DE102004015398A1 - Schmelzende Haftverbindung zwischen zwei Bauelementen und ein Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine schmelzende Haftverbindung zwischen zwei Bauelementen Filteranordnung mit einem ersten gefalteten Bauelement (3), das mit einer Grundplatte (4) als zweites Bauelement verbindbar ist. Auf der Grundplatte (4) sind Rillen (10) angeordnet, die quer zu den Falten des ersten Bauelements, z. B. ein zickzackförmig gefaltetes Filterelement (3), verlaufen und es ist so durch die schmelzende Haftverbindung ein Stofffluss (12) des Materials der Grundplatte (4) in die Falten des ersten Bauelements (3) erreichbar.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine schmelzende Haftverbindung zwischen zwei Bauelementen und ein Verfahren zu dessen Herstellung, insbesondere eine Verbindung zwischen einem gefalteten Filterelement und einer Grundplatte aus Kunststoff.
  • Bei einem aus der DE 44 41 608 A1 bekannten Kraftstoff- und Schmierstofffilter sind solche Verbindungsstellen am Filterelement jeweils zum Deckel und einer Grundplatte hin angeordnet. Hierbei ist eine Klebverbindung mit einer elastischen Masse so ausgestaltet, dass eine zusätzlich zur Abdichtung notwendige Maßnahme der Fixierung der zickzackförmigen Faltung des hohlzylindrischen Filterelementes mit der Herstellung der Abdichtflächen verbunden werden kann.
  • Weiterhin ist bereits eine solche Filteranordnung aus der DE-OS 42 06 519 bekannt, bei der ein zickzackförmiges, hohlzylindrisches Filterelement mit an den Stirnseiten dichtend abdeckenden Platten, beispielsweise aus Metall, oder mit folienförmigen Dichtmaterialien vorsehen ist.
  • Diese plattenförmigen Dichtungen der bekannten Filteranordnungen sollten immer eine möglichst stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Filterelement und der Grundplatte herstellen, da diese Dichtungen Strömungssystemen, beispielsweise für Motoröl oder Diesel- bzw. Ottokraftstoff, und hohen Reißspannungen ausgesetzt sind, so dass immer die Gefahr besteht, dass das Filterelement reißt und damit nicht nur das Dichtmaterial beschädigt, sondern die Filterwirkung ganz außer Kraft gesetzt wird. Weiterhin sind diese Dichtungen auch während des Betriebs durch relativ hohe Temperaturen des zu filternden Mediums, insbesondere bei Motoröl, hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die zu einer Minderung der Funktionstüchtigkeit der gesamten Filteranordnung führen kann.
  • Aufgabenstellung
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Haftverbindung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass bei einfacher Herstellung eine dauerhafte Funktionstüchtigkeit gewährleistet ist.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Filteranordnung ist in vorteilhafter Weise geeignet, ausgehend von der gattungsgemäßen Art, die gestellte Aufgabe mit den Merkmalen des Hauptanspruchs dadurch zu lösen, dass eine schmelzende Haftverbindung zwischen einem ersten gefalteten Bauelement, beispielsweise ein zickzackförmig gefaltetes Filterelement und einer Grundplatte so ausgeführt ist, dass auf der Grundplatte Rillen angeordnet sind, die quer zu den Falten des ersten Bauelements verlaufen und dass durch die schmelzende Haftverbindung ein Stofffluss des Materials der Grundplatte in die Falten des ersten Bauelements erreichbar ist. Das Filterelement besteht zum Beispiel aus Filterpapier und die Grundplatte aus Kunststoff, wobei das Filterelement hohlzylindrisch auf einer scheibenförmigen Grundplatte gehalten sein kann.
