DE10137116A1

DE10137116A1 - Embossing station, for fluid filter material webs, has a number of embossing stages each with an embossing and a counter disk on parallel shafts, and disk heating

Info

Publication number: DE10137116A1
Application number: DE2001137116
Authority: DE
Inventors: Ingo Kleinguenther; Lars Kleinguenther
Original assignee: Jacobi Systemtechnik GmbH
Current assignee: Jacobi Systemtechnik GmbH
Priority date: 2001-07-30
Filing date: 2001-07-30
Publication date: 2003-02-27

Abstract

The embossing station for fluid filter material webs (17) has a number of embossing stages, each with an embossing disk (13) on a shaft (11), and a counter disk (14) on its shaft (12). The two disk shafts are parallel to each other. The two disks form a die between them, where the filter material passes through. The embossing unit is heated by a heating element (15), at the embossing or the counter disk, extending along the disk shaft axis. Or the heater can be an external radiation or induction system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Prägevorrichtung und ein Prägeverfahren für bahnförmiges Filtermaterial, insbesondere Filtermaterial zur Herstellung von Fluidfiltern. The invention relates to an embossing device and a Embossing process for web-shaped filter material, in particular Filter material for the manufacture of fluid filters.

Fluidfilterelemente dienen dazu, Verunreinigungen aus einem hindurchströmenden Fluid (insbesondere Luft oder technischen Gasen, grundsätzlich aber auch Flüßigkeiten) abzuscheiden. In Luftfiltern werden gegenwärtig überwiegend Filterelemente verwendet, welche ein Faservlies, insbesondere aus Glas-, Zellulose- und/oder synthetischen Fasern, aufweisen. Fluid filter elements serve to remove contaminants from a flowing fluid (especially air or technical Gases, but basically also liquids). In Air filters are currently predominantly filter elements used, which is a nonwoven fabric, especially made of glass, Have cellulose and / or synthetic fibers.

Um die effektive Filterfläche gegenüber der Anströmfläche des Filters zu vergrößern, ist das Filtermedium bei herkömmlichen Filtern der in Rede stehenden Art (sogenannten Minipleats) mäander- bzw. zickzackförmig zu im wesentlichen parallelen Faltenwänden zusammengelegt, so daß eine Anzahl von über Faltenkanten aneinander anschließenden, in der Fläche etwas gekrümmten Falten entsteht. Diese werden im Einströmbereich in einem kleinen und aufgrund der Krümmung nicht exakt definierten Winkel zu den Wandungen der Faltung und dabei quer zur Richtung der Faltenkanten von dem zu reinigenden Medium angeströmt. To the effective filter area against the inflow area of the Enlarging filters is the filter medium with conventional ones Filtering of the type in question (so-called mini pleats) meandering or zigzag to substantially parallel Folded walls folded so that a number of over Fold edges adjoining each other, somewhat in the surface curved folds. These are in the inflow area in a small one and not exactly due to the curvature defined angle to the walls of the fold and thereby transverse to Direction of the fold edges of the medium to be cleaned incident flow.

Durch die Ungleichmäßigkeit der Faltenstruktur, Materialablagerung - insbesondere auch die Ablagerung größerer Partikel - an der Anströmseite des Filters und Wirbelbildungen im anströmenden Fluid usw. kommt es beim Durchströmen des Filter zu Inhomogenitäten der Fluidströmung, die die Faltenanordnung einer erheblichen mechanischen Wechselbelastung aussetzen und letztlich Deformationen bewirken können. Zudem ist eine im wesentlichen parallele Faltung des Filtermaterials strömungstechnisch nicht optimal. Due to the irregularity of the fold structure, Material deposition - especially the deposition of larger particles - on the upstream side of the filter and vortex formation in the incoming fluid etc. occurs when it flows through the filter to inhomogeneities in the fluid flow that the wrinkle assembly exposed to considerable mechanical alternating loads and can ultimately cause deformation. In addition, one is in essentially parallel folding of the filter material not optimal in terms of flow.

Bei Filtern mit größerer Faltenhöhe ist es seit längerem üblich, in das Filtermaterial Vertiefungen mit alternierender Orientierung und derart vorgegebener Gestalt einzuprägen, daß sich beim Falten des Materials die Vertiefungen benachbarter Faltenwände aneinander legen und gegeneinander abstützen, so daß eine Stabilisierung der Konfiguration erreicht wird. Die Gestalt der Einprägungen kann so vorbestimmt sein, daß sich eine präzise Zickzack-Faltung mit ebenen Faltenwänden ergibt. Derartige Fluidfilter werden beispielsweise in der US 3,531,920 oder in einer speziellen Weiterbildung in der DE 41 26 126 A1 beschrieben. It has been with filters with a larger pleat height for a long time usual, in the filter material wells with alternating Orientation and shape so predetermined that when the material is folded, the depressions become more adjacent Place fold walls together and support each other, see above that the configuration is stabilized. The Shape of the impressions can be predetermined so that results in a precise zigzag fold with flat fold walls. Such fluid filters are used, for example, in the US 3,531,920 or in a special training in the DE 41 26 126 A1 described.

