包括由塑料以注塑技術(shù)成型的框架的柔性過濾元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于裝入過濾器殼體中的過濾元件，所述過濾元件包括具有邊緣(10)的過濾介質(zhì)(9)，該邊緣(10)與以注塑技術(shù)制成的框架(11)或至少一個(gè)以注塑技術(shù)制成的框架元件(1)連接，鑒于提供可柔性彎曲的、設(shè)有由以注塑技術(shù)施加的塑料制成的框架的過濾元件的任務(wù)，其特征在于，所述框架(11)或至少一個(gè)框架元件(1)在至少一個(gè)延伸方向(6)上這樣交替地由不同硬度的塑料制成，使得過濾元件可在過濾介質(zhì)(9)和框架(11)或框架元件(1)變形的情況下至少部分地柔性彎曲。
【專利說明】
包括由塑料以注塑技術(shù)成型的框架的柔性過濾元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的過濾元件。
【背景技術(shù)】
[0002]由EP2133550 A2公開了一種具有環(huán)繞的密封裝置的過濾元件，該密封裝置包括兩個(gè)由塑料制成的部件。但該密封裝置如此之硬或脆，以致過濾元件的定義的柔性彎曲是不可能的。
[0003]特別是已知這樣一種過濾元件，在其中，通過雙組分聚氨酯體系制成軟的框架部件。所述框架部件相對(duì)于過濾元件應(yīng)裝入的殼體具有集成的密封功能。但該過濾元件的彎曲特性在其周向上是恒定的。
[0004]然而為了將過濾元件插入過濾器殼體中，常常需要定義地彎曲該過濾元件。
[0005]在此背景下，已知具有折疊的過濾介質(zhì)的過濾元件，這些過濾元件的框架由粘貼的無紡布制成。在此，可通過使用不同剛度的無紡布材料來調(diào)整不同的彎曲特性。對(duì)于借助無紡布包圍的過濾元件來說，通過將剛性或柔軟的無紡布與過濾介質(zhì)粘接來滿足對(duì)可彎曲性的要求。
[0006]雖然已經(jīng)已知如下的過濾元件，即，這些過濾元件的折棱被由無紡布制成的框架包圍，但仍存在對(duì)可更低成本制成的、具有由被噴涂的塑料制成的框架的過濾元件的需求。
[0007]設(shè)有以注塑技術(shù)制成的框架的過濾元件也必須在特定部位上具有上面提到的彎曲特性，以便能夠?qū)⑺鲞^濾元件毫無問題地推入殼體或裝入到該殼體中。
[0008]這種需求基于對(duì)過濾元件的柔性不斷提高的要求?？沙浞秩嵝詮澢倪^濾元件可以是易于裝入的并且能夠以較少的工作步驟例如插入空調(diào)的井狀結(jié)構(gòu)中。
[0009]在此背景下已經(jīng)已知如下的過濾元件，即，這些過濾元件具有折疊的過濾介質(zhì)并且設(shè)有注塑框架。有這樣的實(shí)施方式，這些實(shí)施方式的框架完全環(huán)繞地構(gòu)造。還有這樣的實(shí)施方式，在這些實(shí)施方式中，框架設(shè)有由軟塑料制成的附加密封裝置，該密封裝置被噴涂到剛性框架上。由此將過濾元件密封在殼體中。
[0010]DE 102007063252A1公開了具有框架的過濾元件，所述框架可以以注塑技術(shù)制成。所述過濾元件具有折疊的過濾介質(zhì)，所述過濾介質(zhì)設(shè)有框架。該框架在折棱之間具有間隙。這在由DE 102007063252 Al公開的圖1中示出。
[0011]所述框架在間隙區(qū)域中具有薄區(qū)，這些薄區(qū)在載荷狀態(tài)中用作鉸鏈、特別是薄膜鉸鏈。過濾元件可圍繞相對(duì)置的薄區(qū)之間的軸線彎曲。
[0012]所述相對(duì)置的薄區(qū)具有下述缺點(diǎn):所述薄區(qū)基于過濾介質(zhì)的結(jié)合而相對(duì)不適合用作鉸鏈，因?yàn)樗霰^(qū)在載荷狀態(tài)中常常折斷。這導(dǎo)致過濾元件殼體系統(tǒng)中的不密封性。此外，所述過濾元件不可良好地密封，所述過濾元件具有帶有間隙的框架。
