專利名稱：塑料的蜂窩結構中空體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種塑料的、最好是聚烯烴的蜂窩式中空體。
蜂窩式中空體的生產是公知的。為此，以這樣一種形式連接特殊形狀的塑料管或型材，生產出一種橫截面為蜂窩的結構，這種結構可以具有一個幾米長的直徑和長度。這些中空體主要用于空氣凈化，其中空氣是軸向地通過蜂窩，因而實際上是擴大了空氣和管壁之間的接觸和交換面。
這種中空體的特殊應用領域是所謂的濕式靜電過濾器，在這種過濾器中，由中心電極產生的電壓場將通過蜂窩管的有害物質保留在管壁上。考慮到在處理過程中的熱和化學應力用于這種結構的材料必須滿足很高的要求，同時還要具有耐在高電壓場中有可能形成的電弧的性能。
目前，現有技術所描述的上述類型的蜂窩結構的生產都是以PVC的擠壓六邊管或的有邊PVC板相互連接從而形成六邊型蜂窩結構為基礎的。這些結構的特征是，為了節省空間就使蜂窩結構的壁彼此不留間隔地相鄰。在實踐中，這將由粘接蜂窩管來實現。結果，中空體就具有對于蜂窩結構是典型的非常穩定的形狀，并且保證了在出現熱或機械應力時濕式靜電過濾器所要求的狹小尺寸的公差。
德國專利DE—A1—4102732公開了一個這類的蜂窩結構。
聚氯乙烯是一種特別適用這種蜂窩結構的材料，因為除去塑料阻力之外，它保證了高的尺寸穩定性和被粘接的能力，而這種能力是生產的先決條件。
另一方面，從中心設置的電極至PVC的電弧是不可避免的，該電弧將導致壁的明顯的局部燃燒并且還限制了濕式靜電過濾器的耐久性。
塑料材料聚丙稀沒有PVC那種明顯的缺陷。盡管其具有上述優點，但在將其加工成蜂窩結構時仍有特殊的缺陷。特別是，在熱的影響下聚丙稀的尺寸精度低，這是由于高記憶效應及非常高的材料熱膨脹系數。
PVC的另一個不足是其難于加工并且從環保的觀點看其難于處理。
與之相比，聚氯乙烯的生產、加工和處理都簡單，這是因為其對環境無害。
但是，擠壓成型的管和熱成型或鑲邊并焊接的、用于生產蜂窩結構的聚氯乙烯型材卻表現出很高的內應力，從而在將其加工成蜂窩結構的時候便出現了明顯的尺寸穩定性問題。
聚氯乙烯材料的另一個缺陷是不能粘接。這樣也就排除了使用現有的生產方法。
DE—B22641114公開一種生產蜂窩形塑料靜電過濾器的方法。這種蜂窩包括熱壓板條，這些板條呈板樁形，所述板樁由玻璃加強聚脂構成。選擇玻璃加強聚脂是因為PVC在有溫度應力的情況下表現出太高的松弛效應。為了防止純塑料的缺陷，這種已知的方法使用玻璃加強聚酯。
EP—A2—153681公開了一種三維尺寸、透明的塑料蜂窩結構的方法。在這篇文獻中，利用熱成型或深拉將塑料膜或板制成筋狀結構。接著，將如此制成的膜或板相互疊置以構成一個蜂窩結構。
從塑料手冊第504頁(Carl Hanser出版社，1981年，Munich)可知，利用注射成形也可以生產熱塑性塑料。
DE—C1—2121934涉及一種包括設置在蜂窩結構中的集電極的熱分離器。所述集電極構成一個星形元件，該元件包括三個相互密封連接的壁部分。在每一個壁部分的外邊緣處，管段處在縱向方向，一些桿插入其中，這些桿把星形元件相互連起來并由此形成一個蜂窩結構。所述星形元件由導電塑料構成。在這種連接中，通過管段連接元件被認為是有利的，因為無須諸如焊接或粘接之類的連接過程。
DE—A1—2725220涉及一組用于播種和生長植物的盤子。其中，公開了一種的基本結構為蜂窩式的結構，其中心部分由腐爛的或腐敗的紙或紙板構成。這樣，在植物生長時允許蜂窩結構分裂。
與之相反，本發明的目的在于提供一種聚烯烴，最好是聚丙烯的蜂窩形中空塑料體，它可以消除尺寸不穩定的問題以及缺乏粘接性的問題。
本發明的目的由諸權利要求實現。
本發明的技術措施是基于這樣一種觀點，即提供由注射成形生產的塑料件，最好是用特殊的焊接技術，最好是點焊焊接，將這些件相互連接從而形成一根蜂窩管。
本發明具有如下優點
由于利用注射成形形成塑料件，所以形成蜂窩結構的塑料元件的特點是應力低及尺寸穩定。如果需要，在注射處理之后可以利用熱后處理除去殘余應力，這種熱后處理不會使元件的尺寸逆轉。可以利用聚丙烯材料制成這種具有穩定的形狀和精確的尺寸的蜂窩中空體。
下面將結合附圖對本發明進行進一步的描述，其中
