DE19827292C1

DE19827292C1 - Vorrichtung zum formschlüssigen Fixieren zumindest eines Faltenbalgs

Info

Publication number: DE19827292C1
Application number: DE1998127292
Authority: DE
Inventors: Udo Dipl Ing Michaelis; Roland Dipl Ing Dobner
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 1999-08-12
Anticipated expiration: 2018-06-20

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum formschlüssigen Fixieren zumindest eines Faltenbalgs, umfassend zwei im wesentlichen kammförmig ausgebildete Werkzeuge, die einander gegenüberliegend angeordnet und zangenartig verbunden sind, wobei die Zähne des ersten Werkzeugs den Zähnen des zweiten Werkzeugs auf Lücke zugeordnet sind.

Stand der Technik

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 40 02 078 C1 bekannt. Darin ist ein Verfahren zur Herstellung eines als Faltenpack ausgebildeten Filtereinsatzes aus thermoplastisch verschweißbarem Faservliesstoff bekannt, wobei man nach dem Verfahrensschritt des Erzeugens eines definierten Faltenabstands die beiden Außenkanten des Faltenpacks formschlüssig einklemmt in der Faltengeometrie und -abmessungen entsprechende, kammartige, ober- sowie unterseitig in die Faltung eingreifende Profile, deren Abstand zueinander gleich oder geringfügig kleiner gewählt wird als die Dicke des Faservliesstoffs. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Zähne der beiden Werkzeuge übereinstimmend ausgebildet sind und daß die Falten des Faltenbalgs bei geschlossener Vorrichtung deformiert werden. Ein definierter Ausgleich der Faltenhöhentoleranzen des Faltenbalgs ist nicht möglich, da die Zähne der Werkzeuge die Falten des Faltenbalgs jeweils durchgängig und anliegend berühren.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein Ausgleich von Faltenhöhentoleranzen ermöglicht wird, ohne den Faltenbalg zu deformieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche Bezug.

Die Zähne des ersten Werkzeugs weisen eine Höhe auf, die größer ist, als die Höhe der Falten des zu fixierenden Faltenbalgs, wobei die Zähne des zweiten Werkzeugs höchstens eine Höhe aufweisen, die so groß ist, wie die Höhe der Falten, derart, daß die Fixierung des Faltenbalgs immer nur im Bereich des Zahnfußes des zweiten Werkzeugs erfolgt. Durch eine derartige Werkzeug geometrie sind die Zähne des ersten und des zweiten Werkzeugs voneinander abweichend gestaltet, so daß beim Zusammenfahren der beiden Werkzeug hälften der eingelegte Faltenbalg nur durch die Zahnspitzen des ersten und den Zahnfuß des zweiten Werkzeugs geklemmt wird. Fertigungsbedingte Toleranzen der Höhe der Falten des Faltenbalgs können sich an der nicht fixierten Seite im Bereich des Zahnfußes des ersten Werkzeugs ausgleichen, wodurch eine Beschädigung/Zerstörung des Faltenbalgs verhindert wird. Die Fixierung des Faltenbalgs erfolgt immer eindeutig im Bereich des Zahnfußes des zweiten Werkzeugs und der Zahnspitze des ersten Werkzeugs. Um Höhentoleranzen der Falten ausgleichen zu können, brauchen keine Änderungen in der Klemmposition der beiden Werkzeuge zueinander vorgenommen zu werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, daß die Höhe der Zähne des ersten Werkzeugs 0,1 bis 5 mm größer ist, als die Höhe der Falten. Eine Berührung der Faltenspitzen mit dem Zahnfuß des ersten Werkzeugs, ebenso wie ein unerwünscht hohe mechanische Beanspruchung des Werkstoffs des Faltenbalgs werden dadurch sicher ausgeschlossen, daß Faltenhöhentoleranzen ungehindert in Richtung des Zahnfußes des ersten Werkzeugs ausweichen können.

Das Verhältnis aus der Höhe der Zähne des zweiten Werkzeugs und der Höhe der Falten beträgt bevorzugt 0,3 bis 1. Um auch ein Untermaß der Höhe der Falten ausgleichen zu können, darf das zuvor genannte Verhältnis keinensfalls größer als 1 sein. Im Hinblick auf einen möglichst guten Toleranzausgleich beim Fixieren von Faltenbälgen in einer Serienfertigung hat es sich als vorteilhaft bewährt, wenn das zuvor genannte Verhältnis 0,5 bis 0,9, also in jedem Fall weniger als 1 beträgt. Auch Höhen der Faltenbälge, die unterschiedlich nach unten streuen können dadurch problemlos fixiert werden, ohne daß es zu einer mechanischen Überbeanspruchung des Faltenbalg- Materials käme.

Die geringste Weite zwischen dem Zahnfuß des zweiten Werkzeugs und der Zahnspitze des ersten Werkzeugs ist bevorzugt durch einen Anschlag zwischen den beiden Werkzeugen einstellbar. Durch den Anschlag ist die Klemmkraft auf ein bestimmtes Maß begrenzt, um eine mögliche Beschädigung des Materials des Faltenbalgs im Bereich der Faltenspitzen des ersten Werkzeugs zu verhindern. Durch die Einstellbarkeit der Weite können Faltenbälge, die im wesentlichen gleiche geometrische Abmessungen, jedoch unterschiedliche Dicken aufweisen, ohne Umbau der Vorrichtung fixiert werden.

