DE29906831U1 - Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um ein Filtermaterial und Filter zum Filtern von Fluiden - Google Patents
Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um ein Filtermaterial und Filter zum Filtern von FluidenInfo
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Description
Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff
um ein Filtermaterial und Filter zum Filtern von Fluiden
Die Erfindung betrifft eine Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um den Rand eines Filtermaterials, das insbesondere zum Filtern der in den Innenraum eines Fahrzeuges einströmenden Luft eingesetzt wird. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Filter zum Filtern von Fluiden.
Zur Verbesserung der Funktion von Filtern, die zum Reinigen von Fluidströmen, also insbesondere Luftströmen, eingesetzt werden, werden in zunehmendem Maße neben Partikelfiltern, d. h. Filtern, die Feststoffanteile eines Fluids herausfiltern, auch Aktivkohlefilter oder andere ad- und/oder absorptive Partikel aufweisende Filter eingesetzt, die z. B. schädliche oder geruchsbelästigende Gase adsorbieren oder anderweitig aufnehmen. Im Hinblick auf die Handhabung bei der Herstellung derartiger Filter ist es zweckmäßig, Filtermaterialien einzusetzen, die neben mindestens einer Partikelfilterlage auch über eine Aktivkohleschicht aus Aktivkohlepartikeln verfügen. Zur
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Erhöhung der Montagefreundlichkeit von Filtern werden deren Filtermaterialien zumindest längs Teilabschnitten ihres Randes mit Versteifungselementen verbunden, die insbesondere als um den Rand des Filtermaterials herum verlaufende Rahmen ausgebildet sind. Derartige Rahmen bzw. Versteifungselemente weisen insoweit eine Haltefunktion auf, als sie im Falle eines zur Vergrößerung der Filteroberfläche zickzackförmig gefalteten Filtermaterials deren gewellte Struktur aufrechterhalten.
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Das Anbringen von Versteifungselementen bzw. eines umlaufenden Rahmens an einem Filtermaterial wird auf kostengünstige Weise dadurch realisiert, daß das Filtermaterial mit einem Kunststoffmaterial umspritzt wird.
Hierbei wird das Filtermaterial in eine Spritzgußform eingesetzt, wobei sein Rand in einen Formraum der Spritzgußform hineinragt, während der übrige Teil des Filtermaterials in einem Aufnahmeraum der Spritzgußform angeordnet ist. Um nun beim Einspritzen des Kunststoffs in den Formraum ein Eindringen von Kunststoff in den Aufnahmeraum zu verhindern, muß die Spritzgußform dichtend an dem Filtermaterial anliegen, so daß eine Fluidverbindung für das zähflüssige Kunststoffmaterial zwischen dem Formraum und dem Aufnahmeraum unterbunden ist. Das Umspritzen eines Filtermaterials mit Kunststoff ist insbesondere dann schwierig, wenn sich aufgrund der Struktur des Filtermaterials ein dichter Verschluß zwischen Formraum und Aufnahmeraum nicht bzw. nur bei extrem großen auf das Filtermaterial wirkenden Andrückkräften realisieren läßt. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Filtermaterial neben der Partikelfilterlage auch eine Aktivkohleschicht aus Aktivkohlepartikeln aufweist oder in sonstiger Weise porös ist und/oder im wesentlichen nicht kompressible Partikel aufweist. Auf-5 grund ihrer porösen Struktur benötigt man relativ große Andrückkräfte, mit denen die Spritzgußform im Bereich
zwischen dem Formraum und dem Aufnahmeraum auf das Filtermaterial einwirkt, um dieses sozusagen abzuquetschen. Diese großen Kräfte führen zu einem großen Verschleiß der Spritzgußform, so daß die'mit der Umspritztechnik erzielbaren Kostenvorteile zumindest teilweise, nämlich wegen erhöhter Formkosten neutralisiert würden. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich beim Spritzgußvorgang Teile aus dem Filtermaterial lösen können bzw. zerbrechen und bei der weiteren Verarbeitung und Verwendung des Filters stören und nur schwer zu entfernen sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um den Rand eines mit mindestens einer Partikelfilterlage und mindestens einer Aktivkohleschicht aus Aktivkohlepartikeln versehenen Filtermaterials zu schaffen, bei der ein für das zähflüssige Kunststoffmaterial dichter Abschluß im Bereich zwischen dem Formraum und dem Aufnahmeraum zum Filtermaterial hin gegeben ist, und zwar bei möglichst geringen 0 Andrückkräften. Ferner soll ein Zerbrechen und/oder Lösen von Filterpartikeln vermieden werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um den Rand eines Filtermaterials vorgeschlagen, das im wesentlichen nicht kompressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, wobei die Spritzgußform versehen ist mit
einer ersten Formhälfte und einer zweiten Formhälfte, die einander gegenüberliegende Formwände aufweisen, zwischen denen sich im zusammengesetzten Zustand der beiden Formhälften folgende Hohlräume bilden:
ein Aufnahmeraum für das Filtermaterial
ein Formraum zur Aufnahme des Randes des Filtermaterials und zum Formen des um den Rand des Filtermaterials zu spritzenden Kunststoffs, wobei in den Formraum mindestens ein Einspritzkanal mündet und
ein zwischen dem Aufnahmeraum und dem Formraum angeordneter Übergangsraum zur Aufnahme des sich an den Rand des Filtermaterials anschließenden Randabschnitts des Filtermaterials, wobei
- im Übergangsraum ein Einschnurungsabschnitt
zum Unterbinden den Eindringens von Kunststoff aus dem Formraum in den Aufnahmeraum angeordnet ist,
der Einschnurungsabschnitt mindestens zwei Verengungsbereiche mit einem zwischen diesen
angeordneten AufWeitungsbereich aufweist, wobei der Abstand der Formwände der beiden Formhälften in den Verengungsbereichen kleiner ist als im Aufweitungsbereich und
- die beiden Verengungsbereiche und der
AufWeitungsbereich jeweils quer zur zwischen Formraum und Aufnahmeraum ausgerichteter Erstreckung des Übergangsraums verlaufen.
