制造過濾器密封件的方法
【專利說明】制造過濾器密封件的方法
相關(guān)申請的交叉引用
[0001 ]本申請要求于2013年10月23日提交的未決美國專利申請序列號61/894,613的優(yōu)先權(quán)并且將其通過引用完全結(jié)合。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]在此描述的本發(fā)明總體上涉及一種使用注塑模制方法制造過濾器密封件的方法。 發(fā)明背景
[0003]焊工與可能對其健康有害的氣載顆粒物處于持續(xù)接觸。焊工直接呼吸這些有害煙霧或帶著不舒適的具有高效微?？諝?“HEPA”)過濾器的呼吸器。當(dāng)使用呼吸器時(shí)，焊工仍然不斷地與焊煙，尤其是氣載錳，以及其他氣載碎片處于實(shí)體接觸。
[0004]呼吸器對于焊工可能變成刺激性的，因?yàn)闅廨d碎片變成圍繞該呼吸器的密封部分積聚。另外，由于與焊接相關(guān)的強(qiáng)熱，在帶著呼吸器時(shí)焊工可能流汗。
[0005]焊工的一個(gè)選擇是使用具有支持呼吸部件的腰帶。風(fēng)扇強(qiáng)制的正壓呼吸裝置，通常被稱為動力空氣凈化呼吸器(PAPR)以及其他呼吸部件由現(xiàn)場急救員、軍隊(duì)和其他應(yīng)急響應(yīng)單位用來管理呼吸暴露。這些和其他呼吸部件也在各種工業(yè)應(yīng)用中用來管理對氣體、蒸汽和顆粒物的暴露。一種呼吸系統(tǒng)可包括呼吸面罩、或其他合適的頭罩、頭盔或硬頂，它們具有用于經(jīng)過濾的空氣的入口并且為使用者限定了可呼吸空氣區(qū)。此類系統(tǒng)用于向該可呼吸空氣區(qū)連續(xù)供應(yīng)正壓。這些呼吸系統(tǒng)部件通常牢固地連接至皮帶，或可以置于該呼吸面罩、或其他合適的頭盔、或硬頂上。
[0006]該呼吸系統(tǒng)的至少一個(gè)部件是一個(gè)過濾器，典型地HEPA過濾器。該過濾器必須滿足某些效率標(biāo)準(zhǔn)如由美國能源部(“D0E”)設(shè)定的那些。為了通過美國政府標(biāo)準(zhǔn)取得作為HEPA的資格，一個(gè)空氣過濾器必須去除(從穿過的空氣中)99.97%的顆粒，這些顆粒具有0.3微米的尺寸(美國機(jī)械工程師學(xué)會(American Society of Mechanical Engineers),ASME Ag-la-2004，“關(guān)于核空氣和氣體處理的ASME AG-1-2003規(guī)范的附錄(Addenda toASME AG-l_2003Code on Nuclear Air and Gas Treatment)”，2004)。
[0007]如在焊工頭盔應(yīng)用中典型地使用的，HEPA過濾器典型地由一個(gè)無規(guī)排列纖維的褶皺墊構(gòu)成。在制造中，褶皺或非褶皺HEPA (以及其他過濾器)被插入一個(gè)模制的塑料隔室(在其縱向尺寸上可以是或可以不是曲線的)中。該過濾器的內(nèi)側(cè)典型地具有一個(gè)泡沫密封表面，該表面附著到該隔室的面向內(nèi)部的周邊。此泡沫密封表面典型地從一片泡沫中模切并且粘附地固定到該隔室的內(nèi)部周邊面。這種類型的制造導(dǎo)致顯著的泡沫板浪費(fèi)，以及將該泡沫粘附地固定到該隔室的勞動力浪費(fèi)。
[0008]因此，容易看出，所需要的是一種用于將該密封表面固定到隔室(該HEPA過濾器被固定到其中)的內(nèi)部周邊面的更容易的方法。
發(fā)明概述
[0009]本發(fā)明提出了一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造過濾器部件筒的方法。優(yōu)選的實(shí)施例可以由從屬權(quán)利要求中獲得。特別地，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于制造過濾器部件筒的方法，該方法包括以下步驟:提供一個(gè)聚合物濾筒，該筒具有一個(gè)有孔的底部和一對相對的凸起側(cè)面;將一個(gè)過濾器插入該底部有孔的濾筒中；將一個(gè)聚合物有孔的保持頂部附著到所述濾筒的頂部上以便形成一個(gè)過濾器組件;將該過濾器組件置于一個(gè)拼合模具中，該模具具有一個(gè)尺寸確定為容納該過濾器組件的型腔，所述拼合模具的一側(cè)具有圍繞該過濾器組件的周邊的一個(gè)型腔；圍繞該過濾器組件的周邊注塑模制一種密封聚合物，該密封聚合物以及該聚合物濾筒或該聚合物保持頂部于其間形成化學(xué)或者物理結(jié)合;并且打開該拼合模具并且移出該過濾器組件，該過濾器組件具有圍繞該過濾器組件的周邊的一種密封聚合物。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該密封聚合物和該聚合物濾筒或該聚合物保持頂部是至少部分可混溶的。在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，該密封聚合物組合物的至少一部分以及該聚合物濾筒的至少一部分或該聚合物保持頂部的至少一部分是相容的。