Um die Klemmkraft auf ein zulässiges Maß zu begrenzen, beträgt das Verhältnis aus der geringsten Weite und der Materialdicke des Faltenbalgs bevorzugt 0,3 bis 1.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der schematisch dargestellten Fig. 1 und 2 näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in geschnittener Darstellung mit eingelegtem Faltenbalg,

Fig. 2 die Einzelheit "Z" aus Fig. 1 in wesentlich vergrößerter Darstellung.

Ausführung der Erfindung

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Durch die Vorrichtung wird ein Faltenbalg 1 formschlüssig fixiert, wobei die Vorrichtung aus zwei Werkzeugen 2, 3 besteht, die jeweils als Werkzeughälften ausgebildet und zangenartig verbunden sind. Die Werkzeuge 2, 3 sind jeweils kammartig ausgebildet und weisen eine kongruent gestaltete Oberflächenprofilierung auf, so daß die Zähne 4 des ersten Werkzeugs 2 den Zähnen 5 des zweiten Werkzeugs 3 auf Lücke zugeordnet sind.

Um einen Ausgleich von Faltenhöhentoleranzen zu erzielen und zu vermeiden, daß der Faltenbalg 1 während seiner Fixierung deformiert wird, weisen die Zähne 4 des ersten Werkzeugs 2 eine Höhe 6 auf, die größer ist, als die Höhe 7 der Falten 8. Die Zähne 5 des zweiten Werkzeugs 3 haben eine Höhe 9, die höchstens so groß ist, wie die Höhe 7 der Falten 8. Durch eine derartige Geometrie wird sichergestellt, daß die Fixierung des Faltenbalgs 1 immer nur im Bereich des Zahnfußes 10 des zweiten Werkzeugs 3 erfolgt. Außerhalb dieser Bereiche ist der Faltenbalg 1 mit relativ verringerter Spannung, beispielsweise ohne Vorspannung zwischen den Werkzeugen 2, 3 angeordnet, so daß das Material des Faltenbalgs auch im hier gezeigten, fixierten Zustand zum Ausgleich von Faltenhöhentoleranzen zwischen die Zahnspitze 15 des zweiten Werkzeugs 3 und den Zahnfuß 16 des ersten Werkzeugs 2 auszuweichen vermag. Unzulässig hohe Spannungen treten daher innerhalb des Werkstoffs des Faltenbalgs 1 nicht auf, und eine Beschädigung/Zerstörung des Werkstoffs wird dadurch vermieden.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Weite 11 zwischen dem Zahnfuß 10 des zweiten Werkzeugs 3 und der Zahnspitze 12 des ersten Werkzeugs 2 genauso groß wie die Materialdicke 14 des Faltenbalgs 1. Um eine etwas größere Vorspannung des Materials des Faltenbalgs innerhalb der Vorrichtung zu erreichen, besteht die Möglichkeit, den Anschlag 13 derart zu verändern, daß die Weite 11 etwas geringer als die Materialdicke 14 ist. Das Verhältnis aus der geringsten Weite 11 und der Materialdicke 14 des Faltenbalgs 1 kann dann beispielsweise 0,7 betragen.

In Fig. 2 ist die Einzelheit "Z" aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab gezeigt. Es ist zu erkennen, daß der Faltenbalg nur zwischen den Zahnspitzen 12 des ersten Werkzeugs 2 und dem Zahnfuß 10 des zweiten Werkzeugs 3 fixiert ist, wobei die links und rechts daran angrenzenden Bereiche den Werkzeugen 2, 3 jeweils mit Abstand benachbart zugeordnet sind. Dadurch, daß der Falten balg 1 nur in dem zuvor beschriebenen kleinen Bereich fixiert ist, können fertigungsbedingte Toleranzen der Faltenhöhen ausgeglichen werden, ohne daß es zu gebrauchsverringernden mechanischen Belastungen, wie beispielsweise Zug-/Druck oder Schubspannungen kommt.

Claims

1. Vorrichtung zum formschlüssigen Fixieren zumindest eines Faltenbalgs, umfassend zwei im wesentlichen kammförmig ausgebildete Werkzeuge, die einander gegenüberliegend angeordnet und zangenartig verbunden sind, wobei die Zähne des ersten Werkzeugs den Zähnen des zweiten Werkzeugs auf Lücke zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (4) des ersten Werkzeugs (2) eine Höhe (6) aufweisen, die größer ist als die Höhe (7) der Falten (8) des zu fixierenden Faltenbalgs (1), daß die Zähne (5) des zweiten Werkzeugs (3) höchstens eine Höhe (9) aufweisen, die so groß ist wie die Höhe (7) der Falten (8) und daß die Fixierung des Faltenbalgs (1) immer nur im Bereich des Zahnfußes (10) des zweiten Werkzeugs (3) erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (6) der Zähne (4) des ersten Werkzeugs (2) um 0,1 bis 5 mm größer ist als die Höhe (7) der Falten (8).

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus der Höhe (9) der Zähne (5) des zweiten Werkzeugs (3) und der Höhe (7) der Falten (8) 0,3 bis 1 beträgt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die geringste Weite (11) zwischen dem Zahnfuß (10) des zweiten Werkzeugs (3) und der Zahnspitze (12) des ersten Werkzeugs (2) durch einen Anschlag (13) zwischen den beiden Werkzeugen (2, 3) einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus der geringsten Weite (11) und der Materialdicke (14) des Faltenbalgs (1) 0,3 bis 1 beträgt.