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Die Erfindung betrifft einen Schichtstapel, der eine Mehrzahl von flächig ausgestalteten, metallischen Plättchen aufweist, die mit ihren Erstreckungsebenen parallel zueinander gestapelt sind, wobei die Plättchen Randbereiche aufweisen, deren Oberflächen durch in Kontakt bringen des metallischen Werkstoffs des Plättchens mit einem Ätzmittel erzeugt sind.
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Ein derartiger, als Filter zum Filtern von Wasserstoff für ein Brennstoffzellensystem ausgebildeter Schichtstapel ist aus
DE 10 2011 114 729 A1 bekannt. Dabei sind die einzelnen Plättchen des Schichtstapels als Filterelemente ausgestaltet, die jeweils eine Vielzahl von radial zu einem Zentrum angeordneten Filterkanälen aufweisen. Der Schichtstapel weist ferner Strömungsöffnungen auf, welche die Plättchen normal zu ihren Erstreckungsebenen durchsetzen. Die Strömungsöffnungen sind über die Filterkanäle mit dem äußeren Umfang des Filtersystems verbunden. Die Plättchen sind mit einem Grundkörper verspannt, welcher zu den Strömungsöffnungen korrespondierende Durchgangsöffnungen für den zu filternden flüssigen Wasserstoff aufweist.
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Bei der Herstellung des Schichtstapels werden zunächst die einzelnen Plättchen des Schichtstapels angefertigt, in dem eine Ätzmaske auf eine metallische Folie aufgebracht wird, welche die Folie an den Stellen, an denen die Plättchen sein sollen, abdeckt. Danach wird die Folie mit einem Ätzmittel in Kontakt gebracht, welches an den Rändern der Plättchen mit der Folie in Kontakt gerät. Durch eine dabei auftretende chemische Reaktion wird Material von der Folie abgetragen. Mit Hilfe des Ätzmittels werden außerdem die Filterkanäle an der Oberfläche der Plättchen erzeugt.
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Nachdem die Plättchen auf diese Weise freigelegt und strukturiert wurden, werden das Ätzmittel und die Ätzmaske von der Folie entfernt. Danach werden die Plättchen aus der Folie herausgetrennt und übereinander gestapelt. Die Plättchen haben an ihrem äußeren Umfang Vorsprünge, die als Stapelhilfe dienen, so dass die Plättchen beim Aufeinanderstapeln immer so liegen, dass die Strömungsöffnungen zueinander fluchten. Der so erhaltene Schichtstapel wird zwischen einem Grundkörper und einer Deckelplatte des Filters mittels einer mit dem Grundkörper verschraubten Schraube, welche die Plättchen und die Deckelplatte durchsetzt, eingespannt.
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Der Schichtstapel hat den Nachteil, dass das Stapeln und das exakte Ausrichten der Plättchen mit ihren Strömungsöffnungen zueinander fluchtend noch relativ aufwändig und schwierig ist. Wenn die Strömungsöffnungen nicht exakt zueinander fluchten, können insbesondere bei Strömungsöffnungen mit geringem Querschnitt Fertigungstoleranzen auftreten, welche die Qualität des Schichtstapels beeinträchtigen können.
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Es besteht deshalb die Aufgabe, einen Schichtstapel der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf einfache Weise derart herstellbar ist, dass die einzelnen Plättchen des Schichtstapels in einer vorbestimmten Lage zueinander angeordnet sind.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Plättchen über mindestens einen Verbindungsabschnitt einstückig miteinander verbunden sind, und dass der mindestens eine Verbindungsabschnitt eine sich entlang einer Biegelinie erstreckende, durch eine Materialschwächung gebildete Biegestelle aufweist, an der der Verbindungsabschnitt mit den beiden daran angeordneten Plättchen um die Biegelinie gefaltet ist.