Die erfindungsgemäße Spritzgußform weist zwei Formhälften auf, zwischen denen sich im zusammengefahrenen Zustand ein Aufnahmeraum für das Filtermaterial, ein Formraum zum Formen des um den Rand des Filtermaterials zu spritzenden Kunststoffs und ein Übergangsraum zwischen dem Aufnahmeraum und dem Formraum bilden. Das zu umspritzende Filtermaterial wird in den Aufnahmeraum eingelegt, wobei sich sein Randabschnitt durch den Übergangsraum hindurch bis in den Formraum erstreckt. Der eigentliche Rand des Filtermaterials ragt also aus dem Übergangsraum bis in den Formraum hinein. Im Übergangsraum befindet sich ein von den Wänden der beiden Formhälften gebildeter Einschnürungs-
abschnitt, innerhalb dessen die Formwände der Formhälften im eingelegten Zustand des Filtermaterials fluiddicht an diesem anliegen.
Erfindungsgemäß weist der Einschnürungsabschnitt des Übergangsraums mindestens zwei Verengungsbereiche mit einem zwischen diesen angeordnetem AufWeitungsbereich auf. Der Abstand der Formwände der beiden Formhälften in jedem der Verengungsbereiche ist dabei kleiner als im Aufweitungsbereich. Auf diese Weise bilden die beiden Formhälften zusammen mit dem eingelegten Filtermaterial einen für das im flüssigen Zustand eingespritzte Kunststoffmaterial f luiddichte Abschluß, der nach Art einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Die mindestens zwei Verengungsbereiche, die quer zur zwischen Formraum und Aufnahmeraum ausgerichteter Erstreckung des Übergangsraums verlaufen und in Erstreckung des Übergangsraum zwischen Formraum und Aufnahmeraum hintereinander angeordnet sind, wirken wie zwei Barrieren zum Unterbinden des Eindringens von zähflüssigem Kunststoffmaterial aus dem Formraum in den Aufnahmeraum.
Aufgrund des Vorsehens mehrerer Verengungsbereiche brauchen die beiden Formhälften in diesen Verengungsbereichen lediglich mit einem geringeren Anpreßdruck an dem Filtermaterial anzuliegen, um einen fluiddichten Abschluß zwischen Formraum und Aufnahmeraum zu realisieren. Der zwischen jeweils zwei Verengungsbereichen angeordnete Aufweitungsbereich dient der Aufnahme von Filtermaterial, das in Folge der Zusammenquetschung in den Verengungsbereichen seitlich verdrängt wird. Bei der Erfindung werden also z. B. sorptive Partikel, insbesondere Aktivkohlepartikel, oder andere im wesentlichen nicht kompressible Partikel (sofern sie beim Zusammenquetschen des Filtermaterials nicht zerkleinert werden) aus den Randzonen zweier benachbarter Verengungs-
bereiche in den dazwischen angeordneten Aufweitungsbereich hineingedrängt. Desweiteren wirkt der bzw. jeder Aufweitungsbereich wie ein Totvolumen zur Aufnahme von zähflüssigem Kunststoffmaterial, das beim Umspritzen des Randes des Filtermaterials den formraumseitigen Verengungsbereich (möglicherweise noch) passiert. Außerdem ergibt sich eine Verminderung der Gefahr des Zerbrechens der Filterpartikel.
Eine hohe Produktionszuverlässigkeit mit einem nahezu verschwindend kleinen Prozentsatz an Ausschußproduktion wird vorteilhafterweise dadurch realisiert, daß der Einschnürungsabschnitt des Übergangsraums drei Verengungsbereiche mit zwei dazwischen angeordneten Auf Weitungsbereichen aufweist, wobei die Verengungsbereiche und die Aufweitungsbereiche alternierend in zwischen Formraum und Aufnahmeraum ausgerichteter Erstreckung des Übergang sr aums aufeinanderfolgend angeordnet sind.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Einschnürungsabschnitt des Übergangsraums durch aufeinanderfolgend angeordnete und zueinander parallel verlaufende Rippen und Vertiefungen in mindestens einer der beiden den Einschnürungsabschnitt definierenden Bereichen der Formwände der Formhälften ausgebildet ist. Diesbezüglich von Vorteil ist es, wenn die Rippen an ihren in den Übergangsraum hinein ragenden freien Enden im Querschnitt im wesentlichen teilkreisförmig und insbesondere in wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet sind. Diese an ihren Enden gerundeten Rippen haben den Vorteil, daß sie beim Abquetschen des eingelegten Filtermaterials dieses nicht bleibend zerstören und insbesondere nicht einschneiden. Insoweit hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Krümmungsradius der teilkreisförmigen freien Enden der Rippen zwischen 0,2 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 0,5 mm liegt und insbesondere 0,4 mm be-
trägt. Derartig ausgebildete Rippen haben den Vorteil, daß sie einerseits für eine zuverlässige Abquetschung des Filtermaterials in dessen Randbereich sorgen, ohne das Filtermaterial, mit Ausnahme einiger weniger sorptiver Partikel zu zerstören. Die Zerstörung und insbesondere Zerquetschung der sorptiven Partikel wird auf ein Minimum beschränkt. Insoweit stellen die gerundeten Rippen einen guten Kompromiss zwischen dem Erfordernis eines zuverlässigen Abquetschens des Filtermaterials einerseits und der Anforderung, dieses Filtermaterial andereseits nicht allzu sehr zu zerstören, dar.
In der Praxis hat sich herausgestellt, daß mindestens 3 Rippen erforderlich sind und daß die obere Grenze zwischen 5 und 10 Rippen liegt. Die Anordnung der Rippen und der zwischen diesen alternierend angeordneten Vertiefungen erstreckt sich zweckmäßigerweise über einen Randbereich des Filtermaterials, der etwa 3 bis 5 mm und nicht wesentlich breiter als 10 mm sein sollte.
Wird als Material zum Halten der sorptiven Partikel ein Trägergewebe eingesetzt, das einzelne sich kreuzende und gruppenweise parallele Fasern bzw. Faserbündel oder Faserstränge aufweist, so ist es zweckmäßig, den Abstand benachbarter Rippen kleiner als den Abstand der zueinander parallelen Fasern bzw. Faserbündel zu wählen. Damit wird mit Vorteil erreicht, daß zumindest eine der Rippen im Randbereich des Filtermaterials auf die Fasern bzw. Faserbündel des Trägergewebes drückt und das gesamte Filterma-0 terial in diesem Bereich abquetscht sowie einige der Fasern bzw. Faserbündel zwischen benachbarten Rippen angeordnet sind, was insgesamt nach Art einer Labyrinthdichtung ein sicheres Abdichten des an sich porösen Filtermaterials ermöglicht. Der Abstand benachbarter Rippen wird insbesondere zwischen 1,5 mm und 3 mm gewählt, wobei die dem Formraum für den Filterrahmen zugewandte vorderste
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Rippe unmittelbar an dem Formraum zugewandten vorderen Ende des Übergangsraum angeordnet ist.
