DE102005024237A1 - Aus kraftstoffbeständigem und thermoplastischem Kunststoff gefertigter Flansch - Google Patents

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Abstract

Ein aus kraftstoffbeständigem und thermoplastischem Kunststoff gefertigter Flansch (2) für einen Kraftstofffilter (1) weist auf seiner einem Filterelement (3) zugewandten Verbindungsseite (5) Unebenheiten (8) auf. Diese Unebenheiten (8) führen zu einer Vergrößerung der Oberfläche der Verbindungsseite (5) und damit zu einer besonders hohen Absorption von UV- oder IR-Licht. Hierdurch wird das bei einer Bestrahlung eingesetzte Licht in besonders hohem Maße in Wärme umgewandelt und damit die Verbindungsseite (5) angeschmolzen. Anschließend wird das Filterelement (3) in die angeschmolzene Verbindungsseite (5) gedrückt und ist nach dem Erkalten mit dem Flansch (2) verbunden. Die Unebenheiten (8) ermöglichen eine besonders kurze Bestrahlungszeit.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen aus kraftstoffbeständigem und thermoplastischem Kunststoff gefertigten Flansch, welcher an einer Verbindungsseite zur Verschmelzung mit einem Rand eines Filterelementes für einen Kraftstofffilter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist.
  • Aus thermoplastischem Kunststoff gefertigte Flansche für solche Kraftstofffilter werden bei heutigen Kraftfahrzeugen häufig eingesetzt und sind aus der Praxis bekannt. Häufig weisen die Kraftstofffilter zwei Flansche auf, zwischen denen das Filterelement als ringförmig gefaltetes Filtergewebe angeordnet ist. Die an die Flansche angrenzenden Ränder des Filterelementes sind in den Flanschen umschmolzen. Diese Umschmelzung dichtet das Filterelement gegenüber dem Flansch ab und erzeugt eine vorgesehene Stabilität des Kraftstofffilters. Bei der Herstellung wird die mit dem Filterelement zu umschmelzende Verbindungsseite mit ultraviolettem oder infrarotem Licht bestrahlt und dabei die Fläche angeschmolzen. Anschließend wird das Filterelement auf die angeschmolzene Verbindungsseite gedrückt. Nach dem Erkalten des Flansches ist der Rand des Filterelementes mit dem Kunststoff umschmolzen. Entscheidend für die Qualität der Verbindung des Flansches mit dem Filterelement ist die bei der Bestrahlung erzeugte Schmelztiefe. Die Fertigungskosten steigen dabei mit der Bestrahlungsintensität und der Bestrahlungsdauer stark an.
    •
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Flansch der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass er eine besonders kostengünstige Fertigung des Kraftstofffilters ermöglicht.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verbindungsseite Unebenheiten von zumindest 20 μm Tiefe aufweist.
  • Durch diese Gestaltung weist die Verbindungsseite eine besonders große Oberfläche auf. Von der großen Oberfläche werden die bei der Bestrahlung eingesetzten UV- oder IR-Strahlen besonders stark absorbiert und damit in Wärme umgewandelt. Diese besonders starke Absorption des Materials des Flansches stellt eine ebenso hohe Umsetzung der eingesetzten Bestrahlungsenergie in Wärme sicher. Dies führt zu einer besonders hohen Schmelztiefe und kurzen Aufschmelzzeit. Durch die kurze Aufschmelzzeit lässt sich ein den erfindungsgemäßen Flansch aufweisender Kraftstofffilter besonders kostengünstig fertigen.
  • Eine besonders kurze Aufheizzeit lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erreichen, wenn die Unebenheiten eine Tiefe von bis zu 1 mm, vorzugsweise von 0,5 mm, aufweisen. Diese Gestaltung führt zudem dazu, dass die Wärme von den Spitzen der Unebenheiten nur schlecht abgeleitet werden kann und hierdurch die Spitzen besonders schnell schmelzen.
  • Bei einer Fertigung des erfindungsgemäßen Flansches im Spritzgussverfahren lassen sich die Unebenheiten einfach erzeugen, wenn die Unebenheiten als Rippen ausgebildet sind. Durch diese Gestaltung kann das Spritzgusswerkzeug mit einer entsprechenden Formgebung versehen werden, welche nach der Fertigung die Rippen in dem Flansch hinterlässt. Daher führt diese Gestaltung nicht zu einer Erhöhung der Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Flansches.
  • Reflektionen des bei der Bestrahlung eingesetzten UV- oder IR-Lichts lassen besonders gering halten, wenn die Unebenheiten sich zu ihrem freien Ende hin verjüngen. Die Unebenheiten können dabei dachförmig oder kegelförmig gestaltet sein. Wei terhin lässt sich hierdurch der erfindungsgemäße Flansch besonders einfach aus der Spritzgussform entnehmen. Dies trägt zur weiteren Verringerung der Fertigungskosten des erfindungsgemäßen Flansches bei.
