过滤元件以及用于制造过滤元件的方法与流程

本发明涉及一种用于过滤流体、特别是空气的过滤元件，以及一种用于制造过滤元件的方法。

背景技术：

1、de 10 2021 125 663 a1公开了一种具有锯齿形折叠材料（诸如纸、非织造物等）的折叠式波纹部的过滤元件。折叠的折叠式波纹部在其长度延伸方向中形成多个相邻的空穴，在这些空穴之间，在空穴的顶点处形成折叠边缘。在此上下文中，折叠式波纹部在其侧部处包括热塑性弹性体（tpe）的横向密封。折叠式波纹部包括周向密封轮廓。折叠式波纹部还包括沿着长度延伸方向可变的折叠高度和/或可变的折叠间距，其中，在折叠式波纹部一侧处的折叠峰在曲线上延伸，并且在折叠式波纹部的相对侧处，折叠峰在部分倾斜的直线区段中延伸。

技术实现思路

1、本发明的目的是创建一种用于过滤流体、特别是空气的改进的过滤元件。

2、本发明的另一目的是提供一种用于制造这种过滤元件的方法。

3、根据本发明的方面，上述目的通过用于过滤流体、特别是空气的过滤元件来解决，该过滤元件至少包括过滤介质本体，过滤介质本体具有沿着过滤介质本体的长度延伸方向以折叠件、特别是以锯齿形形状铺设的过滤介质，其中，折叠件形成折叠槽和折叠峰，其中，折叠峰限定第一端面，并且折叠槽限定第二端面，第二端面在过滤介质本体的竖直延伸方向上相对定位，其中，过滤介质本体沿着长度延伸方向包括可变的折叠高度和/或可变的折叠间距，其中，端面中的至少一个端面沿着长度延伸方向包括相对于另一个端面的轮廓走向，其中，存在一个或多个具有单调梯度的区域和具有径向形状（或弧形形状，radienform）的区域，并且其中，密封元件围绕包括轮廓走向的端面周向布置并且密封元件以其轮廓适配轮廓走向，其中，密封元件包括至少在竖直延伸方向上的基本上恒定的高度。

4、根据本发明的另一个方面，通过用于制造过滤元件的方法来解决另一个目的，该方法至少包括：提供过滤介质本体，具有沿着过滤介质本体的长度延伸方向以折叠件铺设的过滤介质，其中，折叠件形成折叠槽和折叠峰，其中，折叠峰限定第一端面，并且折叠槽限定在过滤介质本体的竖直延伸方向上相对定位的第二端面，其中，过滤介质本体沿着长度延伸方向包括可变的折叠高度和/或可变的折叠间距，端面中的至少一个端面沿着长度延伸方向包括相对于另一个端面的轮廓走向，其中，存在一个或多个具有单调梯度的区域和具有径向形状的区域；提供铸造模具，具有铸造模具底部分和铸造模具顶部分，其中，铸造模具底部分和铸造模具顶部分在周向接头表面处包括围绕具有轮廓走向的端面周向延伸的密封元件的阴模；通过以下各项制造在竖直延伸方向上具有基本上恒定的高度的密封元件：在铸造模具底部分的周向接头表面中形成的阴模的部分上施加密封材料；将具有包括轮廓走向的端面的过滤介质本体引入到铸造模具底部分中；用铸造模具顶部分关闭铸造模具底部分；或者通过以下各项制造在竖直延伸方向上具有基本上恒定的高度的密封元件：将具有包括轮廓走向的端面的过滤介质本体引入到铸造模具底部分中；用铸造模具顶部分关闭铸造模具底部分，借助于正压计量将密封材料注射到由铸造模具底部分和铸造模具顶部分形成的密封元件的阴模中。

