專利名稱：液體過濾器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于純化礦物油例如汽油和燃料油的一種過濾器，這種過濾器的構件如過濾介質、過濾器殼體，以及過濾器的支承體和連接體都是由一種熱塑性聚合物制成的。在過濾器、殼體以及必要時和支承體之間通過焊接來連接。
機動車注射泵的產生壓力的元件是同噴嘴是以千分之幾毫米的精度互相匹配的。這意味著，汽油中達到千分之幾毫米粒度的雜質能促進磨損或能危害經過精密加工的部件的功能。因此過濾不好能導致對泵活塞、壓出閥和噴嘴的損傷。嚴重磨損的后果有燃燒不好;汽油消耗量高;產生煙霧;起動不好;空運轉不平穩;馬達功率減小。
因此汽油的純化很重要，必須用適合于注射泵要求的特殊過濾器來實現。按使用特性區分，有單級過濾器、多級過濾器和平行過濾器，它們均帶有蓄水器或無蓄水器。
特別流行的是在一個殼體中裝有一細孔隙過濾器(平均孔隙直徑視馬達設計數據而定，約為5至15μm)的一些結構單元。這種過濾器通常由特種紙組成，該特種紙被卷繞成螺旋形或被折疊成星形作為濾袋并被裝在殼體中的支承體上方。一般使用金屬或一種熱塑性聚合物作為殼體材料。
為了使過濾器蕊子的液體進入面和濾出面完全分隔開，過濾器蕊子和殼體之間必須是密封的。這通常可用特種粘合劑，有時用特種粘合劑和由耐汽油的彈料制成的墊圈結合來實現的。為了殼體和殼體蓋之間的密封，一般同樣需要使用一種彈料墊圈。加入粘合劑以及硫化期，均同使用由耐汽油的彈料制成的墊圈一樣是增加成本的明顯因素。這種類型的過濾器在連續工作一定時間之后要整個更換。
汽油過濾器的其它結構形式使用所謂的過濾器蕊子。在此情況下涉及一些結構，這些結構是把由毛氈或紙組成的過濾器安裝在內外都沖孔的一種金屬支承體之間，這種支承體上下用蓋子封閉，為了將液體濾出面和液體進入面嚴格分隔開，對這樣一引起過濾器蕊子也必須使用合適墊圈和/或膠。然后將這種結構單元放到一個殼體中，用螺栓使殼體的上部份和下部份彼此連接。持續工作相當時間之后，將螺栓松開，只更換過濾器蕊子。
迄今所使用的過濾器結構的缺點是這些結構都由多種不同材料組成，因此整個結構實際上不可再循環使用。目前在愛惜資源的范圍內正在研究一些方案，這些方案通過拆卸已用過的過濾器的廢部件，分成金屬部分和非金屬部分。可按已知的方法將金屬部分再進行加工，而拆卸下來的非金屬量是過濾紙、毛氈、粘合劑和彈料的混合物，這些混合物只能運往廢料堆或可通過燃燒來消除。
因此存在的任務是避免上述缺點。
本發明涉及用來純化礦物油的一種液體過濾器，這種過濾器的所有構件都是由一種熱塑性聚合物組成。
本發明過濾器的構件根據定義有殼體、過濾介質、支承體和連接體。
作為熱塑性聚合物(這種聚合物當然必須是耐礦物油的)最好使用聚縮醛(POM)，就是說使用甲醛均聚物和優選含有氧(化)乙烯單元作為共聚單體的甲醛共聚物以及三元共聚物。在此情況下包括含重單元(CH2O)超過50%的所有聚合物。已知的是，聚縮醛用來制造配合精密的模制件。
對本發明的過濾器來說，重要的是所有的構件都用相同的聚合物制成，以使這些構件在可能循環作業的情況下較容易地再加工，而且應避免使用粘合劑和彈料墊圈。正是品種一樣的廢縮甲醛容易順利地被再加工，因此不僅產品生產而且可能的廢料處理都是費用特別低。
首先用分步操作程序通過注塑來制造過濾器結構需要的實心模制件。為了生產在一般情況下是一種非織造材料(非織造物或毛氈)的過濾介質，可以使用由熱塑料生產非織造織物的已知的常規生產方法。按所希望的氣孔直徑、過濾流量和過濾厚度而定，可通過例如針刺、軋光整理和短時間的加熱對非織造織物進行后加工。