  • Die Unebenheiten könnten beispielsweise durch axiales Entfernen von Formteilen des Spritzgusswerkzeuges erzeugt werden. Bei der Fertigung von Formteilen im Spritzgussverfahren weist die Werkzeugform meist mehrere Schieber auf, mit denen Hinterschnitte des Flansches erzeugt werden. Bei einer solchen Werkzeugform lassen sich die als Rippen ausgebildeten Unebenheiten gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung jedoch besonders einfach herstellen, wenn die Verbindungsseite mehrere Abschnitte, in denen die Rippen parallel zueinander angeordnet sind, aufweist. Die Rippen weisen in die Bewegungsrichtung der Schieber. Hierdurch lassen sich die Schieber entlang der Rippen auseinander ziehen.
  • Der erfindungsgemäße Flansch weist eine besonders hohe chemische und mechanische Beständigkeit auf, wenn der Kunststoff ein Polyacetatharz ist. Weiterhin lässt sich hierdurch der erfindungsgemäße Flansch besonders einfach anschmelzen, um das Filterelement mit dem Flansch zu verbinden.
  • Der erfindungsgemäße Flansch weist durch die Beimischung der genannten Farbpartikel eine besonders starke Verkürzung der Aufheizdauer auf, wenn der Kunststoff ein Polyacetatharz ist. Solcher Kunststoff weist ohne Farbpartikel eine weißliche Eigenfarbe auf, wodurch der Flansch eine nur geringe Absorption des IR- oder UV-Lichts hat. Weiterhin weist ein solcher, häufig auch als POM bezeichnete Kunststoff eine hohe Steifigkeit und Festigkeit bei ausreichender Zähigkeit auf. Weiterhin weist der Flansch hierdurch eine besonders hohe Temperaturbeständigkeit und eine hohe chemische Beständigkeit auf.
    •
  • Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in
  • 1 einen Kraftstofffilter mit zwei erfindungsgemäßen Flanschen,
  • 2 einen der erfindungsgemäßen Flansche aus 1 vor der Fertigung des Kraftstofffilters,
  • 2b stark vergrößert einen Teilschnitt durch den Flansch aus 2 entlang der Linie IIb – IIb,
  • 3 einen Teilschnitt durch den Kraftstofffilter im Bereich eines der Flansche.
  • 1 zeigt einen Kraftstofffilter 1 mit zwei Flanschen 2 und einem zwischen den Flanschen 2 angeordneten Filterelement 3. Das Filterelement 3 besteht aus ringförmig gefaltetem Filtergewebe und ist mit seinen an den Flanschen 2 angrenzenden Rändern 4 mit den Flanschen 2 verbunden. Die Flansche 2 sind aus dem thermoplastischen und kraftstoffbeständigen Kunststoff Polyacetatharz gefertigt. Die Verbindung der Flansche 2 mit dem Filterelement 3 ist durch Umschmelzung der Ränder 4 des Filterelementes 3 erzeugt.
  • 2 zeigt einen der Flansche 2 in einer perspektivischen Darstellung vor der Fertigung des in 1 dargestellten Kraftstofffilters 1. Der Flansch 2 weist eine ringförmige Verbindungsseite 5 zur Verbindung mit dem Filterelement 3 auf. Die Verbindungsseite 5 hat vier Abschnitte 6 mit als Rippen 7 ausgebildeten Unebenheiten 8. In jedem der Abschnitte 6 sind die Rippen 7 parallel zueinander angeordnet und weisen in die Richtung, in der bei der Fertigung des Flansches 2 nicht dargestellte Teile der Werkzeugform auseinander gezogen werden. Bei der Fertigung des in 1 dargestellten Kraftstofffilters 1 wird die Verbindungsseite 5 mit ultraviolettem oder infrarotem Licht bestrahlt. Die Bestrah lungsenergie wird von der Oberfläche der Verbindungsseite 5 in Wärme umgewandelt. Die Unebenheiten 8 tragen zur Vergrößerung der Oberfläche der Verbindungsseite 5 bei und ermöglichen daher eine besonders starke Absorption des ultravioletten oder infraroten Lichts. Die bei der Absorption entstehende Wärme führt zu einem Aufschmelzen des Kunststoffs der Verbindungsseite 5. Anschließend wird einer der Ränder 4 des Filterelementes 3 in die aufgeschmolzene Verbindungsseite 5 gedrückt. Das Erkalten des Kunststoffs verfestigt diesen und erzeugt eine dichte und stabile Verbindung des Flansches 2 mit dem Filterelement 3.
  • 2b zeigt stark vergrößert in einem Teilschnitt durch den Flansch 2 aus 2, dass die als Unebenheiten 8 ausgebildeten Rippen 7 zu ihren freien Enden hin spitz zulaufen und sich damit verjüngen. Die Unebenheiten 8 weisen vorzugsweise eine Höhe von 0,5 mm auf.
  • 3 zeigt in einem stark vergrößerten Teilschnitt durch die Verbindung des Flansches 2 aus 1 mit dem Filterelement 3, dass der Rand 4 des Filterelementes 3 geringfügig in den Flansch 2 eindringt. Ein aufgeschmolzener Wulst 9 des Kunststoffs des Flansches 2 umschließt den Rand 4 des Filterelementes 3.
    • 1
    Kraftstofffilter
    2
    Flansch
    3
    Filterelement
    4
    Rand
    5
    Verbindungsseite
    6
    Abschnitt
    7
    Rippe
    8
    Unebenheit
    9
    Wulst

