DE112014001189B4 - Gewellte Filtermedien mit modulierten Wellen und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

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Abstract

Filtermedium (10), umfassend: eine Grundschicht; eine Vielzahl erster Wellen (12), die auf die Grundschicht geprägt sind, und die sich in einer ersten Richtung erstrecken und eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen, wobei die erste Frequenz und die erste Amplitude der ersten Wellen (12) innerhalb des Filtermediums (10) konstant sind; eine Vielzahl zweiter Wellen (14), die auf die Grundschicht geprägt sind, und die sich in der ersten Richtung erstrecken und eine zweite Amplitude und eine zweite Frequenz aufweisen, wobei die zweite Amplitude größer ist als die erste Amplitude und die zweite Frequenz kleiner ist als die erste Frequenz.

Description

  • Diese Offenbarung betrifft allgemein das Gebiet der Filtration und insbesondere ein gewelltes Filtermedium, wobei die Wellen so modifiziert sind, dass sie die Plissierbarkeit und Filtrationsleistung verbessern.
  • HINTERGRUND
  • Bei plissierten Luftfiltern kann das Staubrückhaltevermögen bei Anwendungen mit hoher Staubbelastung aufgrund einer ungeeigneten Plisseeform um bis zu 40% oder mehr reduziert sein. Plissees, die geschwungen oder gebogen sind, können die Luftströmung daran hindern, vollständig bis zum Boden des Plissees zu gelangen. Dies ist bei Plissees mit einer Tiefe von über 5,08 cm (2 Zoll) besonders problematisch.
  • Wie in 1 dargestellt, ist das Formen von Filtermedien 2 mit Wellen 4 bekannt. Die Wellen 4 tragen dazu bei, dem Medium 2 Steifigkeit zu verleihen. Die Wellen 4 weisen üblicherweise eine große Frequenz und eine kleine Amplitude auf und reichen oft nicht aus, um die Geradheit der Plissees während des Plissiervorgangs beizubehalten. Dies kann zu einer Krümmung oder Biegung des fertigen plissierten und gewellten Filters führen, der mit dem Filtermedium 2 gebildet wurde.
  • In manchen Situationen versuchen Hersteller von Filtermedien, die vorgenannten Probleme zu lösen, indem die Wellenhauptamplitude erhöht und die Frequenz der Wellen reduziert wird (z. B. auf ca. 10,16 Wellen pro cm (ca. vier Wellen pro Zoll)). Jedoch können das Erhöhen der Wellenamplitude und das Verringern der Wellenfrequenz kostenintensiv sein, da dies die genaue Kontrolle der Papierbedingungen erfordert (z. B., wenn dies intern durch einen Filterhersteller erfolgt) und/oder die Umrüstung der Medienherstellungsgeräte (z. B. bei Herstellung durch eine Papierfabrik). Ferner sind die erzeugten Medien schwer zu handhaben, und die großen Wellen werden jedes Mal reduziert, wenn das Medienpapier während des Aufschneidens, Plissierens oder während anderer Herstellungsvorgänge über eine Walze läuft. In anderen Situationen versuchen Filtermedienhersteller, die vorgenannten Probleme zu lösen, indem ein flaches Medium durch Pressen des flachen Mediums mit hoher Kraft geprägt wird. Jedoch erfordert dies die genaue Kontrolle der Plissiermaschine und die Papierbedingungen, um ein Reißen der Papiermedien zu vermeiden.
