CN105999873A - 包括由塑料以注塑技术成型的框架的柔性过滤元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于装入过滤器壳体中的过滤元件，所述过滤元件包括具有边缘(10)的过滤介质(9)，该边缘(10)与以注塑技术制成的框架(11)或至少一个以注塑技术制成的框架元件(1)连接，鉴于提供可柔性弯曲的、设有由以注塑技术施加的塑料制成的框架的过滤元件的任务，其特征在于，所述框架(11)或至少一个框架元件(1)在至少一个延伸方向(6)上这样交替地由不同硬度的塑料制成，使得过滤元件可在过滤介质(9)和框架(11)或框架元件(1)变形的情况下至少部分地柔性弯曲。

Description

包括由塑料以注塑技术成型的框架的柔性过滤元件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的过滤元件。
背景技术
由EP 2133550 A2公开了一种具有环绕的密封装置的过滤元件，该密封装置包括两个由塑料制成的部件。但该密封装置如此之硬或脆，以致过滤元件的定义的柔性弯曲是不可能的。
特别是已知这样一种过滤元件，在其中，通过双组分聚氨酯体系制成软的框架部件。所述框架部件相对于过滤元件应装入的壳体具有集成的密封功能。但该过滤元件的弯曲特性在其周向上是恒定的。
然而为了将过滤元件插入过滤器壳体中，常常需要定义地弯曲该过滤元件。
在此背景下，已知具有折叠的过滤介质的过滤元件，这些过滤元件的框架由粘贴的无纺布制成。在此，可通过使用不同刚度的无纺布材料来调整不同的弯曲特性。对于借助无纺布包围的过滤元件来说，通过将刚性或柔软的无纺布与过滤介质粘接来满足对可弯曲性的要求。
虽然已经已知如下的过滤元件，即，这些过滤元件的折棱被由无纺布制成的框架包围，但仍存在对可更低成本制成的、具有由被喷涂的塑料制成的框架的过滤元件的需求。
设有以注塑技术制成的框架的过滤元件也必须在特定部位上具有上面提到的弯曲特性，以便能够将所述过滤元件毫无问题地推入壳体或装入到该壳体中。
这种需求基于对过滤元件的柔性不断提高的要求。可充分柔性弯曲的过滤元件可以是易于装入的并且能够以较少的工作步骤例如插入空调的井状结构中。
在此背景下已经已知如下的过滤元件，即，这些过滤元件具有折叠的过滤介质并且设有注塑框架。有这样的实施方式，这些实施方式的框架完全环绕地构造。还有这样的实施方式，在这些实施方式中，框架设有由软塑料制成的附加密封装置，该密封装置被喷涂到刚性框架上。由此将过滤元件密封在壳体中。
DE 102007063252A1公开了具有框架的过滤元件，所述框架可以以注塑技术制成。所述过滤元件具有折叠的过滤介质，所述过滤介质设有框架。该框架在折棱之间具有间隙。这在由DE 102007063252 A1公开的图1中示出。
所述框架在间隙区域中具有薄区，这些薄区在载荷状态中用作铰链、特别是薄膜铰链。过滤元件可围绕相对置的薄区之间的轴线弯曲。
所述相对置的薄区具有下述缺点：所述薄区基于过滤介质的结合而相对不适合用作铰链，因为所述薄区在载荷状态中常常折断。这导致过滤元件壳体系统中的不密封性。此外，所述过滤元件不可良好地密封，所述过滤元件具有带有间隙的框架。
DE 102007063252 A1具体公开了使用薄膜铰链。但薄膜铰链的技术前提是制成材料厚度为十分之几毫米的薄区。
通常，材料厚度为0.3至0.35毫米。因为过滤介质在以注塑技术制成的过滤元件中被塑料框架包围，所以难以实现薄膜铰链的技术要求。也就是说，在制造框架时通常超出该材料厚度。
在用于过滤颗粒的过滤元件中形成0.6至0.7毫米的薄膜铰链材料厚度。由此限制了薄膜铰链的可弯曲性和柔性及其使用寿命。这将导致材料断裂，所述材料断裂在壳体中导致过滤元件的不密封性。
在组合式过滤元件中不能实现薄膜铰链，因为材料厚度约为1.5毫米并且是变化的。
然而，对于许多应用情况而言，过滤元件必须在特定部位上可弯曲，以便所述过滤元件能够装入壳体中。过滤元件仅基于特定的可弯曲性就能够插入壳体相应的安装口中。而在其它部位上，过滤元件的框架必须足够硬，以确保过滤元件在运行中所需的强度。
发明内容
因此，本发明所基于的任务在于，提供一种可柔性弯曲的过滤元件，该过滤元件设有由以注塑技术施加的塑料制成的框架。
本发明通过权利要求1的特征解决上述任务。
根据权利要求1的用于装入过滤器壳体中的过滤元件包括具有边缘的过滤介质，该边缘与以注塑技术制成的框架或至少一个以注塑技术制成的框架元件连接。
所述框架或至少一个框架元件在至少一个延伸方向上这样交替地由不同硬度的塑料制成，使得过滤元件可以在过滤介质和框架或框架元件变形的情况下至少部分地柔性弯曲。因此，该过滤元件适合用于插入过滤器壳体中并且在该过滤器壳体中再次恢复其变形前的形状。该过滤元件可无损地变形。