Für die Erzeugung der Vertiefungen und/oder Erhebungen in dem zu verarbeitenden Filtermaterialien sind diese in einen prägbaren Zustand zu versetzen, d. h. sie sind plastisch verformbar zu konditionieren. Dies geschieht bei Filtervliesen üblicherweise dadurch, daß das Filtermaterial mittels einer Heizung auf Prägetemperatur vorgewärmt und in einer anschließend durchlaufener Prägeeinrichtung heiß verformt wird. For the creation of the wells and / or surveys in the filter materials to be processed are in one to put an imprintable condition, d. H. they are plastic to condition deformable. This happens with filter fleeces usually in that the filter material by means of a Heating preheated to embossing temperature and then in one through the embossing device is hot deformed.

Dieses Vorgehen, bei dem das Filtermaterial auf seiner gesamten Breite und über seine gesamte Dicke durchwärmt wird, erfordert einen relativ hohen Energieaufwand und eine lange Vorheizstrecke. Die lange Vorheizstrecke bedingt eine relativ große Gesamt-Filtermaschinenlänge und einen entsprechenden Raumbedarf für diese, was natürlich die Gestehungs- und Betriebskosten der Anlage erhöht. Zudem geht erwähnte Durchwärmung des Filtermaterials mit einer Verringerung seiner Stabilität über die gesamte Breite einher, was zu Problemen beim anschließenden Prägevorgang führen kann. This procedure, in which the filter material on its across its entire width and thickness, requires a relatively large amount of energy and a long one Preheating. The long preheating section requires a relative large total filter machine length and a corresponding Space requirements for this, which is of course the legal and Plant operating costs increased. Also goes mentioned Soaking the filter material with a reduction in it Stability across the full width, causing problems with subsequent stamping process can result.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, kostengünstige und zuverlässig arbeitende Fluidfilter-Prägevorrichtung und ein entsprechendes Prägeverfahren für die Erzeugung von Erhebungen und/oder Vertiefungen in bahnförmigem Filtermaterial anzugeben. The invention has for its object an improved, inexpensive and reliable working Fluid filter stamping device and a corresponding stamping method for the Generation of elevations and / or depressions in a web Specify filter material.

Diese Aufgabe wird durch eine Prägevorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 14 gelöst. This task is performed by an embossing device according to the Features of claim 1 and a method with the Features of claim 14 solved.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, daß das zu bearbeitende Filtermaterial nicht vor der eigentlichen Bearbeitung, sondern während dieser auf eine entsprechende Temperatur aufgeheizt wird. Weiter schließt die Erfindung den Gedanken ein, gezielt nur diejenigen Bereiche des Materials zu erwärmen, die zur Verformung erweicht werden müssen. Schließlich gehört zur Erfindung der Gedanke, mit den aufgeheizten Prägewerkzeuge die notwendigen Temperaturen während des Prägevorganges zu gewährleisten. An essential idea of the invention is that the Filter material to be processed not before the actual one Editing, but during this on a corresponding Temperature is heated. The invention further includes the Think one, target only those areas of the material to heat, which must be softened for deformation. After all, the idea with which heated stamping tools the necessary temperatures during to ensure the embossing process.

In einer ersten Ausführungsform werden die Prägewerkzeuge intern durch eingelassene Heizelemente direkt aufgeheizt, so daß die Wärmeenergie der Heizelemente direkt und mit möglichst wenig Verlusten auf die Prägewerkzeuge übertragen werden kann. In einer alternativen Ausführung sind die Heizelemente außerhalb der Prägewerkzeuge angeordnet. In dieser Ausführungsform werden diese von der von den Heizelementen ausgehenden Wärmestrahlung extern aufgeheizt. In a first embodiment, the embossing tools internally heated directly by embedded heating elements, see above that the thermal energy of the heating elements directly and with transfer as few losses as possible to the embossing tools can be. In an alternative version they are Heating elements arranged outside the embossing tools. In this Embodiment these are from that of the heating elements outgoing heat radiation is heated externally.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist ein Heizelement eine geradlinig langgestreckte Form auf und ist in einem vorbestimmten Abstand und längs zu den die Prägewerkzeuge tragenden Wellenachsen angeordnet. In einer hierzu alternativen Ausführung sind die den einzelnen Prägewerkzeugen zugeordneten Heizelemente bogenförmig in einem vorbestimmten Abstand um das Prägewerkzeug herum derart angeordnet, daß die von dem Bogen aufgespannte Ebene annähernd senkrecht zur Prägewellenachse liegt. In a further advantageous embodiment, a Heating element has a straight, elongated shape at a predetermined distance and along the Stamping tools bearing shaft axes arranged. In one of these alternative versions are the individual Embossing tools associated heating elements arcuate in one predetermined distance around the embossing tool arranged that the plane spanned by the arch approximately is perpendicular to the embossing shaft axis.