  • In vorteilhafter Weise kann mit einem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen schmelzenden Haftverbindung das gefaltete erste Bauelement in einem ersten Schritt auf die mit Rillen versehene Grundplatte gelegt werden und mittels einer auf die Grundplatte einwirkenden Wärmequelle ein partielles Verschmelzen oder Verschweißen der Grundplatte mit dem ersten Bauelement bewirkt werden. Das Verschmelzen oder Verschweißen kann vorzugsweise mit einem Infrarotstrahler als Wärmequelle durchgeführt werden.
  • Vorteilhaft ist dies Verfahren insbesondere deswegen, da durch die Rillen bzw. Riffelung eine größere Oberfläche auf der Grundplatte geschaffen wird, durch die das Material des Filterelements, z.B. Papier oder Glasfaser, ca. 0,2 mm tiefer in das Material der Grundplatte eindringen kann, als bei den herkömmlichen Verbindungen. Die Schmelze steigt hierbei zwischen den Falten des Filterelements relativ hoch, wodurch der gesamte Schweißvorgang sicherer wird.
  • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Filteranordnung wird anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Darstellung einer Filteranordnung nach dem Stand der Technik mit einem teilweise sichtbaren Filterelement und Grundplatten an beiden Stirnseiten,
  • 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Grundplatte mit kreisförmigen Rillen,
  • 3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße heftende Schmelz verbindung zwischen Filterelement und Grundplatte nach 2,
  • 4 einen Schnitt durch eine Grundplatte mit einer Dreiecksdichtung,
  • 5 einen Schnitt durch eine Variante einer Grundplatte und
  • 6 einen Schnitt durch eine weitere Variante einer Grundplatte mit Dichtungslippe.
  • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • In 1 ist eine hohlzylindrische Filteranordnung 1 nach dem Stand der Technik gezeigt, bei der in einem Filtergehäuse 2 ein zickzackförmig gefaltetes Filterelement 3, beispielsweise aus Filterpapier, vorhanden ist. An der Stirnseite der Filteranordnung 1 ist eine dichtende Grundplatte 4 vorhanden, mit der eine Abdichtung gegenüber einem hier nicht dargestellten Anschlussteil durchgeführt wird.
  • Solche Filteranordnungen können beispielsweise zur Filterung von Motoröl, Kraftstoff oder von Luft beim Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem Verbrennungsmotor herangezogen werden. Die jeweiligen Anlagen, in denen die Filteranordnung eingesetzt wird, sind hier, um die Darstellung übersichtlich zu lassen, nicht dargestellt. In der Regel erfolgt die Zufuhr des zu filternden Mediums von außen an die Flächen des zickzackförmigen Filterelements 3 und die Ableitung des gefilterten Mediums über ein Mittelrohr, das in eine innere, konzentrische Öffnung 5 bzw. eine Dichtung 7 der Grundplatte 4 dichtend eingefügt wird.
  • In 2 ist eine Draufsicht auf eine Grundplatte 4 mit erfindungsgemäßen Rillen 10 gezeigt, und es sind die Falten des Filterelements 3 nach der 1 angedeutet.
  • Aus 3 ist erkennbar, wie durch die schmelzende Haftverbindung zwischen dem Filterelement 3, zum Beispiel aus Filterpapier, und der Grundplatte 4 aus Kunststoff ein Stofffluss 12 des Materials der Grundplatte in die Falten des Filterelements 3 erfolgt ist. Zum Vergleich ist der relativ geringe Stofffluss 11 nach dem Stand der Technik angedeutet, so dass nach der Erfindung die Einbettung des Filterpapiers verbessert ist. Das Verschmelzen oder Verschweißen kann vorzugsweise mit einem Infrarotstrahler als Wärmequelle durchgeführt werden.
