專利名稱：用于制造帶有過濾介質(zhì)的過濾元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造過濾元件的方法，該過濾元件包括一第一過濾介質(zhì)和ー 第二過濾介質(zhì)，該第一過濾介質(zhì)具有各個(gè)過濾折疊部，該第二過濾介質(zhì)以墊狀的過濾外套的形式至少局部地包圍過濾折疊部，該過濾外套由各個(gè)纖維組合而成。
背景技術(shù)：
這樣的包括過濾材料形式的第一過濾介質(zhì)和支撐器件形式的第二過濾介質(zhì)的過濾元件由DE 10 2005 014 360A1是已知的。支撐器件至少部分地延伸到兩個(gè)相鄰過濾折疊部之間的間隔中和/或在過濾折疊部的內(nèi)周側(cè)和/或外周側(cè)延伸并且構(gòu)成為流體可透過的。相應(yīng)的支撐器件設(shè)有過濾活性的物質(zhì)或者自身由這種過濾活性的物質(zhì)構(gòu)成，使得第二過濾介質(zhì)用來減小各流體組成部分(如特定的老化產(chǎn)物或其他損害流體的介質(zhì))對(duì)縮短使用壽命的影響。所述過濾活性的物質(zhì)用作為ー種顆粒消耗器(Partikelfresser)并且可以例如與泡沫狀體相結(jié)合地作為支撐器件(該支撐器件把過濾折疊部保持就位)防止損害性物質(zhì)遷移到過濾元件的清潔側(cè)上。該支撐器件由多孔的、尤其是海綿狀的基本結(jié)構(gòu)作為基本母體構(gòu)成，其中，由于基本結(jié)構(gòu)的固有弾性，外部的過濾折疊部嵌入到泡沫材料中并且支撐器件的凸起狀伸出的突出部嵌入到在過濾材料的相鄰過濾折疊部之間存在的間隔中。支撐器件可由所謂的雙組分纖維系統(tǒng)借助熔接方法構(gòu)成。支撐器件或者說第二過濾介質(zhì)與被折疊的過濾材料或者說第一過濾介質(zhì)獨(dú)立地制成并且接著圍繞該過濾材料或者說第一過濾介質(zhì)設(shè)置。支撐器件以母體的形式由自結(jié)合的、至少部分纖絲化的塑料纖維和/或天然纖維構(gòu)成。在DE 602 11 579T2中公開ー種用于制造包括過濾介質(zhì)的過濾元件的方法，該過濾介質(zhì)至少在ー個(gè)面區(qū)域具有彼此相繼的折疊部。在該已知的方法中，通過把半熔化狀態(tài)的紡制的纖維鋪放在模具上來構(gòu)成過濾器，其中，該過濾器包圍過濾構(gòu)件的模具，該模具包括用于模制成型過濾器部段的過濾器部段型面和圍住過濾器部段型面的框架。在這里，纖維形式的非織造織物被以基本恒定的厚度鋪放在模具部段上，使得過濾器的相應(yīng)過濾器部段由非織造織物、即纖維和模具部段格柵構(gòu)成。鋪放在框架和模具部段格柵上的纖維彼此熔接，由此得到非織造織物和構(gòu)成以折疊部為特征的過濾器構(gòu)件輪廓。格柵模具可以具有折疊部波紋管形狀或者正弦曲線形狀。從框架突出的纖維朝框架內(nèi)側(cè)的方向被折疊并且被固定在框架上。WO 2009/088647A1涉及ー種用于制造帶有兩層過濾介質(zhì)的過濾元件的方法。流體過濾介質(zhì)具有第一層和第二層，第一層由平均直徑為至少Ium的微米纖維構(gòu)成，第二層由平均直徑小于Ium的亞微米纖維構(gòu)成，其中，纖維組中至少之ー是定向的并且所述兩層相互靠緊。在制造過程中，首先彼此獨(dú)立地制成兩層，尤其是為這兩層配設(shè)所期望的纖維取向，接著使這兩層相互靠緊。流體過濾介質(zhì)可以構(gòu)成為圓柱管形的，包括同心設(shè)置的各過濾層。尤其是位于內(nèi)部的第二層可以星形地折疊。
DE 101 09 474C1建議ー種用于制造非織造織物的方法，其中，通過靜電紡紗方法由聚合物熔體或聚合物熔液產(chǎn)生納米纖維和/或微米纖維并且將其鋪放成纖維網(wǎng)，其中， 幅料狀的載體材料被設(shè)置在或被引導(dǎo)穿過至少兩個(gè)構(gòu)成為用于產(chǎn)生電場(chǎng)的電極的噴射裝置之間，并且載體材料的每側(cè)都被涂覆有借助噴射裝置產(chǎn)生的、具有相反極性的納米纖維和/或微米纖維。按照這種方法制造的非織造織物可以被用作過濾材料。在流體被應(yīng)用作為工作介質(zhì)的系統(tǒng)和設(shè)備中，運(yùn)行安全性在很大程度上取決于相關(guān)流體無缺陷的特性。特別是在較高品質(zhì)的設(shè)備中，因此也出于經(jīng)濟(jì)的原因，需要為所考慮的介質(zhì)(可為氣態(tài)的介質(zhì)或流體)設(shè)置合適的過濾設(shè)備，以便去除在運(yùn)行中出現(xiàn)的污物。 當(dāng)相關(guān)的工作流體，如潤(rùn)滑油、燃油和液壓液體，但也還有過程用水以及空氣流被加載污物 (該污物包含膠體的污物或者呈現(xiàn)為固體顆粒的污物)吋，對(duì)過濾設(shè)備的效率須提出特別高的要求。