[0013]DE 102007063252 Al具體公開了使用薄膜鉸鏈。但薄膜鉸鏈的技術(shù)前提是制成材料厚度為十分之幾毫米的薄區(qū)。
[0014]通常，材料厚度為0.3至0.35毫米。因?yàn)檫^濾介質(zhì)在以注塑技術(shù)制成的過濾元件中被塑料框架包圍，所以難以實(shí)現(xiàn)薄膜鉸鏈的技術(shù)要求。也就是說，在制造框架時(shí)通常超出該材料厚度。
[0015]在用于過濾顆粒的過濾元件中形成0.6至0.7毫米的薄膜鉸鏈材料厚度。由此限制了薄膜鉸鏈的可彎曲性和柔性及其使用壽命。這將導(dǎo)致材料斷裂，所述材料斷裂在殼體中導(dǎo)致過濾元件的不密封性。
[0016]在組合式過濾元件中不能實(shí)現(xiàn)薄膜鉸鏈，因?yàn)椴牧虾穸燃s為1.5毫米并且是變化的。
[0017]然而，對(duì)于許多應(yīng)用情況而言，過濾元件必須在特定部位上可彎曲，以便所述過濾元件能夠裝入殼體中。過濾元件僅基于特定的可彎曲性就能夠插入殼體相應(yīng)的安裝口中。而在其它部位上，過濾元件的框架必須足夠硬，以確保過濾元件在運(yùn)行中所需的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]因此，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，提供一種可柔性彎曲的過濾元件，該過濾元件設(shè)有由以注塑技術(shù)施加的塑料制成的框架。
[0019]本發(fā)明通過權(quán)利要求1的特征解決上述任務(wù)。
[0020]根據(jù)權(quán)利要求1的用于裝入過濾器殼體中的過濾元件包括具有邊緣的過濾介質(zhì)，該邊緣與以注塑技術(shù)制成的框架或至少一個(gè)以注塑技術(shù)制成的框架元件連接。
[0021]所述框架或至少一個(gè)框架元件在至少一個(gè)延伸方向上這樣交替地由不同硬度的塑料制成，使得過濾元件可以在過濾介質(zhì)和框架或框架元件變形的情況下至少部分地柔性彎曲。因此，該過濾元件適合用于插入過濾器殼體中并且在該過濾器殼體中再次恢復(fù)其變形前的形狀。該過濾元件可無損地變形。
[0022]根據(jù)本發(fā)明首先已認(rèn)識(shí)到，過濾元件可在注塑模具中制成。注塑模具允許實(shí)施兩階段注塑過程，在該注塑過程中使用不同的塑料、特別是熱塑性塑料、彈性體或熱塑性彈性體。
[0023]已進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，利用較軟的塑料可以將所使用的過濾介質(zhì)良好地結(jié)合到該塑料中。
[0024]也已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，框架或框架元件具有柔軟的框架區(qū)域，該框架區(qū)域在塑料選擇合適時(shí)可發(fā)揮密封功能。該密封功能于是集成到框架元件中。過濾元件可在一個(gè)唯一的全自動(dòng)化注塑方法中制成且無需進(jìn)一步的再加工步驟。
[0025]在制成后，過濾元件具有全部所要求的特性?？墒s再加工步驟、如粘貼密封裝置。根據(jù)本發(fā)明的過濾元件可通過相應(yīng)調(diào)整塑料硬度而具有各種不同的彎曲半徑。通過框架或框架元件的較軟的框架區(qū)域定義地提供了這樣的部位，在這些部位上，框架或框架元件易于與過濾介質(zhì)一起彎折或彎曲。
[0026]因此解決了上述任務(wù)。
