DE102013012595A1

DE102013012595A1 - Filterelement mit 2K-Rahmen

Info

Publication number: DE102013012595A1
Application number: DE102013012595.2A
Authority: DE
Inventors: Uwe Felber; Ulrich Stahl; Peter Adam
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2015-02-05

Abstract

Ein Filterelement, umfassend einen Rahmen (1), welcher mit einem Faltenbalg (2) stoffschlüssig verbunden ist, wobei der Rahmen (1) eine Kontaktfläche (3) aufweist, an die der Faltenbalg (2) angelegt ist, und wobei der Rahmen (1) einen Tragkörper (4) aufweist, der mit der Kontaktfläche (3) einstückig verbunden ist, ist im Hinblick auf die Aufgabe, ein leistungsfähiges Filterelement anzugeben, welches nach problemloser Fertigung mit einem stabilen Rahmen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Filterelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Aus dem Stand der Technik sind bereits Filterelemente bekannt, bei welchen ein Faltenbalg mit einem Rahmen stoffschlüssig verbunden ist. Der Rahmen kann hierzu an den Faltenbalg angespritzt werden oder mit diesem verklebt werden.
Insbesondere ist es aus dem Stand der Technik bekannt, Rahmen aus Kunststoff durch eine Schweißverbindung mit einem Faltenbalg zu kombinieren. Die Schweißverbindung kann durch thermische Beaufschlagung oder Druckbeaufschlagung eines Kunststoffs hergestellt werden.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verbindungsmethoden ist nachteilig, dass zu deren Durchführung ein hoher apparativer Aufwand erforderlich ist. Zur Herstellung von Schweißverbindungen sind Schweißapparate notwendig. Beim Anspritzen eines Rahmens an einen Faltenbalg sind Spritzgussformen erforderlich, die in aufwendiger Weise an die jeweiligen Geometrien des Rahmens bzw. Faltenbalgs angepasst werden müssen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein leistungsfähiges Filterelement anzugeben, welches nach problemloser Fertigung mit einem stabilen Rahmen versehen ist.
Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Ein erfindungsgemäßes Filterelement umfasst einen Rahmen, welcher mit einem Faltenbalg stoffschlüssig verbunden ist, wobei der Rahmen eine Kontaktfläche aufweist, an die der Faltenbalg angelegt ist und wobei der Rahmen einen Tragkörper aufweist, der mit der Kontaktfläche einstückig verbunden ist.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Rahmen als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass durch Erhitzen eines Zwei-Komponenten-Bauteils eine niedrigschmelzendere Komponente des Rahmens erweicht werden kann. Ein Faltenbalg kann dann problemlos in die erweichte Komponente des Rahmens eingefügt werden. So kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Faltenbalg und dem Rahmen hergestellt werden. Durch die Verwendung eines Zwei-Komponenten-Bauteils als Rahmen kann der zu erweichende Bereich des Rahmens geometrisch klar von einem starren Tragkörper des Rahmens abgegrenzt werden. Durch diese Maßnahme kann durch einen einfachen Fügeprozess ein Faltenbalg maßgenau mit einem Rahmen kombiniert werden. Der Rahmen bleibt insbesondere deswegen stabil, weil der Tragkörper durch thermische Beaufschlagung nicht in seiner Struktur verändert wird. Lediglich die Kontaktfläche wird in ihrer Struktur verändert und erweicht. Insoweit ist das Filterelement nach der Fertigung mit einem stabilen Rahmen versehen. Insbesondere bei der Verwendung von Rahmen mit komplexer Struktur kann es bei deren Erwärmung zu einem Verzug oder einer Verwindung kommen. Der Rahmen kann hierdurch an einigen Stellen mit dem Faltenbalg nicht in der Weise verbunden werden, die erforderlich ist. Es können Spalten oder Leckagen entstehen. Des Weiteren kann ein Rahmen mit komplexer Struktur durch das Erwärmen nachhaltig in seiner Stabilität geschwächt werden. Erfindungsgemäß werden diese Nachteile des Standes der Technik durch die Verwendung eines Zwei-Komponenten-Bauteils überkommen.
Folglich ist die eingangs genannte Aufgabe gelöst.
Der Tragkörper könnte einen höheren Schmelzpunkt aufweisen als die Kontaktfläche. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer thermischen Beaufschlagung des Rahmens der Tragkörper in seiner Struktur nahezu nicht beeinflusst wird. Lediglich die Kontaktfläche wird derart erweicht, dass ein Fügeprozess zwischen Faltenbalg und Rahmen problemlos möglich ist.