Bevorzugt sind hierbei die Heizelemente Heizstrahler, die in einem vorbestimmten Abstand zu den Prägewerkzeugen angeordnet sind. Der Abstand wird in Abstimmung auf die (durch die Parameter der elektrischen Ansteuerung bestimmter) Oberflächentemperatur der Heizstrahler und die thermischen Eigenschaften der Prägewelle derart vorbestimmt, daß während der Kontaktdauer der Prägewerkzeuge mit dem Filtermaterial eine hinreichende Erweichung auftritt, Verbrennungen des Materials jedoch zuverlässig vermieden werden. Bevorzugt liegt die Temperatur der Prägewerkzeuge um bis zu 50°C oberhalb der Prägetemperatur des bahnförmigen Filtermaterials. Durch die erhöhte Temperatur ist gewährleistet, daß das Filtermaterial die notwendige Temperatur für den Formvorgang aufweist. The heating elements are preferably radiant heaters which are in a predetermined distance from the embossing tools are. The distance is coordinated with the (by the Electrical control parameters of certain) Radiant heater surface temperature and thermal properties the embossing shaft is predetermined such that during the Duration of contact of the embossing tools with the filter material sufficient softening occurs, material burns but can be reliably avoided. The is preferably Temperature of the embossing tools by up to 50 ° C above the Embossing temperature of the web-shaped filter material. Through the elevated temperature ensures that the filter material has the necessary temperature for the molding process.

Vorzugsweise ist um die Anordnung von Prägewerkzeugen und Heizsystem ein Reflektor angeordnet, der eine nach außen gerichtete Wärmestrahlung zurück auf die Anordnung reflektiert. Durch den Reflektor kann der Wärmeverlust der Vorrichtung insgesamt verringert werden, was zu einer Kostenersparnis führt. Die thermische Belastung am Aufstellort der Filtermaschine wird verringert, und entsprechend können die Gestehungskosten für die Be-/Entlüftung (und ggf. Klimatisierung) reduziert werden. Preferably, the arrangement of embossing tools and Heating system arranged a reflector, one facing the outside directed heat radiation reflected back on the arrangement. The heat loss of the device can be reduced by the reflector be reduced overall, resulting in cost savings leads. The thermal load at the installation site of the Filter machine is reduced, and accordingly Production costs for ventilation (and possibly air conditioning) be reduced.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist stromaufwärts der Prägewerkzeuge eine Vorheizeinrichtung angeordnet. Durch diese Vorheizeinrichtung wird das bahnförmige Filtermaterial hindurch gefördert. Dadurch ist das Filtermaterial schon vor Eintritt in den Prägeabschnitt vorgewärmt, so daß die notwendige Temperatur für den Formvorgang gewährleistet wird. Vorzugsweise liegt die Strahlungstemperatur der Vorheizeinrichtung um bis zu 200°C oberhalb der Prägetemperatur des bahnförmigen Filtermaterials, wobei die Endtemperatur des Filtermaterials bei Verlassen der Vorwärmzone über deren Länge sowie den Abstand der die Vorheizzone bildenden Vor heizeinrichtung vom Filtermatieral bestimmt wird. In an advantageous embodiment of the invention a preheater upstream of the embossing tools arranged. This preheating device makes the web Filter material conveyed through. That’s it Filter material preheated before entering the embossing section, so that the necessary temperature for the molding process is guaranteed. The radiation temperature is preferably Preheater up to 200 ° C above Embossing temperature of the web-shaped filter material, the final temperature of the filter material when leaving the preheating zone via its Length and distance of the pre-heating zone heating device is determined by the filter material.