  • DE 10 2008 029 520 A1 betrifft einen Partikelabscheider zur Abscheidung von Partikeln aus einem Abgasstrom einer Brennkraftmaschine, wobei der Partikelabscheider von einem Abgasstrom wenigstens bereichsweise durchströmbar ist. Im Partikelabscheider ist eine vorgegebene Anzahl von Strömungszellen ausgebildet, in die ein Abgasstrom über einen bezogen auf die Hauptströmungsrichtung seitlichen Wandbereich der jeweiligen Strömungszelle ein- und/oder ausströmt und in der wenigstens ein Speichervolumen zur Einlagerung von Partikeln aus dem Abgasstrom ausgebildet ist. Nach US 4 482 366 A wird der Vorgang des Entfernens eingebetteter Partikel von den Porenoberflächen eines Motorluftreinigers (gefalteter Papiertyp) erleichtert, indem Impulse (oder Strahlen) von Druckluft durch das Filtermedium in der umgekehrten Strömungsrichtung geblasen werden. Demnach betrifft US 4 482 366 A die Verwendung eines fluidischen Oszillators zur Erzeugung der Luftpulse. Der Oszillator wird in einem Schaltmodus verwendet, so dass abwechselnde Impulse an verschiedene Luftfilterabschnitte angelegt werden. Übergeordnetes Ziel ist es, mit einer relativ geringen Druckluftmenge eine effektive Reinigungswirkung zu erzielen. In DE 44 35 532 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Filtern beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein Filtermaterial in Form einer kontinuierlichen Bahn vorgeprägt, mit einem Laserstrahl perforiert und anschließend zick-zack-förmig gefaltet. Das gefaltete Filterelement wird in einem nachfolgenden Arbeitsgang in einer Vorrichtung fixiert und die perforierten Restflächen von dem Filterelement abgetrennt. US 4 181 070 A offenbart einen Falter für Filterpapier mit variabler Faltung und rotierender Kerbeinrichtung. Eine große Rolle aus harzimprägniertem Papier wird durch rotierende Kerbmittel geführt, um das Papier zu ritzen, um das Falten (Plissieren) zu erleichtern. Das Papier wird durch Antriebswalzen an oder durch die Rotationsritzeinrichtung gezogen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Ritzeinrichtung kann in Bezug auf die Antriebswalzen variiert werden. Das gekerbte Papier gelangt von den Antriebswalzen in eine Falteinrichtung, die bewirkt, dass das Papier Falten bildet. Das gefaltete Papier wird durch einen Ofen geführt, um das Papier zu härten. Das gehärtete oder teilweise gehärtete Papier wird in poröse Kanister gegeben. An jedem Ende des Kanisters sind Deckel abgedichtet, um einen Luftfilter für Fahrzeuge zu bilden.
  • KURZFASSUNG
  • Es werden ein Filtermedium und ein Verfahren zum Formen des Filtermediums beschrieben, durch die die Plissierbarkeit des Filtermediums und die Filtrationsleistung verbessert werden. Das Filtermedium kann beispielsweise zum Filtern von Luft verwendet werden, wobei das Staubrückhaltevermögen verbessert wird. Jedoch könnten die Filtermedien und das Verfahren zur Herstellung der Filtermedien zum Filtern anderer Arten von Flüssigkeiten verwendet werden, einschließlich Treibstoff, Öl oder Hydraulikflüssigkeiten.
  • Bei einer Ausführungsform werden größere Wellen auf Medien gedrückt oder geprägt, die zuvor mit normalen Wellen gewellt wurden. Durch diese Konstruktion wird die Biegefestigkeit des Plissees erhöht, wodurch die Kanäle während der Einarbeitung in die plissierten Medien offen bleiben und auf derzeit vorhandenen Plissiervorrichtungen ein Knicken des Mediums während des Sammelns verhindert wird. Des Weiteren erzeugen, nachdem das Medium plissiert wurde, die größeren Wellen oder Prägungen in Kombination mit den normalen Wellen größere Kanäle für den Fluidstrom von der Plisseespitze bis zum Plisseeboden.
  • Die größeren Wellen werden dem Medium mit den normalen Wellen überlagert, wobei die größeren Wellen eine kleinere Frequenz aufweisen (d. h. größere Abstände zwischen Spitzen oder Tälern) und eine größere Amplitude als die kleineren normalen Wellen. Die größeren Wellen verlaufen parallel zu den kleineren Wellen. Die größeren Wellen können in den bereits gewellten Medien geformt werden, ohne die Medien zu zerreißen.