Der Druck, mit dem das Spritzgußmaterial (Kunststoff) in den Formraum eingespritzt wird, ist mitunter erheblich. Dies gilt in Abhängigkeit der Ausgestaltung des Formraums und insbesondere dann, wenn der umspritzte Rahmen eine ebenfalls angespritzte und damit integral mit dem Rahmen ausgebildete Di chtungs lippe aufweist. Hohe Spritzgußdrücke bergen jedoch die Gefahr in sich, daß das Kunststoffmaterial auch in den Randbereich des Filtermaterials eindringt und diesen damit für die spätere Filterwirkung unwirksam macht. Aus Gründen der besseren Einbettung des Kunststoffmaterials in dem Randbereich des Filtermaterials ist es mitunter wünschenswert, wenn Kunststoffmaterial in den äusseren Randbereich des Filtermaterials eindringt. Insoweit zweckmäßig ist es demzufolge, wenn die dem Formraum zugewandte vorderste Rippe eine geringere Höhe aufweist als die übrigen Rippen, die untereinander insbesondere gleiche Höhe aufweisen. Mit anderen Worten ist also der Abstand der vordersten Rippen zur anderen Formhälfte der Spritzgußform grosser als bei den anderen Rippen. Damit kann kontrolliert Spritzgußmaterial die vorderste Rippe "überströmen", wobei das weitere Eindringen des Spritzgußmaterials in das Filtermaterial spätestens an der nächsten Rippe, durch die das Filtermaterial aufgrund des geringeren Abstandes dieser Rippe von der anderen Formhälfte stärker abgedrückt wird, unterbrochen und beendet wird.
Bei.einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Formraum ebenfalls mit mindestens einem Verengungsbereich versehen, der den Formraum in einen ersten Teilraum und einen zweiten Teilraum unterteilt. Dieser Verengungsbereich des Formraums erhöht den Strömungswiderstand für das eingespritzte Kunststoffmaterial. Der Rand des Filtermaterials ragt in den sich an den Übergangsraum
anschließenden einen Teilraum des Formraums, während der bzw. die Einspritzkanäle zum Einspritzen des Kunststoffmaterials in den Formraum in dessen anderen Teilraum einmünden. Durch diese Anordnung entsteht ein zum Rand des Filtermaterials hingerichteter Strömungsgradient innerhalb des Formraums. Als Folge davon ist es möglich, in gewissen Grenzen zu gewährleisten, daß beim Einspritzen des Kunststoff materials zunächst derjenige Teilraum des Formraums gefüllt wird, in den der bzw. die Einspritzkanäle einmünden. Erst anschließend passiert die Front des zähflüssigen Kunststoffmaterials den Verengungsbereich, um in den anderen Teilraum des Formraums, in den der Rand des Filtermaterials hineinragt, einzudringen. Hierdurch wiederum wird erreicht, daß das Kunststoffmaterial hauptsächlich aus dem die Einspritzkanäle aufweisenden Teilraum in den den Rand des Filtermaterials aufnehmenden Teilraum des Formraums eindringt und nicht umgekehrt. Auf diese Weise wird ein "Auswaschen" des Randes des Filtermaterials, d. h. ein Austragen von Filterpartikeln aus dem Filtermaterialrand weitestgehend verhindert, was sich vorteilhaft auf das Design des fertigen Filters auswirkt, da keine bzw. nahezu keine Filterpartikel in das umspritzte Kunststoffelement des Filtermaterials gelangen.
Mit der erfindungsgemäßen Spritzgußform lassen sich insbesondere Filtermaterialien mit Kunststoff umspritzen, die eine zwischen zwei Vlieslagen angeordnete Schicht aus sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweisen. Eine der beiden Vlieslagen fungiert dabei als Par-0 tikelf ilterlage und ist vorzugsweise aus einem Elektretmaterial gebildet. Bei diesem Elektretmaterial handelt es sich zweckmäßigerweise um Kunststoffasern aus Polypropylen, denen Elektreteigenschaften verliehen sind. Während die als Partikelfilterlage dienende Schicht des Filtermaterials in Strömungsrichtung betrachtet vor der Schicht aus sorptiven Partikeln zum Ab- oder Adsorbieren gasförmi-
ger Bestandteile des zu filternden Fluids angeordnet ist, befindet sich die zweite Vlieslage hinter dieser Schicht, wobei sie insbesondere die Aufgabe hat, ein Ablösen und Mitreißen von sorptiven Partikeln mit der zu filternden Fluidströmung zu verhindern.
Ein erfindungsgemäßes Filter zum Filtern von Fluiden, das unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Spritzgußform mit Kunststoffmaterial umspritzt ist, ist versehen mit
- einem Filtermaterial, das im wesentlichen nicht !compressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, wobei das Filtermaterial mit einer Oberseite, einer Unterseite und einem Begrenzungsrand versehen ist,
einem um den Begrenzungsrand herumlaufenden Rahmen, in 0 den der Begrenzungsrand des Filtermaterials eingebettet ist und
- einem Filtermaterial, das im wesentlichen nicht !compressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, wobei das Filtermaterial mit einer Oberseite, einer Unterseite und einem Begrenzungsrand versehen ist,
einem um den Begrenzungsrand herumlaufenden Rahmen, in 0 den der Begrenzungsrand des Filtermaterials eingebettet ist und
mindestens zwei Vertiefungsrillen mit einer zwischen diesen angeordneten Rippe, die benachbart zum Rahmen und im wesentlichen parallel zu dessen Erstreckung zumindest in einem Teilabschnitt der Oberseite und/ oder der Unterseite des Filtermaterials ausgebildet sind.
Dieses erfindungsgemäße Filter ist insbesondere durch die 0 . Ausbildung mindestens zweier Vertiefungsrillen im rahmenseitigen Bereich des Filtermaterials gekennzeichnet, wobei zwischen den beiden Vertiefungsrillen eine Rippe ausgebildet ist. Die mindestens zwei Vertiefungsrillen und die zwischen diesen angeordnete Rippe verlaufen dabei im wesentlichen parallel zur Erstreckung mindestens eines Teilabschnitts des (umspritzten Kunststoff-)Rahmens.
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Entsprechend der Anzahl an Verengungsbereichen innerhalb des Einschnürungsabschnitts des Übergangsraums der Spritzgußform weist das Filter im rahmenseitigen Bereich seines Filtermaterials mehrere Vertiefungsrillen mit jeweils dazwischen angeordneten Rippen auf.