用焊接來連續本發明過濾器的構件，例如連續過濾器介質、過濾器底板或過濾器蓋(對所謂的過濾蕊子來說)和連結過濾介質、過濾器支承體和殼體，這些構件的裝配必須是不漏液體的。為熱塑性塑料研制出的所有焊接方法原則上都適用，優選使用加熱原件焊接法。
將一種實心部件和一種由相同材料制成的“非實心部件”(非織造織物、泡沫塑料)焊接在一起，在一般情況下只能很困難地實現，因為這些部件的熱容是很不同的。在例如對過濾介質(非織造織物)和過濾器蓋(實心部件)同時和/或同樣加熱時，由于在非織造織物中存在的壁厚很小，這種材料很快被溶化，結果是，纖維粘合非織造織物收縮明顯減少了以前由非織造織物占有的體積。與非織造織物的相當低的剛性有聯系的這種體積收縮使此過濾器與這個和這部份非織造織物同時加熱的過濾器蓋的焊接極為困難，因為相對地說，實心部件的大得多的壁厚需要相當大量的熔化熱。
在本發明的過濾器中，朝過濾介質的實心部件面上帶有一些凸出結構(凸緣、栓釘、隔片或諸如此類)。將這些結構加熱到超過熱塑性聚合物熔點溫度之后，受到增塑的這些結構和未加熱的過濾介質接合在一起。在此情況下，受到了增塑的實心部件材料部份地滲透到過濾介質的非織造織物結構中，在邊緣區將纖維加熱直到超過其熔點，因此發生真正的焊接。在進行拉伸試驗時，一般在非織造織物區出現斷裂，不在焊接區斷裂。
本發明過濾器適合用來純化礦物油，主要用來純化汽油和燃料油，但也用此過濾器來消除其它無機或有機天然液體中的雜質。
在一般情況下，組成此過濾器有以下構件(見
圖1和圖2)1.殼體2.過濾器蓋3.由POM非織造織物組成的過濾介質4.過濾器底板5.殼體蓋對某些用途來說，必要時還有其它附加的功能部件，例如脫水器或緊固元件。
在制造此過濾器時，通過加熱使過濾器蓋(2)經向運動凸緣及過濾器底板(4)增塑，然后在適當的壓力(0.2N/mm2)下使其和由POM非織造織物通過卷繞制成的過濾器(3)接合。經過在殼體中整體定中心的方法將過濾器整體固定在殼體(1)中。通過將過濾器底板和殼體蓋焊接連接到殼體蓋(5)上。殼體(1)和殼體蓋同樣是通過焊接彼此連接。
權利要求
1.液體過濾器，其特征在于；所有的構件都由熱塑性聚合物組成。
2.按權利要求1所述的過濾器，其特征在于此熱塑性聚合物是聚縮醛。
3.按權利要求1或2所述的過濾器，其特征在于它由過濾器殼體、殼體蓋、過濾介質、篩網、支承體和必要時還有其它構件組成。
4.按權利要求1至3的一項或多項所述的過濾器，其特征在于和過濾介質直接連接的構件在其朝過濾介質的實心構件面上具有凸緣、栓釘或隔片形式的凸出結構。
5.按權利要求1至3的一項或多項所述的過濾器，其特征在于過濾介質以非織造材料的形式存在。
6.按權利要求1至5的一項或多項所述的過濾器，其特征在于受到了增塑的實心部件材料部份地滲入過濾介質的非織造織物結構中并受到焊接。
7.一種液體過濾器的制造方法，其特征在于預先制成一些實心模制件，這些模制件在其朝過濾介質的面上有一些凸出的結構，將這些面上的凸出結構加熱到超過的熱塑性聚合物的熔點溫度，緊接著使其和未加熱的過濾介質接合。
8.按權利要求1至6的一項或多面所述的過濾器的應用，用來純化無機液體或有機液體。
9.按權利要求8所述的應用，用來純化礦物油，主要用來純化汽油和燃燒油。
全文摘要
其部件由一種熱塑性聚合物，主要是由聚縮醛組成的、用來純化礦物油的一種液體過濾器是通過這些部件焊接起來制成的。因為不存在異質材料，所以這種過濾器可順利地進行反復加工。
文檔編號B01D35/02GK1108144SQ9411345
公開日1995年9月13日 申請日期1994年12月26日 優先權日1993年12月30日
發明者F·古比茨, G·萊茨爾 申請人:赫徹斯特股份公司