[0027]在框架或框架元件的一個(gè)或多個(gè)由較硬的塑料制成的框架區(qū)域上可以連接由較軟的塑料制成的框架區(qū)域，并且所述由較軟的塑料制成的框架區(qū)域構(gòu)成規(guī)定彎曲部位。過濾元件由于構(gòu)成有規(guī)定彎曲部位而可定義地彎曲并且可在彎曲的情況下插入殼體、特別是過濾器殼體中。
[0028]不同硬度的塑料可構(gòu)造為彈性體、熱塑性彈性體和/或熱塑性塑料。彈性體并且特別是熱塑性彈性體特別適合用作用于制造過濾元件的鉸鏈材料。通常，熱塑性彈性體通過雙組分注塑方法來用作密封材料。注塑方法的優(yōu)點(diǎn)與柔性過濾元件的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合。注塑方法適合用于制造復(fù)雜的幾何形狀。
[0029]框架或框架元件因此可以在規(guī)定彎曲部位上具有熱塑性彈性體作為塑料，所述框架或框架元件在所述規(guī)定彎曲部位上可彎曲地構(gòu)造。有利的是，框架或框架元件在其應(yīng)可彎曲地構(gòu)造的部位上通過雙組分注塑方法由熱塑性彈性體制成。在使用波紋管時(shí)，該彈性體完全填充折棱之間的空隙，即，如硬聚合物一樣可靠地與折棱結(jié)合。過濾元件在定義的部位上是柔性的。
[0030]通過調(diào)整借助熱塑性彈性體填充的空隙的數(shù)量和選擇所用材料的硬度可以調(diào)整柔性。褶皺的平行性和間距在過濾元件的彎曲狀態(tài)中也基本上保持恒定。
[0031]不同硬度的塑料可以彼此材料鎖合地嚙合或連接。不同塑料之間的階段過渡可通過嚙合實(shí)現(xiàn)。由此可實(shí)現(xiàn)不同塑料之間互相的以及與所用過濾介質(zhì)的良好附著。有利的是，為過濾元件這樣擴(kuò)展兩階段注塑技術(shù)，即，可以用不同塑料制成嚙合的框架部件。
[0032]在此背景下，在此所描述的過濾元件可以通過雙組分注塑方法制成。與以往相同，將第二種較軟的塑料環(huán)繞地噴涂到第一種較硬的塑料上，這已由現(xiàn)有技術(shù)公開。過濾元件雖然以注塑技術(shù)制成，但仍沒有使用無紡布的、棱邊被粘貼的過濾元件昂貴。
[0033]可在框架或在至少一個(gè)框架元件上設(shè)有密封唇。由此，過濾元件可相對(duì)于殼體壁被密封。
[0034]過濾介質(zhì)可包括具有折峰和折棱的波紋管，所述框架或至少一個(gè)框架元件至少在部分區(qū)段上與所述折棱連接。波紋管在小空間上提供了特別大的過濾面積。
[0035]波紋管可具有活性炭或其它吸附性材料。由此，過濾元件構(gòu)造為組合式過濾元件，該組合式過濾元件不僅過濾灰塵顆粒而且也與物質(zhì)物理結(jié)合。
[0036]在此所描述的過濾元件特別是改善了顆粒過濾元件。此外，可在以注塑技術(shù)制成的組合式過濾元件中實(shí)現(xiàn)柔性和可彎曲性。所實(shí)現(xiàn)的柔性和可彎曲性不能由薄膜鉸鏈形成。
[0037]在此背景下也可想到，這樣構(gòu)造一種矩形的過濾元件，使得該矩形過濾元件的波紋管在兩側(cè)借助剛性的單組分塑料包封注塑、而在另外兩側(cè)借助軟的單組分塑料包封注塑。
[0038]在此所描述的過濾元件也可以具有非矩形的幾何形狀。因此，所述過濾元件可裝入相應(yīng)成形的殼體中。
[0039]在此所描述的過濾元件可用于機(jī)動(dòng)車或空調(diào)中。
【附圖說明】
[0040]附圖如下:
[0041]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的框架元件，該框架元件具有間隙和薄區(qū)，
[0042]圖2為框架元件，在該框架元件中，一些框架區(qū)域由較硬的塑料制成并且一些框架區(qū)域由較軟的塑料制成，