公知的是，在這樣制造的過濾元件中采用由不同過濾材料組成的、至少在表面區(qū)域中折疊或打褶的過濾墊，該過濾墊圍繞堅(jiān)固的、設(shè)置在過濾元件內(nèi)部的、設(shè)有通ロ的支撐管布置并且該過濾墊被嵌入到網(wǎng)眼細(xì)的金屬絲織物中作為防止來自外部的損壞的保護(hù)體， 該金屬絲織物依隨過濾墊的折疊部走向。過濾墊與所提及的金屬絲織物的連接是耗費(fèi)的并由此是昂貴的，并且此外該過濾墊未被完全保護(hù)防止損壞。已知的金屬絲織物只可以承受小的力，使得一旦流入方向(例如在從內(nèi)向外的回流過程中)反轉(zhuǎn)，則會(huì)發(fā)生過濾元件的可能的膨脹和過濾元件變得不能利用。因?yàn)榻饘俳z織物直接與過濾墊的外層相接觸，為此須選擇有抵抗力的過濾材料，以避免過濾墊發(fā)生損壞，然而在此該有抵抗力的材料沒有如例如由聚酯非織造織物、玻璃非織造織物或紙非織造織物構(gòu)成的敏感過濾材料那樣優(yōu)良的通過特性和過濾特性。也值得期待的是，在打褶的過濾介質(zhì)上游設(shè)置粗過濾介質(zhì)。這在采用這種帶有較大網(wǎng)孔的金屬絲織物的情況下是僅非常有限地可能的，并且存在這樣的危險(xiǎn)，即，例如金屬屑和其他的污物也會(huì)損壞敏感的過濾材料和顯著妨礙過濾效率。由WO 01/37969已知，圍繞打褶的過濾介質(zhì)設(shè)置固定帯，例如為粘結(jié)帶的形式，以便這樣使各個(gè)過濾折疊部以其可預(yù)定的彼此間隔穩(wěn)定和固定，以便這樣保持對(duì)于過濾所需的完整過濾面積。但是通過這種已知的解決方案不能實(shí)現(xiàn)粗過濾。

發(fā)明內(nèi)容
從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在干，提供一種成本低的、合適的用于制造帶有過濾介質(zhì)的過濾元件的方法，該過濾介質(zhì)至少在ー個(gè)面區(qū)域內(nèi)具有彼此相繼的折疊部并且按簡(jiǎn)單的方式在所有運(yùn)行的要求情況下被固定就位和/或可通過該過濾介質(zhì)實(shí)現(xiàn)粗過濾。按照本發(fā)明，該目的通過ー種具有權(quán)利要求1整體特征的方法來實(shí)現(xiàn)。把固態(tài)的基本材料轉(zhuǎn)變成熔體以形成各個(gè)纖維，該熔體經(jīng)由至少ー個(gè)噴嘴裝置在添加流態(tài)載體流的情況下以定向的纖維形式被這樣噴射或噴涂到第一過濾介質(zhì)上，使得各個(gè)纖維至少在與第 ー過濾介質(zhì)接觸之后在形成過濾外套的情況下固化，以及為了在纖維涂覆期間第二過濾介質(zhì)的連續(xù)成墊，相應(yīng)的噴嘴裝置和打褶的第一過濾介質(zhì)相對(duì)彼此執(zhí)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或噴嘴裝置在可預(yù)定的噴涂或噴射裝置中沿著第一過濾介質(zhì)的外輪廓實(shí)施纖維涂覆，由此實(shí)現(xiàn)纖維復(fù)合體的布局和施加的技術(shù)簡(jiǎn)單類型的制造，該纖維復(fù)合體在每個(gè)運(yùn)行階段都使第一過濾介質(zhì)以其過濾折疊部穩(wěn)定。有利地，纖維被這樣施加到過濾介質(zhì)上，S卩，使得被施加的纖維將折疊部保持就位和/或形成用于過濾介質(zhì)的粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)。纖維可以在折疊部之間形成至少ー個(gè)纖維材料橋的情況下被施加并且按照這種方式在過濾元件的運(yùn)行中將折疊部保持就位。此外通過優(yōu)選在過濾介質(zhì)的限定過濾元件有效過濾面積的整個(gè)表面上施加纖維， 根據(jù)流過過濾介質(zhì)的方向創(chuàng)建有效的粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)。這樣形成的粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)的過濾強(qiáng)度可以按幾乎任意的方式通過各個(gè)纖維的施加的層厚無級(jí)地加以調(diào)節(jié)。通過按本發(fā)明把纖維施加到過濾介質(zhì)上甚至能夠?qū)崿F(xiàn)在過濾介質(zhì)表面上變化的層厚。通過這種方式和方法實(shí)現(xiàn)了以成本低的適配于相應(yīng)顧客期望的方式制造過濾元件，該過濾元件具有極其結(jié)實(shí)/耐抗的構(gòu)造，特別是就其流入側(cè)而言。