Die Form der Vertiefungsrillen ist komplementär zu den Rippen im Übergangsbereich der Spritzgußform. Insoweit gilt für die Ausgestaltung, die Anordnung und die Abmessungen dieser Vertiefungsrillen das oben im Zusammenhang mit den Rippen der Spritzgußform gesagte entsprechend.
In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäßen Filters weist der Rahmen im Bereich des eingebetteten Filtermaterialrandes eine verringerte Dicke auf. Dieser Verengungsbereich des Rahmens korrespondiert mit dem Verengungsbereich des Formraums der Spritzgußform, die zum Herstellen des erfindungsgemäßen Filters eingesetzt worden ist.
Nachfolgend werden anhand der Figuren ein bevorzugtes Beispiel für ein erfindungsgemäßes Filter sowie zwei Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Spritzgußform näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Filters, das ein Filtermaterial mit zwei Vlieslagen und einer dazwischen angeordneten Aktivkohleschicht sowie einen umspritzten Kunststoffrahmen aufweist,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 1, wobei das Filtermaterial des Filters gemäß Fig. 1 zwischen den beiden Hälften einer Spritz
gußform zum Umspritzen des Filtermaterials mit
Kunststoff angeordnet und die beiden Hälften der Spritzgußform noch nicht vollständig zusammengefahren sind,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung ähnlich der gemäß Fig. 3, in dem Zustand, in dem die Spritzgußform geschlossen ist,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der gemäß Fig. 4, wobei jedoch der sich an den bzw. die Einspritzkanäle
anschließende Teilraum des den Rahmen bildenden Formraums bereits mit eingespritztem Kunststoffmaterial gefüllt ist,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung ähnlich der gemäß Fig. 5,
wobei jedoch der gesamte Formraum mit Kunststoffmaterial ausgefüllt ist,
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VII der Fig. 2 zur besseren Darstellung des Übergangs-
bereichs zwischen Rahmen und von diesem eingebetteten Filtermaterial des Filters gemäß Fig. 1,
Fig. 8 einen Schnitt entsprechend VIII - VIII der Fig. 1, jedoch bei einem alternativen Filterelement, und
Fig. 9 eine Schnittdarstellung eines Teils einer Spritzgußform im geschlossenen Zustand, wie sie zur Herstellung des alternativen Filterelements gemäß Fig. 8 Verwendung findet.
In den Fign. 1, 2 und 7 ist ein Filterelement 10 bzw. Teile dieses Filterelements 10 gezeigt, das unter Zuhilfenahme einer Spritzgußform gemäß den Fign. 3 bis 6 mit einer umspritzten Kunststoffrahmenstruktur versehen ist. Das Filterelement 10 weist ein dreilagiges Filter-
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material 12 auf, das zickzackförmig bzw. wellenförmig gefaltet angeordnet ist. Der Rand 14 des Filtermaterials 12 ist von einem umlaufenden Kunststoffrahmen 16 umgeben, in den der Filtermaterialrand 14 eingebettet ist. Auf diese Weise sind der Rahmen 16 und das Filtermaterial 12 mechanisch fest miteinander verbunden, wobei der Rahmen 16 die Aufrechterhaltung der Zickzack- bzw. Wellenstruktur des Filtermaterials 12 unterstützt.
Wie in Fign. 2 und 7 gezeigt, weist das Filtermaterial 12 eine Filtervlieslage 18 auf. Diese Filtervlieslage 18 wirkt wie ein Partikelfilter und besteht aus einzelnen Kunststoffasern mit Elektreteigenschaften. Auf der Filtervlieslage 18 befindet sich eine Aktivkohleschicht 2 0 aus Aktivkohlepartikeln. Diese Aktivkohleschicht 2 0 wirkt wie ein Geruchsfilter und bindet beispielsweise Schadstoffe des zu filternden Fluids, bei dem es sich insbesondere um Luft handelt. Auf der der Filtervlieslage 18 abgewandten Seite der Aktivkohleschicht 20 befindet sich eine Deckvlieslage 22 aus Kunststoffasern. Die Dicke der Deckvlieslage 22 ist wesentlich geringer als die Dicke der Filtervlieslage 18. Überdies ist die Deckvlieslage 22 wesentlich stärker verfestigt als die Filtervlieslage 18. In Fign. 2 und 7 ist bei 24 die Richtung des mittels des Filters 10 zu filternden Fluidstroms durch einen Pfeil eingezeichnet. Daraus ergibt sich, daß die Filtervlieslage 18 in Strömungsrichtung 24 vor der Aktivkohleschicht 2 0 angeordnet ist, hinter der wiederum die Deckvlieslage 22 angeordnet ist. Die Aufgabe der Deckvlieslage 22 besteht also in erster Linie darin, ein Ablösen von Partikeln der Aktivkohleschicht 20 zu verhindern und die Aktivkohleschicht 20 insgesamt zu halten.
Zur Herstellung des Kunst stof frahmens 16 wird das dreilagige Filtermaterial 12 in die teilweise in Fig. 3 im Schnitt gezeigte Spritzgußform 2 6 eingelegt, die eine
obere Formhälfte 2 8 und eine untere Formhälfte 3 0 aufweist. Beide Formhalften 28,30 sind mit einander gegenüberliegenden Formwänden 32,34 versehen, zwischen denen sich die nachfolgend näher beschriebenen Räume bilden.
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Im mittleren Teil der Spritzgußform bildet sich zwischen den beiden Formhalften 28,30 ein wellenförmig verlaufender Aufnahmeraum 36 aus, der das Filtermaterial 12 aufnimmt. Zum Rand des Filtermaterials 12 hin schließt sich ein Übergangsraum 3 8 an, durch den sich hindurch der Randbereich 4 0 erstreckt. An das dem Aufnahmeraum 3 6 abgewandte Ende des Übergangsraum 38 schließt sich ein Formraum 42 an, dessen Ausgestaltung die Form des Rahmens 16 bestimmt. Der Rand 14 des Filtermaterials 12 ragt aus dem Übergangsraum 3 8 in den Formraum 42 hinein. In den Formraum 42 münden Einspritzkanäle 44, die sich durch die obere Formhälfte 28 hindurch erstrecken.