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Filtermedium. Das Filtermedium weist eine Vielzahl von ersten Wellen auf, die in einer ersten Richtung verlaufen und eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen. Das Filtermedium weist ferner eine Vielzahl von zweiten Wellenauf, die in der ersten Richtung verlaufen und eine zweite Amplitude und eine zweite Frequenz aufweisen, wobei die zweite Amplitude größer als die erste Amplitude und die zweite Frequenz kleiner als die erste Frequenz ist. Bei einigen Anordnungen ist die Vielzahl von zweiten Wellen zwischen den ersten Wellen eingestreut. Bei weiteren Anordnungen erstreckt sich die Vielzahl zweiter Wellen ausgehend vom Filtermedium nach oben und unten. Bei weiteren Anordnungen sind die erste Amplitude und die erste Frequenz konstant. Bei nochweiteren Anordnungen sind die zweite Amplitude und die zweite Frequenz konstant. Bei einer weiteren Anordnung beträgt die erste Frequenz ca. 2,48 Wellen pro cm (ca. 6,3 Wellen pro Zoll). Bei noch einer weiteren Anordnung beträgt die zweite Frequenz ca. 0,52 Wellen pro cm (ca. 1,33 Wellen pro Zoll).
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft einen Filter. Der Filter weist ein gewelltes Filtermedium auf. Das gewellte Filtermedium weist eine Vielzahl von ersten Wellen auf, die sich in einer ersten Richtung erstrecken und eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen. Das gewellte Filtermedium weist ferner eine Vielzahl von zweiten Wellen auf, die sich in der ersten Richtung erstrecken und eine zweite Amplitude und eine zweite Frequenz aufweisen, wobei die zweite Amplitude größer als die erste Amplitude und die zweite Frequenz kleiner als die erste Frequenz ist. Bei einigen Anordnungen ist die Vielzahl von zweiten Wellen zwischen den ersten Wellen eingestreut. Bei weiteren Anordnungen erstreckt sich die Vielzahl von zweiten Wellen ausgehend vom Filtermedium nach oben und unten. Bei weiteren Anordnungen sind die erste Amplitude und die erste Frequenz konstant. Bei noch weiteren Anordnungen sind die zweite Amplitude und die zweite Frequenz konstant. Bei einer weiteren Anordnung beträgt die erste Frequenz ca. 2,48 Wellen pro cm (ca. 6,3 Wellen pro Zoll). Bei einer weiteren Anordnung beträgt die zweite Frequenz ca. 0,52 Wellen pro cm (ca. 1,33 Wellen pro Zoll).
  • Eine weitere Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Filtermediums. Das Verfahren weist das Durchlaufen eines gewellten Mediums mit ersten Wellen durch einen Prägemechanismus auf, um zweite Wellen auf dem gewellten Medium zu formen, wobei die ersten Wellen eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen, wobei die zweiten Wellen eine zweite Amplitude aufweisen, die größer ist als die erste Amplitude, wobei die zweiten Wellen eine zweite Frequenz aufweisen, die kleiner ist als die erste Frequenz. Bei einigen Anordnungen weist das Verfahren ferner das Führen der gewellten Medien durch einen Zugrollenmechanismus auf, nachdem die gewellten Medien den Prägemechanismus durchlaufen haben. Bei einigen Konfigurationen ist der Zugrollenmechanismus so gestaltet, dass er die zweiten Wellen in den gewellten Medien nicht glättet. Bei einer weiteren Anordnung weist das Verfahren ferner das Durchlaufen der gewellten Medien durch einen Sammelabschnitt auf. Bei einer weiteren Anordnung weist der Prägemechanismus ein Paar Wellen Plissierwalzen auf, die voneinander durch einen Abstand getrennt sind, der ungefähr so groß wie das Zweifache der ersten Amplitude ist. Bei noch einer weiteren Anordnung weist das Verfahren das Kerben des gewellten Filtermediums mit seitlichen Kerbstangen auf, wobei sich die seitlichen Kerbstangen entlang einer Längslänge von zwei einander entgegengesetzten Wellen Plissierwalzen erstrecken.
  • Diese und andere Merkmale sowie die Organisation und Art ihrer Funktionsweise werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 veranschaulicht einen Abschnitt eines bekannten gewellten Filtermediums.
    • 2A ist eine Endansicht eines gewellten Filtermediums, das mit großen Wellen zwischen den kleineren Wellen geformt ist, wie hierin beschrieben.
    • 2B ist eine Nahansicht von 2A.
    • 3 veranschaulicht Plissierwalzen, die zum Bearbeiten des gewellten Mediums verwendet werden können.
    • 4 ist ein Diagramm, das den Anstieg der Festigkeit veranschaulicht, der sich aus der Kombination aus kleinen und großen Wellen ergibt.
