過濾元件、用于對幅帶狀的過濾介質(zhì)進行折疊的裝置以及用于制造鋸齒狀折疊的過濾元 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的過濾元件（13）、用于制造鋸齒狀折疊的過濾元件（13）的裝置和方法。所述過濾元件（13）包括由介質(zhì)幅帶構(gòu)成的過濾介質(zhì)（12），所述介質(zhì)幅帶由多個分層構(gòu)成并且沿著折線（36）被折疊。所述過濾介質(zhì)（12）在處于相鄰的折線（36）之間的至少一個區(qū)段（37）中的至少一個另外的功能區(qū)域（39）中被壓印。所述多層的過濾介質(zhì)（12）的分層沿著所述至少一個功能區(qū)域（39）的壓印部彼此材料鎖合地連接。
【專利說明】過濾元件、用于對幅帶狀的過濾介質(zhì)進行折疊的裝置以及用于制造鋸齒狀折疊的過濾元件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的一種過濾元件，該過濾元件具有由介質(zhì)幅帶構(gòu)成的過濾介質(zhì)，所述介質(zhì)幅帶由多個分層構(gòu)成并且沿著折線折疊。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于對尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的過濾元件的幅帶狀的過濾介質(zhì)進行折疊的裝置，該裝置具有用于所述幅帶狀的過濾介質(zhì)的輸送機構(gòu)、用于對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)進行壓印的引入能量的壓印單元尤其超聲波壓印單元以及用于沿著折線對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)進行折疊的折疊機構(gòu)。
[0003]此外，本發(fā)明涉及一種用于由幅帶狀的過濾介質(zhì)來制造尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的鋸齒狀折疊的過濾元件的方法，其中通過輸送機構(gòu)將所述幅帶狀的過濾介質(zhì)輸送給引入能量的壓印單元、尤其超聲波壓印單元，借助所述壓印單元來對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)進行壓印，并且沿著折線借助折疊機構(gòu)對所述過濾介質(zhì)進行折疊。
【背景技術(shù)】
[0004]由WO 2010/106087 Al公開了一種用于將微粒從流體流中除去尤其將微粒從內(nèi)燃機的燃料流中除去的過濾元件。所述過濾元件包括上面的端面盤片、下面的端面盤片和布置在這二者之間的、環(huán)形的、星狀折疊的過濾介質(zhì)。為了制造而使用多層的、幅帶狀的過濾介質(zhì)，將所述過濾介質(zhì)折疊成所述過濾元件。對于所述幅帶狀的過濾介質(zhì)來說，尤其各個層松動地處于彼此上面。所述過濾介質(zhì)借助輸送機構(gòu)輸送給輸入熱量的壓印單元、尤其超聲波壓印單元，所述壓印單元將折線壓印到所述過濾介質(zhì)中。隨后沿著所述折線借助折疊機構(gòu)對所述過濾介質(zhì)進行折疊。在壓印時，沿著所述折線借助輸入熱量的壓印單元對所述多層的過濾介質(zhì)的分層進行焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)是，構(gòu)造開頭所提到的類型的一種過濾元件、一種裝置和一種方法，利用所述過濾元件、所述裝置和所述方法能夠容易并且精確地將所述幅帶狀的過濾介質(zhì)的層彼此連接起來并且對其進行折疊并且折疊完畢的過濾元件具有依然更高的穩(wěn)定性和過濾功率。
[0006]該任務(wù)按照本發(fā)明通過以下方式得到解決:所述過濾介質(zhì)在處于相鄰的折線之間的至少一個區(qū)段中被壓印成至少一個另外的功能區(qū)域并且所述多層的過濾介質(zhì)的分層沿著所述至少一個功能區(qū)域的壓印部彼此材料鎖合地連接。