Mit der in Fig. 3 teilweise gezeigten Spritzgußform 26 läßt sich das Filtermaterial 12 an seinem Rand 14 mit Kunststoff, beispielsweise Polypropylen, umspritzen. Beim Umspritzen eines Einsatzteils einer Spritzgußform, in diesem Fall des Filtermaterials 12, kommt es entscheidend darauf an, daß der eingespritzte Kunststoff nicht in sämtliehe Bereiche des Einsatzteils, d. h. des Filtermaterials 12 gelangt. Bei zusammengefahrener Spritzgußform muß es also zu einem dichten Abschluß zwischen den beiden Formhälften 28,30 einerseits und dem Filtermaterial 12 andererseits kommen, so daß eine für den eingespritzten Kunststoff fluiddichte Abdichtung entsteht. Dies ist insbesondere bei Verwendung des hier in Rede stehenden Filtermaterials 12 wegen der Aktivkohleschicht problematisch. Diesem Problem könnte man begegnen, indem man den Anpreßdruck der beiden Formhälften im Randbereich 4 0 auf das Filtermaterial 12 entsprechend hoch wählt, wodurch es zu einer starken Abquetschung des Filtermaterials 12
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kommt. Hohe Anpreßdrücke gehen jedoch einher mit einem erhöhten Verschleiß der Spritzgußform 26.
Bei der hier beschriebenen und in den Figuren dargestellten Spritzgußform 26 wird ein fluiddichter Abschluß zwischen den beiden Formhälften 28,30 einerseits und dem Filtermaterial 12 andererseits dadurch realisiert, daß der Übergangsraum 38 einen Einschnürungsabschnitt 46 aufweist, in dessen Bereich die Formwände 32,34 Vorsprünge 48,50 aufweisen. Während der Vorsprung 48 der oberen Formhälfte 28 im wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist und eine durchgehende flache der unteren Formhälfte 3 0 zugewandte Außenfläche 52 aufweist, finden sich auf der Außenseite 54 des Vorsprungs 50 der unteren Formhälfte 30 drei zueinander parallele längsverlaufende Rippen 56, zwischen denen Vertiefungen 58 angeordnet sind. Die Rippen 56 und Vertiefungen 58 verlaufen in Erstreckung des Randbereichs 40 bzw. des Rands 14 des Filtermaterials 12. Im zusammengefahrenen Zustand der Spritzgußform (s. Fig. 4) wird das Filtermaterial 12 in seinem Randbereich 40 durch die Rippen 56 entlang drei Zonen stark komprimiert. Die Höhe der Rippen 56 wird in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Filtermaterials (Kompressibilität und Zusammensetzung) und der Einspritzdrücke des Kunststoffs derart gewählt, daß in diesen Zonen insgesamt eine dichte Anlage der beiden Formhälften 28,3 0 an dem Filtermaterial 12 erfolgt. Wie in Fig. 4 gezeigt, wirken die Rippen 56 auf die Filtervlieslage 18 ein, während der Vorsprung 48 der oberen Formhälfte 28 auf die Deckvlieslage 22 des Filtermaterials 12 einwirkt. Durch den erhöhten Anpreßdruck in den von den Rippen 56 gebildeten Verengungsbereichen 60 innerhalb des Einschnürungsabschnitts 46 des Übergangsraum 3 8 wird auch die zwischen den Vlieslagen 18 und 22 angeordnete Aktivkohleschicht 20 komprimiert. Die zwischen den Rippen 56 angeordneten Vertiefungen 58 definieren Aufwei-
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tungsbereiche 62, die zur Aufnahme von in den Verengungsbereichen 60 verdrängtem Filtermaterial dienen können.
Wie insbesondere anhand von Fig. 4 zu erkennen ist, weist der Formraum 42 bei 64 eine Einschnürung (Verengungsbereich) durch Querschnittsverringerung auf, die durch einander gegenüberliegende Vorsprünge 66,68 der Formwände 32,34 der beiden Formhälften 2 8,30 gebildet ist. Durch diese Einschnürung 64 bzw. diesen Verengungsbereich wird der Formraum 42 in einen ersten und einen zweiten Teilraum 70,72 unterteilt. Dabei bildet der zweite Teilraum 72 den Verbindungsraum zwischen dem ersten Teilraum 70 des Formraums 42 und dem Übergangsraum 38. In diesen zweiten Teilraum 72, der sich also an den Übergangsraum 38, dem Aufnahmeraum 36 gegenüberliegend, anschließt, ragt der Rand 14 des Filtermaterials hinein. In den ersten Teilraum 70 des Formraums 42 münden die Einspritzkanäle 44 ein. Insgesamt gleicht die Form des Formraums 42 im wesentlichen einem U, dessen einer Schenkel an seinem freien Ende durch den zweiten Teilraum 72 gebildet ist.
Anhand der Fign. 3 bis 6 soll nachfolgend auf den Herstellungsvorgang des Filterelements 10 eingegangen werden.
Zunächst wird das dreilagige Filtermaterial 12 zickzackförmig gefaltet und in die untere Formhälfte 30 der Spritzgußform 26 eingelegt. Anschließend wird die obere Formhälfte 28 gegen die untere Formhälfte 30 gefahren und die Spritzgußform 26 auf diese Weise geschlossen (s. Fig. 4). In diesem Zustand befindet sich das Filtermaterial 12 bis auf seinen Randbereich 4 0 im Aufnahmeraum 36 der Spritzgußform 26. Der Randbereich 40 des Filtermaterials 12 erstreckt sich durch den Übergangsraum 38 hindurch bis in den Formraum 42, in dessen zweiten Teilraum 72 der eigentliche Rand 14 des Filtermaterials 12
hineinragt. Die beiden Formhälften 28,30 können auf eine geeignete Temperatur gebracht sein, damit das eingespritzte Kunststoffmaterial beim Einspritzvorgang selbst nicht zu stark abkühlt.