[0011 ]在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該密封聚合物組合物和該聚合物濾筒或該聚合物保持頂部是至少部分可混溶的。
[0012]在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，該保持頂部裝配到該聚合物濾筒的該對相對的凸起側(cè)面的頂部表面的唇緣中。該密封聚合物被任選地著色并且該聚合物濾筒和該聚合物保持頂部典型地沿著縱向軸線是曲線的。
[0013]該密封聚合物典型地具有從約30肖氏A至75肖氏D的范圍并且優(yōu)選地該聚合物濾筒和該聚合物保持頂部的組合物具有一種塑料，該塑料比該密封聚合物更硬(使用肖氏標(biāo)度)。
[0014]當(dāng)根據(jù)附圖、詳細(xì)說明和所附權(quán)利要求考慮時(shí)，本發(fā)明的這些和其他目的將是明顯的。
附圖簡要說明
[0015]本發(fā)明在某些部件和部件的安排中可以采取物理形式，其優(yōu)選實(shí)施例將詳細(xì)描述在本說明書中并且在形成其一部分的附圖中說明，并且其中:
[0016]圖1是一個(gè)包括注塑模制的密封件的經(jīng)組裝的濾筒的透視圖；并且
[0017]圖2是圖1的沒有該注塑模制的密封件的組裝視圖。
發(fā)明詳細(xì)說明
[0018]現(xiàn)在將出于展示在遞交本專利申請時(shí)申請人已知的最佳模式的目的來描述實(shí)施本發(fā)明的最佳模式。實(shí)例和附圖僅僅是說明性的而不意味著要限制本發(fā)明，本發(fā)明通過權(quán)利要求書的范圍和精神來衡量。
[0019]本發(fā)明涉及一種在制造過濾器部件筒10中的模制方法，其中一個(gè)拼合模具典型地與注塑模制方法組合使用。此模具將具有一個(gè)內(nèi)部的型腔，該型腔被適配成模制隔室12，該隔室具有兩對相對的側(cè)壁14、16和18、20和一個(gè)面向外部的有孔的底部格柵22，該格柵具有布置在其中的開口，在該隔室中插入過濾器28(褶皺的或非褶皺的)。一種面向內(nèi)部的有孔的保持頂部格柵30(具有布置在其中的開口)被插入并且牢固地緊固到圍繞每對相對的側(cè)壁14、16和18、20的內(nèi)部周邊邊緣的唇緣24內(nèi)。雖然插入到一個(gè)唇緣內(nèi)是優(yōu)選的，但不是必需的，并且頂部格柵30可以被附著到在每對相對的側(cè)壁上的橫向延伸的頂部凸沿26上。該組裝的過濾器/隔室組合然后被置于一個(gè)具有內(nèi)部型腔的模中，該型腔的尺寸確定為通過注塑模制一種密封聚合物、共聚物或三聚物或它們的組合將密封表面32模制到這兩對相對的側(cè)壁的橫向延伸的凸沿26上或者該頂部格柵的橫向延伸的凸沿上。
[0020]注射模制熱塑性塑料是一種將塑料熔化并注入模具型腔空隙的方法，該型腔空隙在這種情況下被定義為插入的模制隔室與模具型腔之間的空隙體積。一旦該熔融的塑料在該模具中，它冷卻成一種形狀，該形狀反映了該型腔和型芯的形式。所生成的零件是在組裝成或用作成品零件之前不需要其他工作的成品零件。該注塑模制機(jī)具有至少一個(gè)并且有時(shí)兩個(gè)基本部件:一個(gè)注射單元以熔化該塑料并轉(zhuǎn)移到該模具中，以及任選地，一個(gè)夾具以保持該模具抵抗注射壓力而關(guān)閉并且用于一個(gè)或多個(gè)零件移出。該注射單元熔化該塑料(在其被注入該模具之前)，然后以受控的壓力和速率將該熔體注射到該模具中。
[0021]加工塑料中的重要因素包括該熔體的溫度、稠度、色散和密度。由機(jī)筒溫度供應(yīng)的傳導(dǎo)熱和由螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械熱二者都有助于加工良好品質(zhì)的熔體。通常，大部分的可供用于熔化該塑料的能量通過螺桿旋轉(zhuǎn)供應(yīng)。在螺紋之間發(fā)生混合，并且螺桿旋轉(zhuǎn)，涂抹來自該塑料粒料的熔融表面。隨著這種材料沿著螺桿移動，重復(fù)這種混合/剪切作用，直到該塑料被完全熔化。
[0022]如果該聚合物是一種熱固性塑料，注塑模制使用一個(gè)螺桿或柱塞以通過一個(gè)加熱的機(jī)筒進(jìn)料該聚合物以降低其粘度，接著注入一個(gè)加熱的模具中。一旦該材料裝滿該模具，它被保持在壓力下，同時(shí)化學(xué)交聯(lián)任選地發(fā)生以使該聚合物變硬。然后該固化的零件在高溫下從該模具中噴射出并且不能重新成形或重新熔化。
[0023]當(dāng)熱塑性塑料在一個(gè)注塑壓機(jī)中被加熱時(shí)，它