[0043]圖3為具有根據(jù)圖2的框架元件的過濾元件，并且
[0044]圖4為處于彎曲狀態(tài)和未彎曲狀態(tài)中的過濾元件，在該過濾元件中，框架的兩個(gè)相對(duì)置的框架區(qū)域分別構(gòu)造為剛性的和柔性的框架區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0045]圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的框架元件I’，該框架元件具有間隙2’和薄區(qū)3’。
[0046]圖2示出一種框架元件I，在該框架元件中，一些框架區(qū)域2a由較硬的塑料制成并且一些框架區(qū)域2由較軟的塑料制成。
[0047]圖3示出一種用于裝入過濾器殼體中的過濾元件，該過濾元件包括具有邊緣10的過濾介質(zhì)9，該邊緣1與至少一個(gè)以注塑技術(shù)制成的框架元件I連接。
[0048]框架元件I在至少一個(gè)延伸方向6上這樣交替地由不同硬度的塑料制成，使得過濾元件可以在過濾介質(zhì)9和框架元件I變形的情況下至少部分地柔性彎曲。
[0049 ]在框架元件I的一個(gè)或多個(gè)由較硬的塑料制成的框架區(qū)域2a上連接由較軟的塑料制成的框架區(qū)域2，其中，由較軟的塑料制成的框架區(qū)域2構(gòu)成規(guī)定彎曲部位。
[0050]不同硬度的塑料可構(gòu)造為彈性體、熱塑性彈性體或熱塑性塑料?？蚣茉蘒可以在規(guī)定彎曲部位上具有熱塑性彈性體作為塑料，所述框架元件在這些規(guī)定彎曲部位上可彎曲地構(gòu)造。
[0051 ]不同硬度的塑料彼此材料鎖合地連接。
[0052]過濾元件以雙組分注塑方法制成。
[0053]過濾介質(zhì)9包括具有折峰4和折棱5的波紋管3，至少一個(gè)框架元件I至少在部分區(qū)段上與折棱5連接。
[0054]具體而言，四個(gè)框架元件I在所有四個(gè)側(cè)面上包圍矩形波紋管3?？蚣茉蘒在此環(huán)繞且自身閉合地構(gòu)造為框架11。每個(gè)框架元件I在至少一個(gè)延伸方向6上這樣交替地由不同硬度的塑料構(gòu)造，使得框架元件I可沿其延伸和/或橫向于其延伸地柔性彎曲。由不同硬度的塑料制成的框架區(qū)域2、2a在延伸方向6上相互交替。
[0055]圖4示出一種用于裝入過濾器殼體中的過濾元件，該過濾元件包括具有邊緣10的過濾介質(zhì)9，該邊緣10與以注塑技術(shù)制成的框架11或至少一個(gè)以注塑技術(shù)制成的框架元件I連接。在此，框架元件I構(gòu)造為框架區(qū)域2、2a。
[0056]框架11在至少一個(gè)延伸方向6上、即沿周向方向這樣交替地由不同硬度的塑料制成，使得過濾元件可以在過濾介質(zhì)9和框架11變形的情況下至少部分地柔性彎曲。
[0057]在框架11的由較硬的塑料制成的框架區(qū)域2a上連接由較軟的塑料制成的框架區(qū)域2，所述由較軟的塑料制成的框架區(qū)域2構(gòu)成規(guī)定彎曲部位。
[0058]不同硬度的塑料構(gòu)造為熱塑性彈性體和熱塑性塑料?？蚣軈^(qū)域2a由熱塑性塑料制成?？蚣軈^(qū)域2由柔性的熱塑性彈性體制成。
[0059]就此而言，框架11在規(guī)定彎曲部位上具有熱塑性彈性體作為塑料，所述框架在所述規(guī)定彎曲部位上可彎曲地構(gòu)造。
[0060]上述不同硬度的塑料彼此材料鎖合地嚙合。
[0061 ]過濾元件以雙組分注塑方法制成。
[0062]在框架11上設(shè)有密封唇8。
[0063]過濾介質(zhì)9包括具有折峰4和折棱5的波紋管3，其中，框架11至少在部分區(qū)段上與折棱5連接。