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Ausgehend von der Situation gemäß Fig. 4 wird nun über die Einspritzkanäle 44 Kunststoff 74 in den Formraum 42 eingespritzt. Im Bereich der Einschnürung bzw. der Verengung 64 weist der Formraum 42 einen erhöhten Strömungswiderstand auf. Infolgedessen wird sich vornehmlich zuerst der erste Teilraum 70 mit Kunststoff 74 füllen. Erst wenn der erste Teilraum 70 im wesentlichen mit Kunststoff 74 ausgefüllt ist (s. Fig. 5) , gelangt Kunststoff 74 auch in den zweiten Teilraum 72 hinein. Die Strömungsfront des eingespritzten Kunststoffs 74 breitet sich also im wesentlichen unidirektional in Richtung des zweiten Teilraums 72 sowie in diesem aus. Der Anteil an aus dem zweiten Teilraum 72 wieder in den ersten Teilraum 70 zurückströmenden Kunststoff 74 ist also verschwindend. Dies hat den Vorteil, daß im zweiten Teilraum 72 es zu nahezu keinen Verwirbelungen kommt, die ein "Auswaschen" des Filtermaterials 12 an dessen Rand 14 zur Folge haben könnten. Der in den zweiten Teilraum 72 gelangende Kunststoff wird aufgrund der Verengungsbereiche 60 des Übergangsraums 38 daran gehindert, nennenswert in den Übergangsraum 38 zu gelangen. Selbst wenn Kunststoff 74 den formraumseitigen ersten Verengungsbereich 60 des Übergangsraums 3 8 noch passieren sollte, so wird dieser Kunststoff im sich an diesen Verengungbereich anschließenden Aufweitungsbereich 62 aufgefangen. Zumindest das Vorsehen zweier Verengungsbereiche 60 sorgt bereits dafür, daß nahezu vollständig ausgeschlossen werden kann, daß eingespritzter Kunststoff 74 über den zweiten Verengungsbereich 60 hinaus in den Übergangsraum 38 eindringt. Der zwischen den Verengungsberei-5 chen 60 angeordnete Aufweitungsbereich 62 vermindert die Gefahr, daß die Partikel der Aktivkohleschicht 20 zerbre-
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chen, wenn das Filtermaterial 12 in die Spritzgußform 26 eingelegt und diese geschlossen wird. Am Ende des Einspritzvorganges stellt sich also die Situation gemäß Fig. 6 dar. In diesem Zustand ist der in den zweiten Teilraum 72 des Formraum 42 hineinragende Rand 14 des Filtermaterials 12 von Kunststoffmaterial 74 umschlossen. Mit anderen Worten ist also das Filtermaterial 12 an seinem Rand 14 in Kunststoffmaterial eingebettet. Nach Erstarrung des Kunststoffs 74 werden die beiden Formhälften 28,30 auseinander gefahren und das mit Kunststoff umspritzte Filtermaterial 12, also das Filterelement 10 aus der Spritzgußform 2 6 entnommen. Der erstarrte Kunststoff 74 bildet dann den Rand 14 des Filtermaterials.
Gemäß Fig. 7 weist also das Filtermaterial im Randbereich 4 0 Eindrückungen in Form von Vertiefungsrillen 76 auf, zwischen denen erhabene Bereiche in Form von Rippen 78 angeordnet sind. Diese Struktur entsteht durch die Ausbildung der Formwand 34 der unteren Formhälfte 3 0 im Einschnürungsabschnitt 46. Der Rand 14 des Filtermaterials 12 ist am freien Ende 80 des einen Schenkels des im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Rahmens 16 eingebettet. Über einen im Querschnitt verringerten Einschnürungsbereich 82 ist dieses freie Ende 80 mit dem übrigen Teil 84 des Rahmens 16 verbunden.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt durch den Längsrahmenabschnitt eines alternativen Filterelements 10' entsprechend der Linie VIII - VIII der Fig. 1. Fig. 9 zeigt die zur Herstellung dieses Filterelements 10' einsetzbare Spritzgußform 26', ebenfalls im Teilquerschnitt, und zwar in demjenigen Bereich, der zur Formgebung des Längsabschnittrandes mit angrenzendem Filtermaterial verantwortlich ist. Soweit die einzelnen Bestandteile des Filterelements 10' demjenigen des Filterelements 10 der Fign. 1, 2 und 7 entsprechen bzw. funktionsgleich zu diesen sind, sind sie in Fig. 8
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mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Entsprechendes gilt für die Spritzgußform 26' gemäß Fig. 9 im Vergleich zu den Fign. 2-6. Der Rand 14 des Filtermaterials 12 weist wiederum einen speziellen Abdruck auf, der aus drei Vertiefungsrillen 76 jeweils mit rundem Grund 77 und zwei zwischen diesen Vertiefungsrillen 76 angeordneten Erhebungen oder Rippen 78 besteht. Diese Struktur ist in die Partikelfilterlage 18 des Filtermaterials 12 eingebracht. Die Tiefe der zum Rand 16 nächstliegenden (ersten) Vertiefungsrille 76 ist dabei geringer als die beiden anderen Vertiefungsrillen 76.
Die zur Verwendung kommende Spritzgußform 26' ist im Teilquer schnitt in Fig. 9 gezeigt. Zu erkennen ist der von der oberen und der unteren Formhälfte 28, 3 0 gebildete Formraum 42, der den Längsabschnitt des Randes 16 des Filterelements 10' definiert. Zwischen beiden Formhälften 28, 30 bildet sich ein Aufnahmeraum 36 für das Filtermaterial 12. Der Aufnahmeraum 3 6 ist über einen Übergangsraum 38 mit 0 dem Formraum 42 verbunden. In dem an den Formraum 42 angrenzenden Bereich des Übergangsraums 38 sind in der oberen Formhälte 28 drei zur unteren Formhälfte 38 vorstehende Abquetschrippen 56 angeordnet. Zwischen den Abquetschrippen 56 bilden sich Vertiefungen 58. Die Abquetschrippen 56 weisen abgerundete freie Enden 59 auf, die abgerundet und insbesondere halbkreisförmig ausgebildet sind. Der Krümmungsradius liegt zwischen 0,2 und 1 mm, insbesondere zwischen 0,3 und 0,5 mm und vorzugsweise bei 0,4 mm. Die dem Formraum 42 zugewandte Abquetschrippe 56 grenzt unmittelbar an den Formraum 42 an und weist eine gegenüber den übrigen Abquetschrippen 56 verringerte Höhe auf. Der Abstand dieser Abquetschrippe 56 zur nächsten, mittleren Abquetschrippe 56 liegt zwischen 1,5 und 3 mm, vorzugsweise bei 2,5 mm. Dies gilt auch für den Abstand der mittleren Abquetschrippe 56 zur dritten, am weitesten vom Formraum 42 entfernt angeordneten Abquetschrippe 56.
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Wie in Fig. 9 gezeigt, ragt das Filtermaterial 12 mit seinem Randbereich 4 0 bis in den Formraum 42 hinein. Fig. 9 zeigt die Situation der Spritzgußform im zusammengefahrenen Zustand ihrer Hälften 28, 30. Zu erkennen ist aufgrund der geringeren Höhe der dem Formraum 42 zugewandten (ersten) Abquetschrippe 56, daß das Filtermaterial 12 dort nicht so stark abgedrückt ist wie im Bereich der übrigen beiden Abquetschrippen 56. Damit dringt beim Einspritzen von Kunststoffmaterial in den Formraum 42 in den äussersten Randbereich 40 des Filtermaterials 12 Kunststoffmaterial ein, dessen weiteres Eindringen in das Filtermaterial 12 jedoch spätestens an der zweiten (d.h. mittleren) und/- oder dritten Abquetschrippe 56 unterbunden wird.