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In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, sämtliche Plättchen und den mindestens einen Verbindungsabschnitt des Schichtstapels mittels eines einzigen Ätzprozesses aus einer metallischen Folie oder einem bandförmigen metallischen Material herzustellen, die mit einer entsprechenden Ätzmaske beschichtet sind, welche beispielsweise fotolithografisch auf die Folie oder das bandförmige Material aufgebracht werden kann. An den Stellen, an denen das Ätzmittel mit der Folie oder dem bandförmigen Material in Kontakt gerät, wird durch eine chemische Reaktion Material von der Oberfläche der Folie bzw. des bandförmigen Materials abgetragen.
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Dadurch wird erreicht, dass die Plättchen des Schichtstapels und der mindestens eine Verbindungsabschnitt eine genau definierte Geometrie aufweisen und in einer exakt vorbestimmten, durch die Ätzmaske vorgegebenen Lage zueinander angeordnet sind. Nachdem das aus den Plättchen und dem mindestens einen Verbindungsabschnitt bestehende flächige Element auf diese Weise vorgefertigt wurde, kann es aus der Folie oder dem bandförmigen Material herausgetrennt werden, beispielsweise indem es quer zu der von der Folie oder dem bandförmigen Material aufgespannten Ebene aus dieser herausgedrückt wird. Danach kann das so erhaltene flächige Element zur Bildung des Schichtstapels entlang der mindestens einen Biegelinie derart um 180° gefaltet werden, dass die Plättchen in einer exakt vorbestimmten Lage zueinander gestapelt sind. Der Schichtstapel kann also nach einem generativen Verfahren hergestellt werden. Die Materialstärke der Plättchen kann kleiner als 500 μm, gegebenenfalls kleiner als 200 μm und insbesondere kleiner als 100 μm sein.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Materialschwächung durch in Kontakt bringen des metallischen Werkstoffs mit dem Ätzmittel erzeugt. Dies ermöglicht eine sehr genaue Fertigung des durch die Materialschwächung gebildeten Scharniers. Dabei weist die Materialschwächung bevorzugt an beiden Seiten eine durch das Ätzmittel erzeugte Einformung auf Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Ätzmittel bei der Herstellung des Schichtstapels beidseitig mit der Stelle, an der die Materialschwächung sein soll, in Kontakt gebracht wird. Es ist aber auch denkbar, dass die Materialschwächung als Perforation ausgestaltet ist, die sich vorzugsweise linienförmig entlang der Biegelinie erstreckt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der mindestens eine Verbindungsabschnitt als Lasche ausgestaltet, die mit ihren Laschenenden jeweils mit einem Plättchen verbunden ist. Dies ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung des Schichtstapels.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass mindestens ein Plättchen mehrere Randbereiche aufweist, die jeweils über einen Verbindungsabschnitt mit einem weiteren Plättchen verbunden sind, und dass jeder Verbindungsabschnitt mit den daran jeweils angeordneten Plättchen jeweils um die ihm zugeordnete Biegelinie gefaltet ist. Dabei können die Verbindungsabschnitte in der Aufsicht auf das zuerst genannte Plättchen beidseits diese Plättchens diametral einander gegenüberliegend angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass ein Plättchen mehr als zwei Verbindungsabschnitte aufweist, die in der Aufsicht auf das Plättchen mit ihren Biegelinien in einem vorbestimmten Winkelraster zueinander versetzt sein können, beispielsweise drei um 120° zur Normalen auf die von dem Plättchen aufgespannte Ebene versetze Verbindungsabschnitte oder vier um 90° zu dieser Normalen versetze Verbindungsabschnitte.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Biegelinien von mindestens zwei Verbindungsabschnitten parallel zueinander, wobei diese Verbindungsabschnitte mit den daran angeordneten Plättchen ziehharmonikaartig gefaltet sind. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung eines Schichtstapels, der eine Vielzahl von übereinander geschichteten Plättchen aufweist. Dabei können eine Vielzahl von in einer Reihe angeordneten Plättchen, die über zwischen ihnen befindliche Verbindungsabschnitte einstückig miteinander verbunden sind, derart zusammengeschoben werden, dass sich die Plättchen ziehharmonikaartig zu dem Schichtstapel falten.