[0007]因此，按照本發(fā)明，所述過濾介質(zhì)在至少一個區(qū)段中被壓印成至少一個另外的功能區(qū)域。所述多層的過濾介質(zhì)的分層能夠是不同的或者相同的材料的層。此外，所述過濾介質(zhì)的分層沿著所述至少一個另外的功能區(qū)域的壓印部彼此材料鎖合地連接。對于所述材料鎖合連接、尤其焊接、熔合或者粘合連接來說，連接偶(Verbindungspartner )通過原子的或者分子的力結(jié)合在一起。所述材料鎖合連接持久耐用并且經(jīng)得住環(huán)境影響。利用所述壓印和附加的材料鎖合連接來提高所述過濾介質(zhì)的、在折疊的狀態(tài)中的穩(wěn)定性。此外，通過壓印和材料鎖合連接的組合來改進所述過濾元件的功能、尤其過濾功率和/或壽命和/或穩(wěn)定性和/或在所述過濾介質(zhì)的凈化側(cè)與未處理側(cè)之間的壓差。通過僅在所述壓印部的區(qū)域中能夠存在材料鎖合連接并且在其他的區(qū)段中所述過濾介質(zhì)的分層能夠松動地彼此抵靠這種方式，能夠?qū)⑺鲞^濾介質(zhì)的、可能通過所述壓印部和連接部關(guān)于流體流量受到不好的影響的總面積保持在最小程度上。通過這種方式，對所述過濾介質(zhì)的、對于過濾來說起作用的表面進行優(yōu)化。此外，能夠有利地在一個過程步驟中來實施壓印和材料鎖合連接，從而能夠降低制造開銷。此外，通過壓印和材料鎖合連接的組合能夠?qū)O為不同的、尤其由不同的材料和/或不同的結(jié)構(gòu)和/或不同的尺寸構(gòu)成的過濾層彼此組合起來。也能夠有利地對兩個和多個分層進行壓印并且使其彼此材料鎖合地連接。
[0008]在一種有利的實施方式中，所述折線能夠被壓印并且所述多層的過濾介質(zhì)的層能夠沿著所述壓印部彼此材料鎖合地連接。通過對所述折線的壓印，能夠改進、尤其簡化并且精確化所述折疊。利用沿著所述折線的壓印部和額外的材料鎖合連接部，能夠進一步提高所述過濾介質(zhì)在折疊的狀態(tài)中的穩(wěn)定性。作為替代方案，所述折線能夠在沒有材料鎖合連接部的情況下有利地被壓印。也能夠在沒有對所述折線的壓印的情況下有利地實現(xiàn)材料鎖合連接。
[0009]在另一種有利的實施方式中，所述至少一個另外的功能區(qū)域能夠是間隔突結(jié)和/或穩(wěn)定突結(jié)。利用所述至少一個間隔突結(jié)，能夠?qū)τ谝颜郫B的過濾介質(zhì)來說相鄰的、面狀的區(qū)段保持在彼此隔開的狀態(tài)。通過這種方式，能夠防止:所述面狀的區(qū)段可能直接抵靠在彼此上面，這會對流經(jīng)所述過濾介質(zhì)的過程產(chǎn)生不好的影響。能夠有利地在每個或者每第二個區(qū)段中相應(yīng)地設(shè)置至少一個間隔突結(jié)。此外，能夠有利地在兩條相鄰的折線之間設(shè)置多個間隔突結(jié)。此外，能夠有利地在相鄰的區(qū)段中以關(guān)于一個相應(yīng)的平面鏡像的方式構(gòu)造彼此相對應(yīng)的間隔突結(jié)，所述平面包含一條折線并且垂直于未折疊的過濾介質(zhì)幅帶(Medienbahn)伸展。鏡像的間隔突結(jié)能夠在已折疊的過濾介質(zhì)上彼此抵靠。通過這種方式，能夠改進間距保持情況。所述至少一個間隔突結(jié)能夠有利地具有半個柱形外殼的形狀。作為替代方案，所述至少一個間隔突結(jié)能夠有利地具有一半的錐外殼的形狀。這種做法的優(yōu)點是，所述間隔突結(jié)能夠?qū)υ谝颜郫B的過濾介質(zhì)上的褶皺的楔形進行補償。所述間隔突結(jié)因此能夠在其長度范圍內(nèi)抵靠在對置的褶皺表面或者另一個大致對置的間隔突結(jié)上。所述柱形外殼的或者所述錐外殼的軸線能夠有利地垂直于所述折線伸展。此外，所述至少一個間隔突結(jié)能夠使面狀的區(qū)段穩(wěn)定，在所述面狀的區(qū)段中布置了所述間隔突結(jié)。
[0010]在另一種有利的實施方式中，能夠沿著所述至少一個壓印部對所述多層的過濾介質(zhì)的分層進行層壓、砑光、焊接、熔接或者粘接。通過這種方式，能夠在所述分層之間實現(xiàn)簡單的材料鎖合連接。
[0011]所述過濾介質(zhì)能夠有利地折疊成鋸齒狀。鋸齒狀折疊的過濾介質(zhì)能夠容易地成形為封閉的過濾元件、尤其圓形過濾元件。作為替代方案，能夠使鋸齒狀折疊的過濾元件容易地成形為扁形過濾元件。
[0012]此外，所述多層的過濾介質(zhì)的分層中的至少一個分層優(yōu)選兩個分層能夠有利地由合成的材料構(gòu)成。合成的材料能夠容易地借助引入能量的壓印方法來壓印并且同時彼此材料鎖合地連接或者也與其他種類的也不是合成的材料材料鎖合地連接。合成的材料能夠經(jīng)用。用所述合成的材料能夠?qū)崿F(xiàn)較高的壽命。它們能夠容易地制造并且再生。