Die abgerundete Ausgestaltung der Abquetschrippen 56 an deren freien Enden 59 hat den Vorteil, daß eine möglichst geringe Abquetschfläche geschaffen wird und daß in dieser recht geringen Abquetschfläche das Filtermaterial 12 durch das Abquetschen nicht allzu sehr beschädigt wird, wobei 0 jedoch ein ausreichendes sicheres Abdrücken des Filtermaterials 12 erreicht wird. Die abgerundeten freien Enden 59 sind also ein Kompromiß zwischen einerseits der Forderung nach zuverlässiger Abdrückung des Filtermaterials 12 in dessen Randbereich, und andererseits dem Wunsch, das FiI-termaterial 12 nicht zu sehr mechanisch zu beschädigen, wenn man einmal von Beschädigung der sorptiven Partikel der Aktivkohleschicht 12 im Bereich der Abquetschung der Abquetschrippen 56 absieht. Die Menge an zerstörten Partikeln ist dabei jedoch auf ein Minimum beschränkt, was ebenfalls von Vorteil ist, da damit die Menge an für den späteren Filterungsprozeß zur Verfügung stehendem Filtermaterial maximal ist.
Der Abstand benachbarter Abquetschrippen 56 ist insbesondere in Abhängigkeit von dem Material gewählt, in dem die Aktivkohlepartikel eingebettet und gehalten sind. Bei die-
sem Material handelt es sich vorzugsweise um ein Trägergewebe aus sich kreuzenden Fasern bzw. Faserbündeln. Wird der Abstand benachbarter Abquetschrippen 56 kleiner als der Abstand benachbarter Fasern bzw. Faserbündeln einer Gruppe paralleler Faserbündel des Trägergewebes gewählt, so wird gewährleistet, daß zumindest eine der Abquetschrippen 56 das Filtermaterial 12 im Bereich einer Faser bzw. eines Faserbündels abdrückt und andere Fasern bzw. Faserbündel als Trägergewebe zwischen den Abquetschrippen angeordnet sind. Dies wiederum ist vorteilhaft für die Güte der Dichtigkeit, was sich wiederum vorteilhaft auswirkt, wenn es darum geht., das Eindringen von Kunststoffmaterial beim Spritzgießen in das Filtermaterial 12 zu verhindern. Auf diese Weise wird also eine äusserst effektive Labyrinthdichtung geschaffen, die im Zusammenspiel mit dem Filtermaterial 12 fungiert.
Claims (30)
1. Spritzgußform zum Umspritzen von Kunststoff um den Rand eines Filtermaterials, das im wesentlichen nicht kompressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, wobei die Spritzgußform versehen ist mit
- einer ersten Formhälfte (28) und einer zweiten Formhälfte (30), die einander gegenüberliegende Formwände (32, 34) aufweisen, zwischen denen sich im zusammengefahrenen Zustand der beiden Formhälften (28, 30) folgende Hohlräume bilden:
- ein Aufnahmeraum (36) für das Filtermaterial (12)
- ein Formraum (42) zur Aufnahme des Randes (14) des Filtermaterials (12) und zum Formen des um den Rand (14) des Filtermaterials (12) zu spritzenden Kunststoffs (74), wobei in den Formraum (42) mindestens ein Einspritzkanal (44) mündet und
- ein zwischen dem Aufnahmeraum (36) und dem Formraum (42) angeordneter Übergangsraum (38) zur Aufnahme des sich an den Rand (14) des Filtermaterials (12) anschließenden Randabschnitts (40) des Filtermaterials (12), wobei
- im Übergangsraum (38) ein Einschnürungsabschnitt (46) zum Unterbinden den Eindringens von Kunststoff (74) aus dem Formraum (42) in den Aufnahmeraum (36) angeordnet ist,
- der Einschnürungsabschnitt (46) mindestens zwei Verengungsbereiche (60) mit einem zwischen diesen angeordneten Aufweitungsbereich (62) aufweist, wobei der Abstand der Formwände (32, 34) der beiden Formhälften (28, 30) in den Verengungsbereichen (60) kleiner ist als im Aufweitungsbereich (62) und
- die beiden Verengungsbereiche (60) und der Aufweitungsbereich (62) jeweils quer zur zwischen Formraum (42) und Aufnahmeraum (36) ausgerichteter Erstreckung des Übergangsraums (38) verlaufen.
2. Spritzgußform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnürungsabschnitt (46) drei Verengungsbereiche (60) und zwei Aufweitungsbereiche (62) aufweist, die jeweils zwischen benachbarten Verengungsbereichen (60) angeordnet sind.
3. Spritzgußform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Formraum (42) mindestens einen Verengungsbereich (64) zur Erzeugung eines zum Rand (14) des Filtermaterials (12) gerichteten Strömungsgradienten für den eingespritzten Kunststoff (74) aufweist, daß der mindestens eine Verengungsbereich (64) des Formraums (42) diesen in einen ersten Teilraum (70) und in einen zweiten Teilraum (72) unterteilt, und daß der mindestens eine Einspritzkanal (44) in den ersten Teilraum (70) des Formraums (42) mündet, während der zweite Teilraum (72) des Formraums (42) zur Aufnahme des Randes (14) des Filtermaterials (12) vorgesehen ist.
4. Spritzgußform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnürungsabschnitt (46) des Übergangsraums (38) durch alternierend angeordnete Rippen (56) und Vertiefungen (58) in mindestens einer der beiden den Einschnürungsabschnitt (46) definierenden Bereiche der Formwände (32, 34) der Formhälften (28, 30) gebildet ist.
5. Spritzgußform nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (56) als im Querschnitt im wesentlichen teilkreisförmig und insbesondere halbkreisförmig ausgebildete, der anderen Formhälfte (28, 30) zugewandte, auf das eingelegte Filtermaterial (12) einwirkende freie Enden (59) aufweisen.
6. Spritzgußform nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der teilkreisförmigen freien Enden (59) der Rippen (56) zwischen 0,2 mm und 1 mm beträgt.
7. Spritzgußform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der teilkreisförmigen freien Enden (59) der Rippen (56) zwischen 0,2 mm und 1 mm, vorzugsweise 0,3 mm und 0,5 mm liegt und insbesondere 0,4 mm beträgt.