根据本发明首先已认识到，过滤元件可在注塑模具中制成。注塑模具允许实施两阶段注塑过程，在该注塑过程中使用不同的塑料、特别是热塑性塑料、弹性体或热塑性弹性体。
已进一步认识到，利用较软的塑料可以将所使用的过滤介质良好地结合到该塑料中。
也已经认识到，框架或框架元件具有柔软的框架区域，该框架区域在塑料选择合适时可发挥密封功能。该密封功能于是集成到框架元件中。过滤元件可在一个唯一的全自动化注塑方法中制成且无需进一步的再加工步骤。
在制成后，过滤元件具有全部所要求的特性。可省却再加工步骤、如粘贴密封装置。根据本发明的过滤元件可通过相应调整塑料硬度而具有各种不同的弯曲半径。通过框架或框架元件的较软的框架区域定义地提供了这样的部位，在这些部位上，框架或框架元件易于与过滤介质一起弯折或弯曲。
因此解决了上述任务。
在框架或框架元件的一个或多个由较硬的塑料制成的框架区域上可以连接由较软的塑料制成的框架区域，并且所述由较软的塑料制成的框架区域构成规定弯曲部位。过滤元件由于构成有规定弯曲部位而可定义地弯曲并且可在弯曲的情况下插入壳体、特别是过滤器壳体中。
不同硬度的塑料可构造为弹性体、热塑性弹性体和/或热塑性塑料。弹性体并且特别是热塑性弹性体特别适合用作用于制造过滤元件的铰链材料。通常，热塑性弹性体通过双组分注塑方法来用作密封材料。注塑方法的优点与柔性过滤元件的优点相结合。注塑方法适合用于制造复杂的几何形状。
框架或框架元件因此可以在规定弯曲部位上具有热塑性弹性体作为塑料，所述框架或框架元件在所述规定弯曲部位上可弯曲地构造。有利的是，框架或框架元件在其应可弯曲地构造的部位上通过双组分注塑方法由热塑性弹性体制成。在使用波纹管时，该弹性体完全填充折棱之间的空隙，即，如硬聚合物一样可靠地与折棱结合。过滤元件在定义的部位上是柔性的。
通过调整借助热塑性弹性体填充的空隙的数量和选择所用材料的硬度可以调整柔性。褶皱的平行性和间距在过滤元件的弯曲状态中也基本上保持恒定。
不同硬度的塑料可以彼此材料锁合地啮合或连接。不同塑料之间的阶段过渡可通过啮合实现。由此可实现不同塑料之间互相的以及与所用过滤介质的良好附着。有利的是，为过滤元件这样扩展两阶段注塑技术，即，可以用不同塑料制成啮合的框架部件。
在此背景下，在此所描述的过滤元件可以通过双组分注塑方法制成。与以往相同，将第二种较软的塑料环绕地喷涂到第一种较硬的塑料上，这已由现有技术公开。过滤元件虽然以注塑技术制成，但仍没有使用无纺布的、棱边被粘贴的过滤元件昂贵。
可在框架或在至少一个框架元件上设有密封唇。由此，过滤元件可相对于壳体壁被密封。
过滤介质可包括具有折峰和折棱的波纹管，所述框架或至少一个框架元件至少在部分区段上与所述折棱连接。波纹管在小空间上提供了特别大的过滤面积。
波纹管可具有活性炭或其它吸附性材料。由此，过滤元件构造为组合式过滤元件，该组合式过滤元件不仅过滤灰尘颗粒而且也与物质物理结合。
在此所描述的过滤元件特别是改善了颗粒过滤元件。此外，可在以注塑技术制成的组合式过滤元件中实现柔性和可弯曲性。所实现的柔性和可弯曲性不能由薄膜铰链形成。
在此背景下也可想到，这样构造一种矩形的过滤元件，使得该矩形过滤元件的波纹管在两侧借助刚性的单组分塑料包封注塑、而在另外两侧借助软的单组分塑料包封注塑。
在此所描述的过滤元件也可以具有非矩形的几何形状。因此，所述过滤元件可装入相应成形的壳体中。
在此所描述的过滤元件可用于机动车或空调中。
附图说明
附图如下：
图1为现有技术的框架元件，该框架元件具有间隙和薄区，
图2为框架元件，在该框架元件中，一些框架区域由较硬的塑料制成并且一些框架区域由较软的塑料制成，
图3为具有根据图2的框架元件的过滤元件，并且
图4为处于弯曲状态和未弯曲状态中的过滤元件，在该过滤元件中，框架的两个相对置的框架区域分别构造为刚性的和柔性的框架区域。
具体实施方式
图1示出现有技术的框架元件1'，该框架元件具有间隙2'和薄区3'。
图2示出一种框架元件1，在该框架元件中，一些框架区域2a由较硬的塑料制成并且一些框架区域2由较软的塑料制成。
图3示出一种用于装入过滤器壳体中的过滤元件，该过滤元件包括具有边缘10的过滤介质9，该边缘10与至少一个以注塑技术制成的框架元件1连接。
框架元件1在至少一个延伸方向6上这样交替地由不同硬度的塑料制成，使得过滤元件可以在过滤介质9和框架元件1变形的情况下至少部分地柔性弯曲。
在框架元件1的一个或多个由较硬的塑料制成的框架区域2a上连接由较软的塑料制成的框架区域2，其中，由较软的塑料制成的框架区域2构成规定弯曲部位。