    • 5 veranschaulicht ein Beispiel eines plissierten Filters, der aus dem Filtermedium von 2A geformt wurde.
    • 6 veranschaulicht ein weiteres Beispiel eines plissierten Filters, der aus dem Filtermedium von 2A geformt wurde.
    • 7 ist ein Beispiel eines zylindrischen Filterelements, das das Filtermedium von 2A nutzt.
    • 8 ist ein Beispiel eines rechteckigen Filterelements, das das Filtermedium von 2A nutzt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Unter Bezugnahme auf die 2A und 2B ist ein gewelltes Filtermedium 10 veranschaulicht, das die hierin beschriebenen Konzepte aufweist. Das Filtermedium 10 kann beispielsweise zum Filtern von Luft oder anderen Arten von Fluiden verwendet werden, einschließlich Treibstoff, Öl oder Hydraulikflüssigkeiten. Das Medium 10 kann beispielsweise aus normalem Zellulosematerial geformt sein und als Papiermedium bezeichnet werden. Das Zellulosematerial kann Polyester aufweisen (z. B. kann die Zellulose ca. 5% Polyester umfassen), wodurch ein Brechen und Reißen des Filtermediums 10 während der nachfolgenden Bearbeitung reduziert wird. Bei einigen Anordnungen ist das Filtermedium 10 ein mehrschichtiges Filtermedium mit einer Grundschicht aus Zellulose, die wie vorstehend angemerkt mit Polyester verstärkt sein kann, und einer zweiten Schicht aus Nanomedium. Das Nanomedium kann beispielsweise Nylon-6-Nanofasern umfassen. Die Nylon-6-Nanofasern können einen Durchmesser von ca. 150 Nanometern aufweisen. Das Filtermedium 10 kann ein Grundgewicht von ca. 31,75 kg pro 278,71 Quadratmetern (ca. 70 Pfund pro 3000 Quadratfuß) aufweisen. Jedoch können die hierin beschriebenen Konzepte auch auf Filtermedien angewendet werden, die aus anderen Materialien geformt werden.
  • Das Medium 10 weist kleine Wellen 12 auf, ähnlich wie die Wellen 4 in 1. Die kleinen Wellen weisen eine Frequenz F1 und eine Amplitude A1 auf. Das Medium 10 weist ferner größere Wellen 14 auf, die den kleineren Wellen 12 überlagert sind, wobei die größeren Wellen 14 eine Frequenz F2 und eine Amplitude A2 aufweisen. Die Frequenz F2 ist kleiner (d. h. größere Abstände zwischen Spitzen und Tälern) als die Frequenz F1, und die Amplitude A2 ist größer als die Amplitude A1.
  • Die kleinen Wellen 12 verlaufen parallel zueinander in einer Richtung in die Seite hinein und aus dieser heraus (d. h. in einer Richtung, senkrecht zum Frequenzmaß und zum Amplitudenmaß und parallel zur Richtung der Bewegung des Mediums durch die Verarbeitungsanlage). Ebenso verlaufen die größeren Wellen 14 parallel zueinander in einer Richtung in die Seite hinein und aus dieser heraus (d. h. in einer Richtung senkrecht zum Frequenzmaß und zum Amplitudenmaß und parallel zur Bewegungsrichtung des Mediums) und parallel zu den kleineren Wellen 12.
  • Die hierin unter Bezugnahme auf die Amplitude verwendeten Begriffe „größer“ und „groß“ beziehen sich darauf, dass die Amplitude der Wellen 14 im Verhältnis zur Amplitude der Wellen 12 größer ist, die demzufolge im Verhältnis zu den Wellen 14 als kleiner und klein bezeichnet werden können. Die hierin unter Bezugnahme auf die Frequenz verwendeten Begriffe „kleiner“ und „klein“ beziehen sich darauf, dass die Frequenz der Wellen 14 im Verhältnis zur Frequenz der Wellen 12 größer ist, die demzufolge im Vergleich zu den Wellen 14 als größer und groß bezeichnet werden können.