Claims (6)

  1. Aus kraftstoffbeständigem und thermoplastischem Kunststoff gefertigter Flansch, welcher an einer Verbindungsseite zur Verschmelzung mit einem Rand eines Filterelementes für einen Kraftstofffilter eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsseite (5) Unebenheiten (8) von zumindest 20 μm Tiefe aufweist.
  2. Flansch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Unebenheiten (8) eine Tiefe von bis zu 1 mm, vorzugsweise von 0,5 mm, aufweisen.
  3. Flansch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unebenheiten (8) als Rippen (7) ausgebildet sind.
  4. Flansch nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unebenheiten (8) sich zu ihrem freien Ende hin verjüngen.
  5. Flansch nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsseite (5) mehrere Abschnitte (6), in denen die Rippen (7) parallel zueinander angeordnet sind, aufweist.
  6. Flansch nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff ein Polyacetatharz ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US9089202B2 (en) 2012-06-12 2015-07-28 Braun Gmbh Brush head and method and tool for producing the same

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DE102004015398A1 (de) * 2003-03-26 2004-11-04 Mann + Hummel Gmbh Schmelzende Haftverbindung zwischen zwei Bauelementen und ein Verfahren zu dessen Herstellung
DE19900378B4 (de) * 1999-01-08 2005-03-17 Siemens Ag Tanksystem

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