圖1為沿著圖4中I—I線剖的根據本發明的一個實施例的示意橫斷面視圖；圖2為具有連接元件的圖1的放大的橫剖視圖；圖3為沿圖2中III—III線剖的，一個注射成形的元件的主視圖；圖4為具有蜂窩結構的管束的側視圖。
相互固定在一起并由一個支撐凸緣(圖中未表示)支撐的許多連續的蜂窩管1組成了一個管束。連續的蜂窩管1由如圖1所示排布的單獨的塑料元件(注射成形件)3構成。這些塑料件最好包括一些段，所述段分別呈具有連接凸緣4的半管形式。通過凸緣4和連接件5使所述塑料件與相鄰的塑料件3相連，從而形成連續的完整的管，這些塑料件具有相同的形式。在所述的實施例中，以這樣一種方式形成塑料管3，單獨件的連接形成了整體上為蜂窩結構的六角管。
圖2表示的是蜂窩結構的放大視圖。可以通過連接件5在凸緣4處將所述的塑料件與其它塑料件3相互連接即可補償單獨的塑料元件3的相互之間的位移。在本實施例中，通過由公知的堆焊、超聲波、旋壓和摩擦焊等形成焊接接縫來構成連接件5。所述的焊接接縫保證了一種穩定的蜂窩結構并且可以消除那些對在本實施例中不能使用的已知粘接零件的要求。另外，蜂窩管角部加強件8可以對蜂窩管1形成一種特殊高度尺寸的穩定性。
在注射成形的情況下，塑料件的尺寸由注射成形鑄模具的可能的尺寸所決定。因此，注射成形件3的生產不能夠完全地適應蜂窩管1的期望高度，而必須分開。注射鑄模件3的有限尺寸所具有的優點就是有生產所引起的應力被減少。另一個優點是在進行結構連接的時候在材料中形成的應力也可以由于使用小的元件而減少。在開口6處設置了連接凸緣4，以便通過連接件5與相鄰的注射成形件3建立不可分割的連接。
圖3是一個單獨的注射成形件3的視圖，該件是相對圖2中III—III截面切取的。其中表示了沿著注射成形件3延伸的凸緣4，其上設有用于連接件的孔6。
圖4是一個管束的側視圖，所述管束包括許多蜂窩。所述管束包括許多連續的蜂窩管1，這些管由塑料件3構成，這些塑料件可以相互位移并固定在一起，同時由一個支撐凸緣2支撐。在圖4中用粗線表示的塑料件的位移可以增加管束的穩定性。
除去優選實施例中的焊接，連接件5也可以是鉚釘或可拆卸的螺釘連接。
在本發明的實施例中，蜂窩管1的橫截面中包括兩個塑料件。但是，在本發明的范圍內，也可以提供包括由兩個以上的塑料件構成的蜂窩管，例如三個或六個元件，并且如在本發明中所要求的那樣，利用凸緣使其相互連接。
權利要求
1.一種具有內蜂窩結構的中空體，其中蜂窩結構包括多個單獨的塑料件(3)，所述的塑料件(3)設計成在連接狀態下構成蜂窩管(1)，其特征在于，所述的塑料件(3)由注射成形制成。
2.如權利要求1所述的中空體，其特征在于，塑料件由可以注射成形的熱塑料制成。
3.如權利要求1或2所述的中空體，其特征在于，單獨的塑料件(3)由連接件(5)摩擦地并且剛性地相連接，從而形成蜂窩結構。
4.如權利要求1至3之一所述的中空體，其特征在于，蜂窩管(1)相對塑料件(3)的可能的尺寸沿縱向分開。
5.如權利要求1至4之一所述的中空體，其特征在于，在與相鄰的塑料件(3)連接時塑料件(3)相對于其高度位移并且通過連接件(5)與后者連接。
6.如權利要求1至5之一所述的中空體，其特征在于，塑料件(3)的角部包括一個加強件(8)，該件附加地保證尺寸的穩定性。
7.如權利要求1至6之一所述的中空體，其特征在于，塑料件(3)具有成形在其上的固定凸緣(4)。
8.如權利要求1至7之一所述的中空體，其特征在于，固定凸緣上設有孔(6)，通過這些孔實現相鄰塑料件(3)的連接。
9.如權利要求3至8之一所述的中空體，其特征在于，連接件(5)是一個焊接接縫。
10.如權利要求9所述的中空體，其特征在于，焊接接縫是一個點焊焊接接縫。
11.如權利要求9或10所述的中空體，其特征在于，焊接接縫由堆焊、超聲波、旋壓或摩擦焊形成。
12.如權利要求3至8之一所述的中空體，其特征在于，連接件(5)是一種螺紋連接。
13.如權利要求1至12之一所述的中空體，其特征在于，塑料件(3)由聚烯烴制成。
全文摘要
塑料的、最好是聚烯烴的蜂窩式中空體由單獨地連接在一起的注射成型的塑料件構成。本發明的優點在于，中空體結構具有穩定形狀、低的應力和精確的尺寸。
文檔編號B29C45/00GK1128515SQ94192988
公開日1996年8月7日 申請日期1994年8月4日 優先權日1993年8月4日
發明者于爾根·沙爾考斯基 申請人:施托伊勒工業企業有限公司