In einer vorteilhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung ist stromabwärts der Prägeabschnitte eine Kühlvorrichtung angeordnet, die mittels eines gegen das bahnförmige Material gerichteten Luftsromes das Filtermaterial abkühlt. Durch Abkühlung des Filtermaterials unterhalb der notwendigen Formtemperatur wird die durch die Prägewerkzeuge erzeugte Formgebung stabilisiert. In an advantageous embodiment of the present invention is a cooling device downstream of the embossing sections arranged by means of a against the sheet material directed air stream cools the filter material. By Cooling of the filter material below the necessary The mold temperature becomes that generated by the embossing tools Form stabilized.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Prägeanordnung neben einer Präge- bzw. Gegenscheibe jeweils zwei Distanzscheiben auf, die das zu prägende Filtermaterial neben dem Prägeabschnitt niederhalten. Der derart ausgebildete Prägeabschnitt bildet somit ein Gesenk für das Prägen mit einem Tiefzieheffekt. In an advantageous embodiment of the invention the embossing arrangement next to an embossing or counter disc each on two spacers that the to be embossed Hold down the filter material next to the embossing section. The one trained embossing section thus forms a die for the Embossing with a deep-drawing effect.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen: Advantages and advantages of the invention result in others from the subclaims and the following Description of preferred embodiments using the Characters. Of these show:

Fig. 1a eine schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung; FIG. 1a is a schematic side view of a first embodiment of the invention;

Fig. 1b eine Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispieles aus Fig. 1a; FIG. 1b is a cross-sectional view of the embodiment of Fig. 1a;

Fig. 2a eine schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung; FIG. 2a is a schematic side view of a second embodiment of the invention;

Fig. 2b eine Querschnittsdarstellung des Ausführungsbeispiels aus der Fig. 2a; FIG. 2b shows a cross-sectional illustration of the exemplary embodiment from FIG. 2a;

Fig. 3a eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung; Fig. 3a shows a schematic side view of a third embodiment of the invention;

Fig. 3b eine Querschnittsdarstellung des Beispieles aus Fig. 3a; FIG. 3b is a cross sectional view of the example of Fig. 3a;

Fig. 4a eine schematische Seitenansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung; FIG. 4a is a schematic side view of a fourth embodiment of the invention;

Fig. 4b eine Querschnittsdarstellung des Beispieles aus Fig. 4a; FIG. 4b is a cross-sectional view of the embodiment from Fig. 4a;

Fig. 5a eine schematische Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels dieser Erfindung; Fig. 5a is a schematic side view of a fifth embodiment of this invention;

Fig. 5b eine Querschnittsdarstellung des Beispieles aus Fig. 5a; FIG. 5b is a cross-sectional view of the embodiment from Fig. 5a;

Fig. 6 eine vergrößerte Seitenansicht eines Prägeabschnittes. Fig. 6 is an enlarged side view of an embossing section.

In Fig. 1a und 1b wird eine erste Prägevorrichtung 10 mit zwei zueinander parallel angeordneten Prägewellen 11, 12 dargestellt. An der ersten Welle 11 sind nebeneinander eine Vielzahl von Prägescheiben 13 angebracht. Jeder Prägescheibe 13 gegenüber ist eine Gegenscheibe 14 angeordnet. Die Gegenscheiben 14 sind an der zweiten Welle 12 angebracht. In Achsenrichtung der Prägewellen 11, 12 verlaufen - nahe deren Umfangsfläche - jeweils acht langgestreckt stabförmige Heizelemente 15, die beispielsweise über (in der Figur nicht dargestellte) Schleifkontakte mit Strom versorgt werden können und die Prägescheiben 13 bzw. Gegenscheiben 14 im direkten thermischen Kontakt von innen her aufheizen. Um die Prägewellen 11, 12 herum ist jeweils ein Reflektor 16 angeordnet, der dafür sorgt, daß die Wärmeverluste durch abgestrahlte Wärme möglichst gering bleiben. In Fig. 1a and 1b, a first stamping device 10 is shown with two mutually parallel embossing shafts 11, 12. A large number of embossing disks 13 are attached to the first shaft 11 side by side. A counter disk 14 is arranged opposite each embossing disk 13 . The counter disks 14 are attached to the second shaft 12 . In the axial direction of the embossing shafts 11 , 12 run - near their circumferential surface - eight elongated rod-shaped heating elements 15 , which can be supplied with current, for example, via sliding contacts (not shown in the figure) and the embossing disks 13 or counter disks 14 in direct thermal contact from the inside heat up here. A reflector 16 is arranged around the embossing shafts 11 , 12 , which ensures that the heat losses due to radiated heat remain as low as possible.