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Vorteilhaft ist, wenn mindestens zwei aneinander anliegende Plättchen des Schichtstapels jeweils mindestens eine Durchtrittsöffnung haben, die sich zur Bildung eines sich über mehrere Plättchen ersteckenden Kanals überdecken. Dabei sind die Durchtrittsöffnungen bevorzugt durch einen Ätzprozess in die Plättchen eingebracht. Dadurch ist es möglich, die Durchtrittsöffnungen sehr präzise und kostengünstig herzustellen. Dennoch kann der durch die Durchtrittsöffnungen gebildete Kanal eine hohes Aspektverhältnis aufweisen. Dieses wird praktisch nur durch die Anzahl der Plättchen des Schichtstapels begrenzt.
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Der Schichtstapel kann insbesondere als Stapelfilter mit mindestens einer Einlassöffnung und wenigstens einer Auslassöffnung ausgestaltet sein, die über den mindestens einen, die Plättchen durchsetzenden Kanal mit der Einlassöffnung verbunden ist.
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Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung durchsetzen mindestens zwei Durchtrittsöffnungen die Plättchen quer zu ihren Erstreckungsebenen derart, dass die Durchtrittsöffnungen in gerader Verlängerung zueinander fluchten. In dem Schichtstapel ergibt sich dann ein sich über mehrere Plättchen erstreckender Kanal mit konstantem Querschnitt, der beispielsweise mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium durchströmt werden kann.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung durchsetzen mindestens zwei Durchtrittsöffnungen das ihnen zugeordnete Plättchen jeweils quer zu den Erstreckungsebenen, wobei diese Durchtrittsöffnungen parallel zu den Erstreckungsebenen derart zueinander versetzt sind, dass sie sich überdecken und der Überdeckungsquerschnitt der Durchtrittsöffnungen kleiner ist als der Querschnitt jeder dieser Durchtrittsöffnungen. Dies ermöglicht es, den freien Durchlassquerschnitt des durch die Durchtrittsöffnungen gebildeten Kanals sehr klein auszugestalten. Dabei kann der Durchlassquerschnitt des Kanals sogar kleiner sein als der Mindestquerschnitt, mit dem die Durchtrittsöffnungen noch herstellbar sind.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung haben die sich überdeckenden Durchtrittsöffnungen in den Ebenen, in denen sich die diesen Durchtrittsöffnungen zugeordneten Plättchen erstrecken, unterschiedliche Abmessungen und/oder unterschiedliche Querschnittsflächen. Dabei ist es insbesondere möglich, dass die Durchtrittsöffnungen einen Kanal bilden, dessen Querschnitt vom einen zum anderen Ende des Kanals hin abschnittweise zu- und/oder abnimmt.
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Vorteilhaft ist, wenn die Plättchen des Schichtstapels form-, stoff- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Insbesondere können die Plättchen des Schichtstapels durch Diffusionsschweißen, mittels Klebstoff, durch Klemmen bzw. Verpressen und/oder Nieten fest miteinander verbunden sein.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist der Schichtstapel mit einer Spritzgussmasse umspritzt. Durch die Spritzgussmasse werden die Plättchen des Schichtstapels stoffschlüssig zusammengehalten und derart fixiert, dass sie sich nicht parallel zu ihren Erstreckungsebenen relativ zueinander verschieben und/oder um die Normale auf die Erstreckungsebenen relativ zueinander verdrehen können.
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Erwähnt werden soll noch, dass der Schichtstapel auch ein Teil einer Hochfrequenzantenne sein kann. In diesem Fall weist der Schichtstapel einen Wellenleiterkanal für hochfrequente elektromagnetische Strahlung auf, der einen Antenneneingang mit einer Abstrahlöffnung für die Strahlung verbindet.