  • Bei dem veranschaulichten Beispiel sind die Frequenz und Amplitude der Wellen 12 und der Wellen 14 innerhalb des Mediums 10 konstant. Jedoch müssen die Frequenz und die Amplitude der Wellen 12 sowie die der größeren Wellen 14 nicht konstant sein, solange die Frequenz bzw. Frequenzen der Wellen 14 kleiner ist bzw. sind als die der Wellen 12 und die Amplitude bzw. Amplituden größer ist bzw. sind als die der Wellen 12, um die hierin beschriebenen Vorteile und Leistungsgewinne des Mediums zu erzielen.
  • Bei den 2A und 2B befinden sich die Wellen 14 auf beiden Seiten des Mediums 10. Anders ausgedrückt erstrecken sich bei Betrachtung der 2A und 2B einige der Wellen 14 nach oben, während sich bei Betrachtung der 2A und 2B einige der Wellen 14 nach unten erstrecken. Die sich nach oben erstreckenden Wellen 14 können auch als positive Wellen bezeichnet werden, und die sich nach unten erstreckenden Wellen 14 können als negative Wellen bezeichnet werden. Bei einigen Anordnungen weisen die positiven und die negativen Wellen unterschiedliche Amplituden auf.
  • Bei einem nicht einschränkenden Beispiel beträgt die Wellenfrequenz F1 ca. 2,48 pro cm (ca. 6,3 pro Zoll) (gleichbedeutend mit einem Abstand von ca. 0,401 cm (ca. 0,158 Zoll) zwischen den Spitzen), und die Frequenz F2 der größeren Wellen 14 beträgt ca. 0,52 pro cm (ca. 1,33 pro Zoll) (gleichbedeutend mit einem Abstand von ca. 1,91 cm (ca. 0,75 Zoll) zwischen den Spitzen). Jedoch können auch andere Frequenzen verwendet werden.
  • Die Kombination aus kleinen Wellen 12 und größeren Wellen 14 erhöht die Festigkeit des Mediums. Dies ist in 4 dargestellt, die die Kraft im Vergleich zur Ablenkung für das in 1 dargestellte gewellte normale Medium („Corrugated“ - „Gewellt“ - unterer Graph) zeigt, für das Medium, das nur mit den größeren Wellen 14 geprägt ist („Embossed“ - „Geprägt“ - mittlerer Graph), und für das Medium 10, das die Kombination aus normalen Wellen und den größeren Wellen („Corru+emboss“ - „Gewellt und geprägt“ - oberer Graph) aufweist.
  • Unter Bezugnahme auf 3 wird nunmehr die Verarbeitung des gewellten Mediums beschrieben. Bei 3 wird das Medium mit den kleineren Wellen 12 in einer durch die Pfeile angezeigten Medienzuführrichtung durch einen Plissiermechanismus 24 geführt. Der Plissiermechanismus 24 erzeugt die größeren Wellen 14 auf dem gewellten Medium durch einen Prägemechanismus und kerbt außerdem das Medium vor dem Formen der Plissees.
  • Nach dem Durchlaufen des Plissiermechanismus 24 wird das Medium durch einen Zugrollenmechanismus geleitet, der etwa ähnlich wie ein herkömmlicher Zugrollenmechanismus funktioniert, und schließlich zu einem Sammelabschnitt, der das plissierte Medium sammelt. Die Konstruktion und Funktionsweise des Zugrollenmechanismus und eines Sammelabschnitts sind in der Technik gut bekannt. Jedoch sollte der Zugrollenmechanismus so konzipiert sein, dass er das Medium nur in sehr schmalen Streifen berührt, um das Medium mit den größeren Wellen nicht wieder in den ursprünglichen gewellten Zustand abzuflachen.
  • Der Plissiermechanismus 24 weist eine obere Walze 30 und eine untere Walze 32 auf. Dieobere Walze 30 und die untere Walze 32 sind voneinander durch einen Abstand getrennt, um einen Spalt dazwischen zu bilden, durch den das gewellte Medium geführt wird. Bei einer Ausführungsform ist der Abstand zwischen den Walzen 30, 32 geringfügig größer als das Zweifache der Amplitude der kleineren Wellen des Mediums (d. h. geringfügig größer als die maximale Dicke des Mediums, die durch die kleineren Wellen vorgegeben ist). Dieser Abstand verhindert, dass die Walzen 30, 32 die vorhandenen kleineren Wellen zusammendrücken.