5、本发明的有益配置和优点由进一步的权利要求、描述和附图得出。

6、根据本发明的方面，提出用于过滤流体、特别是空气的过滤元件，至少包括过滤介质本体，过滤介质本体具有沿着过滤介质本体的长度延伸方向以折叠件、特别是以锯齿形形状铺设的过滤介质，其中，折叠件形成折叠槽和折叠峰，其中，折叠峰限定第一端面，并且折叠槽限定在过滤介质本体的竖直延伸方向上相对定位的第二端面。过滤介质本体沿着长度延伸方向包括可变的折叠高度和/或可变的折叠间距，其中，端面中的至少一个端面沿着长度延伸方向包括相对于另一个端面的轮廓走向，其中，存在一个或多个具有单调梯度的区域和具有径向形状的区域。在此上下文中，密封元件围绕包括轮廓走向的端面周向布置，并且以其轮廓适配轮廓走向，其中，密封元件包括至少在竖直延伸方向上的基本上恒定的高度。

7、由于不同的折叠高度和/或不同的折叠间距，在过滤元件的密封侧处的端面可以包括在所提出的过滤元件中具有对应的复杂密封几何形状的强轮廓走向。尽管如此，过滤介质本体的过滤表面仍可以以有益的方式利用。

8、密封元件在过滤介质本体的竖直延伸方向上沿着过滤元件的长度延伸方向适配变化的折叠高度，其中密封元件的高度恒定，由此实现多维密封几何形状。在此上下文中，竖直延伸方向对应于通过过滤元件的流体的流动方向。周向围绕过滤元件的端面，密封元件可以沿着其延伸方向包括具有单调梯度的倾斜区域、台阶和具有大不相同的半径的径向形状的区域。在过滤介质本体的长度延伸方向上，具有单调梯度的区域和具有径向形状的区域可以直接或基本上直接彼此相接。具有单调梯度的区域可以单调地上升或单调地下降。具有径向形状的区域可以包括凸形或凹形径向形状。

9、由于过滤元件的密封表面的轮廓走向，可以基本上更有效地利用用于过滤元件的安装空间，例如在车辆的马达区域中。过滤元件可以相对于过滤壳体可靠地密封。

10、根据过滤元件的有益的实施例，密封元件可以包括热塑性弹性体或由热塑性弹性体构成。例如，密封元件可以包括聚氨酯（pu）或由聚氨酯（pu）构成。这种热塑性弹性体可以以简单的方式与过滤介质本体施加在铸造模具中。

11、根据过滤元件的有益的配置，密封元件可以包括触变性密封材料或由触变性密封材料形成。特别有利地，可以使用触变性密封材料，触该变性密封材料可以有益地施加到铸造模具的复杂三维密封几何形状上，并且该触变性密封材料例如甚至不在倾斜的斜坡上移动，使得可以保持密封元件的恒定的高度。这种触变性密封材料可以包括例如多元醇混合物和异氰酸酯的混合物。在此上下文中，除了至少一种多元醇之外，多元醇混合物还可以包含例如水、催化剂、发泡物稳定剂等。

12、根据过滤元件的有益的实施例，密封元件可以被发泡到过滤介质本体上。最终密封几何形状可以通过使密封材料发泡而有利地形成，并且密封材料可以可靠地附接到过滤元件的过滤介质。

13、根据过滤元件的有益的实施例，密封元件可以借助于正压计量而模制到过滤介质本体上。在替代的制造过程中，密封材料可以在高压下被注射到铸造模具的密封间隙中，其中过滤介质本体被插入在该密封间隙中。以这种方式，也可以实现复杂三维密封几何形状。

14、根据过滤元件的有益的实施例，在端面处包括轮廓走向的折叠件的折叠峰可以至少部分地嵌入在密封元件中。以这种方式，密封元件可以特别有效地连接到过滤介质本体。过滤元件可以相对于过滤壳体可靠地密封。