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Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
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1 eine Teilaufsicht auf eine bandförmige Folie, in die Strukturen eingeätzt sind, die flächige Elemente zum Herstellen von Schichtstapeln bilden,
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2 einen vergrößerten Teilbereich der Folie, der eine einzelne Struktur zum Herstellen des Schichtstapels zeigt, wobei die Struktur ein Sieb mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen hat,
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3 einen vergrößerten Teilbereich des Siebs, in dem die Durchtrittsöffnungen erkennbar sind,
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4 eine Aufsicht auf ein aus der Folie herausgetrenntes Element zum Herstellen des Schichtstapels, das drei Plättchen aufweist, die durch Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind,
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5 eine Seitenansicht des in 4 gezeigten Elements,
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6 eine Darstellung ähnlich 5, wobei jedoch eines der Plättchen um eine Biegelinie relativ zu den beiden anderen Plättchen verschwenkt ist,
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7 eine Seitenansicht des in 4 gezeigten Elements nach dem Falten des rechten Plättchens um die Biegelinie und dem Verschwenken des linken Plättchens um eine weitere Biegelinie,
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8 eine Seitenansicht eines Schichtstapels, der durch Falten des in 4 gezeigten flächigen Elements gebildet wurde,
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9 eine Seitenansicht eines weiteren Elements, das fünf durch Verbindungsabschnitte miteinander verbundene Plättchen aufweist,
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10 eine Darstellung ähnlich 9, wobei jedoch das flächige Element an vier Biegelinien ziehharmonikaartig gefaltet wurde,
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11 eine Seitenansicht eines Schichtstapels, der durch Falten des in 9 gezeigten flächigen Elements gebildet wurde,
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12 eine Seitenansicht des in 9 gezeigten Schichtstapels nach dem Umspritzen des Schichtstapels mit Kunststoff, und
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13 bis 17 Teilquerschnitt durch unterschiedliche Ausführungsbeispiele des Schichtstapels.
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Auf eine bandförmige, metallische Folie 1 wird zum Herstellen einer Ätzmaske ein flüssiger Fotolack aus einem ätzbeständigen Material aufgebracht, welcher die Folie 1 beidseitig flächig abdeckt.
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In einem weiteren Schritt wird der Fotolack an den Stellen, an denen die Ätzmaske sein soll, mittels einer Belichtungseinrichtung derart mit optischer Strahlung belichtet, dass sich die chemischen Eigenschaften des Fotolacks an den belichteten Stellen verändern. Zum lagerichtigen Ausrichten der Belichtungseinrichtung relativ zu der metallischen Folie 1 dienen Referenzmarken 2, die in die Folie 1 eingebracht sind. Danach wird die Folie 1 mit den darauf befindlichen Schichten einer Wärmebehandlung unterzogen, um den Fotolack zu stabilisieren.
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Nach dem Belichten wird der Fotolack ganzflächig mit einem Entwickler in Kontakt gebracht, in dem sich der Fotolack an den Stellen, an denen er zuvor nicht belichtet wurde, löst. Bereiche des Fotolacks, die durch das Belichten verändert wurden, lösen sich in dem Entwickler nicht.
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Nach dem Entfernen des nicht belichteten bzw. entwickelten Fotolacks ist die bandförmige Folie 1 beidseitig mit Ätzmasken beschichtet, welche die Folie 1 an den Stellen, an denen flächige Elemente 3 zum Herstellen von Schichtstapeln 4 gebildet werden sollen, abdecken.
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In einem weiteren Schritt wird die mit den Ätzmasken beschichtete Folie 1 beidseitig mit einem Ätzmittel in Kontakt gebracht, das an den Stellen, an denen keine Ätzmaske ist, mit dem metallischen Material der Folie 1 chemisch reagiert. Dabei wird Material von der Folie 1 abgetragen. Nach Durchführen des Ätzprozesses werden zunächst das Ätzmittel und danach die Ätzmaske von der bandförmigen Folie 1 entfernt.