通過在結(jié)構(gòu)上寬的范圍內(nèi)可自由選擇的、纖維在過濾介質(zhì)上和相對(duì)于過濾折疊部的取向，可以單獨(dú)地適配于相應(yīng)的使用目的和流動(dòng)情況，特別是可以在過濾元件的流入側(cè)上和關(guān)于在那里主導(dǎo)的カ關(guān)系制造優(yōu)化的過濾元件。按照本發(fā)明的各個(gè)纖維的涂上或涂覆，與使單纖維以材料鎖合和/或形鎖合和/ 或力鎖合的方式與過濾介質(zhì)的過濾折疊部貼靠相結(jié)合地，對(duì)于圓柱形和橢圓形的過濾元件很好地適用于穩(wěn)定各個(gè)過濾折疊部、尤其是沿軸向取向的過濾折疊部。只要各個(gè)過濾折疊部通過各個(gè)纖維以穩(wěn)定的方式被保持就位，這些過濾折疊部在過濾過程中就不會(huì)無意地相互貼靠，這否則將會(huì)減小有效的過濾面積。因此，按照本發(fā)明制成的過濾元件也用來使力爭(zhēng)達(dá)到的過濾效率保持恒定。但是也可以放棄折疊部的固定，并且被施加的各個(gè)纖維便可以根據(jù)流過過濾元件的方向而形成粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)，相對(duì)于帶有過濾折疊部的過濾介質(zhì)形式的主過濾層具有相應(yīng)改變的過濾精細(xì)度。也有可能的是，在流過過濾介質(zhì)的方向上看，在過濾折疊部的上游設(shè)置粗過濾級(jí)以及在對(duì)置的另ー側(cè)上連接帶有單纖維的精過濾級(jí)。這樣，在待過濾的介質(zhì)的流過方向上看，從粗過濾級(jí)的粗過濾出發(fā)，可以串接通過帶有過濾折疊部的過濾介質(zhì) (實(shí)現(xiàn))的主過濾，以及之后通過精過濾級(jí)進(jìn)行精細(xì)過濾。就此而言，通過單纖維可以自由選擇整個(gè)過濾元件的選擇性，其中各個(gè)纖維要這樣相互設(shè)置成，使得無論如何都建立流體可透過的、用于介質(zhì)或流體通過的間隙。已證明特別有利的是，在制造方法中，在圍繞過濾元件的縱軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，通過對(duì)此合適的設(shè)備把纖維施加在過濾元件上并且把纖維涂覆到打褶的過濾介質(zhì)上。就此而言，由此可形成過濾外套用于粗過濾目的。在選擇合適的纖維材料、尤其是熱塑性塑料形式的纖維材料吋，可以把纖維以熔化或液化的塑料狀態(tài)從外面涂覆到過濾介質(zhì)的過濾折疊部的自由端部上。在纖維材料冷卻或固化之后，此時(shí)出現(xiàn)的收縮過程可以用于，不僅通過材料鎖合而且通過由收縮過程引起的拉カ的此時(shí)形成和保持的徑向カ分量來把纖維固定在過濾折疊部的棱邊和空隙上。通過相對(duì)于圓柱形的打褶的過濾介質(zhì)成徑向定向的力，實(shí)現(xiàn)纖維在一定程度上進(jìn)入到各過濾折疊部之間或?qū)崿F(xiàn)由纖維構(gòu)成的均勻的過濾外套在一定程度上進(jìn)入到各過濾折疊部之間。此外，這在折疊部之間造成纖維材料橋，該纖維材料橋是用于過濾折疊部的極其結(jié)實(shí)的間隔保持件，并且該纖維材料橋相對(duì)于一般在現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于定位和固定過濾折疊部的裝置以明顯改善的方式使過濾折疊部保持就位。
上述按本發(fā)明制造的過濾元件的另ー個(gè)決定性的優(yōu)點(diǎn)是，纖維能夠在全面涂覆到過濾介質(zhì)上時(shí)形成ー個(gè)無縫的層或無縫的過濾外套，因?yàn)檫@些纖維由于其可調(diào)節(jié)的纖維粗度而是非常細(xì)的并且因此可以多層地以連續(xù)涂覆的方式進(jìn)行涂覆。就此而言，除了否則設(shè)置的、過濾元件粗過濾材料到主過濾級(jí)上的連接之外，不需要附加的連接技木，如這部分地在現(xiàn)有技術(shù)中所示的那樣。此外由此也可以的是，過濾精細(xì)度例如通過所選擇的纖維密度在纖維外套的整個(gè)壁厚上改變。在這里以有利的方式規(guī)定，纖維外套被用作粗過濾器，其中，從被折疊的過濾介質(zhì)的過濾精細(xì)度出發(fā)，從高的過濾精細(xì)度至低的過濾精細(xì)度向外面選擇性地改變?cè)撨^濾精細(xì)度，由此與例如在過濾外套的更靠近打褶的過濾介質(zhì)的、較深的那些層中相比，在過濾外套的相應(yīng)流入側(cè)的表面上過濾掉較大的顆粒。各個(gè)纖維可以特別有利地相對(duì)于圓柱形過濾元件的縱軸線或相對(duì)于過濾介質(zhì)折疊部的縱軸線成約20° -90°的角度地布置，此時(shí)適合的是，把纖維以其縱向取向相對(duì)于折疊部的縱軸線成橫向、亦即成大約90°的角度施加到過濾介質(zhì)上。特別有利的是，在借助卷繞過程施加纖維時(shí)這樣地改變纖維走向，即，使得各纖維例如在其取向方面在纖維外套的整個(gè)層厚上交叉。