[0064]具體而言，圖4示出一種用于裝入過濾器殼體中的過濾元件，該過濾元件包括具有折峰4和折棱5的波紋管3，其中，兩個(gè)較長(zhǎng)的框架區(qū)域2至少在部分區(qū)段上貼靠在折棱5上并且與這些折棱固定連接。兩個(gè)較短的框架區(qū)域2a也與波紋管3固定連接。
[0065]較長(zhǎng)的框架區(qū)域2構(gòu)造成柔性的且由第一種塑料制成。較短的框架區(qū)域2a構(gòu)造成剛性的且由第二種塑料制成。
[0066]不同的塑料優(yōu)選通過鋸齒狀構(gòu)造的連接縫7彼此固定連接。
[0067]在根據(jù)圖4的該實(shí)施例中，柔性的框架區(qū)域2具有由相同的柔性塑料制成的密封唇8，框架區(qū)域2本身由該柔性塑料制成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于裝入過濾器殼體中的過濾元件，包括具有邊緣(10)的過濾介質(zhì)(9)，該邊緣(10)與以注塑技術(shù)制成的框架(11)或至少一個(gè)以注塑技術(shù)制成的框架元件(I)連接，其特征在于，所述框架(11)或至少一個(gè)框架元件(I)在至少一個(gè)延伸方向(6)上交替地由不同硬度的塑料制成，使得過濾元件能夠在過濾介質(zhì)(9)和框架(11)或框架元件(I)變形的情況下至少部分地柔性彎曲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾元件，其特征在于，在框架(11)或框架元件(I)的一個(gè)或多個(gè)由較硬的塑料制成的框架區(qū)域(2a)上連接由較軟的塑料制成的框架區(qū)域(2)，所述由較軟的塑料制成的框架區(qū)域(2)構(gòu)成規(guī)定彎曲部位。3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，所述不同硬度的塑料構(gòu)造為彈性體、熱塑性彈性體和/或熱塑性塑料。4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，框架(11)或框架元件(I)在規(guī)定彎曲部位上具有熱塑性彈性體作為塑料，所述框架或框架元件在所述規(guī)定彎曲部位上可彎曲地構(gòu)造。5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，所述不同硬度的塑料彼此材料鎖合地嚙合或連接。6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，所述過濾元件以雙組分注塑方法制成。7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，在框架(11)上或在至少一個(gè)框架元件(I)上設(shè)有密封唇(8)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過濾元件，其特征在于，所述過濾介質(zhì)(9)包括具有折峰(4)和折棱(5)的波紋管(3)，其中，所述框架(11)或至少一個(gè)框架元件(I)至少在部分區(qū)段上與所述折棱(5)連接。9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的過濾元件，其特征在于，所述波紋管(3)具有活性炭或其它吸附性材料。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK105999873SQ201610177945
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】P·卡普阿尼, T·施特塞爾, T·施塔雷克
【申請(qǐng)人】卡爾·弗羅伊登伯格公司