  • Jede Walze 30, 32 weist längs verlaufende Kerbstangen 34 auf, die sich in Längsrichtung der Walzen erstrecken und um den Umfang jeder Walze 30, 32, in gleichmäßigem Abstand angeordnet sein können, wobei der Abstand zwischen den Stangen 34 die entstehende Länge der Plissees im Medium bestimmt. Die Kerbstangen 34 ragen über die Oberfläche der Walze ein ausreichendes Stück hinaus, um Kerben im Medium zu erzeugen, an denen das Medium gefaltet werden soll, um die Plissees zu erzeugen. Die Konstruktion und Funktionsweise der Kerbstangen ist Fachleuten gut bekannt.
  • Jede Walze 30, 32 weist ferner eine Vielzahl sich abwechselnder Ansätze 36 und Kanäle 38 auf. Die Ansätze 36 und Kanäle 38 erstrecken sich am Umfang auf den Walzen 30, 32 zwischen den Kerbstangen 34 und erstrecken sich über die gesamte Längslänge der Walzen 30, 32. Die Ansätze 36 ragen über die Oberfläche der Walze ein ausreichendes Stück hinaus, um die größeren Wellen 14 im Medium zu formen. Die Ansätze 36 und Kanäle 38 sind derart angeordnet, dass die Ansätze 36 auf der Walze 30 auf die Kanäle 38 auf der Walze 32 ausgerichtet sind, wobei die Ansätze 36 auf der Walze 32 auf die Kanäle 38 auf der Walze 30 ausgerichtet sind.
  • Während das gewellte Medium zwischen den Walzen 30, 32 hindurchgeführt wird, erzeugen die Ansätze 36 die größeren Wellen 14 zwischen den kleineren Wellen 12 auf dem Medium. Es ist nicht erforderlich, dass die größeren Wellen 14 in direkter überlappender Beziehung mit den kleineren Wellen 12 geformt werden (d. h., die Spitzen der größeren Wellen 14 müssen nicht mit den Spitzen der kleineren Wellen übereinstimmen). Dadurch wird die Notwendigkeit beseitigt, das gewellte Medium während des Zuführens in den Plissiermechanismus 24 genau auszurichten.
  • Nachdem die größeren Wellen 14 zum gewellten Medium im Plissiermechanismus 24 hinzugefügt wurden, wird das Medium durch einen Zugrollenabschnitt geführt, um die Plisseefalten zu erzeugen, und das plissierte Medium wird anschließend in einem Sammelabschnitt gesammelt. Die erhöhte Festigkeit, die durch die Kombination aus kleineren Wellen und größeren Wellen bereitgestellt wird, führt zu einer Plisseeform, die optimaler für plissierte Medien ist, da die oftmals entstehende Krümmung oder Biegung in den Plissees beseitigt wird.
  • Bei einer alternativen Anordnung weist der Plissiermechanismus eine Prägewalze auf, die von den beiden einander gegenüberliegenden Kerbwalzen (d. h. den Walzen 30 und 32) getrennt ist. Bei einer derartigen Anordnung ist die Prägewalze den Kerbwalzen in Zufuhrrichtung des Mediums durch den Plissiermechanismus vorgeschaltet. Die Prägewalze erzeugt Kanäle in dem Medium, das über die Prägewalze läuft.
  • Das entstehende plissierte Medium kann zum Erzeugen jeder beliebigen Anzahl von Filtern verwendet werden. 5 veranschaulicht einen Flach- bzw. Plattenfilter 50, der aus dem plissierten Medium 10 geformt ist. 6 veranschaulicht einen Flach- bzw. Plattenfilter 60, der aus dem plissierten Medium 10 geformt ist. Es können unter Verwendung des plissierten Mediums auch andere Filterformen hergestellt werden. In den 5 und 6 erstrecken sich die Wellen in der durch die Pfeile angezeigten Richtung zwischen den Plisseespitzen und den Plisseetälern.
