 można wybrać dla elementu uszczelniającego również inną postać pustą w środku. I tak, fig. 8 pokazuje, widziane w przekroju, trójkątne ukształtowanie pustej w środku formy. Jest ono wtedy korzystne, kiedy pożądana jest wysoka sztywność elementu zamykającego 5. Wklęsło wygięta ściana 18 postaci pustej w środku może być traktowana jako klapka uszczelniająca, która jest wzmocniona w sztywności przez usytuowane wzajemnie pod kątem ścianki 20 i 21.

Szczególne ukształtowanie elementu zamykającego 5 pokazane zostało na fig. 9. Element uszczelniający 7 jest tam w kształcie litery U i jest połączony swoimi swobodnymi krawędziami 16 i 17 z pasmami usztywniają cymi 6, 6'. Pasmo usztywniają ce 6 jest umieszczone na, w widoku na rysunku, stronie górnej pakunku falistego 2, podczas gdy pasmo usztywniające 6' leży na stronie dolnej. Przy tym ukształtowaniu elementu uszczelniającego 7 kierunek przepływu wkładki filtracyjnej 1 ma podrzędne znaczenie, tak, że wkładka filtracyjna 1 może być również osadzona w obudowie lub ramie w kierunku przeciwnym.

Claims (14)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wkładka filtracyjna z pakunku falistego pofałdowanego w postaci zygzaka, znamienna tym, że na stronach czołowych (4) pakunku falistego (2) przebiegających równolegle do pofałdowania znajdują się elementy zamykające (5), które składają się z pasm usztywniających (6, 6') częściowo pokrywających pakunek falisty (2) co najmniej na jego stronie wylotowej i z elementów uszczelniających (7) połączonych integralnie z pasmami usztywniającymi (6, 6').
2. 2. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że pasma usztywniające (6) ukształtowane są w postaci zębów piły.
3. 3. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że pasma usztywniające (6) są dziurkowane lub perforowane.
4. 4. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy uszczelniające (7) składają się z klapek uszczelniają cych (7) skierowanych w kierunku strony wlotowej (13) pakunku falistego (2).

   PL 196 700 B1
5. 5. Wkł adka wedł ug zastrz. 4, znamienna tym, ż e klapki uszczelniają ce (7) są w kierunku ich długości wygięte wypukło lub wklęsło.
6. 6. Wkł adka wedł ug zastrz. 5, znamienna tym, ż e wysokość (h) klapek uszczelniają cych (7) wynosi co najmniej 10% wysokości pofałdowania (H) pakunku falistego (2).
7. 7. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że elementy uszczelniające (7) są ukształtowane w postaci węża.
8. 8. Wkł adka wedł ug zastrz. 7, znamienna tym, ż e elementy uszczelniają ce (7) skł adają się z wałeczka (15) w postaci węża ze szczeliną , przy czym do każdej krawędzi szczeliny (16, 17) każdorazowo przylega jedno pasmo usztywniające (6, 6').
9. 9. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, ż e elementy uszczelniające (7) są ukształtowane w kształcie litery U i swoimi swobodnymi krawędziami (16, 17) przylegają do pasm usztywniających (6, 6'), przy czym każdorazowo jedno z pasm usztywniających (6, 6') usytuowane jest na jednym boku pakunku falistego (2).
10. 10. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że pasma usztywniające (6, 6') i klapki uszczelniające (7) mają różną grubość i/lub gęstość materiału.
11. 11. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że pasma usztywniające (6, 6') i klapki uszczelniające (7) składają się z różnych materiałów.
12. 12. Wkładka według zastrz. 11, znamienna tym, że materiałem jest włóknina.
13. 13. Wkładka według zastrz. 11, znamienna tym, że materiałem jest materiał termoplastyczny.
14. 14. Wkładka według zastrz. 1, znamienna tym, że pasma usztywniające (6, 6') i klapki uszczelniające (7) połączone są ze sobą poprzez fałdę zginania (9).