DE19935659A1

DE19935659A1 - Bauteilverbindung für zwei Verbindungspartner

Info

Publication number: DE19935659A1
Application number: DE19935659A
Authority: DE
Inventors: Werner Schnabel
Original assignee: Filterwerk Mann and Hummel GmbH
Current assignee: Mann and Hummel GmbH
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-02-01

Abstract

Die erfindungsgemäße Bauteilverbindung umfaßt mindestens zwei Verbindungspartner (11a, 12), wobei ein Verbindungspartner aus einem thermisch erweichbaren Kunststoff (16) besteht und mit einem mikrowellensensitiven Feststoff (17) versetzt ist. Diese Bauteilverbindung wird zur Erwärmung in einen Mikrowellenofen eingebracht, wo sich der Verbindungspartner (11a) mit dem mikrowellensensitiven Feststoff thermisch erwärmt und das Verbinden der Bauteile mittels einer Verbindungsfläche (15) ermöglicht. Dabei wird gegenüber der herkömmlichen Herstellung eine Prozeßzeitverkürzung erzielt. Diese Erfindung wird insbesondere zum Verbinden eines Filtermediums mit dessen Begrenzung, z. B. der Endscheibe, eingesetzt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bauteilverbindung, insbesondere zwischen einem Filter medium und dessen Begrenzung nach der Gattung des Patentanspruchs 1. Außer dem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten Bauteil verbindung.

Stand der Technik

Es ist aus der EP 0 713 721 eine Filterverbindung zweier Endscheiben mit einem Filtermedium bekannt, wobei die Endscheiben aus einer elastischen Masse sind. Diese elastische Masse bewirkt nach thermischer Einwirkung, durch Aushärten, eine Verbindung der Bauteile miteinander. Das Einbringen der Wärme ist jedoch ein zeit intensiver Prozeß, da beachtet werden muß, daß das Bauteil gleichmäßig erwärmt wird, um eine Zersetzung in der äußersten Schicht zu vermeiden.

Weiterhin ist aus DE 44 16 577 ein Filtereinsatz bekannt, dessen Stirnscheiben mit dem Filterkörper durch eine thermische Schweißung verbunden sind und die Stirn scheiben Recyclat-Material oder Kunststoffglasfasern enthalten. Es sind jedoch nicht alle Materialien z. B. Fließ thermisch verbindbar. Des weiteren besteht die Gefahr der Beschädigung des Filtermediums durch den Verbindungsprozeß, dies führt zu Pro blemen bei der Prozeßführung.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Bauteilverbindung der ein gangs genannten Art so fortzubilden, daß eine schnellere Erwärmung der Bauteile und somit kürzere Prozeßzeiten in der Produktion, unabhängig von dem verwende ten Material der Verbindungspartner, ermöglicht werden. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einbringung eines mikrowellensensitiven Stoffs, hierzu eig nen sich z. B. wasserspeichernde Feststoffe, in einen Verbindungspartner ist in vor teilhafter Weise geeignet, die Verbindungsflächen jeder beliebigen Form als Kon taktfläche der Verbindungspartner zu verbinden und die gestellte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs zu lösen. Die Bauteilverbindung kann z. B. aus einem Heißkleber, der zwischen den Endkanten eines Filtermediums und dessen Begrenzung, durch z. B. Stirnscheiben, in der Verbindungsebene ange ordnet ist, bestehen. Durch Mikrowellen wird der, in die Begrenzung eingebrachte Feststoff direkt erwärmt, was ein Erwärmen der Begrenzung und somit des Heißkle bers zur Folge hat.

Eine besondere Ausbildungsform entsteht durch die Verwendung eines thermisch erweichbaren Kunststoffes, der durch die eingebrachte Wärme, auch von innen, mittels Mikrowellen, welche den mikrowellensensitiven Stoff erwärmen, erweicht oder aushärtet. Dadurch erzielt man durch die Einsparung eines Klebstoffes eine erhebli che Prozeßvereinfachung.

Es ist vorteilhaft, die Verbindungsfläche der Verbindungspartner derart auszuführen, daß diese gleichzeitig zum Abdichten zweier Seiten voneinander genutzt werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung befindet sich die Abdichtung in den Hohlräumen an der Stirnseite, die entstehen wenn ein Verbindungspartner ge faltet ist. Diese Hohlräume sind z. B. bei einer Zick-Zack-Faltung V-förmig ausgebil det. Eine weitere Variante der Erfindung ist die ringförmige Anordnung der Verbin dungspartner, welche einen geringen Einbauraum benötigt. Alternativ hierzu ist ein Anwendungsbeispiel im Saugrohrbereich denkbar, wo Bereiche mit unterschiedli chen Drücken, wie z. B. Sammeldruckbehälter und Unterdruckspeicher, getrennt werden sollen.

Eine besondere Ausführungsform der Erfindung besteht in der Einbringung von Feststoff aus Metallpartikeln, welche die Mikrowellenenergie besonders gut in Wär meenergie umsetzen.

Ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Bauteilverbindung besteht aus der Einbringung von Mikrowellen, die den hierfür vorgesehenen Feststoff er wärmen. Der Feststoff kann dabei zu einem direkten Aufschmelzen des Verbin dungspartners oder indirekt zur Aktivierung eines Klebstoffes in der Verbindungs schicht führen.

Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, eine Flächenpressung in der Verbindungsfläche zu erzeugen, welche ein tieferes Ineinandergreifen der Verbin dungspartner und somit ein besseres Abdichten bewirkt. Dies kann beispielsweise durch ein aufgelegtes Gewicht erreicht werden.

Zur großtechnischen Anwendung ist es vorteilhaft, die Verbindungspartner mittels einer Fördereinheit in den Mikrowellenofen einzubringen, der die Teile kontinuierlich hindurchbefördert, wodurch die Einwirkzeit der Mikrowellen auf die Verbindungspart ner der Durchlaufzeit der Fördereinheit entspricht. Mittels der Fördergeschwindigkeit kann dann die Einwirkzeit gesteuert werden.

Diese und weitere Merkmale von bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen her vor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei der Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine Darstellung der Verbindungspartneranordnung mit drei Verbin dungspartnern,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In Fig. 1 ist eine Rundfilterpatrone 10 dargestellt. Im wesentlichen weist die Rund filterpatrone einen ersten Verbindungspartner, der durch eine Endscheibe 11a und eine weitere Endscheibe 11b gebildet wird, und einen zweiten Verbindungspartner 12, der hier durch ein zick-zack-förmig gefaltetes Filterpapier gebildet ist, auf. An einer oberen Stirnseite 13a und einer unteren Stirnseite 13b des Filterpapiers sind die Endscheiben 11a, 11b dichtend mit dem Filterpapier verbunden. Die Endschei ben 11a, 11b sind so ausgebildet, daß sie die Zick-Zack-Falten des Filterpapiers an der vorgegebenen Position fixieren und die Hohlräume 14 an der oberen und unte ren Stirnseite 13a, 13b abdichten, wodurch eine Begrenzung zwischen der Rohluft- und der Reinluftseite geschaffen wird.

In Fig. 2 ist ein Teilbereich der Stirnseite der Rundfilterpatrone 10 im Schnitt darge stellt. Hier ist erkennbar, daß der zweite Verbindungspartner 12 in den ersten Ver bindungspartner hineinragt und eine Verbindungsfläche 15 bildet. Die Verbindungs fläche 15 wird durch die Überschneidung des Filterpapiers mit der Endscheibe 11a, 11b erzeugt, welche aus einem thermisch erweichbaren Kunststoff 16, z. B. Polyamid 6.6-GF20 oder einer Mischung aus Nitrilkautschuk und Phenolharz, dem ein Fest stoff 17 aus Metallpartikeln zugefügt ist, besteht. Die Verbindung der unteren End scheibe mit dem Filterpapier erfolgt auf die selbe Weise.

Claims

1. Bauteilverbindung, insbesondere zwischen Filtermedium (12) und dessen Begren zung, aufweisend zumindest einen ersten Verbindungspartner (11a, 11b) aus Kunst stoff mit einem eingebrachten Feststoff (17) und einem zweiten Verbindungspartner (12), wobei beide Verbindungspartner eine gemeinsame Verbindungsfläche (15) aufweisen und zumindest der erste Verbindungspartner (11a, 11b) zur Verbindung mit dem zweiten Verbindungspartner (12) erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der eingebrachte Feststoff (17) ein mikrowellensensitiver Stoff ist.

2. Bauteilverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ver bindungspartner (11a, 11b) thermisch erweichbar ist, insbesondere aus Polyamid besteht.

3. Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der erste Verbindungspartner (11a, 11b) mit dem zweiten Verbin dungspartner (12) an der Stirnseite (13a, 13b) des zweiten Verbindungspartner (12) dichtend verbunden ist und diese umschließt.

4. Bauteilverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungspartner (12) gefaltet ist und die Hohlräume (14) zwischen den Falten an der Stirnseite (13a, 13b) durch den ersten Verbindungspartner ausgefüllt sind.

5. Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Verbindungspartner (11a, 11b, 12) ringförmig ausgebildet sind und der erste Verbindungspartner (11a, 11b) in Form einer Scheibe ausgeprägt ist, wobei die Verbindungsfläche (15) durch jeweils eine Stirnseite (13a, 13b) der Verbindungs partner (11a, 11b, 12)gebildet wird.

6. Bauteilverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß der in den ersten Verbindungspartner (11a, 11b) eingebrachte Fest stoff (17) aus Metallpartikeln besteht.

7. Verfahren zur Verbindung von Bauteilverbindungen, gemäß einem der vorange henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mikrowellen den Feststoff des ersten Verbindungspartners (11a, 11b) erhitzen und somit ein Verbinden der Verbin dungspartner (11a, 11b, 12) bewirken.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Verbindungspartner (11a, 11b, 12) aufgeschmolzen wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspartner (11a, 11b, 12) mit Vorspannung, insbesondere Ge wichtskraft, zur Erzeugung einer Flächenpressung zwischen den Verbindungspart nern (11a, 11b, 12), beaufschlagt werden.

10. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrowellenofen verwendet wird und die Verbindungspartner (11a, 11b, 12) kontinuierlich mittels einer Fördereinheit in den Ofen eingebracht und nach der Ein wirkzeit wieder aus dem Mikrowellenofen entfernt werden.