  • Unter Bezugnahme auf 7 ist ein zylindrisches Filterelement 700 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das zylindrische Filterelement 700 weist ein plissiertes Medium 702 auf, das zylindrisch geformt ist. Das plissierte Medium 702 kann das oben beschriebene Medium 10 sein. Das plissierte Medium 702 wird durch eine erste Endkappe 704 und eine zweite Endkappe 706 gehalten. Die erste Endkappe 704 weist eine Öffnung 708 auf, um ein zu filterndes Fluid aufzunehmen. Die zweite Endkappe 706 ist im Wesentlichen abgedichtet.
  • Unter Bezugnahme auf 8 ist ein Filterelement 800 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Das Filterelement 800 weist das plissierte Medium 802 auf. Das plissierte Medium 802 kann das oben beschriebene Medium 10 sein. Das plissierte Medium 802 wird durch ein erstes Rahmenelement 804 und ein zweites Rahmenelement 806 gehalten. Zu filterndes Fluid strömt entlang des Pfads F durch das erste Rahmenelement 804 und aus dem plissierten Medium 802 heraus.
  • Die beschriebene(n) Ausführungsform(en) kann bzw. können in anderen Formen verkörpert sein, ohne von deren Grundgedanken oder neuen Eigenschaften abzuweichen. Die in dieser Anmeldung offenbarten Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als einschränkend aufzufassen. Der Schutzbereich der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche und nicht durch die vorstehende Beschreibung angegeben; sämtliche Änderungen, die innerhalb der Bedeutung und des Bereichs von Äquivalenz der Ansprüche liegen, sind als darin eingeschlossen aufzufassen.
  • Im hierin verwendeten Sinne weisen die Begriffe „ca.“, „ungefähr“, „im Wesentlichen“ und ähnliche Begriffe eine breitgefächerte Bedeutung auf, die in Übereinstimmung mit der herkömmlichen und üblichen Verwendung durch Fachleute auf dem Gebiet stehen, zu dem derGegenstand dieser Offenbarung gehört. Es ist für Fachleute bei Lektüre dieser Offenbarung klar, dass diese Begriffe eine Beschreibung bestimmter beschriebener und beanspruchter Merkmale zulassen sollen, ohne den Umfang dieser Merkmale auf die angegebenen genauen numerischen Bereiche einzuschränken. Dementsprechend sind diese Begriffe so auszulegen, dass sie angeben, dass unwesentliche oder unbedeutende Modifikationen oder Abänderungen an dem beschriebenen und beanspruchten Gegenstand innerhalb des Schutzbereiches der Erfindung liegen, der in den beigefügten Ansprüchen aufgeführt ist.
  • Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „beispielhaft“, wie er hierin zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen verwendet wird, anzeigen soll, dass derartige Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Veranschaulichungen möglicher Ausführungsformen sind (und dass ein derartiger Begriff nicht notwendigerweise darauf schließen lassen soll, dass derartige Ausführungsformen außergewöhnliche oder hervorragende Beispiele sind).
  • Die Begriffe „gekoppelt“, „verbunden“ und dergleichen bedeuten im hierin verwendeten Sinne das direkte oder indirekte Verbinden zweier Elemente miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Dieses Verbinden kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander integral als einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder wobei die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander befestigt sind.
  • Hierin verwendete Bezüge auf die Positionen von Elementen (z. B. „Ober-“, „Unter-“, „oben“, „unten“ usw.) werden lediglich zum Beschreiben der Ausrichtung der unterschiedlichen Elemente in den Figuren verwendet. Es sollte beachtet werden, dass die Ausrichtung unterschiedlicher Elemente gemäß anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich sein kann, und dass derartige Variationen in die vorliegende Offenbarung eingeschlossen sind.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl in der Offenbarung nur wenige Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurden, wird dem Fachmann bei Lektüre dieser Offenbarung klar sein, dass viele Abänderungen möglich sind (z. B. Variationen bei Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, bei Werten von Parametern, Befestigungsanordnungen, bei der Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als aus einem Stück gebildet dargestellt sind, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert sein, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig abgeändert sein, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert sein. Die Reihenfolge oder Abfolge eines beliebigen Prozess- bzw. Verfahrensschritts kann entsprechend alternativer Ausführungsformen variiert oder mit einer neuen Reihenfolge versehen sein. Weitere Ersetzungen, Abänderungen, Veränderungen und Auslassungen können ebenfalls an der Gestaltung, an den Betriebsbedingungen und an der Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (18)

  1. Filtermedium (10), umfassend: eine Grundschicht; eine Vielzahl erster Wellen (12), die auf die Grundschicht geprägt sind, und die sich in einer ersten Richtung erstrecken und eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen, wobei die erste Frequenz und die erste Amplitude der ersten Wellen (12) innerhalb des Filtermediums (10) konstant sind; eine Vielzahl zweiter Wellen (14), die auf die Grundschicht geprägt sind, und die sich in der ersten Richtung erstrecken und eine zweite Amplitude und eine zweite Frequenz aufweisen, wobei die zweite Amplitude größer ist als die erste Amplitude und die zweite Frequenz kleiner ist als die erste Frequenz.