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Wie in 1 und 2 erkennbar ist, weist die so erhaltene Folie 1 Strukturen auf, die flächige Elemente 2 zum Herstellen von Schichtstapeln 12 bilden. Die flächige Elemente 2 sind an ihrem äußeren Rand durch die Elemente 3 abschnittweise umgrenzende Spalte 4 von dem sie umgebenden Folienmaterial getrennt. Nur einige schmale, die Spalte 4 unterbrechende Brücken 5 verbinden die flächigen Elemente 2 noch mit dem sie umgebenden Folienmaterial. Wie in 2 erkennbar ist, sind für jedes Element jeweils zwei Brückenpaare mit diametral einander gegenüberliegenden Brücken 5 vorhanden. Das eine Brückenpaar ist in Längsrichtung des Elements 3 und das andere quer dazu orientiert.
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Die vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte werden jeweils durchgeführt, während die bandförmige, metallische Folie 1 in Längserstreckungsrichtung bewegt wird. In 1 ist die Transportrichtung der Folie 1 durch den Pfeil 6 markiert.
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Auf die einzelnen Elemente 3 werden nun quer zur der von der Folie 1 aufgespannten, der Zeichenebene in 1 entsprechenden Ebene, wirkende Kräfte derart aufgebracht, dass die Brücken 5 durchtrennt und die Elemente 3 von der sie umgebenden Folie 1 abgetrennt werden. Bei Bedarf kann das Aufbringen der Ätzmaske und das Ätzen der metallische Folie 1 einerseits und das Abtrennen der Elemente 3 anderseits auch in voneinander getrennten Fertigungslinien erfolgen.
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Wie in 4 erkennbar ist, haben die flächigen Elemente 3 jeweils drei etwa die Form einer Kreisscheibe aufweisende, identische Plättchen 7A, 7B, 7C, die in einer geraden Reihe nebeneinander angeordnet und durch Verbindungsabschnitte 8A, 8B einstückig miteinander verbunden sind.
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Die Plättchen 7A, 7B, 7C haben einen ringförmigen Außenrandbereich, der einen etwa kreisscheibenförmigen, als Sieb dienenden Zentralbereich umgrenzt, in dem eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 9 angeordnet sind, welche die Plättchen 7A, 7B, 7C normal zu der von ihnen aufgespannten Ebene durchsetzen. In 3 ist erkennbar, dass das Grundmuster des Siebs sieben parallel zueinander angeordnete Durchtrittsöffnungen 9 hat, von denen eine in der Mitte des Grundmusters und die anderen satellitenartig um die zentrale Durchtrittsöffnung 9 herum angeordnet sind. Dabei sind die Satelliten im Winkel von 60° in Bezug zum Mittelpunkt der zentralen Durchtrittsöffnung 9 zueinander versetzt. In dem ringförmigen Außenrandbereich weisen die Plättchen 7A, 7B, 7C keine Durchtrittsöffnungen 9 auf. Selbstverständlich sind auch andere Anordnungen der Durchtrittsöffnungen 9 denkbar. So können die Durchtrittsöffnungen 9 beispielsweise in einem Winkel von 90° in Bezug zum Mittelpunkt einer zentralen Durchtrittsöffnung 9 zueinander versetzt sein. Die Durchtrittsöffnung 9 – wie in 3 gezeigt – eine kreisscheibenförmige Geometrie aufweisen. Es sind aber auch andere Geometrien denkbar. Insbesondere können die Durchtrittsöffnung 9 auch eckig, beispielsweise im Wesentlichen rechteckig, quadratisch, schlitz- oder linienförmig ausgestaltet sein.
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Die Verbindungsabschnitte 8A, 8B sind als Laschen oder Stege ausgestaltet, die jeweils benachbart zueinander nebeneinander angeordnete Plättchen 7A, 7B, 7C in Erstreckungsrichtung der Plättchenreihe miteinander verbinden. Wie in 4 erkennbar ist, ist beidseits des mittleren Plättchens 7B jeweils ein Verbindungsabschnitt 8A, 8B derart angeordnet, dass die Verbindungsabschnitt 8A, 8B in der Aufsicht auf das flächige Element 3 in gerader Verlängerung zueinander fluchten. Die Breite, welche die Verbindungsabschnitte 8A, 8B in der von den Elementen 3 aufgespannten Ebene quer Erstreckungsrichtung der Plättchenreihe aufweisen, beträgt bei den in 4 gezeigten Elementen 3 etwa ein Drittel des Durchmessers der einzelnen Plättchen 7A, 7B, 7C. Es sind aber auch andere Größenverhältnisse denkbar.