[0013]所述多層的過濾介質(zhì)的分層的至少一個分層能夠有利地具有柵格，優(yōu)選是塑料柵格。柵格提高所述過濾介質(zhì)的穩(wěn)定性。塑料能夠容易地用所述引入能量的壓印單元來加熱、壓印并且與其余的分層材料鎖合地連接，尤其進行焊接。
[0014]此外，所述多層的過濾介質(zhì)的分層的至少一個分層能夠有利地具有熔噴無紡布層(Meltblownlage)。通過所述熔噴無紡布層的三維的儲存結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)很好的過濾功率，這能夠提高所述過濾元件的壽命。熔噴無紡布層能夠容易地成形、壓印并且材料鎖合地連接，尤其進行焊接。
[0015]按照另一種有利的實施方式，所述分層能夠借助引入能量的方法、尤其借助超聲波壓印來壓印并且彼此材料鎖合地連接。利用引入能量的方法，能夠容易地同時實現(xiàn)所述壓印和所述材料鎖合連接。
[0016]在一種實施方式中，對于所述過濾介質(zhì)來說沿著穿流方向使預(yù)過濾層和精細過濾層接合到彼此上面，其中在所述預(yù)過濾層的未處理側(cè)上能夠施加第一支撐層并且在所述精細過濾層的凈化側(cè)上施加用于在出現(xiàn)拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力時承受縱向力或者橫向力的第二支撐層，其中所述兩個支撐層能夠沿著縱向方向或者橫向方向分別承受不同的、平均的、最大的拉力。在此將一種方向、尤其在制造所述過濾介質(zhì)時的進給方向定義為縱向方向，沿著所述方向所述尤其幅帶狀的并且優(yōu)選矩形的過濾介質(zhì)具有其最大的長度。將另一種方向定義為橫向方向，該方向沿著所述過濾介質(zhì)的寬度垂直于縱向方向伸展并且沿著該方向優(yōu)選將所述過濾介質(zhì)折疊。不同的強度具有以下優(yōu)點:通過這些強度沿著縱向方向和橫向方向在層壓、滾切、壓印和設(shè)列過程中可能出現(xiàn)轉(zhuǎn)向時對圍繞著處于中心處的中性的(neutral)層的、外面的層的長度差進行補償，并且由此改進可加工性或者在特定的介質(zhì)配置中才保證所述可加工性。對于波紋管和所述過濾元件的端面盤片的連接來說必要的、在將所述過濾介質(zhì)與熱塑性的端面盤片焊接在一起時或者在將所述過濾介質(zhì)浸入到黏稠的膠粘劑中時必需的剛度，有利地借助用于承受所述橫向力的支撐層來實現(xiàn)。
[0017]此外，所述支撐層在相應(yīng)的實施方式中能夠有利地履行用于防止所述過濾介質(zhì)堆積(Paketierung)的助濾系統(tǒng)的功能。所述支撐層的另一個優(yōu)點在此在于以下可行方案:能夠使所述褶皺移到“閉塞區(qū)(auf Block)”，因為由于由此彼此抵靠的支撐層而保證了流量。
[0018]在用于在出現(xiàn)拉應(yīng)力的情況下測定特性的測量時，一般相應(yīng)地對于機器運行方向(縱向方向)和橫向方向來說分開地根據(jù)DIN EN ISO 1924-2通過以下方程式來確定與寬度有關(guān)的致斷力:
b K
(T 二 ——，
—T b
其中Fi表示以牛頓計的最大的拉力的平均值并且b表示所述試樣的、以毫米計的開始
寬度。按照標(biāo)準(zhǔn)，b=15mm并且所述試樣的長度至少為180mm。為了確定平均的最大的拉力，需要進行至少10次拉力試驗。下面作為所述材料特征值以牛頓來表明最大的拉力的平均
值巧。因為按照標(biāo)準(zhǔn)將所述15_的寬度b定義為固定的試驗參量，所以能夠隨時從中算出
與寬度有關(guān)的致斷力。[0019]作為另一材料特征值，下面使用根據(jù)DIN 53121確定的所述與寬度有關(guān)的抗彎剛度S。所述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同的測量方法，優(yōu)選沿著寬度將具有寬度b的、矩形的試樣夾緊并且離開所述夾緊點以間距I向其加載力F，由此作為力作用點的移動產(chǎn)生最大的彎曲f。所述與寬度有關(guān)的抗彎剛度S從中以以下公式
【權(quán)利要求】
1.尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的過濾元件(13)，具有由介質(zhì)幅帶制成的過濾介質(zhì)(12)，所述介質(zhì)幅帶由多個分層(14、16)構(gòu)成并且沿著折線(36)折疊，其特征在于，所述過濾介質(zhì)(12)在處于相鄰的折線(36)之間的至少一個區(qū)段(37)中被壓印成至少一個另外的功能區(qū)域(39)，并且所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層(14、16)沿著所述至少一個功能區(qū)域(39)的壓印部彼此材料鎖合地連接。