Fig. 1b zeigt einen Querschnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1a. Zwischen der ersten Welle 11 und der zweiten Welle 12 wird das bahnförmige Filtermaterial 17 gefördert. In dieser Darstellung ist ersichtlich, daß die Heizelemente 15 jeweils in einem gleichen Abstand zum Mittelpunkt der jeweiligen Welle 11, 12 angeordnet sind. Weiterhin liegen die Heizelemente 15 in einem gleichen Winkelabstand zueinander. Fig. 1b shows a cross section through the embodiment of Fig. 1a. The web-shaped filter material 17 is conveyed between the first shaft 11 and the second shaft 12 . In this illustration it can be seen that the heating elements 15 are each arranged at the same distance from the center of the respective shaft 11 , 12 . Furthermore, the heating elements 15 are at an equal angular distance from one another.

In Förderrichtung stromaufwärts der Prägewellen ist eine Vorheizeinrichtung 18 angeordnet. Diese Vorheizeinrichtung 18 ist dem Prägeabschnitt 10 direkt vorangesetzt. Die Vorheizeinrichtung 18 besteht aus einer oberen und unteren Heizleiste, deren Breite jeweils vorzugsweise in dem Bereich zwischen etwa 100 bis 300 mm liegen. Die Heizleisten der Vorheizeinrichtung 18 sind über und unter dem Filtermaterial 17 im Abstand von jeweils etwa 50 bis 200 mm angeordnet. Sie bilden einen Tunnel, durch den das Prägemedium bzw. das Filtermaterial 17 transportiert wird. Durch die Vorheizeinrichtung 18 wird das zu prägende Filtermaterial 17 schockartig auf eine Temperatur hochgeheizt, die nahe der Prägetemperatur liegt. A preheating device 18 is arranged upstream of the embossing shafts in the conveying direction. This preheating device 18 is placed directly in front of the embossing section 10 . The preheating device 18 consists of an upper and lower heating strip, the width of each of which is preferably in the range between approximately 100 to 300 mm. The heating strips of the preheating device 18 are arranged above and below the filter material 17 at intervals of approximately 50 to 200 mm. They form a tunnel through which the embossing medium or the filter material 17 is transported. By means of the preheating device 18 , the filter material 17 to be embossed is shock-heated to a temperature which is close to the embossing temperature.

Direkt nachfolgend werden im Prägeabschnitt 10 durch die scheibenartigen beheizten Prägewerkzeuge 13, 14 die Prägungen in das Material quasi "eingebügelt". Die Oberflächentemperatur der Prägescheiben 13 bzw. Gegenscheiben 14 liegen bis etwa 50°C oberhalb der Prägetemperatur. Immediately afterwards, the embossments are quasi “ironed” into the material in the embossing section 10 by the disk-like heated embossing tools 13 , 14 . The surface temperature of the embossing disks 13 or counter disks 14 are up to about 50 ° C. above the embossing temperature.

Direkt im Anschluß an die Prägung wird die erzeugte Formgestaltung des Filtermaterials 17 durch gezieltes Aufbringen von vorgekühlter Luft durch eine Kühlvorrichtung 19 stabilisiert. Die Temperatur Von durch diese ausgestoßener Kühlluft ist abhängig vom Filtermaterial und der technischen Infrastruktur beim Hersteller, etwa dem Vorhandensein von Klima- bzw. Kühlanlagen bzw. einer zentralen Drucklufterzeugung und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 0 und Raumtemperatur. Die Luftmenge und die entsprechende Temperatur ist auf die zu erzielende Abkühlrate einstellbar. Immediately after the embossing, the shape of the filter material 17 generated is stabilized by the targeted application of pre-cooled air by a cooling device 19 . The temperature Von of cooling air expelled by this depends on the filter material and the technical infrastructure at the manufacturer, for example the presence of air conditioning or cooling systems or central compressed air generation and is preferably in the range between approximately 0 and room temperature. The air volume and the corresponding temperature can be adjusted to the cooling rate to be achieved.

In der Fig. 2a ist ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, das im wesentlich ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel aus der Fig. 1a/1b ist. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel sind in der Prägevorrichtung 20 der Fig. 2a Heizelemente 25 außerhalb der Prägescheiben 23 und Gegenscheiben 24 angeordnet. FIG. 2a shows a second exemplary embodiment of the present invention, which is essentially similar to the first exemplary embodiment from FIGS. 1a / 1b. In contrast to the first exemplary embodiment, heating elements 25 are arranged in the embossing device 20 of FIG. 2a outside the embossing disks 23 and counter disks 24 .

