專利名稱：塑料端部盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的、用于一種空心圓柱形的過濾元件的塑料端部盤(Kunststoffendscheibe)。此外本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求11所述的制造方法和一個(gè)按照權(quán)利要求12所述的過濾元件。
背景技術(shù)：
這類塑料端部盤的任務(wù)是形成一個(gè)使一種過濾介質(zhì)可密封地嵌入到其中的、多數(shù)為環(huán)形的區(qū)域。此外，該塑料端部盤還必須具有一種適于與一個(gè)連接元件產(chǎn)生一種密封的、和可折開的連接的連接輪廓。例如DE 199 19 289公開了這樣一種端部盤。其中描述了用于與一種過濾介質(zhì)密封地封閉的塑料板的制造情況。為此使用了具有不同的熱特性的、且重疊設(shè)置的塑料盤。這樣這些塑料盤通過感應(yīng)處理可有選擇地進(jìn)行加熱。該端部盤的任務(wù)也是一方面使過濾元件產(chǎn)生機(jī)械剛性，另一方面相對(duì)于連接元件達(dá)到盡可能彈性的密封輪廓。在所述端部盤中只有通過附加的密封元件、例如彈性體環(huán)或者毛氈環(huán)才能滿足這些要求。這樣材料和安裝的花費(fèi)就很大，因此生產(chǎn)這種端部盤既費(fèi)事，也費(fèi)錢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種具有足夠剛性的端部盤，這種端部盤能避免上述缺點(diǎn)、能簡單制造，并且可經(jīng)濟(jì)和可靠地與過濾介質(zhì)連接，并且具有一個(gè)有足夠彈性的密封輪廓。這個(gè)任務(wù)通過權(quán)利要求1、11和12來完成。
本發(fā)明以這種構(gòu)思為依據(jù)通過使用不同的材料滿足對(duì)于塑料端部盤的不同要求。為此兩個(gè)作為坯件預(yù)制的塑料層例如通過紅外焊接、接觸熱(Kontaktwaerme)焊接或者激光焊接平面地彼此連接。由此使一個(gè)機(jī)械剛性層與一個(gè)機(jī)械彈性層合并成一個(gè)端部盤。也存在使用一個(gè)2-K-成分-壓注件的可能性。為了將彈性層與過濾介質(zhì)的一個(gè)端面以及剛性層連接起來，將彈性層熔化，并且與這兩個(gè)連接對(duì)象進(jìn)行焊接。剛性層承擔(dān)支架功能，彈性層完成所述過濾元件相對(duì)于一個(gè)連接元件的密封功能。所述連接元件例如可以是一個(gè)軸向的或者徑向的殼體棱邊，該棱邊與端部盤的圓周輪廓相對(duì)應(yīng)。例如聚酰胺、聚丙烯、聚甲醛(POM)或者聚丁烯對(duì)苯二酸酯(PBT)適合用作端部盤的剛性層的材料。為了附加的穩(wěn)定性可向這些材料中添加例如玻璃纖維。例如聚酰胺12(PA12)、聚酰胺612(PA612)、熱塑性的彈性體(TPE)、聚乙烯(PE)、或者所有的柔軟的熱塑性塑料適合用作彈性層的材料。所述端部盤可以用在用于過濾幾乎所有流體的和氣態(tài)的介質(zhì)，例如空氣、油、燃料或者水的過濾元件中。
通過彈性塑料層改善了在接觸表面上與連接元件的封閉接觸，并且因此使密封性最佳化。在根據(jù)本發(fā)明的端部盤中可以放棄附加的密封元件，如彈性體環(huán)或者毛氈環(huán)，這樣就創(chuàng)造了可經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)并且成本有利的端部盤。
在本發(fā)明的另一種方案中，彈性層的熔點(diǎn)比剛性層的熔點(diǎn)低。這樣，用于熔化彈性的塑料端部盤所必需的熱能例如可通過剛性層借助于接觸熱進(jìn)行傳遞。這就允許以一個(gè)目標(biāo)溫度值僅熔化彈性層，而排除對(duì)于剛性層所不希望的軟化。