也可以有利的是，纖維以類似于雜亂的取向布置，如這從壓制的過濾墊已知的那樣。纖維可以如已經(jīng)闡明的那樣基本上被涂覆到過濾介質(zhì)的所有側(cè)面上，但特別是被涂覆到過濾介質(zhì)的濾液側(cè)和/或非濾液側(cè)上。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說已經(jīng)令人驚異地表明，對(duì)于按本發(fā)明的纖維涂覆的約從lmm-2mm的厚度起的小層厚，已經(jīng)能夠達(dá)到優(yōu)良地固定過濾介質(zhì)的過濾折疊部。根據(jù)過濾元件規(guī)定的使用目的，可以完全有意義的是，在過濾介質(zhì)上設(shè)置高達(dá)約6mm或更大的纖維層厚度。原則上纖維外套的過濾精細(xì)度是可自由選擇的，但有利的是，與在相應(yīng)地用纖維外套包圍的過濾介質(zhì)中相比，過濾精細(xì)度選擇為較大，以便這樣達(dá)到用于氣態(tài)或液態(tài)介質(zhì)的粗過濾器形式的有意義的粗過濾級(jí)。根據(jù)纖維的基本材料的材料特性，在纖維涂覆中發(fā)生與過濾介質(zhì)的折疊部的粘結(jié)連接，特別是熱粘結(jié)形式的粘結(jié)連接。后者特別是這樣的情況，即，纖維的基本材料為了液化和為了形成薄片扇狀而在接著形成纖維的情況下必須被加熱。纖維層除了其機(jī)械的過濾作用外，對(duì)于確定的待過濾材料或類似物還可以被施加一種或多種其它功能，如例如可限定的電極性、化學(xué)和/或物理的優(yōu)先性，方式為選擇確定的纖維材料或者甚至添加與纖維的基本材料對(duì)應(yīng)的添加劑，該添加劑在藥學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域也可以具有抗菌的特性。用于借助過濾介質(zhì)從流體中過濾出固體懸浮物的方法經(jīng)常是基于應(yīng)用過濾助劑或過濾輔助裝置，以對(duì)通?；谝后w的流體混合物進(jìn)行粗過濾和延長(zhǎng)過濾元件的運(yùn)行壽命。按照本發(fā)明把單纖維涂覆到預(yù)定的過濾介質(zhì)上以特別理想的方式適合于在過濾外套的上側(cè)面上或者但是也在纖維的涂覆期間施加和/或置入過濾助劑。通過所述的固有的置入方法能夠防止，緊密包裝的污物層或固體材料濾渣可能沉積在過濾外套的或過濾元件的表面上，以便這樣妨礙過濾介質(zhì)形式的主過濾級(jí)的有效性。在所述的沉積過程中可以原則上區(qū)分兩種類型的懸浮物，更確切地說是可變形的懸浮物和不可變形的懸浮物。過濾輔助裝置對(duì)于不可變形的懸浮物通過提高過濾系統(tǒng)的總孔隙度和由此提高其裝載能力進(jìn)行工作。附加地，過濾助劑延緩不可變形的固體物質(zhì)在過濾介質(zhì)表面上的通過，在這里其便可以毫無疑問地進(jìn)入孔隙結(jié)構(gòu)中和阻止液體的通過。此外，過濾輔助裝置中斷包裝的固體層或?yàn)V渣的形成。因此過濾輔助裝置在分離不可變形的懸浮顆粒時(shí)與可變形的懸浮顆粒相比效率更低。在纖維外套中可以施加分級(jí)的過濾床，例如玻璃微珠或非球形成形的過濾助劑， 如例如低密度的多孔材料，例如硅酸鹽、氧化物、碳酸鹽、硅膠、聚合物或者低堆積密度的其他多孔材料。其他的過濾助劑可以包括活性炭或者由離子交換樹脂、抗氧化的添加劑等構(gòu)成。按本發(fā)明的用于制造過濾元件的方法的一種變型方案規(guī)定至少以下的其他方法步驟使纖維的可能以固態(tài)存在的基本材料液化；優(yōu)選在壓カ下輸送用于纖維制造的液態(tài)基本材料到噴射或噴涂裝置中，用以形成按射束或薄片成扇狀分布的射束，該射束在厚度減小的情況下分解成所期望的纖維和接著同時(shí)被涂覆到ー個(gè)預(yù)定位的過濾介質(zhì)上或者同時(shí)被涂覆到多個(gè)過濾介質(zhì)上。在此，噴射方法可以在除液壓壓カ外對(duì)用于纖維的液態(tài)基本材料沒有進(jìn)ー步輸入動(dòng)能的情況下進(jìn)行，而在噴涂方法中對(duì)液體射束施加附加的動(dòng)能用以進(jìn)一歩分成扇狀和用以進(jìn)行厚度減小以及用以加速地輸送由基本材料中的分子取向和由結(jié)晶形成的纖維。在一種優(yōu)選的方法中，在此加熱和液化例如作為顆粒存在的用于纖維的基本材料和用擠出裝置把該基本材料輸送到噴射或噴涂裝置、特別是輸送到液壓霧化的噴嘴并且進(jìn)行霧化。用于形成纖維的噴嘴也可以是多材料噴嘴、特別是把載體空氣流帶到基本材料熔體上的雙料噴嘴，其中，液態(tài)的基本材料在噴嘴體內(nèi)部或噴嘴體外部與載體空氣流會(huì)聚在一起，以便霧化液體的基本材料并將其輸送到過濾介質(zhì)上。優(yōu)選熱塑性塑料適合于或者還有單組分或雙組分熱固性塑料也適合于作為用于纖維的基本材料。