  • 4 zeigt die Grundplatte 4 mit einer angeformten Dichtung 19 in der Öffnung 5. In der Öffnung 5 ist ein Anschlussstutzen 13 dargestellt, welcher eine Verbindung mit der angeformten Dichtung zwischen der Seite des ungefilterten Mediums und der Seite des gefilterten Mediums bewirkt. In vorteilhafter Weise besteht die Grundplatte aus TEEE (Hytrel), welches sehr temperaturbeständig ist und außerdem eine sehr hohe Elastizität aufweist. Selbstverständlich kann für die Grundplatte auch ein Kunststoff PA12 oder PA6-12 verwendet werden. Die in 4 gezeigte Dichtung 19 ist gleichschenklig gestaltet. Dies hat den Vorteil, dass ein Aufschieben des Filterelementes auf den Stutzen 13 von beiden Seiten her möglich ist.
  • 5 zeigt eine weitere Variante einer Grundplatte 4. Hier ist das Dichtungsprofil ungleichschenklig gestaltet und weist eine Einlaufschräge 14 auf sowie einen Dichtlippenbereich 15. An der Einlaufschräge 14 gleitet ein Stutzen 13 gemäß der Richtung des Pfeils entlang. Im Bereich 15 der Dichtlippe erfolgt ebenfalls eine zuverlässige Abdichtung.
  • 6 zeigt eine weitere Dichtungsform an der Grundplatte 4. Auch diese Dichtungsform ist mit einer Einlaufschräge 16 versehen. Der Stutzen 13 gleitet an dieser entlang. Zur Erzeugung einer hohen Flexibilität der Dichtung ist diese mit einem Hinterschnitt 18 im Bereich der Dichtlippe 17 versehen. Die umlaufende Dichtlippe ist damit je nach gewünschter Elastizität mit einem mehr oder minder tiefen Hinterschnitt versehen.

Claims (9)

  1. Schmelzende Haftverbindung zwischen zwei Bauelementen Filteranordnung mit – einem ersten gefalteten Bauelement (3), das mit einer Grundplatte (4) als zweites Bauelement verbindbar ist, – bei der auf der Grundplatte (4) Rillen (10) angeordnet sind, die quer zu den Falten des ersten Bauelements (3) verlaufen und bei der durch die schmelzende Haftverbindung ein Stofffluss (12) des Materials der Grundplatte (4) in die Falten des ersten Bauelements (3) erreichbar ist.
  2. Schmelzende Haftverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das erste Bauelement ein zickzackförmig gefaltetes Filterelement (3) ist, das auf einer Grundplatte (4) gehalten ist.
  3. Schmelzende Haftverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – das Filterelement (3) aus Filterpapier und die Grundplatte (4) aus Kunststoff ist.
  4. Schmelzende Haftverbindung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Filterelement (3) hohlzylindrisch auf einer scheibenförmigen Grundplatte (4) gehalten ist.
  5. Schmelzende Haftverbindung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die Grundplatte (4) einen Dichtungsbereich aufweist, welcher als Radialdichtung gestaltet ist, wobei die Dichtung (19) aus dem Material der Grundplatte besteht und einen dreieckförmigen Querschnitt aufweist.
  6. Schmelzende Haftverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Dichtung (19) gleichschenklig oder ungleichschenklig ist.
  7. Schmelzende Haftverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die Dichtung (19) eine Dichtlippenform aufweist, derart, dass eine Einlaufschräge ausgebildet ist, welche sich einseitig verjüngt, wobei an dem Verjüngungsbereich benachbart ein Einschnitt in der Grundplatte (4) vorgesehen ist.
  8. Verfahren zur Herstellung einer schmelzenden Haftverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass – mittels einer auf die Grundplatte (4) einwirkenden Wärmequelle die Grundplatte an der dem Bauelement (3) zugewandten Seite bis auf Schmelztemperatur erwärmt wird, – das gefaltete erste Bauelement (3) auf die mit Rillen (10) versehene Grundplatte (4) gelegt wird und dass – mittels der Wärme ein partielles Verschmelzen oder Verschweißen der Grundplatte (4) mit dem ersten Bauelement (3) bewirkt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verschmelzen oder Verschweißen mit einem Infrarotstrahler als Wärmequelle durchgeführt wird.
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