Aus der Fig. 2b ist deutlich ersichtlich, daß die Heizelemente 25 zwischen den Prägescheiben 23 bzw. Gegenscheiben 24 und (wiederum zylinderabschnittsförmigen) Reflektoren 26 angeordnet sind. Wiederum weisen alle Heizelemente 25 den gleichen Abstand zum Mittelpunkt der zugeordneten Welle 21, 22 auf. It is clearly evident from FIG. 2 b that the heating elements 25 are arranged between the embossing disks 23 or counter disks 24 and (again cylindrical section-shaped) reflectors 26 . Again, all the heating elements 25 are at the same distance from the center of the associated shaft 21 , 22 .

Im Gegensatz zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen, in denen die Heizelemente 15, 25 stabförmig ausgebildet und längs der Wellenachsen angeordnet sind, weist eine Prägevorrichtung 30 aus den Fig. 3a und 3b (redundant) im wesentlichen bogenförmige Ausbildung auf. Die Heizelemente 35 sind ähnlich wie im zweiten Ausführungsbeispiel zwischen den Präge- bzw. Gegenscheiben 33, 34 und den Reflektoren 36 angeordnet. Sie sind weiterhin derart angeordnet, daß die von dem Bogen aufgespannte Ebene senkrecht zu den Achsen der Wellen 31 und 32 liegt. Wie aus der Fig. 3a ersichtlich, sind mehrere Heizelemente 35 über die gesamte Länge des Prägeabschnittes der Vorrichtung 30 äquidistant angeordnet. In contrast to the first two exemplary embodiments, in which the heating elements 15 , 25 are rod-shaped and arranged along the shaft axes, an embossing device 30 from FIGS . 3a and 3b (redundant) has an essentially arcuate configuration. The heating elements 35 are arranged between the embossing or counter disks 33 , 34 and the reflectors 36 in a manner similar to the second exemplary embodiment. They are also arranged such that the plane spanned by the arc is perpendicular to the axes of the shafts 31 and 32 . As can be seen from FIG. 3a, a plurality of heating elements 35 are arranged equidistantly over the entire length of the embossed section of the device 30 .

In dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4a und 4b weist eine Prägevorrichtung 40 als Heizelemente Heizstrahler 45 auf. Wie aus Fig. 4a ersichtlich, sind die Heizstrahler 45 länglich ausgebildet und sind längs der Achsen der Wellen 41, 42 angeordnet. Aus der Fig. 4b ist ersichtlich, daß mehrere Heizstrahler 45 jeweils im gleichen Abstand zur Achse der jeweiligen Welle 41, 42 angeordnet sind. Bei der Prägevorrichtung 40 des vierten Ausführungsbeispiels ist für alle Heizstrahler 45 jeweils einzeln ein (nicht gesondert bezeichneter) Reflektor vorgesehen. In the fourth exemplary embodiment according to FIGS. 4a and 4b, an embossing device 40 has radiant heaters 45 as heating elements. As can be seen from FIG. 4a, the radiant heaters 45 are elongated and are arranged along the axes of the shafts 41 , 42 . From Fig. 4b it can be seen that a plurality of radiant heaters 45 are each arranged at the same distance from the axis of the respective shaft 41 , 42 . In the embossing device 40 of the fourth exemplary embodiment, a reflector (not specifically designated) is provided individually for all radiant heaters 45 .

In den Fig. 5a und 5b ist das fünfte Ausführungsbeispiel, eine Prägevorrichtung 50 dargestellt. Bei der Prägevorrichtung 50 wird die Heizleistung durch eine Induktionsheizung 55 erbracht. Die Anordnung und Ausformung der Induktionsschleifen 55 ist ähnlich den Heizelementen 35 aus dem dritten Ausführungsbeispiel, der Prägevorrichtung 30. Wie aus Fig. 5b ersichtlich, bilden die Induktionsschleifen im Querschnitt die Form eines Teilkreises. Da die Heizleistung der Induktionsschleifen 55 auf den Mittelpunkt dieses Teilkreises konzentriert wird, ist bei der Prägevorrichtung 50 ein Reflektor nicht unbedingt erforderlich. In FIGS. 5a and 5b, the fifth embodiment, an embossing apparatus 50 is shown. In the embossing device 50 , the heating power is produced by an induction heater 55 . The arrangement and shape of the induction loops 55 is similar to the heating elements 35 from the third exemplary embodiment, the embossing device 30 . As can be seen from FIG. 5b, the induction loops in cross section form the shape of a partial circle. Since the heating power of the induction loops 55 is concentrated on the center point of this pitch circle, a reflector is not absolutely necessary in the embossing device 50 .

In allen fünf Ausführungsbeispielen ist die Anordnung aus Vorheizeinrichtung, Prägeeinrichtung, Kühlvorrichtung und Filtermaterial gleich und wurde nicht mehrmals ausführlich erläutert. The arrangement is off in all five exemplary embodiments Preheating device, embossing device, cooling device and Filter material the same and was not repeated in detail explained.