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Jeder Verbindungsabschnitt 8A, 8B weist jeweils eine sich entlang einer Biegelinie 10A, 10B erstreckende, durch eine Materialschwächung gebildete Biegestelle 11A, 11B auf, entlang welcher der betreffende Verbindungsabschnitt 8A, 8B mit den damit jeweils verbunden Plättchen 7A, 7B, 7C um 180° gefaltet werden kann. Wie in 4 und 5 erkennbar ist, ist entlang den Biegestellen 11A, 11B jeweils beidseits eine grabenförmige Vertiefung in die Oberfläche des Verbindungsabschnitts 8A, 8B eingeätzt, die sich über die gesamten Breite des Verbindungsabschnitts 8A, 8B erstreckt. Diese Biegestelle 11A, 11B verläuft in der Aufsicht auf das flächige Element 3 rechtwinklig zu der Richtung, in der sich die Reihe mit den Plättchen 7A, 7B, 7C erstreckt.
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Wie in 6 erkennbar ist, wird nach dem Heraustrennen der flächigen Elemente 3 aus der Folie 1 zunächst eines der beiden äußeren Plättchen 7C durch Falten des Verbindungsabschnitts 8B um 180° um die Biegelinie 10B verschwenkt, derart dass dieses Plättchen 7C flächig an dem benachbarten mittleren Plättchen 7B zur Anlage kommt. Danach wird das andere äußere Plättchen 7A durch Falten des Verbindungsabschnitts 8A um 180° um die Biegelinie 10A auf das Plättchen 7C zu verschwenkt (7). Wie in 8 erkennbar ist, kommt dabei das Plättchen 7A an der dem mittleren Plättchen 7B abgewandten Seite des Plättchens 7C flächig zur Anlage. Somit ist ein Schichtstapel 12 gebildet, der drei plan aufeinanderliegende Plättchen 7A, 7B, 7C aufweist, die durch zwei gefaltete Verbindungsabschnitte 8A, 8B einstückig miteinander verbunden sind. Nachdem die Plättchen 7A, 7B, 7C zu dem Schichtstapel 12 gefaltet wurden, werden die Plättchen 7A, 7B, 7C miteinander diffusionsverschweißt.
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Die Lage der Biegestellen 11A, 11B ist derart auf die Lage der Durchtrittsöffnungen 9 abgestimmt, dass die Durchtrittsöffnungen 9 der einzelnen Plättchen bei dem Schichtstapel 12 in gerader Verlängerung zueinander fluchten. In 4 ist erkennbar, dass die Biegestelle 11B quer zu der Biegelinie 10B eine um die Wandstärke der Plättchen 7A, 7B, 7C größere Breite aufweist als die Biegestelle 11A. Das ist dadurch bedingt, dass die in 8 auf der linken Seite angeordnete Biegestelle 11A bei dem gefalteten Schichtstapel 12 das Plättchen 7C überbrückt, während die auf der rechten Seite angeordnete Biegestelle 11B kein Plättchen überbrückt.
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Der Schichtstapel 12 bildet also ein Stapelsieb, das an seinem Umfang geschlossen ist und in einem Zentralbereich eine Vielzahl von Kanälen aufweist, die den Schichtstapel 12 normal zu den von den Plättchen 7A, 7B, 7C aufgespannten Ebenen durchsetzen.