此外，對(duì)于纖維材料可以使用所謂的帶有可預(yù)定扯樣長(zhǎng)度的雙組分纖維。一種用于按本發(fā)明的纖維外套的特別優(yōu)選的制造方法是所謂的“旋噴/紡粘噴射 (spunspray)，，方法，在該“旋噴”方法中，用于纖維的固體基本材料如熱塑性塑料首先從優(yōu)選顆粒形狀被轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w。該熔體通過擠出裝置被輸送給雙料噴嘴，在該雙料噴嘴的ー個(gè)中央通道中可輸送熔體。中央的噴嘴通道被一用于載體空氣的環(huán)形通道包圍，其中，載體空氣(它也可以被加熱)或者熱氣體在共同的噴嘴流出面處被引導(dǎo)到熔體流上。首先就此而言在熔體中雜亂存在的基本材料分子在此被定向并且限定纖維形式，該纖維形式在接觸于過濾介質(zhì)上之后結(jié)晶并且在收縮的情況下固化。代替作為流態(tài)載體流的載體空氣，也可以使用其他的工作氣體如氮?dú)猓且部梢允褂靡后w介質(zhì)。形式上為例如沿縱向折疊的圓柱形過濾折疊部的過濾介質(zhì)在此保持旋轉(zhuǎn)，更確切地說是在雙料噴嘴的噴射或噴涂區(qū)域內(nèi)，該雙料噴嘴然后沿過濾介質(zhì)的縱向來回運(yùn)動(dòng)并且這樣產(chǎn)生在打褶的過濾介質(zhì)上層厚連續(xù)增大的纖維外套。也可以是所述涂覆噴嘴保持靜止而過濾介質(zhì)在其旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著縱向來回運(yùn)動(dòng)。被冷卻和修邊的纖維外套可以被印刷上圖形或文字符號(hào)，例如公司標(biāo)志等等。除了無縫的環(huán)繞注塑包封的優(yōu)點(diǎn)外，對(duì)于待施加的纖維外套，材料使用、層厚以及孔隙度可以保持為可變的并且可以直接適配于客戶要求?？深A(yù)定的功能成層也一起有助于此并且旋噴層在其功能方面是可控制的，這例如涉及其極性、界面的活性或者添加劑的嵌入。除了可能的折疊部穩(wěn)定外，按本發(fā)明的過濾元件這樣也在寬的范圍內(nèi)關(guān)于污物容納能力、流過性能以及關(guān)于穩(wěn)定性(流過疲勞強(qiáng)度)是可調(diào)節(jié)的。特別是在使用旋噴層作為在上游連接的粗過濾級(jí)和在下游連接的精過濾級(jí)吋，沿流過過濾介質(zhì)的方向看在介質(zhì)前面和后面布置，所選擇的布置結(jié)構(gòu)可用作所謂的遷移制動(dòng)器(Migrationsbremse)，也就是說，本身通過相應(yīng)使用的過濾介質(zhì)材料的過濾介質(zhì)的污物顆粒可以經(jīng)由在下游連接的旋噴層可靠地被收集和控制，使得其他的介質(zhì)循環(huán)保持不受過濾器的這樣的內(nèi)部污物部分傷害。


下面借助附圖進(jìn)一歩描述本發(fā)明。在附圖中以原理性和非按比例的視圖示出圖1示出按本發(fā)明制造的帶有過濾外套的過濾元件的局部示意橫剖視圖；圖2示出按本發(fā)明制造的帶有過濾外套的過濾元件的橫截面的俯視圖；圖3示出用來執(zhí)行按本發(fā)明的用于制造過濾元件的方法的設(shè)備的示意圖；圖4示出用于產(chǎn)生和涂覆纖維到過濾元件的過濾介質(zhì)上的雙料噴嘴的示意橫剖面圖；圖5示出纖維的基本材料的從圖4中雙料噴嘴排出的熔體在載體空氣流的作用下 (形成)的射束縮細(xì)的示意圖；圖6示出纖維的基本材料中在通過雙料噴嘴期間和之后的増加的分子取向的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1中以部分示意的橫剖視圖示出ー個(gè)打褶的過濾介質(zhì)2，該過濾介質(zhì)由通常構(gòu)造的過濾墊構(gòu)成，該過濾介質(zhì)在規(guī)則的間距中具有各個(gè)折疊部4，這些折疊部是按照正弦形的走向曲線類型彼此排列的。從按圖1的平面層出發(fā)，圓柱形彎曲的過濾介質(zhì)2是在圖2中示出的圓柱形的過濾元件1的一部分，該過濾元件用來過濾液態(tài)或氣態(tài)的流體。過濾介質(zhì)2 是多層構(gòu)造的并且可以按通常的方式由多個(gè)層相互層疊地構(gòu)成，例如由非織造織物和纖維材料以及單織物構(gòu)成。帶孔柵格管以及穿孔的金屬板網(wǎng)套用來特別是形成用于過濾介質(zhì)的位于內(nèi)部的支撐管2’。優(yōu)選地，對(duì)于金屬板網(wǎng)套或帶孔柵格管采用不銹鋼或鍍錫的鋼；但是為了形成內(nèi)部的支撐管2’也可以使用塑料-解決方案。此外如圖2示出的那樣，在此， 過濾介質(zhì)2以其折疊部棱邊在內(nèi)周側(cè)貼靠在支撐管2’的外周側(cè)上。過濾元件然后可以按通常的方式設(shè)有ー個(gè)支撐管和兩個(gè)端蓋，作為可交易的過濾裝置可更換地裝入通常的過濾器殼體(未示出)中?