过滤部件及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种过滤部件。本发明还涉及一种用于制造这种过滤部件的方法。
【背景技术】
[0002]尽管本发明可应用于任意过滤部件和装置，但下面将针对汽车的液体过滤器或空气过滤器对本发明及其所基于的问题予以介绍。为了过滤用于汽车内燃机的液体或空气，往往使用折叠的或褶皱的过滤材料，比如过滤无纺布，其形成了褶皱包。为此将起初平面的单张过滤材料“之”字形地折叠。褶皱包被端盖保持，这些端盖安置到柱形褶皱包的顶面和底面上，该褶皱包形成了过滤介质。这种端盖例如可以由塑料制成。
[0003]褶皱包与端盖之间的连接必须流体密封，以便操作和接入到流体回路中。在过去，为此在制造相应的过滤部件时使用胶合剂、采用粘接或恪接工艺。希望能成本低廉地制得柔性的且与相应的过滤应用适配的端盖，并与相应的过滤介质连接。
【发明内容】
[0004]在这种背景下，本发明的目的在于，提出一种改进的过滤部件和用于过滤部件的改进的制造方法。
[0005]据此提出特别是用于汽车的过滤部件，其带有至少一个端盖和与该端盖连接的过滤介质，其中，至少一个端盖特别是在原材料中具有橡胶和导热添加剂，其中，优选将在热交联之前的端盖材料称为原材料。
[0006]特别是合成橡胶比如腈基丁二烯橡胶(NBR)或简写为丁腈橡胶、丁苯橡胶(SBR)或其混合物适合于制造用于在相应的过滤介质和相应端盖的例如其它稳固性部件之间的连接的橡胶材料。
[0007]端盖在此例如可以为多层构造，其中，面向过滤介质的区段可以构造成粘接层或粘接膜。端盖的背离过滤介质的侧面可以由塑料材料制成，或者由其它在过滤器结构中使用的材料制成。例如也可以考虑金属端盖，其借助于橡胶粘接膜安置到过滤介质上。端盖也可以只有橡胶材料。
[0008]过滤部件可以视为半制品，如果橡胶材料尚未硫化或者尚未完全硫化。硫化可以成本低廉地借助于导热添加剂在温度提高的情况下进行。在此优选将热量引入到端盖的材料或者橡胶材料中，这可简单地实现。
[0009]导热添加剂可以是导电的，例如是金属颗粒、石墨等，可以是半导电的，或者也可以是非导电的。导热添加剂适合于在硫化时改善橡胶材料中的热传递，由此促进热硫化。作为导电的或还有不导电的导热添加剂，原则上可以考虑氧化物、碳化物或氮化物。
[0010]在过滤部件的实施方式中，至少一个端盖可以具有特别是至少10PHR份额的石墨或碳黑。碳添加物导致在端盖的部分区域中的导电性。另外，所述碳添加物由于呈黑色而可以增加对IR辐射的吸收，这特别是可以有利于在使用IR辐射情况下进行热硫化。
[0011]下面提到的端盖尤其也指用于使得外面的端盖区段与过滤介质连接的粘接膜。
[0012]通过设置导热添加剂，特别是改善了借助于加热板将热量引入到粘接膜中，以便进行硫化过程。借助于导热添加剂，可以实现硫化和使得橡胶改善地交联。由此可以实现更快速的制造。也将简化地实现增大橡胶材料的体积，从而可以进行改善的“起泡沫”。特别是通过导热添加剂来改善在橡胶材料中的热传递，使得加热板的热量快速地通过橡胶材料从加热板传递到橡胶材料的远离加热板的区域。
[0013]端盖原材料的组分还可以具有:
[0014]作为导热添加剂，尤其可以考虑碳特别是石墨、金刚石、碳黑、金属颗粒特别是铁、铜、银等、六边形的或立方体的氮化硼、六边形的或立方体的氮化铝、氧化铝特别是α-氧化铝和/或碳化硅。借助于相应的导热添加剂，实现了橡胶材料的或者相应端盖区段的改善的导热性，由此可以在制造过程中进行加速的硬化和硫化。
[0015]在过滤部件的实施方式中，尤其是粘接膜形式的端盖包括特别是由二硫代氨基甲酸盐、亚磺酰胺和/或苯并噻唑的材料组构成的硫化加速剂。还可以添加氧化锌作为激活剂。在这些实施方式中特别是使用二苄基二硫代氨基甲酸锌。把硫化添加剂或硫化加速剂的混合物混合给橡胶材料。
[0016]通过相应的硫化加速剂，可以进一步简化且尤其是加速对相应的过滤部件的制造。通过使用所述物质，也可以改善例如对汽车应用中的工作液体的化学耐受性。在端盖中或上的相应的粘接膜例如特别耐受机油、燃油、尿素溶液或空气。
[0017]在这些实施方式中，橡胶的原材料即纯净的未交联的橡胶具有介于10和80MU之间的穆尼(Mooney)粘稠度。在一些特殊的实施方式中，穆尼粘稠度介于20和60MU之间。穆尼粘稠度借助于穆尼粘稠度计来测得。
[0018]在这些实施方式中，至少一个端盖流体密封地与过滤介质连接。特别是在使用所提出的带有导热物质、硫化加速剂和/或酚醛树脂的橡胶组分时会产生流体密封的连接，因为在温度相对低的情况下就已经发生了起泡沫，从而过滤介质的褶皱边被橡胶材料流体密封地包封。