2.按權(quán)利要求1所述的過濾元件，其特征在于，所述折線(36)被壓印并且所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層(14、16)沿著所述折線(36)的壓印部彼此材料鎖合地連接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的過濾元件，其特征在于，所述至少一個另外的功能區(qū)域是間隔關(guān)結(jié)(39)和/或穩(wěn)定關(guān)結(jié)。
4.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層(14、16)沿著所述至少一個壓印部被層壓、砑光、焊接、熔接或者粘接。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述過濾介質(zhì)(12)被折疊成鋸齒狀。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層中的至少一個分層、優(yōu)選兩個分層由合成的材料制成。
7.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層中的至少一個分層具有柵格、優(yōu)選塑料柵格(14)。
8.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層中的至少一個分層具有熔噴無紡布層(16)。
9.按前述權(quán)利要求中任一項所述的過濾元件，其特征在于，所述分層(14、16)借助引入能量的方法、尤其借助超聲波壓印被壓印并且彼此材料鎖合地連接。
10.用于對尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的過濾元件(13)的幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)進行折疊的裝置(10)，所述裝置具有用于所述幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)的輸送機構(gòu)(18、22)、用于對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)進行壓印的引入能量的壓印單元、尤其超聲波壓印單元(24)以及用于沿著折線(36)對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)進行折疊的折疊機構(gòu)(42)，其特征在于，所述引入能量的壓印單元(24)構(gòu)造用于沿著所述過濾介質(zhì)(12)位于相鄰折線(36)之間的至少一個區(qū)段(37)中的至少一個功能區(qū)域(39)對所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層(14、16 )進行壓印并且使其材料鎖合地連接。
11.用于由幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)制造尤其機動車的尤其內(nèi)燃機的鋸齒狀折疊的過濾元件(13)的方法，所述方法尤其借助按權(quán)利要求10所述的裝置(10)，其中所述幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)通過輸送機構(gòu)(18、22)輸送給引入能量的壓印單元、尤其超聲波壓印單元(24)，借助所述引入能量的壓印單元對所述幅帶狀的過濾介質(zhì)(12)進行壓印并且借助折疊機構(gòu)(42)沿著折線(36)對所述過濾介質(zhì)(12)進行折疊，其特征在于，沿著所述過濾介質(zhì)(12)處于相鄰的折線(36)之間的至少一個區(qū)段(37)中的至少一個功能區(qū)域(39)對所述多層的過濾介質(zhì)(12)的分層(14、16)進行壓印并且在壓印時使其材料鎖合地連接。
【文檔編號】B01D29/21GK103796726SQ201280045526
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月19日
【發(fā)明者】S.瓦爾茨, M.凱勒 申請人:曼·胡默爾有限公司