  2. Filtermedium (10) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl zweiter Wellen (14) zwischen den ersten Wellen (12) eingestreut ist.
  3. Filtermedium (10) nach Anspruch 1, wobei sich die Vielzahl zweiter Wellen (14) vom Filtermedium (10) nach oben und unten erstreckt.
  4. Filtermedium (10) nach Anspruch 1, wobei die zweite Amplitude und die zweite Frequenz konstant sind.
  5. Filtermedium (10) nach Anspruch 1, wobei die erste Frequenz ca. 2,48 Wellen pro cm (ca. 6,3 Wellen pro Zoll) beträgt.
  6. Filtermedium (10) nach Anspruch 5, wobei die zweite Frequenz ca. 0,52 Wellen pro cm (ca. 1,33 Wellen pro Zoll) beträgt.
  7. Filter (50, 60, 700, 800), umfassend das Filtermedium (10) nach Anspruch 1.
  8. Filter (50, 60, 700, 800) nach Anspruch 7, wobei die Vielzahl zweiter Wellen (14) zwischen den ersten Wellen (12) eingenstreut ist.
  9. Filter (50, 60, 700, 800) nach Anspruch 7, wobei sich die Vielzahl zweiter Wellen (14) vom Filtermedium (10) nach oben und unten erstreckt.
  10. Filter nach Anspruch 7, wobei die zweite Amplitude und die zweite Frequenz konstant sind.
  11. Filter (50, 60, 700, 800) nach Anspruch 7, wobei die erste Frequenz ca. 2,48 Wellen pro cm (ca. 6,3 Wellen pro Zoll) beträgt.
  12. Filter (50, 60, 700, 800) nach Anspruch 11, wobei die zweite Frequenz ca. 0,52 Wellen pro cm (ca. 1,33 Wellen pro Zoll) beträgt.
  13. Verfahren zum Herstellen des Filtermediums (10) nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst: Durchlaufen eines gewellten Mediums mit ersten Wellen (12) auf einer Grundschicht durch einen Prägemechanismus (24), um zweite Wellen (14) auf der Grundschicht des gewellten Mediums zu erzeugen, wobei die ersten Wellen (12) eine erste Amplitude und eine erste Frequenz aufweisen, wobei die erste Frequenz und die erste Amplitude der ersten Wellen (12) innerhalb des Filtermediums (10) konstant sind, und wobei die zweiten Wellen (14) eine zweite Amplitude aufweisen, die größer ist als die erste Amplitude, wobei die zweiten Wellen (14) eine zweite Frequenz aufweisen, die kleiner ist als die erste Frequenz.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das ferner das Führen des gewellten Filtermediums (10) durch einen Zugrollenmechanismus aufweist, nachdem das gewellte Filtermedium (10) den Prägemechanismus (24) durchlaufen hat.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Zugrollenmechanismus so gestaltet ist, dass die zweiten Wellen (14) in dem gewellten Filtermedium (10) nicht geglättet werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, ferner umfassend das Durchlaufen des gewellten Filtermediums (10) durch einen Sammelabschnitt.
  17. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Prägemechanismus (24) ein Paar Plissierwalzen (30, 32) umfasst, die voneinander durch einen Abstand getrennt sind, der ungefähr dem Zweifachen der ersten Amplitude entspricht.
  18. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend das Kerben des gewellten Filtermediums (10) mit seitlichen Kerbstangen (34), wobei sich die seitlichen Kerbstangen (34) entlang einer Längslänge zweier einander gegenüberliegender Plissierwalzen (30, 32) erstrecken.
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