，F(xiàn)在為了即使在由于流入的流體介質(zhì)的流動(dòng)カ引起的載荷高的情況下也使過濾介質(zhì)2外側(cè)上的折疊部背部穩(wěn)定在其位置中，在過濾介質(zhì)2的面區(qū)域3上施加有纖維層，其中，所述折疊部背部在圖1中位于過濾介質(zhì)2的折疊部4的上邊緣處，在本情況下所述外側(cè)是過濾元件1的非濾液的流入側(cè)。在此，如這在圖2中所示，該纖維層全面地作為纖維外套 6以大致相同的層厚圍繞圓柱形的過濾介質(zhì)2的外側(cè)布置。為了施加纖維外套6的所述的各個(gè)纖維5，使用一種參照?qǐng)D3示意地示出的涂覆方法及一種這樣的設(shè)備，該設(shè)備基本上由帶有集成的加熱裝置10的擠出裝置9構(gòu)成以及該設(shè)備具有雙料噴嘴11形式的噴射或噴涂裝置8 (參看圖4)。在所示的實(shí)施例中，優(yōu)選采用一種作為熱塑性塑料構(gòu)成的基本材料7用于制造纖維5，其中，顆粒材料通過由轉(zhuǎn)速可控制的電動(dòng)機(jī)13驅(qū)動(dòng)的擠出裝置9供應(yīng)。塑料顆粒材料為此在帶有漏斗形底部的儲(chǔ)備容器14中暫時(shí)提供并借助加熱或熔化裝置10液化，例如在約190°C的溫度下。在對(duì)于擠出設(shè)備常見的螺桿通道15中，塑料熔體然后在進(jìn)ー步加熱到直至285°C和在增加壓力直至約35巴時(shí)其粘性降低的情況下到達(dá)作為雙料噴嘴11 (如圖4 中進(jìn)ー步示出的那樣)構(gòu)成的噴射和噴涂裝置8。所示出的方法過程優(yōu)選地是連續(xù)實(shí)施的， 但是也可以以預(yù)定的中斷來不連續(xù)地實(shí)施。圖4示出雙料噴嘴11的示意地繪制的縱剖面圖，該雙料噴嘴用于形成纖維5，用以涂覆到圖3中示意示出的圓柱形的過濾元件1上，如其以橫剖視圖進(jìn)一步在圖2中所示的那樣。雙料噴嘴11原則上用來混合或會(huì)聚熱的載體空氣流12和基本材料7的塑料熔體。為此，雙料噴嘴11包括一個(gè)圓柱形的外部的第一噴嘴體16，該噴嘴體具有ー個(gè)上面的進(jìn)入?yún)^(qū)域或者ー個(gè)進(jìn)入口 17用于載體空氣流12。在外部的第一噴嘴體16中居中地設(shè)置有ー個(gè)內(nèi)部的第二噴嘴體18，其中，第二噴嘴體18在其內(nèi)部具有一用于液態(tài)的基本材料7 的進(jìn)入通道19?；静牧?從擠出裝置9和螺桿通道15進(jìn)入內(nèi)部的噴嘴體18中，以約35 巴的壓カ和約280°C的溫度進(jìn)入到進(jìn)入通道19中。為此，噴嘴體18具有一個(gè)以圓錐形尖角縮小的通道引導(dǎo)部，其中，圓錐形縮小的噴嘴狀的進(jìn)入通道19縮小了吹風(fēng)通道20的直徑的多倍。進(jìn)入通道19在其自由的下端部具有ー個(gè)排出ロ 21，該排出口帶有錐狀的邊緣，其中，該邊緣伸入第一噴嘴體16的ー個(gè)排出ロ 23中。第一噴嘴體16就此而言帶有徑向和軸向的間距地在沿全周形成吹風(fēng)通道20的情況下包圍第二噴嘴體18。兩個(gè)相鄰的排出ロ 21 和23就此而言與相關(guān)的噴嘴體18或16的縱軸線同軸地設(shè)置。排出ロ 21以內(nèi)部的噴嘴體 18的其邊緣這樣地與外部的噴嘴體16的排出ロ 23間隔開，使得對(duì)于載體空氣流12產(chǎn)生減小的流出橫截面和由此在液態(tài)的基本材料7的排出區(qū)域中產(chǎn)生加速。圖5表明加速的載體空氣流12在離開雙料噴嘴11時(shí)的作用，其中，產(chǎn)生塑料熔體的射束縮細(xì)，以及如特別是圖6所示，在形成相應(yīng)的纖維5時(shí)在噴涂射束中實(shí)現(xiàn)基本材料7 的起初雜亂存在的分子的連續(xù)取向。由此得到通過內(nèi)部分子排列得以穩(wěn)定的纖維結(jié)構(gòu)，其具有非常低的光學(xué)雙折射值。此外如圖3所示，為了均勻地涂覆從雙料噴嘴11中形成的纖維5，對(duì)于所述的纖維涂覆，把所設(shè)置的過濾元件1以其過濾介質(zhì)2的外側(cè)面裝入在ー個(gè)原理性表示的器具25 中，使得該過濾元件可以在按照所給出的雙箭頭圍繞其縱軸線M旋轉(zhuǎn)的情況下在雙料噴嘴11的區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，由此可以實(shí)現(xiàn)把纖維5均勻地涂覆到被折疊的過濾介質(zhì)2上、但也可以實(shí)現(xiàn)按照纖維5的質(zhì)量分布特定地把這些纖維5涂覆到被折疊的過濾介質(zhì)上。在這里， 也可以使過濾元件1沿背離的各箭頭的方向與其縱軸線M同軸地借助器具25與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)疊加地移動(dòng)。