15、根据过滤元件的有益的实施例，与包括轮廓走向的端面相对定位的端面可以设计为平面表面。以这种方式，过滤元件可以简单且可靠地被按压到过滤壳体中的密封座中。

16、根据本发明的方面，提出用于制造过滤元件的方法，该方法至少包括：提供过滤介质本体，具有沿着过滤介质本体的长度延伸方向以折叠件铺设的过滤介质，其中，折叠件形成折叠槽和折叠峰，其中，折叠峰限定第一端面，并且折叠槽限定第二端面，第二端面在过滤介质本体的竖直延伸方向上相对定位，其中，过滤介质本体沿着长度延伸方向包括可变的折叠高度和/或可变的折叠间距，其中，端面中的至少一个端面沿着长度延伸方向包括相对于另一个端面的轮廓走向，其中，存在一个或多个具有单调梯度的区域和具有径向形状的区域；提供铸造模具，该铸造模具具有铸造模具底部分和铸造模具顶部分，其中，铸造模具底部分和铸造模具顶部分在周向接头表面处包括围绕包括轮廓走向的端面周向延伸的密封元件的阴模。该方法还包括通过以下各项制造在竖直延伸方向上具有基本上恒定的高度的密封元件：在铸造模具底部分的周向接头表面中形成的阴模的部分上施加密封材料；将具有包括轮廓走向的端面的过滤介质本体引入到铸造模具底部分中；以及用铸造模具顶部分关闭铸造模具底部分；或者通过以下各项制造在竖直延伸方向上具有基本上恒定的高度的密封元件：将具有包括轮廓走向的端面的过滤介质本体引入到铸造模具底部分中；用铸造模具顶部分关闭铸造模具底部分；以及借助于正压计量将密封材料注射到由铸造模具底部分和铸造模具顶部分形成的密封元件的阴模中。

17、使用所提出的方法，具有密封元件的周向恒定的高度的密封元件可以附接到过滤介质本体的强轮廓端面。尽管如此，在此上下文中，密封几何形状可以包括复杂三维走向。

18、在此上下文中，使用用于制造密封元件的铸造模具，包括密封元件的阴模，例如在两部分铸造模具的情况下在铸造模具底部分和铸造模具顶部分的接头表面处。在此上下文中，取决于粘度，密封材料可以施加到铸造模具底部分的阴模的部分，或者在组装的铸造模具的情况下，以正压注射到阴模中。

19、以这种方式，具有在竖直延伸方向上的恒定的高度的密封元件适配过滤介质本体的变化的折叠高度，由此可以实现多维密封几何形状。在此上下文中，竖直延伸方向对应于流过过滤元件的流体的流动方向。周向围绕过滤元件的端面，密封元件可以包括具有单调梯度的倾斜区域、台阶和沿着其长度延伸方向的范围具有大的变化的径向形状的区域。在过滤介质本体的长度延伸方向上，具有单调梯度的区域和具有径向形状的区域可以直接或基本上直接彼此相接。具有单调梯度的区域可以单调地上升或单调地下降。具有径向形状的区域可以具有凸形或凹形径向形状。

20、由于过滤元件的密封表面的轮廓走向，可以显著更有效地利用用于过滤元件的安装空间，例如在车辆的马达区域中。过滤元件可以相对于过滤壳体可靠地密封。

21、根据该方法的有益的实施例，热塑性弹性体可以用作密封材料。密封材料可以是例如聚氨酯（pu）。这种热塑性弹性体可以以简单的方式与过滤介质本体施加在铸造模具中。

22、有利地，密封材料可以在关闭铸造模具之后发泡。以这种方式，密封材料以永久的方式接合到过滤介质本体。

23、根据该方法的有益的实施例，触变性密封材料可以用作密封材料。特别有利地，可以使用触变性密封材料，触变性密封材料可以以有益的方式施加到铸造模具的复杂三维密封几何结构上，并且触变性密封材料例如不在倾斜的斜坡上移动，使得可以保持密封材料的恒定的高度。这种触变性密封材料可以包括例如多元醇混合物和异氰酸酯的混合物。在此上下文中，除了多元醇之外，多元醇混合物还可包括例如水、催化剂、发泡物稳定剂等。

24、有利地，折叠件的折叠峰可以至少部分地嵌入在密封元件中。以这种方式，密封元件可以特别有效地连接到过滤介质本体。过滤元件可以相对于过滤壳体可靠地密封。