不同硬度的塑料可构造为弹性体、热塑性弹性体或热塑性塑料。框架元件1可以在规定弯曲部位上具有热塑性弹性体作为塑料，所述框架元件在这些规定弯曲部位上可弯曲地构造。
不同硬度的塑料彼此材料锁合地连接。
过滤元件以双组分注塑方法制成。
过滤介质9包括具有折峰4和折棱5的波纹管3，至少一个框架元件1至少在部分区段上与折棱5连接。
具体而言，四个框架元件1在所有四个侧面上包围矩形波纹管3。框架元件1在此环绕且自身闭合地构造为框架11。每个框架元件1在至少一个延伸方向6上这样交替地由不同硬度的塑料构造，使得框架元件1可沿其延伸和/或横向于其延伸地柔性弯曲。由不同硬度的塑料制成的框架区域2、2a在延伸方向6上相互交替。
图4示出一种用于装入过滤器壳体中的过滤元件，该过滤元件包括具有边缘10的过滤介质9，该边缘10与以注塑技术制成的框架11或至少一个以注塑技术制成的框架元件1连接。在此，框架元件1构造为框架区域2、2a。
框架11在至少一个延伸方向6上、即沿周向方向这样交替地由不同硬度的塑料制成，使得过滤元件可以在过滤介质9和框架11变形的情况下至少部分地柔性弯曲。
在框架11的由较硬的塑料制成的框架区域2a上连接由较软的塑料制成的框架区域2，所述由较软的塑料制成的框架区域2构成规定弯曲部位。
不同硬度的塑料构造为热塑性弹性体和热塑性塑料。框架区域2a由热塑性塑料制成。框架区域2由柔性的热塑性弹性体制成。
就此而言，框架11在规定弯曲部位上具有热塑性弹性体作为塑料，所述框架在所述规定弯曲部位上可弯曲地构造。
上述不同硬度的塑料彼此材料锁合地啮合。
过滤元件以双组分注塑方法制成。
在框架11上设有密封唇8。
过滤介质9包括具有折峰4和折棱5的波纹管3，其中，框架11至少在部分区段上与折棱5连接。
具体而言，图4示出一种用于装入过滤器壳体中的过滤元件，该过滤元件包括具有折峰4和折棱5的波纹管3，其中，两个较长的框架区域2至少在部分区段上贴靠在折棱5上并且与这些折棱固定连接。两个较短的框架区域2a也与波纹管3固定连接。
较长的框架区域2构造成柔性的且由第一种塑料制成。较短的框架区域2a构造成刚性的且由第二种塑料制成。
不同的塑料优选通过锯齿状构造的连接缝7彼此固定连接。
在根据图4的该实施例中，柔性的框架区域2具有由相同的柔性塑料制成的密封唇8，框架区域2本身由该柔性塑料制成。

Claims (9)

1.用于装入过滤器壳体中的过滤元件，包括具有边缘(10)的过滤介质(9)，该边缘(10)与以注塑技术制成的框架(11)或至少一个以注塑技术制成的框架元件(1)连接，其特征在于，所述框架(11)或至少一个框架元件(1)在至少一个延伸方向(6)上交替地由不同硬度的塑料制成，使得过滤元件能够在过滤介质(9)和框架(11)或框架元件(1)变形的情况下至少部分地柔性弯曲。
2.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，在框架(11)或框架元件(1)的一个或多个由较硬的塑料制成的框架区域(2a)上连接由较软的塑料制成的框架区域(2)，所述由较软的塑料制成的框架区域(2)构成规定弯曲部位。
3.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，所述不同硬度的塑料构造为弹性体、热塑性弹性体和/或热塑性塑料。
4.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，框架(11)或框架元件(1)在规定弯曲部位上具有热塑性弹性体作为塑料，所述框架或框架元件在所述规定弯曲部位上可弯曲地构造。
5.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，所述不同硬度的塑料彼此材料锁合地啮合或连接。
6.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤元件以双组分注塑方法制成。
7.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，在框架(11)上或在至少一个框架元件(1)上设有密封唇(8)。
8.根据权利要求1所述的过滤元件，其特征在于，所述过滤介质(9)包括具有折峰(4)和折棱(5)的波纹管(3)，其中，所述框架(11)或至少一个框架元件(1)至少在部分区段上与所述折棱(5)连接。
9.根据上述权利要求之一所述的过滤元件，其特征在于，所述波纹管(3)具有活性炭或其它吸附性材料。
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