此外如圖1所表明的那樣，由此可以把以任意的過濾精細(xì)度限定的纖維外套6涂覆到被打褶的過濾介質(zhì)2的折疊部棱邊上。被熱涂覆的、形成纖維5的基本材料7在這里也到達(dá)折疊部4之間，其中在折疊部4之間的質(zhì)量濃度可以在可預(yù)定的范圍內(nèi)是可能的。基本材料7以其被加熱的、作為熔體存在的形式具有粘的表面并且根據(jù)過濾介質(zhì)2的所采用的材料也許能夠與過濾介質(zhì)2的折疊部棱邊或折疊部背部材料鎖合地連接。此外，在冷卻基本材料7時(shí)，發(fā)生纖維5的和由其構(gòu)成的纖維外套6的收縮過程， 該收縮過程對(duì)于橫截面連續(xù)的、包圍過濾介質(zhì)2和尤其是包圍圓柱形過濾介質(zhì)2的過濾外套6導(dǎo)致，橫向力沿相對(duì)于過濾元件1的縱軸線M或內(nèi)部空間的徑向方向指向，由此能夠?qū)崿F(xiàn)纖維5至少可靠地力鎖合地貼靠在折疊部4上。此外如圖1所表明的那樣，在折疊部4之間通過纖維5的凹陷形成起間隔保持件 27作用的、基本材料7的積聚部。通過這種方式和方法，在過濾元件1的引起高機(jī)械應(yīng)カ的運(yùn)行條件下也實(shí)現(xiàn)過濾介質(zhì)2的折疊部4的可靠固定和保護(hù)。在所示的實(shí)施例中，纖維5 大致與折疊部的縱向取向成橫向和因此與過濾元件1的縱軸線M成橫向地取向。但特別是纖維涂覆方向交變的纖維涂覆在這里也可被視為是特別有利的，因?yàn)樯鲜龅慕鉀Q方案對(duì)于整個(gè)過濾元件導(dǎo)致高的破裂強(qiáng)度和塌陷抗壓性。
權(quán)利要求
1.用于制造過濾元件(1)的方法，該過濾元件包括一第一過濾介質(zhì)O)，該第一過濾介質(zhì)具有各個(gè)過濾折疊部；和一第二過濾介質(zhì)，該第二過濾介質(zhì)以墊狀的過濾外套(6) 的形式至少局部地包圍過濾折疊部G)，該過濾外套由各個(gè)纖維( 組合而成；其特征在于，為了形成各個(gè)纖維(5)，使固態(tài)的基本材料轉(zhuǎn)變成熔體，該熔體經(jīng)由至少ー個(gè)噴嘴裝置 (8)在添加流態(tài)載體流的情況下以定向的纖維形式被這樣噴射或噴涂到第一過濾介質(zhì)(2) 上，使得各個(gè)纖維( 至少在與第一過濾介質(zhì)( 接觸之后在形成過濾外套(6)的情況下固化，以及為了在纖維涂覆期間第二過濾介質(zhì)(6)的連續(xù)成墊，相應(yīng)的噴嘴裝置(8)和打褶的第一過濾介質(zhì)( 相對(duì)彼此執(zhí)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或噴嘴裝置(8)以可預(yù)定的噴涂或噴射方向沿著第一過濾介質(zhì)O)的外輪廓實(shí)施纖維涂覆。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在干，纖維(5)被這樣施加到第一過濾介質(zhì)(2) 上，使得被施加的纖維( 將折疊部(4)保持就位和/或形成用于過濾介質(zhì)O)的粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在干，被施加的纖維( 在折疊部(4)之間形成至少ー個(gè)纖維材料橋。
4.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)面狀地以可預(yù)定的層厚在形成過濾外套(6)的情況下被涂覆到第一過濾介質(zhì)( 上。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干，纖維(5)以約2mm至6mm的層厚被施加到第一過濾介質(zhì)( 上。
6.按照權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在干，對(duì)于形成第二過濾介質(zhì)(6)的纖維 (5)的層選擇比對(duì)于第一過濾介質(zhì)( 更小或更大的過濾精細(xì)度，而形成粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)。
7.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)在優(yōu)選圓柱形構(gòu)成的過濾元件(1)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間被施加到第一過濾介質(zhì)( 上。
8.按照權(quán)利要求4至7之一所述的方法，其特征在干，過濾外套(6)在其涂覆到第一過濾介質(zhì)( 上之后在直徑方面收縮，和/或通過纖維( 構(gòu)成的層以纖維外套(6)的形式無縫地構(gòu)成。