In Fig. 6 ist ein vergrößerter Ausschnitt eines Prägeabschnittes 60 dargestellt. Die Förderrichtung des Filtermaterials 67 steht in dieser Darstellung senkrecht auf der Ebene des Blattes. Die Prägescheibe 63 und die Gegenscheibe 64 bilden zusammen mit dem jeweils benachbarten Distanzscheiben 63', 64' in dem Prägeabschnitt 60 eine Gesenk. In Fig. 6 is an enlarged view of a stamping portion 60 is shown. The conveying direction of the filter material 67 is perpendicular to the plane of the sheet in this illustration. The embossing disk 63 and the counter disk 64 together with the respectively adjacent spacing disks 63 ', 64 ' form a die in the embossing section 60 .

Die Ausbildung des Gesenkes erfordert die Berücksichtigung aller einschlägigen Werkstoffeigenschaften des Prägematerials, insbesondere beim Prägen großer Höhen mit Tiefzieheffekt und erhöhten Restdruckanteil, der zu einer Verdichtung der Prägespur führt und das Vlies des Filtermaterials verfestigt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß der plastizierte Binder des Filtermaterials, der die Bindung des chaotisch angeordneten Fadenhaufwerkes unterstützt, im Gesenk unter einen definierten Druck in das lokal verdichtete Fadenhaufwerk eingewalzt wird. Vorzugsweise weist das Prägegesenk eine geometrische Ausbildung auf, die auch für ein schonendes Tiefprägen von Vliesmaterial geeignet ist. Nach der thermischen Stabilisierung des Prägevorganges ist eine Delaminierung des Grundmaterials bei schwellender Belastung, die beim Betriebseinsatz von Feinstaubfiltern in sogenannten "pumpenden" Ventilatoren auftritt, praktisch nicht mehr möglich. The formation of the die requires consideration all relevant material properties of the Embossing material, especially when embossing large heights with deep-drawing effects and increased residual pressure, which leads to a compression of the Embossing track leads and the fleece of the filter material solidifies. This is preferably done in that the plasticized Binder of the filter material that binds the messy arranged thread pile supports, in the die under one defined pressure in the locally compressed thread pile is rolled in. The stamping die preferably has one geometric training, which is also for a gentle Deep embossing of nonwoven material is suitable. After the thermal Stabilization of the embossing process is a delamination of the Basic material with swelling load, which with Use of fine dust filters in so-called "pumping" Fans occurs, practically no longer possible.

Der Prägevorgang sollte ohne Relativbewegung zwischen angetriebenen Prägewerkzeuge 63, 63', 64, 64' und gezogenem Filtermaterial 67 erfolgen. Drehschwingungen der Antriebe, die objektiv bei jedem Antriebssystem vorhanden sind und zu periodischen Drehzahlschwankungen führen, sind bei einem derart sensiblen System durch geeignete Maßnahmen zu dämpfen. Es hat sich vorteilhaft bewährt, daß die Präge- bzw. Gegenscheiben auf jeweils eine Vollwelle aufgebracht sind, deren Tragdurchmesser, aufgrund des erforderlichen Schwungmomentes zum Ausgleichen des Ungleichförmigkeitsgrades und der Minimierung der Tusionsschwingungen des Gesamtsystems, 50 bis 75% des Scheibendurchmessers beträgt. The stamping process should take place without relative movement between driven stamping tools 63 , 63 ', 64 , 64 ' and drawn filter material 67 . Torsional vibrations of the drives, which are objectively present in every drive system and lead to periodic fluctuations in speed, must be dampened with suitable measures in such a sensitive system. It has proven to be advantageous that the embossing or counter disks are each applied to a solid shaft, the carrying diameter of which is 50 to 75% of the disk diameter due to the required moment of inertia to compensate for the degree of non-uniformity and the minimization of the oscillations of the overall system.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele sowie die oben hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Bezugszeichenliste 10; 20; 30; 40; 50 Prägevorrichtung
11; 21; 31; 41 Erste Welle
12; 22; 32; 42 Zweite Welle
13; 23; 33; 63 Prägescheibe
14; 24; 34; 64 Gegenscheibe
15; 25; 35 Heizelement
16; 26; 36 Reflektor
17; 67 Filtermaterial
18 Vorheizeinrichtung
19 Kühlvorrichtung
45 Heizstrahler
55 Induktionsheizung
60 Gesenk
63' Distanzscheibe
64' Distanzscheibe
The implementation of the invention is not limited to these examples and the aspects highlighted above, but is also possible within the scope of the claims in a large number of modifications which are within the scope of professional action. Reference symbol list 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 embossing device
11 ; 21 ; 31 ; 41 First wave
12 ; 22 ; 32 ; 42 Second wave
13 ; 23 ; 33 ; 63 embossing disc
14 ; 24 ; 34 ; 64 counter disc
15 ; 25 ; 35 heating element
16 ; 26 ; 36 reflector
17 ; 67 filter material
18 preheater
19 cooling device
45 radiant heaters
55 induction heating
60 die
63 'Spacer
64 'Spacer