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Bei dem in 9 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Schichtstapel 12 aus einem flächigen Element 2 gefaltet, das fünf in einer geraden Reihe nebeneinander angeordnete Plättchen 7A, 7B, 7C, 7D, 7E hat, die über vier zwischen den Plättchen 7A, 7B, 7C, 7D, 7E angeordnete, laschenförmige Verbindungsabschnitte 8A, 8B, 8C, 8D miteinander verbunden sind. Jeder Verbindungsabschnitt 8A, 8B, 8C, 8D hat jeweils eine durch eine Materialschwächung gebildete Biegestelle 11A, 11B, 11C, 11C, entlang welcher der betreffende Verbindungsabschnitt 8A, 8B, 8C, 8D um 180° gefaltet werden kann. Die Biegestellen sind durch parallel zueinander verlaufende grabenförmige Vertiefungen gebildet, die normal zur Zeichenebene in 9 ausgerichtet sind und jeweils in die Oberfläche des betreffenden Verbindungsabschnitts 8A, 8B, 8C, 8D eingeätzt sind. Die Plättchen weisen Durchtrittsöffnungen auf, die in der Zeichnung nicht näher dargestellt sind. Einander zugeordnete Durchtrittsöffnungen der einzelnen Plättchen überdecken sich bei dem Schichtstapel 12 und bilden Kanäle, die von einem fließfähigen Medium durchströmt werden können.
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Wie in 9 und 10 erkennbar ist, wird das flächige Element 2 durch Aufbringen von durch Pfeile 13A, 13B angedeuteten Axialkräften ziehharmonikaartig zusammengeschoben und zu einem Schichtstapel mit fünf Plättchen 7A, 7B, 7C, 7D, 7E gefaltet. Dabei verschwenken zueinander benachbarte Plättchen 7A, 7B, 7C, 7D, 7E jeweils um 180° um die zwischen ihnen angeordnete Biegestelle 11A, 11B, 11C, 11C. Der so erhaltene Schichtstapel 12 wird an seiner Umfangsfläche mit Kunststoff 14 umspritzt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 13 fluchten die jeweils einander zugeordneten Durchtrittsöffnungen 9 der einzelnen Plättchen 7A, 7B des Schichtstapels 12 in gerader Verlängerung zueinander.
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Wie in 14 erkennbar ist, können einander zugeordnete Durchtrittsöffnungen 9 der Plättchen 7A, 7B auch derart parallel zu den Erstreckungsebenen der Plättchen 7A, 7B relativ zueinander versetzt sein, dass sich diese Durchtrittsöffnungen 9 nur teilweise überdecken. Dabei ist der Überdeckungsquerschnitt der Durchtrittsöffnungen 9 kleiner ist als deren Querschnitt. Deutlich ist erkennbar, dass eine Durchtrittsöffnung 9 eines Plättchens 7A, 7B auch mehrere Durchtrittsöffnungen 9 eines an dieses Plättchen 7A, 7B angrenzenden Plättchens 7A, 7B bereichsweise überdecken kann.
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Bei dem in 15 gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Durchtrittsöffnung 9 des Plättchens 7A einen von einer geraden Linie abweichenden Verlauf. Ein erster Abschnitt dieser Durchtrittsöffnung 9 verläuft normal und ein zweiter Abschnitt der Durchtrittsöffnung 9 parallel zur Erstreckungsebene des Plättchens 7A. Der zweite Abschnitt der Durchtrittsöffnung 9 ist durch eine rinnenförmige Vertiefung gebildet, die in die dem Plättchen 7B zugewandte Oberfläche des Plättchens 7A eingeätzt ist.
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Bei dem in 16 abgebildeten Ausführungsbeispiel bilden die Durchtrittsöffnungen 9 einen sich über mehrere Plättchen des Schichtstapels 12 erstreckenden Kanal. Anstelle des Kanals ist auch eine andere Geometrie denkbar. Ausgehend von dem einen zum anderen Ende des Kanals nimmt der Querschnitt des Kanals zunächst zu und dann wieder ab. Das wird dadurch erreicht, dass die Durchtrittsöffnungen 9 der einzelnen Plättchen unterschiedliche Querschnittsflächen haben.
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Bei dem in 17 gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Plättchen des Schichtstapels 12 unterschiedliche Außenabmessungen. Ausgehend vom obersten zum untersten Plättchen des Schichtstapels 12 nehmen die die Außenquerschnittabmessungen des Schichtstapels zunächst zu und dann ab.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011114729 A1 [0002]