根據(jù)另一變型方案，所述彈性層的連接輪廓是一個(gè)徑向密封裝置。這個(gè)徑向密封裝置例如與一個(gè)殼體壁的一個(gè)圓周輪廓相對(duì)應(yīng)。因此該過濾元件就可以插入到一個(gè)殼體中，并且在整個(gè)插入深度上都產(chǎn)生密封。除了密封以外它還有下述優(yōu)點(diǎn)，即在從殼體取下過濾元件時(shí)通過它可將在徑向密封裝置處積累起來的粗顆粒擦掉。
在一種進(jìn)一步改進(jìn)的實(shí)施例中，使彈性塑料層與過濾介質(zhì)或者剛性塑料層同心地超出剛性塑料層。這樣在剛性塑料層的一個(gè)棱邊和連接元件的一個(gè)接觸表面之間出現(xiàn)一個(gè)徑向的間隙，徑向彈性的連接輪廓可以在該間隙上延伸。通過這一措施可以有利地將連接輪廓和連接元件之間的公差搭接起來，并且通過彈性塑料層對(duì)連接元件的接觸表面產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力。這可通過下述措施實(shí)現(xiàn)在拆開狀態(tài)時(shí)彈性層的連接輪廓具有一個(gè)比作為連接元件使用的管套要小的直徑。這樣使密封性最佳化，并且可降低所要求的安裝力。
本發(fā)明的另一方案是，所述連接輪廓是端部盤內(nèi)部的一個(gè)圓形的同心開口。在一個(gè)空心圓柱形的過濾元件上，該端部盤通常被一個(gè)作為圓柱形管套構(gòu)成的連接元件所貫穿。通過這種布局，在所述連接輪廓和連接元件之間的密封裝置可以用作在末過濾的原始側(cè)和已過濾的純凈側(cè)之間的、密封的隔開裝置使用。所述連接元件也可以穿過該過濾元件的兩個(gè)端部盤，并且同時(shí)用于固定所述過濾元件。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，在彈性層的連接輪廓上如此地形成一個(gè)密封輪廓，即提高這個(gè)密封輪廓的徑向彈性。這例如可用一個(gè)在軸向長度上延伸的、并且向密封棱邊逐漸變小的密封唇來實(shí)現(xiàn)。所述密封裝置也可設(shè)計(jì)成一個(gè)弧形的或者平面的、與連接元件相接觸的接觸面。通過這一措施進(jìn)一步減少安裝力，并且提高可能的公差。這特別也對(duì)于這種地方是有利的由于空間情況狹窄使得過濾元件對(duì)于安裝來說難以接觸，或者只能成斜角地進(jìn)行安裝。
在另一種有利的方案中，所述彈性層的連接輪廓如此地成形為一個(gè)密封唇在安裝過濾元件時(shí)便于裝入到連接元件中。這例如可通過一個(gè)與過濾器軸線成斜角的引入階段(Einfuehrungsphase)、或者通過成斜角的密封唇來實(shí)現(xiàn)，其中密封唇還附加地具有一種徑向彈性。除了便于安裝外，通過這種結(jié)構(gòu)還使得通過連接元件損壞彈性密封輪廓的危險(xiǎn)最小化。
為了使得在另一結(jié)構(gòu)形式中的端部盤的特性最佳化，也可在剛性塑料層上形成用于簡化安裝的輪廓。在此，這例如可以通過一個(gè)與過濾器軸線成斜角的安裝斜面來實(shí)現(xiàn)。為了使該輪廓具有足夠的尺寸，可以在此區(qū)域中例如成形一個(gè)徑向超出端部盤的環(huán)形凸緣。該環(huán)形凸緣同時(shí)也用作面對(duì)一個(gè)支承輪廓的支承面。這種結(jié)構(gòu)使過濾元件的安裝快速且可靠，并且利用剛性塑料層的機(jī)械上堅(jiān)固的表面用于保護(hù)機(jī)械上較軟的密封輪廓。
根據(jù)另一方案，所述剛性的端部盤由一種聚酰胺構(gòu)成。因此使用一種材料，該材料能滿足對(duì)許多可能的待過濾的介質(zhì)在機(jī)械的、化學(xué)的和熱上的要求。
在另一種實(shí)施方式中，所述彈性層的材料由一種熱塑性彈性體構(gòu)成，例如為此可以使用熱塑性的共聚酯彈性體(TPE-E)或者聚醚-塊(Block)-酰胺(TPE-A)。這樣就保證了持久和穩(wěn)定的密封性。這些材料價(jià)格有利地提供使用，并且具有高的熱、化學(xué)和機(jī)械穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的另一部分中建議一種方法，該方法描述了生產(chǎn)按照權(quán)利要求1所述的一種端部盤。