[0019]还提出一种用于制造特别是汽车的过滤部件的方法，其中，过滤部件具有至少部分地由橡胶和导热添加剂制成的至少一个端盖。在该方法中，例如在混合特别是来自，二硫代氨基甲酸盐、亚磺酰胺、苯并噻唑的材料组的一种或多种硫化加速剂和/或作为激活剂的氧化锌的情况下，热学地、感应地或者借助于电磁的特别是红外的辐射将橡胶混合物硫化。
[0020]制得的过滤部件和端盖特别是如前所述地设计。在该方法的实施方式中，相应的橡胶混合物的原材料还可以在混合有酚醛树脂、硫磺、四氮六甲圜(乌洛托品)和/或硫化加速剂的情况下被硫化。
[0021 ]硫化例如热学地进行，其方式例如为，借助于加热板把红外辐射或热量投射到板状端盖上，特别是投射到包括橡胶的粘接区或连接区上。在本发明的实施方式中，通过感应或微波辐射来产生用于热硫化的热量辐射。感应式的硫化尤为有利，如果橡胶材料可以设有导电的或可感应地加热的物质。也可以考虑感应式加热。
[0022]借助于前述端盖，可以实现特别均匀地交联的橡胶区域，用于使得过滤介质与其它端盖材料粘接或连接。
[0023]在其它实施方式中，至少一个端盖具有由纤维增强的聚酰胺材料制成的层。端盖由此可以成本低廉地制得，且具有高强度。
[0024]在其它实施方式中，至少一个端盖流体密封地与过滤介质连接。特别是借助于橡胶材料使得至少一个端盖与过滤介质粘接或起泡沫。
[0025]在其它实施方式中，至少一个端盖具有矩形的造型。端盖例如为方形。替代地，端盖可以具有倒圆的例如圆形的造型。
[0026]过滤介质可以折叠或者波浪形地设计。作为折叠部，例如已知有“之”字形或“W”形折叠部。过滤部件可以被压铸，随后在压铸边上折叠，形成尖锐的折叠边棱。作为原材料，可以采用平面的相应地变形的单张过滤材料。
[0027]过滤介质例如是过滤织造织物、过滤非织造织物或过滤无纺布。过滤部件尤其可以采用纺粘无纺布法(Spinnvlies)或恪喷法(Meltblown)制得。此外，过滤部件可以被租制(verlfilzen)或针织。过滤部件可以具有天然纤维比如棉花，或者具有人造纤维，其例如由聚酯、聚硫乙稀(Polyvinylsulfit)或聚四氟乙稀构成。在处理时，纤维朝向机器方向、相对于机器方向倾斜和/或与其垂直。过滤部件可以为单层或多层。要过滤的介质例如是空气。气态的介质或空气在此也包括气体或空气固态混合物和/或气体或空气液体混合物。确切地说，可以考虑工作要予以清洁的液体比如燃油、润滑剂、尿素溶液等。
[0028]该过滤部件可以应用于轿车、载重车、建筑机械、水上交通工具、有轨交通工具、空中交通工具，以及普遍地应用于空调技术、特别是应用在供暖空调设备、家用电器、燃料电池或楼宇工程中。这些汽车或交通工具可以靠电工作，和/或用燃料(特别是汽油、柴油或天然气)工作。对于楼宇工程，尤其考虑用于处理空气的静止式设备。
[0029]过滤部件尤其被构造成机油过滤器或燃油过滤器，且包括合适的过滤介质。也可以考虑作为用于尿素溶液的过滤部件的设计。过滤部件也可以形成汽车内燃机的空气过滤器，或者形成室内过滤器。
[0030]本发明的其它可行的实施方案也包括前面或下面针对这些实施例介绍的特征或方法步骤的未明确提及的组合。在这里，本领域技术人员也可以给过滤部件的相应的基本形式添加个别方面作为改进或补充。
[0031]本发明的其它设计是从属权利要求以及下述实施例的主题。下面借助实施例参照附图详述本发明。
【附图说明】
[0032]在这里:
[0033]图1为汽车的过滤部件的一个实施方式的示意性的立体图；
[0034]图2为过滤部件的端盖的一个实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0035]图1所示为汽车的过滤部件I的一个实施例的示意性的立体图。过滤部件I例如可以是空气过滤器或液体过滤器，特别是燃油过滤器。
[0036]该过滤部件I包括过滤介质4，该过滤介质被构造成由裙皱的(piissieren)过滤材料构成的褶皱包。通常把塑料无纺布材料“之”字形地折叠，用作过滤器材料。在形成闭合褶皱包的过滤介质4的褶皱型材9上，按图1的方向，在过滤介质4的每一端侧，即在顶侧和底侧设置有端盖2、3。过滤部件I具有至少一个端盖2、3，但优选有两个端盖2、3。端盖2、3尤其是流体密封地与过滤介质4连接。这里可以利用例如面向过滤介质4的粘接膜对端盖2、3与过滤介质4进行粘接。利用端盖2、3，过滤部件I得到一定的