9.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)以高于室溫的溫度被施加到第一過濾介質(zhì)( 上。
10.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，預(yù)定纖維(5)的取向。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在干，纖維(5)相對(duì)于第一過濾介質(zhì)(2)的折疊部⑷成橫向以約20°至90°被涂覆。
12.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維( 被施加在第一過濾介質(zhì) (2)的非濾液側(cè)和/或?yàn)V液側(cè)上，而形成粗過濾級(jí)或精過濾級(jí)。
13.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)通過粘結(jié)連接和/或通過指向第一過濾介質(zhì)O)的折疊部(4)的橫向カ與過濾介質(zhì)O)的其他纖維形鎖合和/或 カ鎖合地連接。
14.按照權(quán)利要求4至13之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)的層包含過濾助劑， 如硅酸鹽、氧化物、碳酸鹽、硅膠、聚合物、玻璃、微珠或者低堆積密度的其他多孔材料，和/ 或纖維的層構(gòu)成為具有可確定的極性。
15.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，包括至少以下的其他方法步驟-使纖維(5)的基本材料(7)液化；-把液態(tài)的基本材料輸送到噴射或噴涂裝置(8)中；和-把纖維( 作為厚度確定的層涂覆到第一過濾介質(zhì)( 上。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在干，通過帶有加熱裝置(10)的擠出裝置 (9)來實(shí)現(xiàn)基本材料(7)的液化和到噴射或噴涂裝置(8)的輸送。
17.按照權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，噴射或噴涂裝置(8)通過雙料噴嘴(11)構(gòu)成，該雙料噴嘴把液態(tài)的基本材料(7)施加給載體空氣流(12)，借助該載體空氣流構(gòu)成纖維(5)、使各個(gè)纖維分子定向并且將纖維( 提供到第一過濾介質(zhì)( 上。
18.按照權(quán)利要求7至17之一所述的方法，其特征在干，第一過濾介質(zhì)(2)在纖維(5) 涂覆期間被夾緊在ー個(gè)器具0 中，該器具使第一過濾介質(zhì)O)以可預(yù)定的角速度旋轉(zhuǎn)。
19.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，纖維(5)以旋噴方法產(chǎn)生并且被涂覆到第一過濾介質(zhì)( 上。
20.按照上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，該方法包括對(duì)纖維外套(6)進(jìn)行修邊和接著將圖形或文字符號(hào)施加到纖維外套(6)上。
全文摘要
一種用于制造過濾元件(1)的方法，該過濾元件包括一第一過濾介質(zhì)(2)，該第一過濾介質(zhì)具有各個(gè)過濾折疊部(4)；和一第二過濾介質(zhì)，該第二過濾介質(zhì)以墊狀的過濾外套(6)的形式至少局部地包圍過濾折疊部(4)，該過濾外套由各個(gè)纖維(5)組合而成；其特征在于，為了形成各個(gè)纖維(5)，使固態(tài)的基本材料轉(zhuǎn)變成熔體，該熔體經(jīng)由至少一個(gè)噴嘴裝置(8)在添加流態(tài)載體流的情況下以定向的纖維形式被這樣噴射或噴涂到第一過濾介質(zhì)(2)上，使得各個(gè)纖維(5)至少在與第一過濾介質(zhì)(2)接觸之后在形成過濾外套(6)的情況下固化，以及為了在纖維涂覆期間第二過濾介質(zhì)(6)的連續(xù)成墊，相應(yīng)的噴嘴裝置(8)和打褶的第一過濾介質(zhì)(2)相對(duì)彼此執(zhí)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)和/或噴嘴裝置(8)以可預(yù)定的噴涂或噴射方向沿著第一過濾介質(zhì)(2)的外輪廓實(shí)施纖維涂覆。
文檔編號(hào)B01D29/23GK102574032SQ201080040344
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月12日
發(fā)明者D·克勒曼, F·奧伯利, J·K·杜霍斯基, V·J·勞爾 申請(qǐng)人:Hydac過濾技術(shù)有限公司