為此將一個(gè)作為坯件存在的剛性層置入到一個(gè)容納機(jī)構(gòu)中。也可將一個(gè)2-K-部件(2-成分-壓注件)用作坯件。在下一步驟中將一個(gè)也是作為坯件存在的彈性層放置到該剛性層上。在這種情況下，這兩個(gè)層彼此間的定位、或者相對(duì)于容納機(jī)構(gòu)的定位可通過該容納機(jī)構(gòu)和/或各個(gè)層的輪廓來完成。為了這兩個(gè)層的彼此間的連接，它們?cè)谙乱徊襟E中在彼此面對(duì)的側(cè)面上通過熱能進(jìn)行熔化。例如可通過激光束、接觸熱或者紅外輻射提供熱學(xué)的加熱過程。建議在用紅外輻射進(jìn)行加熱時(shí)利用隔板屏蔽住不應(yīng)熔化的密封輪廓。在下一步驟中，將一種過濾介質(zhì)置入到已熔化的彈性層中。借助一種壓力、或者一個(gè)位置定位裝置將該過濾介質(zhì)固定在現(xiàn)在已連接的端部盤中，直到實(shí)現(xiàn)一種連接。在硬化階段之后可將該過濾元件從容納機(jī)構(gòu)中取出。
熔化彈性層是有利的。彈性層應(yīng)具有低的熔點(diǎn)。
本發(fā)明的另一部分是一種過濾元件。該過濾元件具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的端部盤。在這種情況下，將一個(gè)最好為曲折地和空心圓柱形地折疊的過濾介質(zhì)焊接在兩個(gè)端部盤之間。為此至少一個(gè)端部盤配設(shè)一個(gè)圓柱形的開口，該開口用于密封地并且可拆開地與一個(gè)連接元件相連接。
本發(fā)明的優(yōu)選改進(jìn)方案的這些特征和其它特征除了來自權(quán)利要求外還來自說明書和附圖，其中這些單個(gè)的特征可在本發(fā)明的實(shí)施方式中和其它領(lǐng)域中分別單個(gè)地實(shí)現(xiàn)，或者以小組合的形式多個(gè)地實(shí)現(xiàn)，并且可以是優(yōu)選的、以及本身能保護(hù)的方案，因此在此申請(qǐng)保護(hù)。


下面借助一個(gè)附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。該附圖以全截面的形式表示一個(gè)空心圓柱形的過濾元件10的布局。
具體實(shí)施例方式
在該附圖中，在一個(gè)上端部盤11a和一個(gè)下端部盤11b之間將一種過濾介質(zhì)12在它的兩個(gè)端面上熔化到端部盤11a、11b之中。上端部盤11a由一個(gè)上支承層13和一個(gè)上彈性層14組成，它們彼此焊接。在彈性層14上，一個(gè)上連接輪廓15超出所述過濾介質(zhì)12，并在其徑向內(nèi)側(cè)超出上支承層13，并且與一個(gè)連接元件19的一個(gè)圓柱形的密封表面20接觸。在所示實(shí)施例中上連接輪廓15和圓柱形的密封表面20之間的表面是平面形狀的，這個(gè)表面可替換地也可凸起地成形，或者具有密封棱邊。
下端部盤11b由一個(gè)下支承層17和一個(gè)下彈性層16組成，這兩個(gè)層16、17與過濾介質(zhì)12之間的連接如同上端部盤11a一樣通過熔焊產(chǎn)生。在下彈性層16上，以與圓柱體軸線成一個(gè)角度地設(shè)置一個(gè)下連接輪廓18。并且該連接輪廓與這個(gè)圓柱體軸線間隔一個(gè)軸向長度。通過下連接輪廓18的這種結(jié)構(gòu)保證提高徑向彈性。下連接輪廓18和圓柱形的密封表面20相接觸，其中，這種接觸發(fā)生在下連接輪廓的一個(gè)棱邊上。在下支承層17上，朝向徑向內(nèi)側(cè)設(shè)置一個(gè)安裝斜面22。在將過濾元件10插入到連接元件19中時(shí)該安裝斜面作為安裝輔助裝置使用。為了保護(hù)下連接輪廓18，在徑向內(nèi)側(cè)處使下支承板17超出過濾介質(zhì)12。一個(gè)設(shè)置的環(huán)形凸緣21用作連接元件19的支承凸緣23對(duì)面的支承面。