Vor diesem Hintergrund könnte der Tragkörper aus einem Polymer gefertigt sein, dessen Schmelzpunkt > 180°C ist, wobei die Kontaktfläche aus einem Polymer gefertigt ist, welches bereits bei 100°C oder bei 120°C schmilzt. Durch diese konkrete Ausgestaltung wird zwischen den Schmelzpunkten der Polymere ein derart hoher Abstand eingehalten, dass der Tragkörper bei einer thermischen Beaufschlagung der Kontaktfläche nahezu nicht beeinträchtigt wird. Das Polymer, aus dem die Kontaktfläche gefertigt ist, kann derart aktiviert werden, dass eine stoffschlüssige Verbindung mit einem Faltenbalg aus Vliesstoff möglich ist. Der Tragkörper des Rahmens bleibt dabei steif. So ist sichergestellt, dass der Tragkörper sich nicht verzieht und keine Verwindungen verfährt.
Die Kontaktfläche könnte ein Polypropylen aufweisen. Polypropylene lassen sich besonders leicht durch thermische Beaufschlagung derart aktivieren, dass sie eine stoffschlüssige Verbindung mit einem Vliesstoff eingehen.
Vor diesem Hintergrund könnte die Kontaktfläche einen Hotmeltklebstoff aufweisen. Ein Hotmeltklebstoff kann problemlos auf den Tragkörper aufgespritzt oder angespritzt werden. Insbesondere ist vor diesem Hintergrund denkbar, dass der Hotmeltklebstoff in eine Schwalbenschwanz-Hinterschneidung im Tragkörper eingespritzt wird. Durch diese konkrete Maßnahme ist die Kontaktfläche nicht nur stoffschlüssig sondern auch formschlüssig mit dem Tragkörper verbunden.
Der Rahmen könnte als Spritzgussbauteil ausgestaltet sein. Durch einen Spritzgießprozess kann der Rahmen problemlos als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil hergestellt werden.
Bevorzugt werden Faltenbälge eingesetzt, die eine rechteckige bzw. quaderförmige Form zeigen. Diese sind bereits kommerziell erhältlich und können daher problemlos mit dem hier beschriebenen Rahmen verbunden werden.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Filterelements anhand der Zeichnung zu verweisen.
In Verbindung mit der Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigen
1 in einer Schnittansicht einen Rahmen und einen Faltenbalg, wobei der Rahmen vom Faltenbalg separiert ist, und
2 ein Filterelement, bei welchem der Faltenbalg gemäß 1 mit dem Rahmen gemäß 1 stoffschlüssig verbunden ist.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt einen Rahmen 1, welcher mit einem Faltenbalg 2 stoffschlüssig verbunden werden soll. Der Rahmen 1 weist eine Kontaktfläche 3 auf, an die der Faltenbalg 2 angelegt werden soll. Der Rahmen 1 weist einen Tragkörper 4 auf, der mit der Kontaktfläche 3 einstückig verbunden ist. Der Faltenbalg 2 ist quaderförmig ausgebildet und aus einem Vliesstoff gefertigt.
Der Rahmen 1 ist als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet.
2 zeigt ein Filterelement, umfassend einen Rahmen 1, welcher mit einem Faltenbalg 2 stoffschlüssig verbunden ist, wobei der Rahmen 1 eine Kontaktfläche 3 aufweist, an die der Faltenbalg 2 angelegt ist, und wobei der Rahmen 1 einen Tragkörper 4 aufweist, der mit der Kontaktfläche 3 einstückig verbunden ist. Der Rahmen 1 ist als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet. Die Kontaktfläche 3 ist im wesentlichen als Kontaktbereich mit dreidimensionaler Ausdehnung ausgestaltet.
Der Tragkörper 4 weist einen höheren Schmelzpunkt auf als die Kontakfläche 3. Der Tragkörper 4 ist aus einem Polymer gefertigt, dessen Schmelzpunkt > 180°C ist, wobei die Kontaktfläche 3 aus einem Polymer gefertigt ist, welches bereits bei 100°C oder bei 120°C schmilzt.
Die Kontaktfläche 3 weist ein Polypropylen auf.
Die Kontaktfläche 3 ist als Hotmeltklebstoff ausgestaltet, der an den Tragkörper 4 angespritzt ist.
Der Rahmen 1 kann jedoch auch als Spritzgussbauteil ausgestaltet sein.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lehre wird einerseits auf den allgemeinen Teil der Beschreibung und andererseits auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.

Claims

Filterelement, umfassend einen Rahmen (1), welcher mit einem Faltenbalg (2) stoffschlüssig verbunden ist, wobei der Rahmen (1) eine Kontaktfläche (3) aufweist, an die der Faltenbalg (2) angelegt ist, und wobei der Rahmen (1) einen Tragkörper (4) aufweist, der mit der Kontaktfläche (3) einstückig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) als einstückiges Zwei-Komponenten-Bauteil ausgebildet ist.
Filterelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (4) einen höheren Schmelzpunkt aufweist als die Kontaktfläche (3).
Filterelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (4) aus einem Polymer gefertigt ist, dessen Schmelzpunkt größer gleich 180°C ist, wobei die Kontaktfläche (3) aus einem Polymer gefertigt ist, welches bereits bei 100°C oder bei 120°C schmilzt.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (3) ein Polypropylen aufweist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfläche (3) einen Hotmeltklebstoff aufweist.
Filterelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) als Spritzgussbauteil ausgestaltet ist.