8. Spritzgußform nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Rippen (56) mindestens 3 und höchsten 7, insbesondere höchstens 7 beträgt.
9. Spritzgußform nach Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial ein sich kreuzende Fasern oder Faserbündel umfassendes Trägergewebe für sorptive Partikel, insbesondere Aktivkohlepartikel aufweist und daß der Abstand benachbarter Rippen kleiner ist als der Abstand der Fasern oder Faserbündel des Trägergewebes für die sorptiven Partikel.
10. Spritzgußform nach Ansprüchen 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benachbarter Rippen (56) zwischen 1,5 mm und 3 mm beträgt.
11. Spritzgußform nach Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Formraum (42) zugewandte Rippe (56) eine geringere Höhe aufweist als die übrigen Rippen (56), die insbesondere untereinander gleiche Höhe aufweisen.
12. Spritzgußform nach Ansprüchen 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im zusammengefahrenen Zustand der beiden Formhälften (28, 30) der Abstand der dem Formraum (42) zugewandten Rippe (56) zur anderen Formhälfte (28, 30) grösser ist als der Abstand dieser Formhälften (28, 30) zu den anderen Rippen (56).
13. Spritzgußform nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmeraum (36) wellenförmig ausgebildet ist.
14. Filter zum Filtern von Fluiden mit
- einem Filtermaterial (12), das im wesentlichen nicht kompressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage (18) und mindestens eine Schicht (20) mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, wobei das Filtermaterial (12) mit einer Oberseite, einer Unterseite und einem Begrenzungsrand versehen ist,
- einem um den Begrenzungsrand (14) herumlaufenden Rahmen (16), in den der Begrenzungsrand (14) des Filtermaterials (12) eingebettet ist und
- mindestens zwei Vertiefungsrillen (76) mit einer zwischen diesen angeordneten Rippe (78), die benachbart zum Rahmen (16) und im wesentlichen parallel zu dessen Erstreckung zumindest in einem Teilabschnitt der Oberseite und/oder der Unterseite des Filtermaterials (12) ausgebildet sind.
15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß drei Vertiefungsrillen (76) und zwei Rippen (78) auf der Ober- und/oder der Unterseite des Filtermaterials (12) ausgebildet sind, wobei zwischen jeweils zwei benachbarten Vertiefungsrillen (76) eine Rippe (78) angeordnet ist.
16. Filter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungsrillen (76) einen im Querschnitt im wesentlichen teilkreisförmigen, insbesondere im wesentlichen halbkreisförmigen Grund (77) aufweisen.
17. Filter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius des teilkreisförmigen Grundes (77) jeder Vertiefungsrille (76) zwischen 0,2 mm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 0,5 mm liegt und insbesondere 0,4 mm beträgt.
18. Filter nach Ansprüchen 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Vertiefungsrillen (76) mindestens 3 und höchstens 5 oder 7 beträgt.
19. Filter nach Ansprüchen 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial ein sich kreuzende Fasern oder Faserbündel umfassendes Trägergewebe für sorptive Partikel, insbesondere Aktivkohlepartikel aufweist und daß der Abstand benachbarter Vertiefungsrillen (76) kleiner ist als der Abstand benachbarter Fasern oder Faserbündel ist.
20. Filter nach Ansprüchen 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand benachbarter Vertiefungsrillen (76) zwischen 1,5 mm und 3 mm beträgt.
21. Filter nach Ansprüchen 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Rahmen (16) zugewandte Vertiefungsrille (76) eine geringere Tiefe aufweist als die mindestens eine andere Vertiefungsrille (76).
22. Filter nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren anderen Vertiefungsrillen (76) diese im wesentlichen die gleiche Tiefe aufweisen.
23. Filter nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungsrillen (76) und die Rippe (78) oder Rippen (78) in einer Partikelfilterlage (18) und/oder einer Schicht (20) mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln ausgebildet sind.
24. Filter nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (12) eine Partikelfilterlage (18) und eine Deckvlieslage (22) aufweist, zwischen denen eine Schicht (20) mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln angeordnet ist.
25. Filter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die die sorptiven Partikel aufweisende Schicht (20) ein Trägergewebe umfasst, das zueinander parallele sich kreuzende Fasern oder Faserbündel aufweist.
26. Filter nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungsrillen (76) und die Rippe (78) oder Rippen (78) in der Partikelfilterlage (18) oder der Deckvlieslage (22) ausgebildet sind.
27. Filter nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial (12) wellenförmig ausgebildet ist.
28. Filter nach einem der Ansprüche 14 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (16) einen Verengungsbereich (64) aufweist, der zwischen dem den Begrenzungsrand (14) des Filtermaterials (12) aufnehmenden Teil (80) des Rahmens (16) und dessen übrigen Teil (82) angeordnet ist.
29. Filter zum Filtern von Fluiden mit einem Filtermaterial. das im wesentlichen nicht kompressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, erhältlich unter Verwendung einer Spritzgußform nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
30. Filter zum Filtern von Fluiden mit einem Filtermaterial. das im wesentlichen nicht kompressible Partikel, insbesondere zum Ad- oder Absorbieren fester und/oder gasförmiger Bestandteile eines Fluids aufweist und das insbesondere mindestens eine Partikelfilterlage und mindestens eine Schicht mit sorptiven Partikeln, insbesondere Aktivkohlepartikeln aufweist, erhältlich in Spritzgußtechnik unter Verwendung einer Spritzgußform nach einem der Ansprüche 1 bis 13 mit den folgenden Schritten:
- Einlegen des Filtermaterials (12) in eine der beiden Formhälften (28, 30) der Spritzgußform (26),
- Schließen der Spritzgußform (26) durch Zusammenfahren der beiden Formhälften (28, 30), wobei das Filtermaterial (12) sich im Aufnahmeraum (36) befindet und sich innerhalb seines sich an den Begrenzungsgrand (14) anschliessenden Ranabschnitts (40) durch den Übergangsraum (38) hindurch erstreckt sowie mit seinem Begrenzungsrand (14) in den Formraum (42) hinreinragt,
- Einspritzen von fließfähigem Kunststoffmaterial (74) durch den mindestens einem Einspritzkanal (44) in den Formraum (42),
- Erstarrenlassen des den Formraum (42) ausfüllenden Kunststoffmaterials (74),
- Öffnen der Spritzgußform (26) durch Auseinanderfahren der Formhälften (28, 30) und
- Herausnehmen des Filtermaterials (12) und des erstarrten, den Rahmen (16) bildenden Kunststoffmaterials (74).
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