權(quán)利要求
1.用于一種空心圓柱形的過濾元件的、特別是用于一種液體過濾器的塑料端部盤，其中塑料端部盤在一個(gè)端面上與一種過濾介質(zhì)密封地連接，并且由至少兩個(gè)塑料層構(gòu)成，這兩個(gè)塑料層基本上平面地彼此連接，并且具有不同的技術(shù)特性，其特征在于，這兩個(gè)塑料層具有不同的彈性。
2.按照權(quán)利要求1所述的塑料端部盤，其特征在于，具有提高的徑向彈性的塑料層與較少彈性的、剛性塑料層相比具有較低的熱熔點(diǎn)。
3.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述彈性塑料層具有如此的連接輪廓，即在一個(gè)連接元件的對(duì)面形成一個(gè)徑向密封裝置。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，徑向彈性塑料層在連接輪廓處同心地超出剛性塑料層。
5.按照權(quán)利要求3或者4中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述連接輪廓是一個(gè)與過濾元件同心設(shè)置的圓形的開口。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的塑料端部盤，其特征在于，所述連接元件對(duì)面的連接輪廓在幾何形狀上使得提高徑向的彈性。
7.按照權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述連接輪廓使得易于與連接元件進(jìn)行裝配。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述剛性塑料層具有使得易于與連接元件進(jìn)行裝配的輪廓。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述剛性塑料層由聚酰胺、熱塑性塑料、聚甲醛(POM)或者聚丁烯對(duì)苯二酸酯(PBT)構(gòu)成。
10.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的塑料端部盤，其特征在于，所述彈性塑料層由一種熱塑性彈性體(TPE)或者一種軟的聚酰胺、例如聚酰胺12(PA12)或者聚酰胺612(PA612)制成。
11.按照權(quán)利要求1所述的端部盤用的制造方法，其特征在于下述步驟—將一個(gè)剛性塑料層放入到一個(gè)容納機(jī)構(gòu)中，—將一個(gè)彈性塑料層放入到該容納機(jī)構(gòu)中，—或者使用一個(gè)2-K-部件，—通過熱源來熔化機(jī)械彈性層，—將一種過濾介質(zhì)放入到已熔化的層中，—使剛性層與彈性層連接，—使該端部盤硬化。
12.具有至少一個(gè)按照權(quán)利要求1所述的端部盤的過濾元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于一個(gè)空心圓柱形的過濾元件的、特別是用于一個(gè)流體過濾器的塑料端部盤，其中所述塑料端部盤在一個(gè)端面處與一種過濾介質(zhì)密封地連接，并且由至少兩個(gè)基本上彼此平面平行設(shè)置的塑料層構(gòu)成。這兩個(gè)塑料層具有機(jī)械上不同的彈性。在這里，一個(gè)塑料層是剛性的，另一塑料層是彈性的。在彈性塑料層上設(shè)置了一個(gè)圓柱形的連接輪廓，所述輪廓對(duì)于連接元件產(chǎn)生一種密封的和可折開的連接。
文檔編號(hào)B29C65/02GK1833749SQ20061000958
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月26日
發(fā)明者M·科爾茨克, A·克賴納 申請(qǐng)人:曼·胡默爾有限公司