Claims

1. Fluid filter embossing device for web-shaped filter material ( 17 ) with a plurality of embossing sections, each embossing section comprising:
an embossing disc ( 13 ) which is arranged on a first shaft ( 11 ) and
a counter disc ( 14 ) which is arranged on a second shaft ( 12 ), the first and the second shaft ( 11 , 12 ) being arranged parallel to one another and the embossing disc ( 13 ) and the counter disc ( 14 ) being arranged opposite one another, so that they form a die through which the web-shaped filter material ( 17 ) is conveyed,
characterized in that
the embossing section is heated by a heating system.

2. Embossing device according to claim 1, characterized in that the heating system has at least one heating element ( 15 ) within the embossing discs ( 13 ) and / or at least one heating element ( 15 ) within the counter discs ( 14 ).

3. Embossing device according to claim 2, characterized in that the heating element ( 15 ) or the heating elements is elongated and is or are arranged along the axis of the first shaft ( 11 ) or the second shaft ( 12 ).

4. Embossing device according to claim 1, characterized in that the heating system has at least one heating element ( 25 , 35 , 45 , 55 ), in particular a radiant heater or induction heater, which / which is arranged outside the disks ( 23 , 24 ).

5. Embossing device according to claim 4, characterized in that the heating element ( 25 ) is elongated and arranged at a predetermined distance from the disks ( 23 , 24 ) parallel to the shaft axes ( 21 , 22 ).

6. Embossing device according to claim 4, characterized in that the heating element ( 35 ) is arranged in an arc at a predetermined distance around the disks ( 33 , 34 ) such that the plane spanned by the arc essentially perpendicular to the shaft axes ( 31 , 32 ) lies.

7. Embossing device according to claim 4, characterized in that the heating system is an arcuate induction heater ( 55 ) arranged around a shaft, the plane spanned by the arc being approximately perpendicular to the shaft axis.

8. Embossing device according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the embossing sections ( 13 , 14 ) is up to 50 ° C above the embossing temperature of the web-shaped filter material ( 17 ).

9. Embossing device according to one of the preceding claims, characterized by an essentially concentric to the shafts ( 11 , 12 ) arranged reflector ( 16 ), which reflects outward heat radiation back onto the shafts ( 11 , 12 ).

10. Embossing device according to one of the preceding claims, characterized in that a preheating device ( 18 ) is arranged upstream of the embossing section, through which the web-shaped filter material ( 17 ) is conveyed through.

11. Embossing device according to claim 10, characterized in that the radiation temperature of the preheating device ( 18 ) is approximately 50 to 200 ° C above the embossing temperature of the web-shaped filter material ( 17 ).

12. Embossing device according to one of the preceding claims, characterized in that a cooling device ( 19 ) is arranged downstream of the embossing section ( 13 , 14 ), which cools the latter in particular by means of an air flow directed against the web-shaped filter material ( 17 ).

13. Embossing device according to one of the preceding claims, characterized in that in each embossing section, in addition to an embossing disk ( 63 ) or counter disk ( 64 ), spacer disks ( 63 ', 64 ') are arranged which hold down the filter material 67 next to the embossing section.

14. Embossing process for web-shaped filter material ( 17 ) for producing a plurality of impressions serving as fold edges and / or stiffening and / or spacing impressions in the heated state in a plurality of embossing sections, characterized in that the heating of the filter material at least partially in the embossing sections ( 13 , 14 ) takes place.

15. Embossing method according to claim 14, characterized in that the heating of the filter material ( 17 ) in the embossing sections by heated embossing discs ( 13 ) on a first shaft ( 12 ) and / or heated counter discs ( 14 ) on a second shaft ( 12 ) he follows.

16. Embossing method according to claim 14 or 15, characterized in that the filter material ( 17 ) upstream of the embossing sections ( 13 , 14 ) is preheated.

17. Embossing method according to one of claims 14 to 16, characterized in that the filter material ( 17 ) downstream of the embossing sections ( 13 , 14 ) is actively cooled.